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Projeção das datas finais de vacinação no Brasil

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Pesquisadores

Tiago Pereira da Silva, Krerley Oliveira

Um estudo desenvolvido por pesquisadores de grandes universidades brasileiras criou um modelo matemático que fornece previsões de quando a vacinação contra a Covid-19 será concluída em cada município brasileiro.

Matemáticos projetam datas finais da vacinação contra a Covid em todo o Brasil

Plataforma já está no ar; confira a previsão para a sua cidade

 

painel covid

 

Um estudo desenvolvido por pesquisadores de grandes universidades brasileiras criou um modelo matemático que fornece previsões de quando a vacinação contra a Covid-19 será concluída em cada município brasileiro.

O sistema utiliza os dados disponibilizados pelo Governo Federal para obter o ritmo da vacinação em cada cidade e, com isso, projetar quando toda a população já terá recebido todas as doses necessárias do imunizante.

Nos cálculos, é considerado o ritmo de vacinação dos últimos 30 dias para projetar quando a vacinação será finalizada no Brasil. A previsão é atualizada de acordo com a chegada de novas vacinas, o aumento ou a diminuição do ritmo de vacinação e outros critérios que impactam na aplicação do imunizante.

O Painel de Vacinação da Covid-19 é aberto e está disponível para toda a população em cemeai.icmc.usp.br/painel-vacinacao. Dentro da plataforma, o usuário só precisa selecionar o estado e a cidade desejados e verá, além da projeção para o fim da vacinação, detalhes sobre doses aplicadas por dia, doses aplicadas com atraso, demanda diária por vacinas, vacinação precoce, abandono da vacinação e muito mais. Também é possível optar por ver os dados totais do Brasil – no dia do fechamento desta reportagem, por exemplo, a previsão é de que a vacinação no país seja completada em 25 de dezembro de 2022.

Outra grande preocupação dos pesquisadores para apresentar todas essas informações foi remover inconsistências nos dados oficiais. “Na base fornecida pelo Governo, existem milhões de dados com problemas. Há dados de vacinados que teriam nascido no século XIX, recebido a segunda dose em uma data anterior à primeira, recebido mais de uma dose no mesmo dia, recebido apenas a segunda dose, recebido vacinas diferentes e recebido a vacina antes de 2021”, explica o professor Krerley Oliveira, coordenador do Laboratório de Estatística e Ciência dos Dados da UFAL. “Nós fazemos a limpeza desses dados, fazendo com que as informações que mostramos tenham menos erros e sejam mais próximas da realidade do que as disponibilizadas oficialmente”, resume.

O Governo Federal disponibiliza os dados separados por estado. O estudo se debruçou sobre todos eles e, a partir do arquivo relativo a cada unidade da federação, indicou as inconsistências existentes em cada um. Os detalhes dessas anomalias também estão publicados na plataforma.

Com os dados mais limpos e apresentados de forma didática, o pesquisador acredita que estados e municípios podem utilizá-los para combater a pandemia de forma mais adequada. “Os dados disponibilizados na plataforma podem ser utilizados para a tomada de decisão em políticas públicas. Imagine que o governo de uma determinada cidade perceba que muitas pessoas não tomaram a segunda dose, por exemplo. Com essa informação em mãos, é possível realizar campanhas de conscientização. A ferramenta pode ser importante também para moradores de cidades pequenas, por exemplo, que não têm muitas informações sobre a vacinação”, complementa.

O projeto faz parte do grupo ModCovid19, formado por pesquisadores de todo o Brasil que desenvolvem diversas pesquisas a respeito da pandemia. “Nós começamos os trabalhos com o Instituto Serrapilheira e quem deu a estrutura foi o CeMEAI. Atualmente, esse é um projeto do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTI), explica Tiago Pereira, professor da USP e um dos coordenadores do grupo. A plataforma foi desenvolvida pelo do Laboratório de Estatística e Ciência dos Dados da UFAL.

 

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 três áreas básicas: Ciência de Dados, Mecânica de Fluidos Computacional e Otimização e Pesquisa Operacional.

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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Abertura de escolas sem protocolos aumenta em 270% o risco de contágio

Imunização, testagem e fechamentos intermitentes elevam proteção, aponta estudo 

 

O atual modelo de volta às aulas com presença de alunos apenas intercalada é suficiente para controlar infecções pelo novo coronavírus?  A pergunta foi feita pela prefeitura de Maragogi-AL a matemáticos e pesquisadores que fazem parte do projeto ModCovid19, apoiado pelo Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) e selecionado pelo Instituto Serrapilheira em uma chamada de projetos emergenciais para análise da crise sanitária da COVID-19.

