Què ens diu l’estudi de les aus domesticades sobre l’evolució del llenguatge humà?

UB papers 20/04/2021

El llenguatge és una de les capacitats més notables que té l’ésser humà. Ens permet expressar significats complexos i transmetre coneixements de generació en generació. La manera com es va arribar a desenvolupar aquesta capacitat és una qüestió important de la biologia humana que investigadors de les universitats de Barcelona, Colònia i Tòquio han abordat en un article recent. Publicat a la revista Trends in Cognitive Sciences, hi han participat els experts de l’Institut de Sistemes Complexos de la UB (UBICS) Thomas O’Rourke i Pedro Tiago Martins, liderats pel professor ICREA de la Facultat de Filologia i Comunicació Cedric Boeckx. Segons el nou treball, l’evolució del llenguatge va estar relacionada probablement amb una altra característica notable de l’Homo sapiens: la tolerància i la cooperació humana.

L’estudi es basa en evidències de camps tan diversos com l’arqueologia, la genòmica evolutiva, la neurobiologia, el comportament animal i la recerca clínica sobre trastorns neuropsiquiàtrics. Aquestes evidències assenyalen que la reducció de l’agressió reactiva, resultat de l’evolució i el procés de autodomesticació de la nostra espècie, devia comportar un augment de la complexitat de la parla. Segons els autors, aquest desenvolupament el devia provocar el menor impacte a les xarxes cerebrals de les hormones de l’estrès, neurotransmissors que s’activen en les situacions agressives i que són crucials per aprendre a parlar. Per mostrar aquesta interacció, els investigadors també han analitzat les diferències genòmiques, neurobiològiques i del tipus de cant entre el maniquí carpó blanc domesticat i el seu parent salvatge més pròxim.

Més informació aquí.

Article de referència:

Thomas O’Rourke, Pedro Tiago Martins, Rie Asano, Ryosuke O. Tachibana, Kazuo Okanoya, Cedric Boeckx. «Capturing the effects of domestication on vocal learning complexity», Trends in Cognitive Science, març de 2021. Doi: https://doi.org/10.1016/j.tics.2021.03.007

El programa ICREA Acadèmia 2020 distingeix cinc membres de la UB

https://www.ub.edu/web/ub/ca/menu_eines/noticies/2 people 22/02/2021

El programa ICREA Acadèmia 2020 ha distingit cinc membres de la comunitat UB (entre ells un és membre del UBICS) en una convocatòria que ha seleccionat una trentena de persones expertes de diferents àmbits del coneixement en el marc del sistema universitari català.

Aquests ajuts, que han arribat a la dotzena edició, són una iniciativa que contribueix a retenir el talent investigador de Catalunya. Concedits per la Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA), distingeixen la trajectòria investigadora del professorat que desenvolupa la seva activitat en alguna de les universitats públiques catalanes.

Les trenta persones seleccionades en aquesta convocatòria —18 homes i 12 dones— rebran 40.000 euros anuals cadascun durant un període de cinc anys. Aquesta línia de suport està destinada exclusivament al professorat universitari que està impartint docència i que es troba en fase plenament activa i d’expansió de la seva activitat investigadora. D’ençà de la seva creació, el programa ICREA Acadèmia ha atorgat ajuts a un total de 274 investigadors del sistema universitari català.

Persones de la UB reconegudes en aquesta edició:

Sergi Munné-Bosch, catedràtic del Departament de Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals de la Facultat de Biologia i membre de l’Institut de Recerca de la Biodiversitat de la UB (IRBio).

Marián Boguñá, catedràtic del Departament de Física de la Matèria Condensada de la Facultat de Física i membre de l’Institut de Sistemes Complexos de la UB (UBICS).

Núria Fagella, catedràtica del Departament de Matemàtiques i Informàtica de la Facultat de Matemàtiques i Informàtica i membre de l’Institut de Matemàtica de la UB (IMUB).

Iñigo González, professor agregat del Departament de Filosofia de la Facultat de Filosofia de la UB i membre de l’Institut de Filosofia Analítica de Barcelona (BIAP).

Carles Escera, catedràtic del Departament de Psicologia Clínica i Psicobiologia de la Facultat de Psicologia i membre de l’Institut de Neurociències (UBNeuro) de la UB.

