Por: Vinicius Castro
Projetos de pesquisa desenvolvidos na Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) foram selecionados para a quinta edição do programa de financiamento em Pesquisa da Google na América Latina,
Latin American Research Awards (LARA). Serão investidos cerca de 2 milhões de reais nas 27 pesquisas relativas à área da ciência da computação escolhidas de 7 países da América Latina. Os professores e as alunas receberão mensalmente cerca de US $ 1.200 e a faculdade receberá US $ 750. Os subsídios serão concedidos por um período de um ano com a possibilidade de renovação.
Dos 281 projetos inscritos, 27 pesquisadores foram selecionados, dentre eles, 17 são do Brasil. Os 2 projetos vencedores da UFRN foram os únicos do Nordeste a entrar no programa de financiamento. Desde a primeira edição, quase 50 projetos foram beneficiados com as bolsas, que têm duração de um ano. Dos selecionados, 14, entres os quais estão os projetos da UFRN, utilizaram o método
machine learning (aprendizado de máquinas). Método de análise de dados que automatiza o desenvolvimento de modelos analíticos, usando algoritimos que aprendem interativamente a partir do recebimento de informações. O aprendizado de máquinas permite que os computadores encontrem conexões ocultas sem serem explicitamente programados para procurar algo específico.
Cada projeto foi desenvolvido por uma dupla composta por um pesquisador-orientador e um aluno. Um dos projetos da UFRN aprovado no programa, relaciona as propriedades do sono humano aplicadas à aprendizagem das máquinas. O trabalho é do professor do Instituto Metrópole Digital, César Rennó-Costa e da aluna do programa de pós-graduação em bioinformática Ana Claudia Costa.
Outra pesquisa estuda a análise matemática do discurso para avaliação escolar de maneira automática antes, durante e depois da alfabetização, projeto da aluna de mestrado do programa de pós-graduação em Neurociências no Laboratório de Sono Ana Raquel Torres, orientado pelo professor de neurociência de diretor do Instituto do Cérebro Sidarta Ribeiro. Ambos os projetos de pesquisa são frutos da parceria entre o Instituto Metrópole Digital e o Instituto do Cérebro no âmbito da bioinformática.
A aprendizagem durante do sono
Unir o estudo da função do sono no cérebro humano com a capacidade de aprendizagem das máquinas é o objetivo do estudo
Bringing sleep research into the realm of machine learning, pesquisa do sono trazendo para a área de aprendizado de máquina, em tradução livre, do Programa de Pós-graduação em Bioinformática do Instituto Metrópole Digital. Esse projeto é da doutoranda Ana Claudia, com orientação do professor César Rennó-Costa e co-orientação do professor Sidarta Ribeiro, também selecionado para o programa Google.
Segundo o professor César, o objetivo das pesquisas da dupla é aplicar as teorias do sono nas máquinas, objetivando que o computador aprenda melhor. “Nós pegaremos tudo que já sabemos sobre as teorias do sono, aplicaremos nos mecanismos de aprendizagem da máquina, em suas redes neurais artificiais, e veremos se conseguimos fazer o computador aprender melhor e mais rápido.” disse o professor.
Um exemplo de conceito que será aplicado nas máquinas, é sobre a aprendizagem motora, que se torna mais lenta após um estímulo excessivo, como explicou César, “Uma coisa que já sabemos é que aprender com estímulo toda hora nem sempre é bom, se você está aprendendo a surfar por um dia inteiro de maneira exaustiva, no fim do dia você não verá grandes resultados, mas quando parar por dois ou três dias e retornar à atividade, com certeza perceberá melhoras bem mais relevantes.”
As pesquisas visam a trazer uma nova perspectiva para o estudo da aprendizagem de máquinas, mudar a maneira como isso é aplicado hoje. “A abordagem tradicional
deep learning coloca estímulos durante 24 horas no robô, porque ele não precisa parar. A nossa proposta é, ao invés de fazer isso, em algum momento você parar de dar estímulo e ter um algoritmo que refine e processe tudo o que ele absorveu, para depois de um tempo voltar ao estímulo novamente”, completou César.
O financiamento da Google propiciará a aplicação da teoria na prática, de modo a trazer novas expectativas para aluna de Doutorado, Ana Costa. “Esse financiamento e o peso do nome da Google para nós, que somos da computação, promoverá novos projetos. Foi ótimo receber a aprovação em meu primeiro ano de Doutorado, poderei me dedicar muito mais a pesquisar agora”, concluiu Ana.
Parceria do IMD com o Instituto do Cérebro no âmbito da bioinformática
Pesquisador fundamental nos estudos em neurociências é o professor do Instituto do Cérebro Sidarta Ribeiro, que também faz parte do programa de Pós-graduação em Bioinformática do Instituto Metrópole Digital, com orientação e co-participação nos dois projetos aprovados: no primeiro como co-orientador de Ana Claudia, e em outro como orientador da aluna de pós-graduação, Ana Raquel Torres, o “
Non-semantic graph analysis for automated assessment and early diagnosis of cognitive disabilities in the school environment”, análise de gráfico não-semântica para automatizar a avaliação e diagnóstico precoce de deficiência cognitiva no ambiente escolar, em tradução livre. Esse segundo projeto, também vencedor do financiamento google, estuda a análise matemática do discurso para avaliação escolar de maneira automática antes, durante de depois da alfabetização.
