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André Ponce de Leon Carvalho escreve para O Globo

Pesquisador divulga temas relacionados à Inteligência Artificial

 

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A coluna Ciência & Matemática do O Globo publica artigos de divulgação científica para estimular a Ciência no Brasil. O blog é do diretor-adjunto do Instituto de Matemática Pura Aplicada (Impa), Cláudio Landim, que também é membro da Associação Brasileira de Matemática e fez o convite para o professor e vice-diretor do ICMC/USP e pesquisador principal do CEPID-CeMEAI André Carlos Ponce de Leon Ferreira de Carvalho escrever artigos sobre Inteligência Artificial e temas relacionados.

Especialista na área com inúmeras publicações e vários livros escritos, o pesquisador tem participação mensal na coluna. Nos dois primeiros artigos apresentou os principais conceitos e ideias relacionados à Inteligência Artificial e Aprendizado de Máquina. Também escreveu sobre a importância crescente da Inteligência Artificial na vida das pessoas.

“O Brasil não acordou ainda para a importância da Ciência para a sociedade e a economia. Alguns países definiram estratégias para assumir o protagonismo mundial na Inteligência Artificial. O Brasil não tem dado atenção ao tema. Este é um canal muito importante para popularizar a ciência, explicando alguns temas científicos atuais de uma maneira mais informal, divulgando a ciência para a população”, comentou.

 

Sobre o CeMEAI

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP.

O CeMEAI é estruturado para promover o uso de ciências matemáticas como um recurso industrial em quatro áreas básicas: Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC-USP, CCET-UFSCar, IMECC-UNICAMP, IBILCE-UNESP, FCT-UNESP, IAE e IME-USP compõem o CeMEAI como instituições associadas.

 

Raquel Vieira - Comunicação CeMEAI

 

Mais informações

Assessoria de Comunicação do CeMEAI: (16) 3373-6609

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Inteligência artificial para desenvolver novos vidros

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Pesquisadores

André de Carvalho

O Centro de Pesquisa, Educação e Inovação em Vidros (CeRTEV) e o Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), ambos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) - financiados pela FAPESP e localizados em São Carlos, SP, estão trabalhando juntos no desenvolvimento de novas tecnologias que irão gerar vidros não existentes.

No ano passado, o coordenador do CeRTEV, Edgar Zanotto, deu início a parceria que já obteve resultados na área de Estatística com soluções para modelar a viscosidade do material. Agora, a intenção é utilizar a Inteligência Artificial para prever outras propriedades dos vidros.

Inteligência Artificial é usada para criar tecnologias e novos vidros

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O vidro é um material muito utilizado na produção dos mais variados objetos: copos, telas, janelas, paredes, próteses oculares e muitos outros itens o têm como principal componente. Pensando na importância desse material, alguns grupos de pesquisadores iniciaram estudos acerca do uso da matemática para produzir essa substância e do uso da Inteligência Artificial para antecipar algumas de suas características.

 

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Redes neurais abrem nova fronteira no desenvolvimento de vidros

 

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Os vidros podem ser obtidos a partir de composições incluindo quase todos os elementos da tabela periódica, que geralmente passam por um processo de aquecimento e fusão e, depois, de resfriamento rápido. Essa vasta faixa de composição química possível resulta em grande variação também nas propriedades mecânicas, óticas, térmicas, elétricas e químicas entre vidros com diferentes composições. Com isso, esses materiais têm grande relevância para um vasto universo de aplicações. No entanto, esse universo abrangente de possibilidades gera também grandes desafios.

 

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A fim de diminuir os acidentes e as mortes que ocorrem todos os anos no trânsito no Brasil, estudantes de engenharia da USP de São Carlos criaram um aplicativo baseado em gamificação para diminuir acidentes de trânsito.

 

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A fim de diminuir os acidentes e as mortes que ocorrem todos os anos no trânsito no Brasil, estudantes de engenharia da USP de São Carlos criaram um aplicativo baseado em gamificação para diminuir acidentes de trânsito.

 

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Arquimedes

Arquimedes

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Pesquisadores

André de Carvalho

Como diminuir as 47 mil mortes que ocorrem todos os anos no trânsito no Brasil? Essa foi a pergunta que motivou estudantes de engenharia da USP de São Carlos a criarem um aplicativo baseado em gamificação para diminuir os acidentes de trânsito: o Arquimedes.

