Da esquerda para direita, os alunos, André de Mitri (de camiseta branca) e José Medeiros junto ao orientador Diego Furtado Silva, vencedores da melhor tese do Bracis - Crédito: ReproduçãoCom seis artigos premiados, incluindo três em primeiro lugar, o Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, teve um papel de destaque na maior conferência brasileira de sistemas inteligentes. Segundo o professor do Instituto, Ricardo Marcacini, o resultado expressivo reflete o incentivo dos docentes aos alunos para desenvolverem pesquisas que promovam impacto social positivo, respondendo às inseguranças geradas pela expansão da inteligência artificial.
O prêmio de melhor artigo da 34th Brazilian Conference on Intelligent Systems (BRACIS) foi conquistado pelo trabalho Semi-Periodic Activation for Time Series Classification. Orientado pelo professor Diego Furtado Silva, o estudo, realizado por José Medeiros e André de Mitri, estudantes do ICMC, apresenta novas abordagens que utilizam redes neurais para a análise de séries temporais, que consistem em sequências de números ou valores ao longo do tempo, como cotações da bolsa de valores ou sinais de eletrocardiograma.
“Em especial, utilizamos inteligência artificial para monitorar sinais fisiológicos, como eletrocardiografia e fotopletismografia, buscando inferir parâmetros clínicos, como o nível de hemoglobina no sangue, ou classificar possíveis patologias, como anormalidades cardíacas”, explica Diego.
Além das premiações, o reconhecimento é uma reafirmação do compromisso com a inovação e a formação de novos cientistas, valores que sustentam a excelência do ICMC desde sua fundação. O professor Ricardo Marcacini destaca que, ao seguir esse propósito, os artigos premiados apresentam em comum a conexão entre teoria e prática, unindo técnicas de ponta à resolução de questões que afetam diretamente a sociedade.
“Um passo importante é incorporar essas temáticas em disciplinas de graduação e pós-graduação, formando profissionais e pesquisadores críticos, capazes de contribuir com melhorias na área e promover o desenvolvimento de sistemas responsáveis, explicáveis, que respeitem a privacidade, alinhados às políticas públicas e aos avanços globais”, declara Ricardo.
Para os estudantes que desejam seguir carreira em inteligência artificial (IA), os professores Ricardo e Diego aconselham: “Invistam em uma formação sólida, sejam curiosos e foquem nos desafios globais que a IA pode resolver, incluindo os aspectos éticos e sociais. Participem de projetos multidisciplinares e aproveitem as colaborações com a indústria”.
Interdisciplinaridade e aplicabilidade da IA
Realizada em Belém de 17 a 21 de novembro, a BRACIS contempla outros quatro eventos que acontecem simultaneamente: o Encontro Nacional de Inteligência Artificial e Computacional (ENIAC), o Symposium on Knowledge Discovery, Mining, and Learning (KDMILE), o Symposium on Information and Human Language Technology (STIL) e o Concurso de Teses e Dissertações em Inteligência Artificial e Computacional (CTDIAC). O ICMC também conquistou prêmios no ENIAC, no STIL e no CTDIAC.
Os docentes Ricardo e Diego concordam que os prêmios recebidos destacam a excelência dos pesquisadores e alunos do ICMC, que abordaram em seus trabalhos desafios relevantes para a sociedade. “Durante a BRACIS, foi possível notar diversos trabalhos de grande relevância com aplicações em saúde, textos jurídicos, monitoramento climático, mercado financeiro, entre outros. Essa interdisciplinaridade parece ser uma tendência muito forte, que não demonstra sinais de redução tão em breve”, observa Diego.
Outro exemplo que segue esse padrão é o trabalho dos alunos de doutorado Daniel Zitei e Kenzo Sakiyama intitulado Open-world Multi-label Text Classification with Extremely Weak Supervision, que, com a orientação do professor Ricardo, conquistou o primeiro lugar no Eniac. A pesquisa utiliza modelos de linguagem de grande escala (Large Language Models – LLMs), como o ChatGPT, para aprimorar modelos clássicos e simples de categorização de textos. Como resultado, contribui para a melhoria da organização do conhecimento em grandes bases textuais. Para Ricardo Marcacini, orientador de dois trabalhos vencedores, celebrações como essa são importantes, pois promovem a integração de diversas subáreas e o diálogo entre pesquisadores e profissionais.
A segunda colocação do Eniac também foi conquistada pelo ICMC. Os pesquisadores Marcos Gôlo, Adriel Mori, William Gonçalves de Oliveira, Eliomar Lima, Valdemar Vicente Graciano Neto, Jacson Rodrigues e Ricardo Marcacini são autores da pesquisa On the Use of Large Language Models to Detect Brazilian Politics Fake News. O estudo avaliou o uso de ferramentas de IA para detectar fake news, podendo ajudar a sociedade a monitorar e combater a disseminação de informações falsas, especialmente em contextos políticos, promovendo informações precisas e confiáveis.