Neu-ChiP: microxips neuronals a partir de cèl·lules mare

UB projects 19/02/2021

El projecte Neu-ChiP vol construir microxips de circuits neuronals biològics fent servir cèl·lules mare induïdes humanes. A la UB està liderat pels investigadors Jordi Soriano, membre de l’Institut de Sistemes Complexos (UBICS), i Daniel Tornero, de l’Institut de Neurociències (UBNeuro) i membre de l’IDIBAPS.

En aquest xip, les neurones es connectaran entre elles seguint dissenys especials que els permetran dur a terme tasques d’intel·ligència artificial i d’aprenentatge profund —actualment executades en circuits electrònics— amb un cost energètic molt baix i fent ús de la computació neuronal natural que tan bé funciona en el cervell humà. Aquests neuroxips tenen avantatges únics, com ara una gran flexibilitat respecte a la informació canviant, així com les capacitats d’adaptació i d’autoreparació. La idea dels investigadors és explorar els beneficis de la computació neuronal biològica i fer-la accessible per desenvolupar noves tecnologies per a la societat.

En el projecte, coordinat per la Universitat d’Aston (Regne Unit) i amb un finançament total de 3,5 milions d’euros, també hi participen investigadors de la Universitat de Loughborough (Regne Unit), el Centre Nacional de Recerca Científica de França (CNRS), l’Institut de Tecnologia Technion d’Israel i l’empresa 3Brain AG (Suïssa).

Més informació: https://www.ub.edu/web/ub/ca/menu_eines/noticies/2021/02/016.html

La inteligencia artificial del futuro podría tener neuronas

projects 17/02/2021

La Universidad de Barcelona participa en el proyecto Neu-ChiP que quiere comprobar si es posible introducir una 'parte humana' en las computadoras.

El nombre del proyecto lo dice todo: Neu-Chip es decir, neuronas en un chip. El objetivo no es otro que mejorar el desarrollo de la inteligencia artificial contando con las ventajas de adaptabilidad y eficiencia energética del propio cerebro humano. ¿Cómo? Uniendo un circuito neuronal, desarrollado en laboratorio, a un circuito electrónico.

Toda una revolución que puede ampliar los límites de la inteligencia artificial. Suena extraordinario y lo es. El debate ético está servido.

Neuronas para mejorar la inteligencia artificial. Esa es la idea, ese es el objetivo. De momento se trata tan sólo de un estudio. Pero tan ambicioso que puede "romper las limitaciones actuales de la potencia de procesamiento y el consumo de energía para lograr un cambio de paradigma en la tecnología de aprendizaje automático", señalan desde la Universidad de Aston, en Birmingham que coordina la investigación.

Un trabajo que une a físicos, biólogos e ingenieros de 5 países. Se trata de una investigación financiada con 3,5 millones de euros por la Comisión Europea, en el que un consorcio formados por 3 Universidades, dos institutos tecnológicos y una empresa suiza quieren comprobar "si se puede hacer inteligencia artificial en un circuito biológico" diseñado a partir de células madre.

"Es un proyecto muy ambicioso", comenta a D+I Jordi Soriano, investigador de nuestro Instituto de Sistemas Complejos de la Universidad de Barcelona (UBICS). "Se trata de un Proof of Concept, una prueba de concepto, un estudio sobre la viabilidad de una determinada idea".

"Los ordenadores, los móviles, funcionan con circuitos eléctricos que sólo son capaces de hacer aquellas tareas para las que han sido preparados, que sólo responden a unas órdenes prefijadas", nos cuenta Daniel Tornero, investigador del Instituto de Neurociencias y del Centro de Terapias Avanzadas Creatio de la Universidad de Barcelona.

El objetivo es mostrar cómo las neuronas, los procesadores de información del cerebro, pueden aprovecharse para mejorar la capacidad de los ordenadores para aprender al tiempo que se reduce el uso de energía. "Si llega a funcionar bien tendrá un sinfín de aplicaciones. Por ejemplo, serviría para conectar las retinas artificiales, que son un microchip, con el cerebro. Si pudieras conectar el circuito electrónico (que es la retina artificial) con un circuito biológico inteligente podrías convertir señales electrónicas en señales cerebrales".

