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Pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) em São Carlos desenvolveram um software que identifica as diferenças entre cérebros de quem tem ou não esquizofrenia. Usando cálculos matemáticos, o computador afirma com 80% de chances se há tendência de ter ou não a doença.

 

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Diagnóstico de Esquizofrenia

Diagnóstico de Esquizofrenia

Pesquisadores

Francisco Aparecido Rodrigues

O objetivo principal foi desenvolver um modelo matemático computacional que permite fazer o diagnóstico sem qualquer tipo de experimento invasivo. A partir de um scanner de ressonância magnética, é feito um mapeamento do cérebro e a análise dos dados das redes corticais.

A pesquisa já conseguiu identificar a diferença básica entre o cérebro de uma pessoa que tem ou não a esquizofrenia. Quando a pessoa tem a doença, o cérebro é menos organizado em determinadas regiões do que o de uma pessoa que não tem a esquizofrenia. São extraídas e analisadas 54 características e, por intermédio de um grafo, é possível afirmar com 80% de chance que trata-se de um paciente com o distúrbio.

Agora, o próximo passo é aplicar o mesmo método para diagnosticar outros tipos de doenças degenerativas como o autismo. E uma parceria junto ao Donders Institute (Instituto Holandês de Estudos do Cérebro) irá unir força neste trabalho.

Pesquisa aponta avanços no diagnóstico da esquizofrenia

Modelo matemático identifica diferenças entre cérebros de quem tem ou não a doença

 

A esquizofrenia é um transtorno mental complexo que dificulta a distinção entre as experiências reais e imaginárias, interfere no pensamento lógico e tem causas ainda desconhecidas. Um estudo realizado no Icmc Usp e coordenado por pesquisador do CEPID - CeMEAI busca métodos inovadores na detecção da doença. Saiba mais: http://goo.gl/WqJsg0

Publicado por CEPID - CeMEAI em Terça, 1 de março de 2016

A esquizofrenia é um transtorno mental complexo que dificulta a distinção entre as experiências reais e imaginárias, interfere no pensamento lógico e tem causas ainda desconhecidas. O distúrbio intriga pacientes, médicos e pesquisadores do mundo todo.

Na USP de São Carlos, teve início em 2012, um trabalho para ajudar no diagnóstico da doença.

Com a coordenação do professor e pesquisador do CeMEAI (Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria), Francisco Rodrigues, a pesquisa já conseguiu identificar a diferença básica entre o cérebro de uma pessoa que tem ou não a esquizofrenia.

Segundo Rodrigues, oobjetivo principal era desenvolver um modelo matemático computacional que permitisse fazer o diagnóstico sem qualquer tipo de experimento invasivo. “A partir de um scanner de ressonância magnética, mapeamos o cérebro e analisamos os dados das redes corticais. Quando a pessoa tem a doença, o cérebro é menos organizado em determinadas regiões do que o de uma pessoa que não tem a esquizofrenia”, explica.

Rodrigues diz ainda que são extraídas e analisadas 54 características e por intermédio de um grafo, é possível afirmar com 80% de chance que trata-se de um paciente com o distúrbio.

Agora, o próximo passo é aplicar o mesmo método para diagnosticar outros tipos de doenças degenerativas como o autismo. E uma parceria junto ao Donders Institute (Instituto Holandês de Estudos do Cérebro) irá unir força neste trabalho. “Os pesquisadores holandeses estiveram aqui na USP e iremos compartilhar os estudos, possibilitando um avanço nos diagnósticos dessas doenças”, conclui.

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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 especialmente adaptado e estruturado para promover o uso de ciências matemáticas (em particular matemática aplicada, estatística e ciência da computação) como um recurso industrial.

As atividades do Centro são realizadas dentro de um ambiente interdisciplinar, enfatizando-se a transferência de tecnologia e a educação e difusão do conhecimento para as aplicações industriais e governamentais. As atividades são desenvolvidas nas áreas de Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC, o CEPID-CeMEAI conta com outras seis instituições associadas: o Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de São Carlos (CCET-UFSCar); o Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica da Universidade Estadual de Campinas (IMECC-UNICAMP); o Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista (IBILCE-UNESP); a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista (FCT-UNESP); o Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE); e o Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo (IME-USP).