A aplicabilidade do tema que, por meio de uma abordagem multidisciplinar, se propõe a resolver problemas reais e contemporâneos da sociedade, reafirma o compromisso do ICMC com o avanço da ciência brasileira no cenário internacional de IA e ciência de dados. “O Programa Pós-Graduação em Ciências de Computação e Matemática Computacional (PPG-CCMC) é reconhecido nacional e internacionalmente pela sua excelência, o que atrai candidatos altamente qualificados de todo o Brasil e do exterior. Isso permite selecionar e formar pesquisadores de alta qualidade, capazes de produzir dissertações e teses inovadoras e relevantes”, destaca Ricardo.
A base para ferramentas de IA
Ainda que nem sempre a aplicação seja diretamente voltada a algum desafio social, o desenvolvimento teórico dos trabalhos premiados poderá servir de suporte para o aprimoramento de outras ferramentas de IA que beneficiarão a sociedade e o mercado. “Parcerias com a indústria também são um diferencial, possibilitando o desenvolvimento de projetos aplicados que impactam tanto a academia quanto o mercado”, argumenta Ricardo sobre os destaques do ICMC.
O artigo One-Class Learning for Data Stream through Graph Neural Networks, segundo colocado no BRACIS, ilustra bem essa dinâmica. Produzido por João Gama, pesquisador de Portugal e o doutorando do ICMC Marcos Gôlo, orientado pelo professor Ricardo, a solução é composta por redes neurais que lidam com o fluxo de dados inseridos constantemente no sistema. Um bom exemplo de aplicabilidade são as transações de compras online e as informações de tráfego nas redes sociais. Assim, o modelo proposto permite classificar e avaliar um determinado tema de interesse com pouca supervisão humana, sendo replicado em diversas áreas de grande interesse para o mercado digital.
Ainda no cenário do processamento de linguagem natural, a pesquisa Automatic Annotation of Enhanced Universal Dependencies for Brazilian Portuguese conquistou o primeiro lugar no STIL. O grupo de autores é composto por Elvis de Souza, Magali Duran, Giovanna Belasco, Gustavo Sampaio, Maria das Graças Volpe Nunes e Thiago Pardo, pesquisadores do Núcleo Interinstitucional de Linguística Computacional (NILC). Com o propósito de facilitar a análise linguística e o desenvolvimento de modelos de processamento de linguagem natural em português, a equipe desenvolveu um método automatizado para anotar dependências universais no português brasileiro.
Melhorando o banco de dados
Além das teses que abordam a superação de desafios sociais, também se destacaram aquelas que direcionam seus esforços para solucionar problemas fundamentais para o desenvolvimento da IA. Nesse sentido, pesquisas como Efficient Online Tree, Rule-Based, and Distance-Based Algorithms colaboram para aprimorar algoritmos de aprendizagem de máquina online, fortalecendo a credibilidade do banco de dados.
Conquistando o terceiro lugar no CTDIAC, a tese oferece meios para que os algoritmos se adaptem a ambientes dinâmicos, como os online, em contextos nos quais os dados disponíveis estão constantemente mudando. O trabalho, de autoria do egresso Saulo Martiello Mastelini, que já venceu o Prêmio Maria Carolina Monard 2024 e o XXXVII Concurso de Teses e Dissertações do Congresso da Sociedade Brasileira de Computação, sendo mais uma pesquisa que materializa uma preocupação comum aos pesquisadores do Instituto: superar barreiras no tratamento de dados complexos e heterogêneos.
Com a orientação do professor e diretor do ICMC, André Carlos Ponce de Leon Ferreira de Carvalho, o trabalho de Saulo se preocupa em lapidar a qualidade do banco de dados. O esforço melhora a precisão na classificação de dados e organização de conteúdos, agilizando a busca de informações. Esses exemplos destacam a amplitude das contribuições do Instituto ao conectar conhecimentos teóricos e esforços práticos, unindo técnicas de ponta à resolução de questões que afetam o meio tecnológico. “Avançar nessa área exige mais que boas ideias; são 5% inspiração e 95% transpiração, com muito trabalho e persistência”, reforça Ricardo.
Sobre a Bracis
A Bracis é organizada pelas Comissões Especiais de Inteligência Artificial (CE-IA) e Inteligência Computacional (CEI-IC) da Sociedade Brasileira de Computação (SBC), com o apoio da Comissão Especial de Processamento de Linguagem Natural (CE-PLN).