O aplicativo funciona assim: primeiro, o motorista escolhe um mascote para acompanhá-lo durante a viagem. Quando a condução começa, o Arquimedes bloqueia todas as notificações de aplicativos que podem distrair o condutor – apenas os aplicativos de controle de mídia, mapas e o próprio Arquimedes continuam enviando alertas. Conforme a quilometragem do percurso aumenta, o mascote escolhido no Arquimedes vai crescendo e avançando por níveis. Quando essas evoluções acontecem, o usuário ganha pontos que podem ser trocados por descontos em lojas e instituições parceiras do aplicativo, o que estimula o motorista a adotar condutas que aumentam sua própria segurança.

Aplicativo utiliza gamificação para diminuir acidentes de trânsito

Projeto desenvolvido por alunos da USP recebeu prêmio da Renault

 

arquimedes stats

 

Como diminuir as 47 mil mortes que ocorrem todos os anos no trânsito no Brasil? Essa foi a pergunta que motivou estudantes de engenharia da USP de São Carlos a criarem um aplicativo baseado em gamificação para diminuir os acidentes de trânsito: o Arquimedes. Eles desenvolveram o projeto dentro do Renault Experience (RX), um programa de incentivo a novas startups e tecnologias no Brasil e patrocinado pela montadora de automóveis Renault.

Neste ano, o tema da competição foi “mobilidade como chave para uma sociedade mais eficiente e consciente”. Com o Arquimedes, a equipe venceu o programa e recebeu um investimento de R$ 30 mil para desenvolver a iniciativa e um processo de aceleração pela Renault.

“A OMS considera acidentes de trânsito como uma doença crônica, que só no Brasil mata cerca de 47 mil pessoas todos os anos e gera um prejuízo de R$19 bilhões para o país. Desse total, a falta de atenção é a principal causa, representando 31% das mortes. Em conversas com o público, verificamos que o uso do celular é a maior fonte de distração”, conta Vinícius Garcia, chefe executivo do projeto. Utilizando esses dados como inspiração, os estudantes criaram o Arquimedes para buscar aumentar a taxa de concentração dos motoristas.

O aplicativo funciona assim: primeiro, o motorista escolhe um mascote para acompanhá-lo durante a viagem. Quando a condução começa, o Arquimedes bloqueia todas as notificações de aplicativos que podem distrair o condutor – apenas os aplicativos de controle de mídia, mapas e o próprio Arquimedes continuam enviando alertas.

Conforme a quilometragem do percurso aumenta, o mascote escolhido no Arquimedes vai crescendo e avançando por níveis. “Quando essas evoluções acontecem, o usuário ganha pontos que podem ser trocados por descontos em lojas e instituições parceiras do aplicativo, o que estimula o motorista a adotar condutas que aumentam sua própria segurança”, completa Vinícius.

Com a ideia inovadora, a equipe, que também é formada por Rosival Neto, Alexandre Bellas, Gustavo Silva, Gabriel Pussoli e Wesley Perissin, passou pelas três fases do RX e, das 400 propostas enviadas inicialmente, ficaram entre as 10 finalistas e, posteriormente, entre as 3 premiadas pela Renault. Durante o processo, os criadores do Arquimedes já tiveram a mentoria do empreendedor Fábio Arazaki, de Curitiba, que contribuiu para o amadurecimento da empresa e da equipe. Após uma sabatina com os executivos da Renault, a premiação foi confirmada, garantindo ao grupo, além do investimento em dinheiro, uma imersão empreendedora de 21 dias em Curitiba, patrocinada pela Renault, cujo objetivo é auxiliar na estruturação e aceleração da startup.

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Alunos que participaram do desenvolvimento do Arquimedes

 

O Arquimedes contou também com o estímulo do professor André de Carvalho, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP e do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), orientou os alunos no desenvolvimento do produto fornecendo um local adequado de trabalho e incentivando o projeto ao longo do processo.

“O projeto é muito criativo e socialmente relevante. Eles levaram a ideia muito a sério, com grande dedicação. O mérito do prêmio é totalmente deles e isso traz um grande orgulho para o campus de São Carlos”, comemora Carvalho.