El proyecto Neu-Chip está liderado por Investigadores de la Universidad de Aston, en Birmingham (Reino Unido) y en él participan investigadores de la Universidad de Loughborough (Reino Unido), la Universidad de Barcelona, el Centre National de la Recherche Scientifique (Francia), el Instituto Tecnológico Technion (Israel) y la empresa 3Brain AG (Suiza). En estos momentos los equipos trabajan en la planificación y captación de personal. Está previsto que se inicie en junio y que tenga una duración de 3 años. "La CE tiene mucho interés en desarrollar tecnología europea propia, nueva", comentan. "Nosotros iniciamos un camino con la prueba de concepto. Si sale bien habrá spin-off que lo desarrollará".l

Para saber más lee el artículo completo aquí:

https://www.elespanol.com/invertia/disruptores-innovadores/autonomias/cataluna/20210214/no-ciencia-ficcion-inteligencia-artificial-futuro-neuronas/557944462_0.htm

Minicurs: Introducció a la Intel·ligència Artificial

UBICS projects 12/02/2021

Minicurs Introducció a la Intel·ligència Artificial per a alumnes de Grau i Master (preferentment).

Introducció a la Intel·ligència Artificial: algoritmes de cerca

Dia: 23 de febrer (13:30-15h) Professor: Mario Gutiérrez

Introducció al aprenentatge automàtic

Dia: 25 de febrer (13:30-15h) Professora: Maria Salamó

Introducció al Deep Learning: Casos pràctics en Visió per Computador.

Dia: 4 de març (13:30-15h) Professor: Eloi Puertas

Aprenentatge automàtic per al processament del llenguatge natural

Dia 11 de març (13:30-15h) Professora: Mireia Farrús

Aplicacions avançades (del machine learning a sistemes complexos)

Dia: 25 de març (13:30-15h) Professor: Pedro Almagro

Inscripció i més informació del curs: http://ubics.ub.edu/AI_course

Videos doctorandas UBICS

UBICS products 08/02/2021

Amb motiu del dia Internacional de la Dona i la Nena en la Ciència (11 de Febrer), moltes de les nostres doctorandes del Institut ha contribuït en aquest dia amb un petits videos (duració de 2 minuts) en el que expliquen la seva recerca i de com han arribat fins aquí.

Esperem que us motivi per entrar en aquest increïble mon de la investigació!

Video de Irene Ferri

Video de Laia de Frutos

Video de Carolina Gallo

Video de Clara Fernandez

Video de Maria Aide Gomez

Webinar by Clara Granell

UBICS people 04/02/2021

Amb motiu del Dia Internacional de les Dones i les Nenes en la Ciència, diferents instituts de recerca i facultats del Campus Diagonal hem organitzat, un any més, un acte conjunt que esperem tingui bona acollida. Dins d'aquest acte tindrem el següent Webinar que segur serà del vostre interès!

Date: 11 Febrer, 2021, 15:00h (CET, GMT+1, Barcelona/Madrid/Paris/Berlin)

Speaker: Dra. Clara Granell (Univ. Rovira i Virgili)

Link to the webinar: AQUÍ

Title: “Modelització de la COVID19 des d’una perspectiva de sistemes complexos”

Abstract: L’estudi de sistemes complexes gira entorn un pilar fonamental: l’estudi d’un sistema des del punt de vista de les interaccions entre les parts que el formen, més enllà de les característiques individuals de cada part. Aquesta visió de “veure el bosc” en comptes de “mirar els arbres”, ens permet observar comportaments que no serien fàcilment deduïbles des de l’estudi individual dels components del sistema. El cervell humà, les xarxes socials, sistemes biològics o les xarxes de transport són exemples de sistemes complexos, com també ho són les epidèmies de malalties contagioses, on només l’estudi del sistema complet ens permet entendre quina serà la possible evolució d’aquesta. En aquesta xerrada, introduiré els models de difusió d’epidèmies que el nostre grup de recerca ha estat desenvolupant durant l’última dècada, fins arribar a la modelització de la COVID-19, una eina clau que, partint dels sistemes complexos, ens ha permès quantificar i predir l’evolució de la pandèmia al nostre país.