Raquel Vieira - Assessoria CEPID-CeMEAI

Mais informações

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

E-mail: Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo.

Propagação de Rumores e Epidemias

Propagação de Rumores e Epidemias

Pesquisadores

Francisco Aparecido RodriguesPablo Martin Rodriguez

O trabalho analisa sistemas complexos para avaliar como é feita a propagação de um rumor ou a disseminação de uma epidemia em redes sociais e tecnológicas. O objetivo é propor modelos matemáticos para prever e controlar a propagação de informações ou doenças infecciosas, mas esse estudo pode ser aplicado a outros sistemas, como o das espécies em uma cadeia alimentar ou redes de aeroportos, que são formadas por voos que conectam pares de cidades.

Os pesquisadores analisam as construções das redes complexas, aquelas em que muitas partes (geralmente milhares) se conectam. No Twitter ou Facebook, por exemplo, cada usuário é um vértice na rede e a interação entre eles forma conexões. Essas conexões podem se dar em vários níveis (patrão e empregado, marido e esposa, pai e filho, colegas de trabalho, amigos de infância, médico e paciente etc). A intenção é descobrir como a estrutura da sociedade, que é um sistema complexo, influencia na propagação de uma informação.

Num primeiro momento, os pesquisadores extraem os dados da web, para então filtrar as informações. Depois, usam os modelos matemáticos para tentar prever os principais propagadores daquele conteúdo. Se for uma epidemia, a partir do mapeamento da propagação, é possível saber quem deve ser vacinado ou isolado para evitar que a doença atinja mais gente. Se for uma informação, onde devo propagá-la para que chegue mais rapidamente a um número maior de pessoas.

Aluno alemão visita a USP em São Carlos

Aluno alemão visita a USP em São Carlos

Estudante de doutorado será co-orientado por pesquisador do CeMEAI

tim

Desde o último mês de outubro, o doutorando Tim Kittel, do Instituto de Pesquisas de Impactos Climáticos de Potsdam (PIK), da Alemanha, está em São Carlos. O estudante vai passar quatro meses no Brasil e desenvolverá sua tese ao lado do professor Francisco Rodrigues, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, que é pesquisador do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI).

Kittel veio estudar a modelagem de clima. “A modelagem de clima é feita da seguinte maneira: coletamos dados de temperatura e pressão do mundo todo, construímos uma rede e analisamos como ela se comporta ao longo do tempo. Assim, podemos prever como os efeitos meteorológicos variam e afetam a estrutura da rede”, explica Rodrigues.

A sincronização de osciladores também é objeto de estudo dos pesquisadores. “Se você tem osciladores que estão sincronizados e são acoplados, você pode analisar como o padrão de acoplamento muda o nível de sincronização. Isso pode ser aplicado, por exemplo, em uma rede de transmissão de energia elétrica. Você pode usar mecanismos para que, nessa rede, ocorra o mínimo de falhas possível”, finaliza o pesquisador do CeMEAI.

 

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 especialmente adaptado e estruturado para promover o uso de ciências matemáticas (em particular matemática aplicada, estatística e ciência da computação) como um recurso industrial.

As atividades do Centro são realizadas dentro de um ambiente interdisciplinar, enfatizando-se a transferência de tecnologia e a educação e difusão do conhecimento para as aplicações industriais e governamentais. As atividades são desenvolvidas nas áreas de Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC, o CEPID-CeMEAI conta com outras seis instituições associadas: o Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de São Carlos (CCET-UFSCar); o Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica da Universidade Estadual de Campinas (IMECC-UNICAMP); o Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista (IBILCE-UNESP); a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista (FCT-UNESP); o Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE); e o Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo (IME-USP).