 

Sobre o CeMEAI

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP.

O CeMEAI é estruturado para promover o uso de ciências matemáticas como um recurso industrial em quatro áreas básicas: Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC-USP, CCET-UFSCar, IMECC-UNICAMP, IBILCE-UNESP, FCT-UNESP, IAE e IME-USP compõem o CeMEAI como instituições associadas.

 

Leonardo Zacarin - Comunicação CeMEAI

 

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Assessoria de Comunicação do CeMEAI: (16) 3373-6609

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Inteligência Artificial para criar novas tecnologias e gerar vidros não existentes

Este é o objetivo de um dos projetos desenvolvidos entre os CEPIDs CeMEAI e CeRTEV

 

O Centro de Pesquisa, Educação e Inovação em Vidros (CeRTEV) e o Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), ambos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) - financiados pela FAPESP e localizados em São Carlos, SP, estão trabalhando juntos no desenvolvimento de novas tecnologias que irão gerar vidros não existentes.

No ano passado, o coordenador do CeRTEV, Edgar Zanotto, deu início a parceria que já obteve resultados na área de Estatística com soluções para modelar a viscosidade do material. Agora, a intenção é utilizar a Inteligência Artificial para prever outras propriedades dos vidros. Assista ao vídeo:

 

Inteligência Artificial para criar novas tecnologias e gerar vidros não existentes

Dois Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP se uniram para melhorar pesquisas na área de vidros. Confira o desenvolvimento e os possíveis resultados da parceria entre CEPID - CeMEAI e CERTEV: https://goo.gl/k2zw6e

Posted by CEPID - CeMEAI on Wednesday, February 28, 2018

Pesquisas apoiadas pelo CeMEAI recebem Prêmio Capes de Tese 2017

Trabalhos se destacaram nas áreas de Matemática e Ciência da Computação

 

 

Foto AndréFoto Paulo

Professores André Carvalho (esquerda) e Paulo Silva foram premiados pela Capes

 

A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) contemplou dois trabalhos apoiados pelo CEPID- CeMEAI com o Prêmio Capes de Tese Edição 2017 que reconhece autores das melhores teses de doutorado defendidas no país em 2016.

Um dos trabalhos é orientado pelo pesquisador André Carlos Ponce de Leon Ferreira de Carvalho. O autor da tese Noise Detection In Classification Problems, Luís Paulo Faina Garcia foi o vencedor na área Ciência da Computação.

O trabalho trata dos dados ruidosos. Segundo Luís Paulo, esses dados ruidosos, quando utilizados na construção de classificadores por técnicas de Aprendizado de Máquina, aumentam a complexidade da hipótese obtida, bem como o aumento do seu tempo de construção, além de prejudicar sua acurácia preditiva (taxa de acerto). “Tratá-los na etapa de pré-processamento pode significar uma melhora da qualidade dos dados e um aumento na compreensão do problema estudado”, explicou.

A pesquisa investigou a utilização de medidas de complexidade capazes de caracterizar a presença de ruídos em um conjunto de dados, desenvolver novos filtros que sejam mais eficientes em determinados nichos do problema de detecção e remoção de ruídos que as técnicas consideradas estado da arte e recomendou as mais apropriadas técnicas ou comitês de técnicas para um determinado conjunto de dados por meio de meta-aprendizado (um sistema de recomendação que funciona de forma semelhante a alguns serviços para recomendação de filmes, livros ou músicas).

Com isso, mesmo quem não trabalha com Ciência de Dados e Aprendizado de Máquina pode ter para seus dados uma recomendação de quais são as técnicas mais adequadas para remover ruído de rótulo de seus dados.

O trabalho foi desenvolvido em colaboração com o aluno de doutorado Augusto Hashimoto de Mendonça do Departamento de Hidráulica e Saneamento da USP/São Carlos. O principal objetivo da pesquisa era predizer áreas potenciais para espécies invasoras, como mostra o vídeo:

 

Um trabalho desenvolvido na USP - Universidade de São Paulo em São Carlos busca, utilizando a computação, erradicar espécies de plantas consideradas invasoras por devastar a biodiversidade nativa. Entenda como a pesquisa funciona: https://goo.gl/K61jzu

Publicado por CEPID - CeMEAI em Quinta-feira, 1 de junho de 2017

 

“Ter a tese selecionada pelo ICMC para representar o Instituto no prêmio CAPES já era motivo de orgulho para mim, mas ser selecionado como melhor tese em Ciência da Computação foi realmente gratificante. Parte fundamental dessa conquista foi a supervisão do Prof. André de Carvalho e da Profa. Ana Lorena que durante os cinco anos de doutorado me ajudaram a refinar as ideias, hipóteses e objetivos”, observou Luís Paulo.

