Google premia pesquisas em inteligência artificial da Unicamp

Docentes e estudantes de computação do IC e da Feec conquistaram bolsas de estudo pelos trabalhos acadêmicos com diagnósticos automáticos por imagem de melanoma e retinopatia diabética

Pelo segundo ano consecutivo, dois grupos de pesquisa na área de inteligência artificial da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) foram premiados pelo Google Research Awards for Latin America. Na edição 2017 do prêmio foram distribuídos US$ 600 mil entre os 27 projetos selecionados e, na Unicamp, os trabalhos campeões são do Instituto de Computação (IC) e da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (Feec) (ver serviço).

Os dois sistemas da Unicamp propõem diagnosticar, de modo automático, por meio da análise de imagens, doenças como o melanoma (câncer de pele) e a retinopatia diabética, uma das causas da cegueira em muitos pacientes. A finalidade deles é projetar para o futuro ferramentas e equipamentos capazes de otimizar e auxiliar o trabalho de profissionais da área da saúde, médicos e enfermeiros, por exemplo.

Criado em 2013, o programa anual do Google concede bolsas de pesquisa de um ano para docentes e estudantes de pós-graduação em áreas específicas da Ciência da Computação. De acordo com o regulamento do concurso da multinacional norte-americana da área de tecnologia, aluno do mestrado pode concorrer por dois anos seguidos e, do doutorado, por três anos ininterruptos.

Laureados

Na Unicamp, os alunos de doutorado premiados neste ano são Michel Fornaciali (Feec) e Ramon Pires (IC). Os do mestrado são Júlia Tavares e Afonso Menegola, da Feec. O grupo de docentes campeão inclui Jacques Wainer, Siome Goldenstein e Sandra Avila, do IC; Flávia Vasques Bittencourt (da Universidade Federal de Minas Gerais); Herbert Jelinek (da Charles Sturt University – Austrália); e Lin Tzy Li (da Samsung).

Além do Google, os trabalhos da Unicamp na área de inteligência artificial receberam apoios, em diferentes fases, da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado (Fapesp), do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e das multinacionais de tecnologia Microsoft e Samsung.

Precisão

De acordo com o professor Eduardo Valle, cientista da computação da Feec e responsável pelo projeto com o melanoma, as bolsas concedidas pelo Google têm sido muito importantes para a evolução do trabalho acadêmico no Brasil em um momento de dificuldade econômica. Segundo ele, a pesquisa a partir do desenvolvimento de algoritmos capazes de treinar o computador para reconhecer imagens específicas foi iniciada em 2013, e a triagem automática conseguiu alcançar 87% de precisão.

“As lesões de pele são bastante difíceis de diagnosticar. Os formatos e as cores variam muito e há diferenças sutis entre pintas, manchas, etc.”, explica. “Os próximos passos agora são ampliar a eficácia dessa tecnologia para atingir, por exemplo, o patamar de 95% de acerto já obtido pelo sistema do IC projetado para identificar imagens de pacientes de retinopatia diabética”, informa Valle, comentando sobre a outra pesquisa da Unicamp premiada pelo Google, iniciada em 2009 e coordenada pelo professor Anderson Rocha.

Homem x máquina

Atualmente, o projeto da retinopatia diabética aguarda parecer do Comitê de Ética da Unicamp para iniciar os testes conjuntos com a equipe de oftalmologia do Hospital das Clínicas (HC) da universidade. Quando essa avaliação for autorizada, os pacientes do HC continuarão sendo atendidos normalmente pelos médicos, mas serão avaliados também pelo sistema de informática desenvolvido, porém, apenas de modo simulado.

Depois de encerrado o prazo experimental, será averiguado se os dados apurados pelas ferramentas eletrônicas coincidem com as informações identificadas nos diagnósticos dos médicos. “Nessa etapa, um dos objetivos é demonstrar aos médicos a confiabilidade dos sistemas, além de trocar experiências com eles para ampliar ainda mais a precisão dos diagnósticos eletrônicos,” explica Valle.