Leonardo Zacarin - Assessoria CEPID-CeMEAI

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

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Propagação de rumores e epidemias é tema de pesquisa no CeMEAI

O trabalho estuda como esse tipo de informação se propaga em redes sociais

 

Um trabalho de pesquisadores do CEPID - CeMEAI analisa sistemas complexos para avaliar como rumores e epidemias se propagam em redes sociais e tecnológicas. Entenda como a pesquisa funciona: http://goo.gl/kuwDTm

Publicado por CEPID - CeMEAI em Terça, 1 de dezembro de 2015

Um trabalho de pesquisadores do CeMEAI analisa sistemas complexos para avaliar como é feita a propagação de um rumor ou a disseminação de uma epidemia em redes sociais e tecnológicas. O projeto, intitulado “Modelagem de processos dinâmicos em redes complexas”, é coordenado pelo professor Francisco Rodrigues, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC/USP). Cinco alunos do ICMC estão envolvidos na pesquisa, que começou em 2013. Estatística, inteligência computacional, física e engenharia são algumas das áreas abordadas pelo grupo.

O objetivo do pessoal é propor modelos matemáticos para prever e controlar a propagação de informações ou doenças infecciosas, mas esse estudo pode ser aplicado a outros sistemas, como o das espécies em uma cadeia alimentar ou redes de aeroportos, que são formadas por voos que conectam pares de cidades. O que os pesquisadores fazem é analisar as construções das redes complexas, aquelas em que muitas partes (geralmente milhares) se conectam. No Twitter ou Facebook, por exemplo, cada usuário é um vértice na rede e a interação entre eles forma conexões. Essas conexões podem se dar em vários níveis (patrão e empregado, marido e esposa, pai e filho, colegas de trabalho, amigos de infância, médico e paciente etc.) “A intenção é descobrir como a estrutura da sociedade, que é um sistema complexo, influencia na propagação de uma informação”, ressalta Francisco.

Aos pesquisadores não interessa o conteúdo da informação que está sendo enviada, mas sim a maneira como essas pessoas ou lugares ou células se interligam. Num primeiro momento, eles extraem os dados da web, para então filtrar as informações. Depois, usam os modelos matemáticos para tentar prever os principais propagadores daquele conteúdo. Se for uma epidemia, a partir do mapeamento da propagação, é possível saber quem deve ser vacinado ou isolado para evitar que a doença atinja mais gente. Se for uma informação, onde devo propagá-la para que chegue mais rapidamente a um número maior de pessoas.

Não há prazo para o término do estudo, que já tem seus primeiros resultados. “Já é possível saber que a previsão de um rumor é mais difícil de ser feita do que a de uma epidemia, porque, na doença, a pessoa se recupera, morre ou pega a doença de novo. Já no rumor, tudo pode acontecer. O que muda é o interesse das pessoas quando aquilo já não for mais novidade. E isso pode levar anos como pode acabar em segundos”, complementa Francisco.

O próximo passo da pesquisa, depois do mapeamento dos sistemas complexos escolhidos, é o aperfeiçoamento dos modelos. “Estamos considerando que as relações entre as pessoas são sempre as mesmas. Por exemplo: que você vai ter sempre os mesmos amigos. Mas isso, na realidade, muda. Então temos que levar em contas mudanças, para termos maior eficácia ao estudar a propagação”, conclui o pesquisador.

 

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 especialmente adaptado e estruturado para promover o uso de ciências matemáticas (em particular matemática aplicada, estatística e ciência da computação) como um recurso industrial.

As atividades do Centro são realizadas dentro de um ambiente interdisciplinar, enfatizando-se a transferência de tecnologia e a educação e difusão do conhecimento para as aplicações industriais e governamentais. As atividades são desenvolvidas nas áreas de Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software. 

Além do ICMC, o CEPID-CeMEAI conta com outras seis instituições associadas: o Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de São Carlos (CCET-UFSCar); o Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica da Universidade Estadual de Campinas (IMECC-UNICAMP); o Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista (IBILCE-UNESP); a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista (FCT-UNESP); o Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE); e o Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo (IME-USP).

Assessoria CEPID-CeMEAI

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Cálculos matemáticos podem descobrir quem são as pessoas que mais espalham vírus na sociedade. Funciona como uma rede social da internet, onde os usuários mais populares têm mais influência quando compartilham algum assunto.

 

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