ICMC abre inscrições para workshop sobre controle do Aedes aegypti

Inscrições podem ser realizadas, gratuitamente, até o dia 3 de agosto

De acordo com o Ministério da Saúde, de janeiro até o início de junho deste ano, mais de 73 mil pessoas foram diagnosticadas com dengue, doença transmitida pelo mosquito Aedes aegypti. Isso significa que, a cada 100 mil habitantes, 77,6 pessoas possuem a doença. Além das estatísticas assustadoras, o mosquito ainda é culpado por transmitir a zika, o chikungunya e a febre amarela. Por isso, o Aedes tornou-se evidência tanto nos meios de comunicação como nas pesquisas de diversas áreas científicas, incluindo a computação. 

E para discutir sobre o controle desse mosquito, pesquisadores do Instituto de Ciências Matemáticas e da Computação (ICMC) e da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC), da USP em São Carlos, promoverão Workshop sobre biologia e controle do Aedes aegypti: pesquisa e prática. O evento será realizado no dia 10 de agosto, das 8 às 18 horas, no auditório Luiz Antonio Favaro, no ICMC.

O workshop é destinado para todas as pessoas e instituições que têm interesse no tema. Os interessados devem fazer as inscrições, gratuitamente, até o dia 3 de agosto, por meio do seguinte link: www.icmc.usp.br/e/7d555.

Segundo Juliano Corbi, um dos organizadores do evento e professor da EESC, o principal objetivo é unir conhecimentos de diversas áreas numa forma de tentar entender as demandas do público que trabalha diretamente no combate ao mosquito e, ao mesmo tempo, validar as pesquisas acadêmicas relacionadas a esse assunto.

“Tem muitos pesquisadores na universidade trabalhando e pesquisando sobre o Aedes e, ao mesmo tempo, muita gente em campo fazendo o controle desse mosquito, como é o caso da Vigilância Epidemiológica, por exemplo. Apesar disso, nós sentimos que a teoria e a prática não estão ‘conversando’. Dessa maneira, nosso objetivo é criar um evento que seja possível dialogar com esses grupos a fim de unir conhecimentos”, afirma o professor Gustavo Batista, docente do ICMC e também um dos organizadores do evento. Além disso, ele explica que é muito importante ter pesquisas relacionadas ao controle do mosquito, para que se entenda como suprimir a população deles e até como agir antes de uma epidemia a fim de evitar surtos como o da Zika, em 2015.

O destaque da programação do evento é a palestra sobre a armadilha inteligente que é capaz de identificar quantos e quais mosquitos estão em determinada área por meio do reconhecimento automático das espécies, sobretudo os mosquitos do gênero Aedes. Outro destaque é a palestra da Margareth Capurro, em que ela contará sua experiência com a Oxitec, empresa que desenvolve mosquitos geneticamente modificados, conhecidos como “Aedes do Bem”.

Texto: Talissa Fávero - Assessoria do ICMC/USP

Mais informações: 

Site do evento: www.icmc.usp.br/e/7d555

Seção de eventos do ICMC: (16) 3373.9622

E-mail: eventos@icmc.usp.br

Pesquisa desenvolvida no ICMC é destaque no Jornal Nacional

Reportagem mostrou como funciona a tecnologia que está sendo desenvolvida há quatro anos

Professor Gustavo Batista explica como funciona o sensor (assista à reportagem)

Identificar automaticamente um mosquito pelo barulho que ele faz é a proposta do projeto coordenado pelo professor Gustavo Batista, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos. A pesquisa foi destaque na última edição do Jornal Nacional, exibida sábado, 12 de dezembro.

O desafio mobiliza o professor há cerca de quatro anos e os esforços já resultaram na criação de um sensor capaz de identificar, com uma acurácia de mais de 90%, as espécies e o sexo dos insetos. Isso é muito importante no caso do Aedes aegypti, em que apenas as fêmeas são vetores de doenças como a dengue, a zyka e a chikungunya. “Nossa meta, agora, é transformar esse sensor em um produto eletrônico: uma armadilha inteligente que possa ser comercializada”, diz Batista. 