“Outro propósito agora”, salienta, “é buscar atrair empresas, como fabricantes de equipamentos médicos, para serem parceiras no projeto e fazerem investimentos em soluções comerciais inéditas com equipamentos com base nos sistemas de inteligência artificial desenvolvidos. “Eventuais interessados devem procurar o Laboratório de Pesquisa Reasoning for Complex Data (Recod) da Unicamp”, informa (ver serviço).

Serviço

Recod Unicamp
Blog do Google com os premiados em 2017

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página II do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 27/09/2017. (PDF)

Unicamp avança na detecção automática de melanoma

Em sua estreia na Competição Internacional de Análise de Lesões de Pele, equipe do Laboratório de Pesquisa Reasoning for Complex Data obteve o 1º lugar em uma das provas de identificação de imagens por computador

Um grupo de pesquisadores do Laboratório de Pesquisa Reasoning for Complex Data (Recod), equipe vinculada ao Instituto de Computação e à Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação da Universidade Estadual de Campinas (FEEC-Unicamp), classificou-se em 1º lugar em uma das três categorias da 2ª edição da Competição Internacional de Análise de Lesões de Pele.

Disputada a distância, a prova organizada pela Colaboração Internacional para Imagens de Lesões de Pele (ISIC) propõe determinar o sistema de informática capaz de reconhecer com mais precisão e maior velocidade se a fotografia de uma pinta no corpo humano é ou não melanoma – um tipo de câncer de pele. De acordo com o professor da FEEC-Unicamp e líder da equipe do Recod-Unicamp, Eduardo Valle, na competição foram avaliadas três tarefas.

A primeira, denominada segmentação, consistia em aferir a capacidade de reconhecer a borda da lesão. A segunda propunha identificar algumas características clínicas da lesão. A última verificava se o diagnóstico conferido era exato, isto é, se a pinta foi corretamente classificada como saudável, melanoma (câncer de pele) ou queratose seborreica – tipo de lesão benigna passível de ser confundida com melanoma, por ser esteticamente parecida.

Ranking

Estreante no desafio, o Recod-Unicamp participou das provas de segmentação e de classificação. Na competição, a disputa global começa com o fornecimento on-line, pelos organizadores, de um conjunto de imagens mostrando diversos tipos de pintas na pele e, em todas elas, são informados os diagnósticos médicos corretos.

Assim, tomando por base essas referências, cada equipe desenvolve seus sistemas e algoritmos, incorporando neles técnicas como o Deep Learning, o aprendizado de máquina por comparação de padrões repetitivos e a inteligência artificial com base em estatística, entre outras técnicas.

Na etapa seguinte, a comissão avaliadora fornece novo lote de imagens e pede aos concorrentes que façam diagnósticos exatos das pintas exibidas nas fotos. De acordo com o total de respostas corretas, o júri avalia qual sistema estruturado foi o mais preciso e divulga, em site exclusivo da competição, o ranking dos participantes mais bem-colocados (ver serviço).

“Conseguimos o 1º lugar na identificação de melanomas e o 3º na identificação das pintas com queratose seborreica. Na média geral, terminamos na 3ª colocação”, destaca o docente.

A equipe do Recod-Unicamp é integrada pela professora do Instituto de Computação (IC-Unicamp), Sandra Avila, a pós-doutoranda Lin Tzy Li, o doutorando Michel Fornaciali e os mestrandos Afonso Menegola e Julia Tavares – todos da FEEC-Unicamp. “Não vamos descansar com esse primeiro resultado, bastante satisfatório e animador. Queremos uma classificação ainda melhor em 2018”, diz Valle.

Cooperação

A Competição Internacional de Análise de Lesões de Pele foi realizada entre dezembro e março com a participação on-line de 22 instituições. A promotora do evento, a ISIC, reúne mais de 50 profissionais da área acadêmica e de diferentes segmentos industriais, incluindo médicos, engenheiros e profissionais da computação.