A resposta alarmante, de que esse modelo poderia elevar em até 270% o risco de contágio nas escolas, em 80 dias de funcionamento, está na nota técnica Quantificando o impacto da reabertura escolar durante a pandemia de covid-19, coordenada por Claudio Struchiner (FGV e UERJ) , Tiago Pereira (USP/ São Carlos e CeMEAI) e equipe. 

A mesma nota apresenta a simulação de um modelo que indica que a imunização, somada a outros protocolos, incluindo testagem, monitoramento e fechamentos intermitentes apresentam um ambiente bastante seguro para proteger a comunidade escolar onde o aumento de casos poderia cair para a casa dos 18% e na cidade como um todo, 3%. 

Para chegar a tais resultados, a modelagem para a retomada de aulas presenciais em escolas públicas utilizou dados demográficos, socioeconômicos e epidemiológicos do já citado município escolhido como estudo de caso: Maragogi-AL, com aproximadamente 33 mil habitantes, e trabalhou com quatro cenários possíveis.

No primeiro, cenário A - a análise se baseou no contágio comunitário com escolas fechadas, no cenário B -  a reabertura com turmas e horários reduzidos: turno escolar de 2 horas, turmas separadas em dois grupos, com aulas presenciais em dias intercalados. Já no cenário C -  haveria reabertura reduzida com funcionários imunes: turno escolar de 2 horas, turmas separadas em dois grupos, com aulas presenciais em dias intercalados e funcionários imunizados. E por fim, no cenário D- o estudo partiu de uma reabertura reduzida com monitoramentos e fechamentos temporários: turno escolar de 2 horas, turmas separadas em dois grupos, com aulas presenciais em dias intercalados, estudantes são testados e isolados (14 dias) quando sintomáticos ou quando familiar for confirmado positivo, se estudante for confirmado positivo, seu grupo é suspenso por 14 dias, se mais de um grupo apresentar estudantes positivos, a escola é fechada por 7 dias.

 

Nota Reabertura Escolar

"O cenário D foi bastante efetivo para proteger a comunidade escolar (aumento de casos em 18%) e a cidade como um todo (aumento de 3%). Estes resultados são consideravelmente robustos, permanecendo qualitativamente os mesmos quando testamos o caso em que apenas metade das famílias notificam casos positivos entre seus membros ", conclui a nota técnica.

" A nota destaca ainda que o fechamento intermitente requer que as escolas fechem em média 40% dos dias. Considerando também o fechamento parcial de turmas, cada estudante teve em média 2,5 horas de aula por semana, porém esse apresentou-se o cenário mais seguro ", explicou o pesquisador Tiago Pereira.

Segundo ele, o modelo poderia ser aplicado a qualquer município, demonstrando a importância de se  avaliar quantitativamente o efeito de diferentes protocolos de reabertura para a deliberação de retomada de aulas presenciais e semipresenciais em escolas públicas brasileiras. "Torna-se responsabilidade dos gestores pesar estas avaliações para desenvolver protocolos de ações efetivas para a reabertura segura de nossas escolas", disse.

O estudo serve de alerta para que uma reabertura sem nenhuma medida de monitoramento de casos na comunidade escolar, mesmo com turmas reduzidas, pode aumentar, como já dissemos, o total de infectados na população escolar em até 270%, em 80 dias de funcionamento escolar. 

Conclui ainda que a vacinação de profissionais é uma medida essencial para potencializar o efeito da redução de turmas. Ainda assim, na ausência de outras medidas de monitoramento e quarentena, o contágio pode aumentar em 178% o risco de infecções dentro da população escolar.

O grupo é coordenado pelos Professores Claudio Struchiner (FGV e UERJ) e Tiago Pereira (USP e Cemeai). Modelagem e desenvolvimento são supervisionados por Guilherme T. Goedert (Univ. Roma "Tor Vergata", RWTH Aachen e Cyprus Institute), e realizados por Juliano Genari e Ismael Ledoino (LNCC). Análise de dados foi feita foi Lucas Resende (IMPA) e Edmilson Roque (USP). O modelo foi alimentado com dados providenciados pelos Professores Sérgio Lira e Krerley Oliveira (UFAL).

Para mais informações, acesse aqui o documento completo: Quantificando o impacto da reabertura escolar durante a pandemia de covid-19.

 

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 três áreas básicas: Ciência de Dados, Mecânica de Fluidos Computacional e Otimização e Pesquisa Operacional.