Na semana passada, o projeto para construir o protótipo da armadilha foi aprovado no 3º ciclo do Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE) da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP). O doutorando do ICMC Vinícius Souza coordenará a iniciativa e abrirá uma empresa para produzir o protótipo, tendo à disposição até R$ 200 mil nessa primeira fase.

Segundo Batista, a futura armadilha possibilitará à população realizar a contagem dos mosquitos em tempo real. Dessa forma, será viável conectar o equipamento à internet, possibilitando que os dados obtidos pelas armadilhas gerem mapas de controle para os órgãos públicos. Também será possível criar aplicativos para alertar e orientar a população no combate ao Aedes. Desenvolver esses aplicativos é o foco de outro doutorando do ICMC, André Maletzke, bolsista do Google.

Histórico do projeto - A pesquisa teve início em 2011, quando o professor Batista estava fazendo seu pós-doutorado na Universidade da Califórnia, em Riverside, nos Estados Unidos. Nessa época, o Laboratório de Inteligência Computacional (LABIC) do ICMC estabeleceu uma parceria, que dura até hoje, com pesquisadores da universidade norte-americana.

Naquela época, o trabalho foi financiado pela FAPESP e pela Fundação Bill and Melinda Gates, cujo objetivo é apoiar pesquisas altamente inovadoras. Na ocasião, o objetivo dos pesquisadores era criar um sensor específico para os vetores da malária. Hoje, ainda com financiamento da FAPESP, o trabalho conta com a colaboração da professora do ICMC Solange Rezende, além do professor da Universidade da Califórnia, em Riverside, Eamonn Keogh, e do fundador e presidente da Isca Technologies, Agenor Mafra-Neto. Também colaboraram para a pesquisa os seguintes alunos e ex-alunos do ICMC: Diego Silva, Denis dos Reis, Cristiano Lemes e Luan Soares. Além dos doutorandos norte-americanos Yanping Chen, Adena Why, Moses Tataw, Bing Hu e Yan Hao. O professor Gustavo Batista também faz parte do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI). 

Texto: Denise Casatti - Assessoria de Comunicação ICMC/USP

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Reportagem do Jornal Nacional: icmc.usp.br/e/a7e36

Assessoria de Comunicação do ICMC: (16) 3373.9666

E-mail: comunica@icmc.usp.br

Google reconhece potencial de pesquisas desenvolvidas no ICMC e fornecerá bolsas para três projetos

Única instituição que terá três projetos financiados pelo programa Bolsas de Pesquisa Google para a América Latina é o ICMC: empresa apoiará 12 projetos no total, sendo oito brasileiros e quatro da USP

A professora Sandra orientará Leandro em um
dos projetos do ICMC selecionados pela empresa

Criar ferramentas que contribuam para resolver três problemas que afetam a humanidade: o diagnóstico de demências, o combate à dengue e a tradução e classificação automática de textos. Uma das maiores empresas de tecnologia do mundo, o Google, acaba de reconhecer o potencial e a relevância de três projetos com esses objetivos, que nasceram no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, a cerca de 240 quilômetros da capital paulista.

Os projetos concorreram com outras centenas de propostas no programa Bolsas de Pesquisa Google para a América Latina. Das 12 iniciativas selecionadas, o que representa menos de 5% do total de projetos inscritos, oito são brasileiros, sendo quatro da USP. Desses quatro, três pertencem ao ICMC e serão realizados por doutorandos que receberão do Google, durante pelo menos um ano, uma bolsa mensal de US$ 1,2 mil. Seus orientadores também serão contemplados com uma bolsa de US$ 750.

"Estamos vivendo uma época em que todos os dias somos surpreendidos por avanços tecnológicos incríveis. Saúde, meio ambiente, planejamento urbano: nada está fora do alcance da inovação tecnológica. Os projetos da USP São Carlos vencedores do Bolsas de Pesquisa Google para a América Latina mostram o papel crucial da pesquisa para ajudar a resolver problemas reais das nossas vidas", diz Berthier Ribeiro-Neto, diretor de Engenharia do Google para a América Latina.