Dia Internacional de les Dones i les Nenes en la Ciència- Campus Diagonal

projects 02/02/2021

Amb motiu del Dia Internacional de les Dones i les Nenes en la Ciència, diferents instituts de recerca i facultats del Campus Diagonal hem organitzat, un any més, un acte conjunt que esperem tingui bona acollida.

Enguany seran dos actes telemàtics:

7, 8 i 9 de febrer "Picture a Scientist"

Projecció online del documental "Picture a Scientist" (dirigit per Sharon Shattuck i Ian Cheney) de la productora Rocofilms.

Per demanar accés al documental, us heu d'inscriure a través d'aquest formulari abans del 5 de febrer

11 de febrer Xerrada i Taula Rodona

(accés amb aquest link)

15h “Modelització de la COVID19 des d’una perspectiva de sistemes complexos” per la Dra. Clara Granell (Univ. Rovira i Virgili)

15:45h Taula rodona

"Accions per visibilitzar el treball de les dones científiques"

Organitzen: Facultats (Ciències de la Terra, Biologia, Química, Física) Instituts de recerca (IBBUB, IN2UB, ICCUB, IQTCUB, IdRA, UBICS i Geomodels)

Col·labora: Vicerrectorat d'Igualtat i Gènere

Stem cell AI – ‘brain on a chip’ project aims to revolutionise computing power

projects 01/02/2021

The University of Barcelona Institute of Complex Systems (UBICS) announces its participation in an EU-funded project to investigate biological computation and machine learning in neuronal cultures.

The revolutionary Neu-ChiP project will see scientists use human brain stem cells on microchips to push the boundaries of artificial intelligence (AI). Harnessing the unrivalled power and adaptability of the human brain, the technology could supersede existing electronics and cut high energy use. The project is coordinated by Aston University and has received €3.5M in European Commission funding in recognition of its game-changing potential. The University of Barcelona participates through the UBICS and the Institute of Neurosciences, and under the leadership of Drs. Jordi Soriano (UBICS) and Daniel Tornero (Institute of Neurosciences).

Scientists have started work on a project that will see human brain stem cells used to power artificial intelligence (AI) devices and bring about a revolution in computing.

The Neu-ChiP project, an international collaboration led by researchers at Aston University, has been awarded €3.5m (£3.06m) to show how neurons – the brain’s information processors – can be harnessed to supercharge computers’ ability to learn while dramatically cutting energy use.

The research team is now embarking on a three-year study to demonstrate how human brain stem cells grown on a microchip can be taught to solve problems from data, laying the foundations for a “paradigm shift” in machine learning technology.

Use of AI is becoming ever more prevalent in areas as diverse as healthcare, finance, autonomous vehicles and speech recognition, right through to recommending films through on-demand services like Netflix. The ‘big four’ tech companies - Apple, Google, Amazon and Facebook – and many others are investing heavily in machine learning to tailor their products and better understand their customers.

But current electronic approaches to machine learning have limits, requiring ever-growing computing power and high energy demands. The recent trend towards ‘neuromorphic computing’, which aims to mimic human neural activity electronically, is hampered by the inherent limitations of conventional electronics.

In contrast, human brain cells effortlessly combine these functions and have extremely low power demands, requiring only a small volume of a nutrient-rich solution to operate.

In the Neu-ChiP project, the team will layer networks of stem cells resembling the human cortex onto microchips. They will then stimulate the cells by firing changing patterns of light beams at them. Sophisticated 3D computer modelling will allow them to observe any changes the cells undergo, to see how adaptable they are. This imitates the ‘plasticity’ of the human brain, which can rapidly adapt to new information.

The project, funded by the European Commission’s Future and Emerging Technologies (FET) programme and involving partner institutions in the UK, France, Spain, Switzerland and Israel, is also expected to produce new knowledge about the functioning of the brain which could be used to develop novel stem cell-based treatments.

Professor David Saad, Professor of Mathematics at Aston University, said:

“Our aim is to harness the unrivalled computing power of the human brain to dramatically increase the ability of computers to help us solve complex problems. We believe this project has the potential to break through current limitations of processing power and energy consumption to bring about a paradigm shift in machine learning technology.”

Dr Rhein Parri, Reader in Pharmacology at Aston University, said:

“We are very excited to have won support from the European Commission for this ambitious project. Our international team will combine their expertise and work together to develop technology that we expect to provide great future benefits for science and society.”