As ações desenvolvidas pelo grupo integram uma cooperação científica mundial organizada pela Sociedade Internacional para Imagens Digitais de Pele (ISDIS), com o objetivo de recolher e compartilhar informações sobre lesões de melanoma, para diminuir a mortalidade mundial pela doença. “O diagnóstico automático das lesões, feito por computador, continua sendo um grande desafio científico. Há ainda um longo caminho a ser percorrido”, avalia o professor Valle (ver serviço).

Prevenção

De acordo com o Instituto Nacional de Câncer (Inca), o melanoma incide sobretudo em pessoas adultas, brancas e origina-se nas células da pele produtoras de melanina, substância responsável por determinar a cor da pele. Trata-se do tumor mais frequente no Brasil, responsável por 30% dos casos malignos registrados, entretanto, representa apenas 3% das neoplasias malignas, apesar de ser o mais grave por sua alta probabilidade de metástase.

Os melanomas podem ocorrer em qualquer parte da pele. A prevenção é feita com o uso de protetor solar, além de evitar exposição prolongada aos raios ultravioleta. Os sintomas podem ser nódulos anormais ou mudanças em pintas existentes, denotando assimetria, irregularidade de borda, mudança de cor da verruga ou pinta com diâmetro maior. Mesmo passado um mês, as feridas não cicatrizam e podem coçar, arder, descamar ou sangrar.

O diagnóstico do melanoma é realizado por biópsia e, quando a identificação ocorre nos estágios iniciais, há grande probabilidade de recuperação. O tratamento inclui cirurgia, radioterapia, medicamentos e, em alguns casos, quimioterapia. Dados do ano passado do Inca estimam em 150 mil o número de casos de melanoma no País; e a cada ano surgem 5,7 mil ocorrências no Brasil, sendo 3 mil em homens e o restante em mulheres.

Serviço

Recod-Unicamp
ISDIS
Ranking da edição 2017 da ISDIS
Inca
Folheto do Inca sobre o câncer de pele

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página III do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 17/05/2017. (PDF)

Unicamp apresenta 110 propostas de projetos para cidades brasileiras

Baseadas em pesquisas da universidade, soluções são gratuitas e atendem a áreas de saneamento, educação, cultura e agronegócio

A Agência de Inovação (Inova) da Universidade de Campinas (Unicamp) antecipou na sexta-feira passada, em seu site, o conteúdo da segunda edição do Caderno de Propostas para Projetos. A versão impressa da publicação sai no final de setembro e reproduz os 110 estudos elaborados por docentes da universidade já divulgados on-line.

As propostas têm como diferencial inovar e derivam de pesquisas realizadas na Unicamp em todas as áreas do conhecimento, podendo ser adaptadas às necessidades de prefeituras de todo o Brasil.

Contemplam temas sobre agronegócio, cultura, educação, emprego e renda, energia, esporte, educação, lixo, gestão pública, meio ambiente, patrimônio histórico, saneamento, saúde, turismo e tecnologia da informação.

A tiragem do novo Caderno de Propostas será de mil exemplares com distribuição gratuita. A publicação será lançada em evento previsto para a última semana de setembro, no Centro de Convenções da Unicamp.


Inova: visibilidade e repercussão

O Projeto Inova nos Municípios surgiu em 2003, após dois anos de contatos e reuniões da comunidade acadêmica com representantes das prefeituras. Em 2005 foi lançada a primeira edição do Caderno de Propostas com 66 estudos.

Atua em duas frentes: nas cidades, analisa as demandas locais dos administradores públicos; e na Unicamp, seleciona pesquisas capazes de serem aproveitadas como projetos.

Um de seus propósitos é ampliar a visibilidade e repercussão social dos trabalhos de ensino, pesquisa e extensão criados na universidade. E, também, aproximar, por meio de parcerias, os professores e alunos (graduação e pós) da Unicamp dos desafios existentes em muitas cidades do País.

Iara Ferreira, agente de parcerias, explica que a meta do Inova nos Municípios é atender a demandas específicas de pesquisa e desenvolvimento das cidades em serviços inexistentes ou que não interessem ao mercado. Contudo, sem lucrar ou concorrer com empresas ou consultorias.