O desafio do doutorando Leandro dos Santos é contribuir para o diagnóstico precoce de demências. A professora Sandra Aluísio irá apoiá-lo na jornada. Já a meta do estudante de doutorado André Maletzke é ajudar no combate à dengue, contando com a orientação do professor Gustavo Batista. Encerrando o trio de projetos contemplados, o doutorando Edilson Corrêa Júnior trabalhará na criação de um novo método que promete aprimorar as técnicas empregadas atualmente para tradução e classificação automática de textos. Como no universo da web os textos são fundamentais, tal método também tem potencial para melhorar os resultados dos mecanismos de busca empregados, por exemplo, pelo próprio Google. Corrêa Júnior será orientado pelo professor Diego Amancio.

O professor Diego (à esquerda) vai orientar Edilson

Foco nas demências – Mesmo que você não conheça ninguém com Alzheimer, já deve ter ouvido falar nessa doença. A má notícia é que, com o aumento da expectativa de vida da população, a tendência é que, a cada dia, mais e mais pessoas sejam acometidas pelo Alzheimer ou por outros tipos de síndrome menos conhecidos como o Comprometimento Cognitivo Leve (CCL). “Quando um paciente é diagnosticado com CCL, ainda é possível reverter a situação. Mas se nenhum tratamento for realizado, existe uma alta taxa de conversão para Alzheimer”, explica Sandra Aluísio.

Diagnosticar essas doenças é um desafio que os profissionais da área médica enfrentam diariamente em todo o mundo. Para isso, eles costumam realizar uma bateria de exames com os pacientes visando identificar as áreas mais afetadas, tais como memória, orientação, linguagem e resolução de problemas. 

É muito comum, durante esses testes, que o avaliador relate uma história para o paciente, que precisará recontá-la logo depois de ouvi-la e contá-la novamente após um período maior de tempo. A principal dificuldade, nesse caso, é que essa tarefa é aplicada manualmente e depende da avaliação subjetiva de quem relatou a história. “Criar um método computacional que automatize essa avaliação é muito bem-vindo para possibilitar a ampla utilização do teste e uniformizar a avaliação”, ressalta a professora. 

Ela explica que o projeto será realizado em colaboração com pesquisadores da Faculdade de Medicina da USP e que a meta é criar um avaliador neuropsicológico pessoal automatizado e acessível via web ou a partir de dispositivos móveis. Com esse avaliador será possível detectar os primeiros sinais de CCL. “A ideia não é substituir psicólogos nem fonoaudiólogos, mas criar uma ferramenta da área de Processamento de Línguas Naturais que os auxilie no diagnóstico das demências”, destaca Sandra, que é pesquisadora do Núcleo Interinstitucional de Linguística Computacional (NILC), sediado no ICMC.

Gustavo (à esquerda) orientará André na busca pelo desenvolvimento
de uma armadilha inteligente eficaz no combate à dengue

Foco na dengue – A dengue é a principal doença viral transmitida por mosquitos e um dos principais problemas de saúde pública enfrentado no Brasil e em quase todos os países localizados em áreas tropicais e subtropicais do mundo. Atualmente, devido à falta de uma vacina efetiva contra a dengue, as epidemias somente podem ser evitadas com o controle do mosquito vetor, o Aedes aegypti. 

“A verdade é que estamos perdendo a guerra contra a dengue”, afirma o professor Gustavo Batista, que faz parte do Laboratório de Inteligência Computacional do ICMC. Ele explica que, para realizar as ações de controle do mosquito, os órgãos que combatem a doença levam em conta dados referentes aos pacientes diagnosticados com dengue. Mas como esses dados demoram certo tempo para serem gerados, eles não são indicadores eficazes para mostrar onde, de fato, os mosquitos estão e onde deve ser o foco das ações de combate. 

Esse desafio mobiliza o professor Gustavo Batista há cerca de quatro anos. Seus esforços já resultaram na criação de um sensor capaz de identificar, com uma acurácia de 96,1%, as espécies e o sexo dos insetos. Isso é muito importante no caso da dengue, em que apenas as fêmeas são vetores da doença. “Nossa meta, agora, é transformar esse sensor em um produto eletrônico: uma armadilha inteligente que possa ser comercializada”, diz Batista. 