Dr Eric Hill, Senior Lecturer in Stem cell Biology at Aston University, said:

“Our ability to turn human stem cells into brain cells has revolutionised the study of the human brain. This exciting interdisciplinary project will bring international scientists from diverse backgrounds together to develop new technologies that will provide huge insight into the development of human neuronal networks”.

The project involves academic partners from Loughborough University (UK), the University of Barcelona (Spain), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS, France), Technion Israel Institute of Technology (Israel) and the company 3Brain AG (Switzerland).

Drs Jordi Soriano, Associate Professor in Physics, and Daniel Tornero, Tenure Track Professor in Biology, both at the University of Barcelona, said:

“Our ability to engineer neuronal circuits in a dish and train them to conduct data analysis will provide new insights on how the brain computes information and finds solutions. The developed technology may even help to design unique and exciting human-machine interfaces."

Professor Rémi Monasson, Director of Research at the Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), said:

“In Neu-ChiP, we will not only model a system made of many extraordinarily complex components - human neural cells - but we will try to go far beyond. Our aim is to drive the neural system to a state in which it will be able to carry out nontrivial computations.”

Drs Shahar Kvatinsky, Associate Professor of Electrical Engineering, and Daniel Ramez, Assistant Professor of Biomedical Engineering, both at Technion Israel, said:

“We are seeking to build neuromorphic circuits and combine emerging electronic devices with biological neurons and this project is a major step towards this target. In the context of synthetic biology, it is impressive to see how computation in living cells is evolving from digital through analogue and moving towards a neuromorphic computing paradigm.”

Dr Alessandro Maccione, co-founder and Chief Scientific Officer of 3Brain AG, said:

“The Neu-ChiP project has the ambitious plan to overcome current machine learning approaches through the study of complex human-brain-based circuits. We are proud to put our technology at the service of this pioneering and exciting challenge.”

Dr Paul Roach, Senior Lecture in Biomaterials and Interface Science at Loughborough University, said:

“This work really brings together an exciting interdisciplinary team of researchers to build on our individual strengths and interests. The focus of this project is on revolutionising the way we analyse information using specifically designed complex living neuronal circuits.”

Publicat en accés obert el llibre "Science of citizen science"

https://www.ub.edu/web/ub/en/menu_eines/noticies/2 products 22/01/2021

Aquest gener, ha sortit publicat en accés obert el llibre The science of citizen science (Springer), un volum en què han participat més de cent autors de vint-i-quatre països, entre ells el Dr.Josep Perelló, membre del UBICS. El treball és la conclusió de quatre anys de recerca de l’acció COST sobre ciència ciutadana, un programa europeu en el qual han participat investigadors del Grup de Recerca OpenSystems UB. L’objectiu de la iniciativa és promoure la creativitat, l’alfabetització científica i la innovació a tot Europa.

Segons explica Josep Perelló, director del Grup de Recerca OpenSystems UB, membre de l’UBICS i un dels editors del llibre, «aquesta obra suposa un inici, ja que la seva estructura curricular dona a les universitats i altres organitzacions l’oportunitat de reflexionar tant sobre les contribucions substancials a la recerca en ciència ciutadana, com sobre el seu valor social afegit». Els investigadors d’OpenSystems UB han contribuït en sis capítols de l’obra, analitzant temes de participació, cocreació i ètica en la ciència ciutadana i en el camp emergent de les ciències socials ciutadanes. Per fer-ho, han partit de la tasca pionera que ha desenvolupat aquest grup des del 2012.

La ciència ciutadana fa referència a la participació activa de la ciutadania en tasques de recerca científica. Molta gent s’implica en projectes de ciència ciutadana per augmentar el coneixement sobre espècies animals i vegetals, descobrir noves galàxies o verificar informació a partir de dades obtingudes a distància. Els ciutadans poden participar en diverses fases del procés científic, des de la recopilació de dades fins a la implicació en el procés complet. La ciència ciutadana també està cada vegada més reconeguda pels estaments polítics. D’una banda, perquè es reconeix el valor dels seus resultats i, de l’altra, perquè aquesta modalitat de recerca contribueix a l’alfabetització científica. La ciència ciutadana té un paper en les polítiques educatives i en les de recerca i innovació a Europa.

Més informació aquí.

6