Projetos de pesquisa do nordeste serão financiados pela Google Pesquisa

Fotos: Vinicius Castro

Trabalhos na área de Bioinformática do Instituto Metrópole Digital e do Instituto do Cérebro, ambos da UFRN, estão entre os escolhidos de sete países da América Latina

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 R$ 2 milhões nas 27 pesquisas relativas à área da ciência da computação, escolhidas de sete países da América Latina. Os subsídios serão concedidos por um período de um ano com a possibilidade de renovação.

Dos 281 projetos inscritos, 27 pesquisadores foram selecionados, dos quais 17 são do Brasil. Os dois projetos vencedores da UFRN foram os únicos do Nordeste a entrar no programa de financiamento. Desde a primeira edição, em 2013, quase 50 projetos foram beneficiados com as bolsas, que têm duração de um ano. Dos selecionados, 14, incluindo os projetos da UFRN, utilizaram omachine learning (aprendizado de máquinas), método de análise de dados que automatiza o desenvolvimento de modelos analíticos, usando algoritmos 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 estudante. Um dos projetos da UFRN aprovados 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 e 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.

O professor César Rennó-Costa e a aluna Ana Claudia Costa do IMD.

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 (trazendo pesquisa do sono para o domínio da aprendizagem de máquinas – em tradução livre), do Programa de Pós-graduação em Bioinformática do Instituto Metrópole Digital. Esse projeto é da doutoranda Ana Claudia Costa, com orientação do professor César Rennó-Costa e co-orientação do professor Sidarta Ribeiro, também selecionado para o programa Google.

Segundo o professor César Rennó-Costa, o objetivo das pesquisas da dupla é aplicar as teorias do sono nas máquinas, com o objetivo de 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”, diz.

Um exemplo de conceito que será aplicado nas máquinas é sobre a aprendizagem motora, que se torna mais lenta após um estímulo excessivo, como explica Rennó-Costa. “Já sabemos que aprender com estímulo a 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”, afirma.

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, uma vez que ele não precisa parar. A nossa proposta é, ao invés de fazer isso, em algum momento 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”, completa o professor.

O investimento 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 promoverão novos projetos. Foi ótimo receber a aprovação em meu primeiro ano de doutorado, pois poderei me dedicar muito mais à pesquisa”, afirma.

Do Instituto do Cérebro, o professor Sidarta Ribeiro e a aluna Ana Raquel Torres.

Parceria

Pesquisador fundamental nos estudos em neurociências, o professor Sidarta Ribeiro, do Instituto do Cérebro, também faz parte do programa de Pós-Graduação em Bioinformática do Instituto Metrópole Digital e está envolvido nos dois projetos aprovados. Sidarta Ribeiro é co-orientador de Ana Claudia Costa, além de ser o orientador da aluna de pós-graduação, Ana Raquel Torres, na pesquisa Non-semantic graph analysis for automated assessment and early diagnosis of cognitive disabilities in the school environment (análise de gráfico não semântica para automatizar avaliação e diagnóstico precoce de deficiência cognitiva no ambiente escolar – em tradução livre). Esse estudo analisa matematicamente o discurso para avaliação escolar de maneira automática antes, durante de depois da alfabetização.

De acordo com Sidarta Ribeiro, “as pessoas com distúrbios cognitivos por causa da psicose apresentavam certa desorganização do discurso já na fase da adolescência. Começamos, então, a mapear e comparar com as medidas de memória de trabalho, a memória de curto prazo usada para lembrar de coisas imediatas, como um número de telefone, o qual é extremamente importante para se expressar, escrever uma frase ou contar uma história”.

Sidarta Ribeiro, também, destaca 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”, afirma o professor.

Os prêmios recebidos pelos pesquisadores da UFRN foram os únicos do Nordeste. De 54 premiados, apenas seis mulheres pesquisadoras foram selecionadas em toda a América Latina, sendo duas da UFRN.

Redação com informações da AGECOM/UFRN