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

 

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Estudo matemático analisa período seguro entre as doses da vacina contra Covid-19

Modelo de otimização valida atraso calculado da 2ª dose, diminuindo internações na UTI

 

Diante de um cenário limitado de vacinas para proteger a população mundial contra a Covid-19, otimizar o processo de aplicação para garantir que mais pessoas estejam imunizadas em um espaço menor de tempo é também uma resposta que a matemática pode dar.

O estudo denominado Optimizing COVID-19 second-dose vaccine delays saves ICU admissions, assinado pelos pesquisadores Paulo J. S. Silva, Claudia Sagastizábal, Luis Nonato, Tiago Pereira, do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), e Claudio Struchner, da Fundação Getúlio Vargas, foi submetido à publicação e aborda o tempo ideal e seguro entre as doses para que a vacinação seja realmente eficiente contra o novo coronavírus.

O artigo que utiliza modelos matemáticos com técnicas de otimização validou a sugestão da fabricante da vacina Oxford/AstraZeneca para adiar a segunda dose a partir de estimativas das eficácias das doses separadas, como explica o pesquisador Paulo J. S. Silva.

O estudo da fabricante demonstrou que a eficácia da primeira dose é de 76% e da segunda, chega a 82,4% quando a aplicada em até três meses. Diante desses dados e análise de outras variáveis, o algoritmo desenvolvido pelos pesquisadores do CeMEAI concluiu que adiar a segunda dose em até 12 semanas é a decisão correta. “A metodologia do estudo funciona para qualquer vacina, desde que o fabricante tenha os dados sobre eficácia das duas doses. A contribuição do nosso estudo é no sentido de validar a informação do fabricante das vacinas e dar aos governantes e à população, a indicação de que as pessoas estarão melhor protegidas, mesmo diante de um atraso calculado por conta ainda da baixa oferta dos imunizantes”.

O estudo analisa também a demanda nas Unidades de Terapia Intensiva (UTIs) dos hospitais. “Se o estudo dá ao governante a segurança de que ele pode atrasar a segunda dose, como já preconizado pelo fabricante, ele pode proteger uma parcela maior da população com a primeira dose, que tem eficácia muito próxima da segunda, e evitar, dessa forma, a entrada de novos pacientes nos hospitais”, observou Paulo.

“Nossos resultados mostram que quando a vacina bloqueia a infecção e a eficácia da primeira dose é pelo menos de cerca de 70%, atrasar a segunda dose economiza 400 admissões na UTI por milhão de pessoas em 200 dias, levando assim a uma forte contribuição em vidas salvas”.

 

Estudo contribuiu com a carta aberta #AbrilPelaVida

A pesquisa está contribuindo cientificamente na carta aberta aos governantes brasileiros #AbrilPelaVida, assinada por Paulo e mais de 30 cientistas, pesquisadores e economistas. A proposta é da Impulso Gov, organização brasileira de saúde pública, que reuniu estudos que apontam que o avanço da vacinação no país terá impactos positivos a partir do mês de maio. A carta defende um lockdown de 3 semanas no mês de abril, que seria o tempo necessário para que a vacinação contra Covid-19 comece a fazer efeito significativo e reduzir mortes no Brasil, podendo poupar 22 mil vidas.

 

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Telefone: (19) 99199-8981

 

Nature destaca pesquisa sobre ressonância de coerência em redes complexas

Trabalho inédito tem contribuição do pesquisador Tiago Pereira do CeMEAI

 

coherence

 

Usualmente, ruídos são entendidos como algo ruim, que precisam ser descartados. Em alguns contextos, eles podem trazer importantes contribuições, como no artigo denominado Coherence resonance in influencer networks, que acaba de ser publicado pela Nature e tem colaboração do pesquisador Tiago Pereira, do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) e professor Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos.

Sabe-se que as redes de influenciadores possuem um conjunto de elementos conectados que impedem o aparecimento de comportamento coletivo quando a interação entre os elementos é baixa. Os pesquisadores mostraram que quando a força do ruído é ideal em uma rede de influenciadores, ocorre a sincronia entre os elementos e os grupos passam a ter uma ordem global.

“O que se sabia era sobre o efeito construtivo do ruído para casos homogêneos”, comenta Tiago Pereira.  Ele explica ainda que as redes complexas são abundantes na natureza e muitas contêm nós que são altamente conectados (hubs). “Alguns desses hubs são chamados de influenciadores porque eles se acoplam fortemente à rede. Surpreendentemente, apesar da abundância de redes com influenciadores, pouco se sabe sobre sua resposta ao ruído. Neste artigo, mostramos que submeter os influenciadores a uma intensidade ótima de ruído pode resultar em sincronização de rede aprimorada”.