Inova em cinco municípios

Atualmente, a Inova nos Municípios gerencia projetos nas cidades paulistas de Artur Nogueira, Penápolis, Santo Antônio da Posse, Santos e São José do Rio Preto. A edição do projeto está disponível para prefeituras de outros Estados, que podem contratar os serviços da universidade com dispensa de licitação, direito previsto na Lei de Licitações.

Os valores dos projetos variam de R$ 2 mil a R$ 1 milhão. Em algumas situações, o docente responsável e a equipe do Inova podem até orientar a prefeitura interessada em um ou mais projetos sobre como captar recursos públicos ou privados para financiá-los.

“Para a parceria engrenar, é preciso que o professor abrace a ideia do projeto. E felizmente temos tido grande apoio por parte dos educadores. Outro viés interessante é a oportunidade dada para o aluno da Unicamp aprender na prática e ajudar a encontrar soluções de apelo tecnológico para problemas reais dos municípios”, finaliza Iara.

Descartado

A experiência pioneira foi um projeto para Morungaba, cidade de 12 mil habitantes localizada na macrorregião de Bragança Paulista. Em agosto de 2003, a prefeitura solicitou à Universidade de Campinas a concepção de uma infovia (rede de informática) para interligar as bases de dados municipais e facilitar a prestação de serviços públicos para os moradores.

O professor Leonardo Souza Mendes, da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC), coordenou os alunos e docentes responsáveis pela tarefa de informatizar o município. Ele foi além do pedido original e incluiu na rede baseada em fibras ópticas outros serviços – acesso à internet de banda larga e transmissão de sinais de telefone, TV e rádio.

No entanto, a eleição municipal de 2003 provocou uma reviravolta política em Morungaba e o projeto da infovia foi descartado, isto é, retornou para a Unicamp à espera de uma nova prefeitura interessada a bancar o projeto. Contudo, num curto espaço de tempo o município de Pedreira, também da região de Campinas, resolveu comprar a ideia.


Projeto pioneiro readaptado para Pedreira

Com 40 mil habitantes e a mancha urbana espalhada por montanhas e ladeiras, Pedreira tem condição geográfica desfavorável para o tráfego de dados por cabos e ondas de rádio. Depois de um ano e meio de trabalho, contando com a elaboração do projeto e a compra e instalação dos equipamentos, a infovia entrou em operação no município.

A base de operações e equipamentos da infovia fica num imóvel alugado pela prefeitura no centro da cidade. Envia o sinal para 14 estações de rádio instaladas em pontos estratégicos, conectados por meio de uma rede de fibra óptica de alta velocidade. Atualmente, outras 50 estações de rádio estão sendo instaladas.

O investimento total no projeto foi de R$ 750 mil: R$ 400 mil da União, R$ 250 mil do Estado e R$ 100 mil do município. Hoje, a infovia oferece acesso gratuito à internet para 1,2 mil casas de Pedreira, volume equivalente a 10% das moradias da cidade.

Até o final do ano, a expectativa é expandir o serviço de banda larga para 50% dos domicílios com a montagem de 150 novos pontos de acesso para a população. Estes equipamentos foram comprados pela Companhia de Processamento de Dados do Estado (Prodesp) e repassados ao município.

Internet grátis

Quem reside em área já coberta pela rede pode ter banda larga gratuita com a infovia. O único custo é adquirir o kit de antena e receptor vendido por R$ 250 no comércio local.

O atual prefeito de Pedreira participou do projeto da infovia desde o início. Ele acredita que com o know-how adquirido no município é possível para a Unicamp oferecer o serviço para outras cidades do mesmo porte e instalar outras infovias em apenas quatro meses.

“A infovia é uma ferramenta de inclusão digital importante para o município brasileiro. Com o apoio da sociedade e o investimento público e privado, acho possível todas as cidades paulistas terem uma no prazo de dez anos”, acredita o prefeito.

Serviço

Inova Agência de Inovação (UNICAMP)
Telefone (19) 3521-2795

Rogério Mascia Silveira
Da Agência Imprensa Oficial

Reportagem publicada originalmente na página IV do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 28/08/2008. (PDF)