“O Luís Paulo mostrou muita criatividade, maturidade, iniciativa e dedicação durante seu doutorado e isso resultou em uma pesquisa muito criativa e bem feita, que acabou gerando um ótimo reconhecimento internacional e nacional, atestado pelas publicações que conseguiu ao longo de seu doutorado. Como resultado de sua pesquisa, foi selecionado como pesquisador por uma das melhores universidades da Alemanha”, comentou o pesquisador André lembrando que o CeMEAI foi catalisador de boa parte da pesquisa. “Sem o cluster de alto desempenho (Euler) eu não conseguiria os resultados em tempo viável, ainda mais por ter trabalhado com algoritmos de Mineração de Dados e Aprendizado de Máquina muito custosos computacionalmente. Além disso, o CeMEAI me ajudou com o suporte financeiro para a participação em eventos internacionais como o European Conference on Machine Learning (ECML)”, finalizou.

Menção Honrosa

Outro trabalho reconhecido no Prêmio Capes de Tese 2017 tem a orientação do também pesquisador do CEPID-CeMEAI Paulo José da Silva e Silva. A tese Tópicos em Condições de Otimalidade para Otimização não Linear do aluno José Alberto Ramos Flor foi menção honrosa na área Matemática/Probabilidade e Estatística.

Segundo Paulo, problemas de otimização são formulados em linguagem matemática usando funções para descrever opções aceitáveis para o sistema que se deseja melhorar, bem como o objetivo usado para escolher a opção mais interessante. “Os modelos obtidos são então resolvidos por algoritmos de computador. Infelizmente, não existe um algoritmo geral capaz de resolver qualquer modelo de otimização. Cada algoritmo tem restrições sobre o tipo de funções que podem aparecer nos modelos e, muitas vezes, exigem que essas descrições evitem redundâncias”.

“O trabalho de meu aluno Alberto desvendou quais são as condições mínimas necessárias para garantir que algoritmos clássicos de otimização funcionem. Ele mostrou que as exigências sobre a descrição das opções que podem ser escolhidas podem conter redundâncias que antes pareciam proibidas. Isso libera o profissional que faz a modelagem para trabalhar com mais liberdade ao descrever o problema”, comentou.

Paulo observou ainda que esse tipo de trabalho, apesar de essencialmente teórico, tem impacto prático imediato, pois garante que modelos mais gerais podem ser resolvidos por algoritmos conhecidos. “Entre esses algoritmos destaco o Algencan, que é um código de computador desenvolvido por outros pesquisadores do CeMEAI, como os professores Mario Martinez e Ernesto Birgin. Nossos resultados provam que o algoritmo implementado pelo Algencan é capaz de lidar com uma ampla gama de problemas de otimização”.

A premiação

Os premiados recebem diploma, medalha e bolsa de pós-doutorado nacional de até 12 meses para o autor da tese; auxílio para participação em congresso nacional, para o orientador, no valor de R$ 3 mil; distinção a ser outorgada ao orientador, coorientador e ao programa em que foi defendida a tese; além de passagem aérea e diária para o autor e um dos orientadores da tese premiada para que compareçam à cerimônia de premiação.

O resultado foi publicado no Diário Oficial da União de 10 de outubro de 2017.

 

Sobre o CeMEAI

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP.

O CeMEAI é estruturado para promover o uso de ciências matemáticas como um recurso industrial em quatro áreas básicas: Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC-USP, CCET-UFSCar, IMECC-UNICAMP, IBILCE-UNESP, FCT-UNESP, IAE e IME-USP compõem o CeMEAI como instituições associadas.

 

Raquel Vieira - Comunicação CeMEAI

 

Mais informações

Assessoria de Comunicação do CeMEAI: (16) 3373-6609

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