A contribuição da pesquisa torna-se relevante em estudos, por exemplo, de epilepsia ou Parkinson, quando a sincronização dos neurônios tem papel fundamental. Ou ainda em redes do coração, quando quebrar a coletividade é um dos desafios.

“A publicação deste artigo na Nature, uma das principais fontes científicas internacionais, traz a possibilidade de compartilhar resultados inéditos e que podem auxiliar em pesquisas que utilizam-se desses parâmetros para importantes descobertas sobre efeitos construtivos da aleatoriedade”, finalizou Tiago.

 

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Estudo estima que um brasileiro pode ser salvo a cada quatro minutos com isolamento

Simulação matemática mostra mortes que poderiam ser evitadas no Brasil e por regiões

 

vidas salvas

 

O isolamento social tem sido um dos assuntos mais discutidos na pandemia. Efetivamente, ele salva vidas? Era essa resposta que os pesquisadores do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) Paulo J. S. Silva e Claudia Sagastizábal queriam ter quando iniciaram um estudo matemático em colaboração com Tiago Pereira e Alexandre Delbem e que resultou em uma página que pode ser consultada pela população.

O grupo fez ajustes do modelo SEIR, que representa a taxa de replicação do vírus SARS-CoV-2 (o coronavírus que causa a Covid-19), tentando descobrir se ele varia no tempo. A ideia era buscar identificar tendências na evolução da taxa de propagação do vírus e consequente aceleração ou desaceleração da epidemia depois do início dos protocolos de distanciamento social que foram implementados a partir de 24 de março.

“Fizemos a análise para o país todo e depois especializamos os resultados para os estados de São Paulo, Rio de Janeiro e Maranhão e para todas as grandes regiões do país”, explicou Paulo J. S. Silva, professor do IMECC/Unicamp.

Muito se discute sobre os reais números da pandemia no Brasil e no mundo, no entanto, os resultados da pesquisa estão baseados nos dados oficiais baixados a partir do site Observatório Covid-19 BR. “Esses dados sofrem de clara subnotificação e assim, as nossas estimativas serão também seguirão subestimadas. Porém, acreditamos que mesmo assim é possível ter uma ideia da evolução da epidemia e ser útil”.

O estudo considerou vidas que seriam salvas com o isolamento social nos próximos 14 dias (a partir de 04/05/20) e concluiu: 84 (06/05), 111 (07/05), 141 (08/05), 176 (09/05), 216 (10/05), 259 (11/05), 310 (12/05), 367 (13/05), 430 (14/05), 502 (15/05), 583 (16/05), 673 (17/05), 774 (18/05), 887 (19/05).

“Dessa forma, até o dia 19 de maio, seriam salvas 5.513 vidas o que dá aproximadamente uma vida a cada 4 minutos”, explicou o autor lembrando ainda que a página atualiza as projeções automaticamente a cada dia. “Logo, esses números simulados em 06/05 irão mudar de acordo com a divulgação diária dos dados oficiais do site Observatório Covid-19 BR”.

Paulo comenta ainda sobre a análise feita levando em consideração estudos específicos para cada região do país. “O distanciamento social parece ter sido efetivo quando consideramos o Brasil inteiro, mas vem perdendo força o que é preocupante. Essa é a tendência no Sudeste, que concentra a maior parte dos casos e também no Centro-Oeste. No Norte e Nordeste, que já possuem regiões onde o sistema de UTIs está acima da capacidade, parecem ter entendido a dimensão do problema e passaram a adotar um distanciamento mais efetivo. Na contra mão está o Sul, que sofreu um forte pico de casos reportados recentemente com causas a serem estudadas”, concluiu.

Claudia Sagastizábal (IMECC/Unicamp) comentou ainda sobre as curvas que de uma forma geral foram achatadas. “Objetivamente, esse estudo mostra a eficiência do isolamento e se torna preocupante quando analisamos os picos previstos pelo modelo SEIR que ainda são extremamente altos. Isso sugere que é imperativo que os governos busquem alternativas de controle da epidemia para não enfrentemos colapsos nos sistemas de saúde em breve”.

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Uma pandemia, muitas quarentenas

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Com um sétimo da população chinesa, o Brasil superou a China em número de mortes por Covid-19 e daqui a uma semana deverá ter o dobro das mortes registradas naquele país, segundo projeção matemática do Imperial College de Londres. Enquanto as mortes aumentam, as medidas de distanciamento social vêm sendo relaxadas, e o movimento nas ruas cresceu desde o fim de março. Para um grupo de matemáticos e pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP), há uma explicação para isso: a quarentena brasileira foi mal planejada e, em algumas regiões, precoce. O preço que se paga por isso é a pressão para arrefecer o isolamento às vésperas do momento mais crítico da epidemia.