Como explica o professor Sidarta Ribeiro, “percebemos que as pessoas com distúrbios cognitivos por causa da psicose tinham uma certa desorganização do discurso já na fase da adolescência. Começamos, então, a mapear isso e comparar com as medidas de memória de trabalho, a memória de curto prazo que você tem para lembrar de coisas imediatas, como um número de telefone, a qual é extremamente importante para se expressar, escrever uma frase ou contar uma história”, completou.
Sidarta também destacou que o prêmio é fruto de quase dez anos de pesquisas e que a parceria entre o Instituto do Cérebro e o IMD foi crucial na seleção da Google. “É muito importante a interação da pesquisa do cérebro com a tecnologia da informação, não é por acaso que temos os dois institutos vizinhos. O mundo inteiro clama por análise de
big data de dados neurais e é isso o que estamos começando aqui.”
Os prêmios recebidos pelos pesquisadores da UFRN foram os únicos prêmios do Nordeste. De 54 premiados, apenas 6 mulheres pesquisadoras foram selecionadas de toda a América Latina, e 2 são da UFRN.
Matéria para o Boletim Especial da UFRN n°63.
A aprendizagem durante do sono
Unir o estudo da função do sono no cérebro humano com a capacidade de aprendizagem das máquinas é o objetivo do estudo Bringing sleep research into the realm of machine learning, pesquisa do sono trazendo para a área de aprendizado de máquina, em tradução livre, do Programa de Pós-graduação em Bioinformática do Instituto Metrópole Digital. Esse projeto é da doutoranda Ana Claudia, com orientação do professor César Rennó-Costa e co-orientação do professor Sidarta Ribeiro, também selecionado para o programa Google.
Segundo o professor César, o objetivo das pesquisas da dupla é aplicar as teorias do sono nas máquinas, objetivando que o computador aprenda melhor. “Nós pegaremos tudo que já sabemos sobre as teorias do sono, aplicaremos nos mecanismos de aprendizagem da máquina, em suas redes neurais artificiais, e veremos se conseguimos fazer o computador aprender melhor e mais rápido.” disse o professor.
Um exemplo de conceito que será aplicado nas máquinas, é sobre a aprendizagem motora, que se torna mais lenta após um estímulo excessivo, como explicou César, “Uma coisa que já sabemos é que aprender com estímulo toda hora nem sempre é bom, se você está aprendendo a surfar por um dia inteiro de maneira exaustiva, no fim do dia você não verá grandes resultados, mas quando parar por dois ou três dias e retornar à atividade, com certeza perceberá melhoras bem mais relevantes.”
As pesquisas visam a trazer uma nova perspectiva para o estudo da aprendizagem de máquinas, mudar a maneira como isso é aplicado hoje. “A abordagem tradicional deep learning coloca estímulos durante 24 horas no robô, porque ele não precisa parar. A nossa proposta é, ao invés de fazer isso, em algum momento você parar de dar estímulo e ter um algoritmo que refine e processe tudo o que ele absorveu, para depois de um tempo voltar ao estímulo novamente”, completou César.
O financiamento da Google propiciará a aplicação da teoria na prática, de modo a trazer novas expectativas para aluna de Doutorado, Ana Costa. “Esse financiamento e o peso do nome da Google para nós, que somos da computação, promoverá novos projetos. Foi ótimo receber a aprovação em meu primeiro ano de Doutorado, poderei me dedicar muito mais a pesquisar agora”, concluiu Ana.
Parceria do IMD com o Instituto do Cérebro no âmbito da bioinformática
Pesquisador fundamental nos estudos em neurociências é o professor do Instituto do Cérebro Sidarta Ribeiro, que também faz parte do programa de Pós-graduação em Bioinformática do Instituto Metrópole Digital, com orientação e co-participação nos dois projetos aprovados: no primeiro como co-orientador de Ana Claudia, e em outro como orientador da aluna de pós-graduação, Ana Raquel Torres, o “Non-semantic graph analysis for automated assessment and early diagnosis of cognitive disabilities in the school environment”, análise de gráfico não-semântica para automatizar a avaliação e diagnóstico precoce de deficiência cognitiva no ambiente escolar, em tradução livre. Esse segundo projeto, também vencedor do financiamento google, estuda a análise matemática do discurso para avaliação escolar de maneira automática antes, durante de depois da alfabetização.
Como explica o professor Sidarta Ribeiro, “percebemos que as pessoas com distúrbios cognitivos por causa da psicose tinham uma certa desorganização do discurso já na fase da adolescência. Começamos, então, a mapear isso e comparar com as medidas de memória de trabalho, a memória de curto prazo que você tem para lembrar de coisas imediatas, como um número de telefone, a qual é extremamente importante para se expressar, escrever uma frase ou contar uma história”, completou.
Sidarta também destacou que o prêmio é fruto de quase dez anos de pesquisas e que a parceria entre o Instituto do Cérebro e o IMD foi crucial na seleção da Google. “É muito importante a interação da pesquisa do cérebro com a tecnologia da informação, não é por acaso que temos os dois institutos vizinhos. O mundo inteiro clama por análise de big data de dados neurais e é isso o que estamos começando aqui.”
Os prêmios recebidos pelos pesquisadores da UFRN foram os únicos prêmios do Nordeste. De 54 premiados, apenas 6 mulheres pesquisadoras foram selecionadas de toda a América Latina, e 2 são da UFRN.
Matéria para o Boletim Especial da UFRN n°63.