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1 de agosto de 2012

Áreas matemáticas solucionam questão

Uma pesquisa feita pelo docente da UFU – Universidade Federal de Uberlândia (MG) e simultaneamente aluno do ICMC – Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (Campus de São Carlos – USP), Prof. André Ricardo Backes, intitulada Estudos de métodos de análise de complexidade em imagens, foi premiada com uma Menção Honrosa no Prêmio CAPES de Teses – 2011, promovido pela CAPES – Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior.

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Para o orientador de André Backes, Prof. Odemir Bruno, docente do IFSC, a pesquisa é, de fato, extraordinária, e era esperada alguma repercussão, exatamente pelo trabalho desenvolvido.

Conhecidos de longa data – no ICMC, André foi orientado por Odemir até ao momento em que este docente mudou para o IFSC -, o autor do estudo é classificado por Odemir como uma pessoa excepcional, tendo encarado com coragem e determinação seu projeto de doutorado, o que, em princípio, era considerado um grande desafio.

O que André Backes tentou fazer foi estabelecer um link, um elo entre três diferentes áreas da matemática, com o intuito de resolver um único problema, quando, geralmente, se explora uma determinada ferramenta para resolver apenas um único problema: resumidamente, Backes convergiu três ferramentas na área da matemática, completamente distintas entre si – Autômatos, Redes Complexas, e Fractais (objetos geométricos que podem ser divididos em partes, cada uma das quais semelhante ao objeto original) – e comprovou o quanto elas estavam relacionadas com a resolução da Medida de Complexidade de Imagens.

Complicado entender? Claro! Vamos então popularizar os conceitos, decodificando-os. O que é a Medida de Complexidade de Imagens? É um atributo visual onde se tenta medir quanto complexo é um objeto, uma imagem. E o que é mais complexo? Uma imagem da cidade de São Paulo ou uma imagem da floresta Amazônica? Essa questão é considerada abstrata…

Assim, existe uma metodologia matemática que tenta fazer com que isso não seja tão subjetivo, e o que se fez foi extrair medidas concretas em cima disso: A forma clássica de se resolver uma Medida de Complexidade de Imagens é através de Fractais e isso já é muito conhecido na literatura. Além de estudar os Fractais e de propor alguns IFSC_032métodos novos, dentro dessa área, para resolver o problema, o que Backes fez foi ir mais além: envolveu, nessa questão, as Redes Complexas e os Autômatos e conseguiu demonstrar que existe um link entre os três e que funciona para resolver a questão da Medida de Complexidade de Imagens. E esta descoberta não apareceu por mero acaso, já que Backes previa esse resultado ao propor seu trabalho. Fiquei muito impressionado com sua coragem – ressalta Odemir.

Tal como acontece no campo da ciência, o andar no inexplorado oferece o risco de não se descobrir nada de novo e foi esse mesmo risco quie André Backes correu. Contudo, e tentando decodificar ainda mais este trabalho do docente da UFU, pergunta-se: qual será a aplicação prática do mesmo? Com efeito, Backes trabalhou em três frentes – reconhecimento e mapeamento de plantas, um projeto já em desenvolvimento pela equipe de Odemir Bruno -, imagens médicas, e monitoramento de imagens urbanas, via satélite. tumorPor exemplo, na área da saúde, o trabalho de Backes poderá auxiliar a diagnosticar precocemente a formação de tumores: repare-se que é referido FORMAÇÃO de tumores, ou seja, tumores que ainda não existem, na prática:

É verdade, essa ferramenta propicia que a máquina veja coisas que o homem não consegue enxergar. Por exemplo, se houver alguma combinação celular mostrada numa imagem de formação de um tumor, que aos olhos humanos passa completamente despercebida, a máquina detecta imediatamente e informa. Nessa linha de visão computacional, com a qual trabalhamos, mais do que fazer o computador enxergar o mundo como um ser humano faz, do ponto de vista da versatilidade – observar uma obra de arte, dirigir um carro, jogar futebol ou ver um filme, por exemplo -, o ponto fulcral é poder-se criar nas máquinas uma visão específica: daí que esta ferramenta é capaz de diagnosticar a futura existência de um tumor, ou reconhecer e mapear plantas de uma floresta e, aí sim, ela é melhor que um ser humano – sublinha Odemir Bruno.

Outro projeto em que o Backs trabalhou foi no monitoramento de imagens urbanas, via satélite. A ferramenta é capaz de, através da imagem de uma cidade, fazer uma análise do seu grau de desenvolvimento – graus de qualidade de vida, assimetrias arquitetônicas, déficits de espaços verdes e de lazer, amplitude e qualidade de vias de comunicação, dimensão e aproveitamento de quadras e praças públicas, etc -, podendo comparar esses dados com outros (por exemplo, do IBGE) e, a partir daí, poder ajudar os órgãos públicos a fazer correções:york2

Eu diria que é um olhar matemático sobre a urbe. Resumidamente, esta nova ferramenta está apta a trabalhar, neste momento, em prol da identificação, mapeamento e reconhecimento de plantas nas florestas, e em imagens médicas: quanto às imagens urbanas ainda vai demorar algum tempo, até porque tudo depende de diversos fatores e aspectos – conclui Odemir Bruno.

O trabalho de André Backs foi já mencionado em dez das mais importantes revistas científicas internacionais de sua área de pesquisa, o que demonstra a qualidade do mesmo.

Backs e Odemir vão continuar a trabalhar juntos nesta linha de pesquisa, numa parceria que muito honra o IFSC e dignifica o país.

Assessoria de Comunicação

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Instituto de Física de São Carlos - IFSC Universidade de São Paulo - USP
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