 

CLIQUE AQUI para ler a reportagem completa!

"Isolamento é fundamental para controlar o coronavírus", afirma pesquisador

Tiago Pereira, do CeMEAI, analisa números e comenta ações de controle

 

Os números da pandemia do novo coronavírus (COVID-19) ao redor do mundo crescem em uma velocidade impressionante. O distanciamento social é a estratégia mais adotada até aqui. O professor Tiago Pereira, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP em São Carlos e pesquisador do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), tem importantes contribuições de como prever doenças a partir da matemática e analisou o protocolo de distanciamento social junto a uma estratégia de isolamento de infectados.

Ele analisou dados divulgados pelo governo no dia 22 de março de 2020, quando eram confirmados cerca de 1500 casos de coronavírus no Brasil, com 18 mortes e 17 mil testes feitos até então, segundo o governo. Utilizando seus modelos matemáticos, Pereira calculou a quantidade de indivíduos infectados que devem ser apropriadamente isolados, assim como o tempo necessário para o diagnóstico. A matemática ajuda a traçar cenários de controle e calcula o número de testes diários para que a doença seja extinta.

Assista ao vídeo sobre a análise e as ações necessárias para o controle da pandemia no país:

 

"Isolamento é fundamental para controlar o coronavírus", afirma pesquisador

O pesquisador Tiago Pereira, do CEPID - CeMEAI e professor do Icmc Usp, tem importantes contribuições de como prever doenças a partir da matemática. Hoje, ele analisou o protocolo de distanciamento social junto a uma estratégia de isolamento de infectados para tentar combater o coronavírus. Confira a análise:

Publicado por CEPID - CeMEAI em Quinta-feira, 26 de março de 2020

 

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Pesquisadores do CeMEAI participam da BRICS Mathematics Conference na Rússia

Evento promove a colaboração entre os países emergentes e suas sociedades matemáticas

 

 

Os pesquisadores do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) Francisco Louzada NetoCarlile Lavor e Tiago Pereira representaram o Brasil na 3rd BRICS Mathematics Conference que ocorreu na Rússia, entre os dias 21 e 26 de julho, na Innopolis University.

A conferência BRICS Mathematics é uma conferência científica para promover a comunicação matemática entre os países do BRICS e ocorrem regularmente a fim de compartilhar conhecimentos, melhorar as habilidades de pesquisa e desenvolvimento e ensino.

Dos quatro brasileiros participantes, três desenvolvem pesquisas apoiadas pelo CEPID-CeMEAI.

Carlile Lavor, do IMECC/Unicamp-Campinas, apresentou tópicos de uma de suas pesquisas sobre Geometria de Proteínas. “O evento é muito importante para colocar em contato pesquisadores e alunos do BRICS, onde o Brasil teve representantes das áreas de Matemática, Matemática Aplicada e Estatística”.

Por intermédio da Sociedade Brasileira de Matemática, Tiago Pereira, professor do ICMC/USP-São Carlos, foi convidado a apresentar trabalhos em matemática e desenvolvimento da teoria de sistemas dinâmicos. “Estabelecemos contatos e conversamos sobre possíveis projetos conjuntos e troca de estudantes. Outro ponto interessante foi perceber como países em mesmo nível de desenvolvimento estão evoluindo em ciência. A China se destaca pela seriedade nos investimentos em educação e resultados”, comentou.

Francisco Louzada Neto, também do ICMC/USP-São Carlos falou sobre Inovação Estatística e Aplicações em Problemas Industriais, Médicos e Empresariais. “Durante o evento tivemos a oportunidade de interagir com pesquisadores e alunos dos vários países pertencentes ao BRICS, com oportunidade de mostrar algumas das pesquisas que temos desenvolvido, trazendo novos conhecimentos e ideias para serem desenvolvidos em trabalhos futuros”, finalizou Louzada que também apresentou aos participantes atividades desenvolvidas pelo CEPID-CeMEAI.

 

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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

 

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Uma pesquisa do professor Tiago Pereira, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da Universidade de São Paulo (USP), em São Carlos (SP), irá receber R$ 1 milhão para desenvolver uma teoria matemática capaz de descrever comportamentos em sistemas dinâmicos não-lineares, como o cérebro, as redes sociais e os sensores de cidades inteligentes. Os recursos são do Instituto Serrapilheira de fomento à ciência brasileira.

 

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