De acordo com o professor, quem possuir a armadilha em casa poderá realizar a contagem dos mosquitos em tempo real e tomar providências para o combate ao Aedes, antes da ocorrência de surtos da dengue. Também é viável conectar o equipamento à internet, possibilitando que os dados obtidos pelas armadilhas gerem mapas de controle para os órgãos públicos. Além disso, é possível criar aplicativos que poderão alertar a população sobre a presença do mosquito. 

Com o apoio do Google, a pesquisa prosseguirá com a realização de testes fora do laboratório, onde não há controle em relação à temperatura, umidade e demais condições ambientais, nem sobre as espécies de insetos que poderão adentrar a armadilha. Depois dos testes, é preciso desenvolver um protótipo do equipamento. A estimativa é de que seu custo para os consumidores não ultrapasse R$ 200,00.

Meta de um dos projetos é disponibilizar à população
armadilha inteligente para captura de insetos

Foco nos textos – Faça um simples teste e você verá o quanto é preciso aprimorar os mecanismos que usamos hoje para traduzir e classificar automaticamente textos. Neste exemplo, vamos usar os versos finais do poema Noturno à janela do apartamento, de Carlos Drummond de Andrade: “A soma da vida é nula. Mas a vida tem tal poder: na escuridão absoluta, como líquido, circula”. Use um tradutor automático e passe os versos para o chinês. Depois, converta-os novamente para o português. Provavelmente, você chegará a um resultado próximo a isso: “A soma de vida é zero. Mas há uma força na vida: na escuridão absoluta, tal como a circulação de líquido”.

Um leitor atento logo verá que os inúmeros sentidos presentes no verso original de Drummond se perderam durante o processo de tradução automática. “Uma das principais causas desse tipo de alteração de sentido é a ambiguidade presente nos textos, uma das questões que mais afetam os mecanismos de tradução automática”, explica o professor Diego Amancio. 

Chamamos de ambíguo, de forma geral, aquilo que pode ter mais do que um sentido ou significado. O poema usado como exemplo propicia várias interpretações e, por isso, a ambiguidade está ali presente tal como na maioria dos textos. Acontece que o computador não tem a habilidade que nós temos para realizar essa tarefa adequadamente e levar em conta essas inúmeras possibilidades de interpretação. 

Atualmente, para ensinar uma máquina a interpretar um texto, os pesquisadores empregam técnicas de aprendizado de máquina. Para deduzir o significado de um termo, levam-se em consideração as palavras vizinhas. Voltando ao exemplo de Drummond, “líquido” é vizinho de “circula”. Como o computador já traduziu muitas vezes essas duas palavras, ele “aprendeu” que, normalmente, as pessoas escrevem “circulação de líquido”.

“Nossa meta é criar uma estratégia complementar que não leve em conta somente as palavras vizinhas, mas também os diferentes significados que um termo pode ter e a estrutura do texto”, revela Amancio. A fim de chegar a melhores resultados, os pesquisadores usam o computador para transformar os textos em redes complexas (veja a imagem abaixo). 

Imagem exemplifica como pesquisadores transformam textos em redes complexas

Na imagem, em vez de enxergarmos um texto, observamos uma rede com vértices repletos de bolinhas coloridas (P1, P2, P3...): cada uma representa uma palavra e as diferentes cores (laranja e azul) indicam que essa palavra tem dois significados. Já os fios mostram como os termos se conectam uns com os outros. “Analisando essas redes, podemos compreender melhor como os sentidos das palavras se distribuem e descobrir maneiras de medir as relações entre elas”, completa o professor, que também faz parte do Núcleo Interinstitucional de Linguística Computacional.

Segundo ele, a pesquisa poderá gerar resultados relevantes para aprimorar as ferramentas automáticas de tradução e classificação de textos, recuperar informações em páginas da web e melhorar as ferramentas de buscas que usamos hoje em dia. Se a pesquisa obtiver os resultados esperados, é provável que, em um futuro não muito distante, o próprio Google possa empregar a nova metodologia.

Texto: Denise Casatti – Assessoria de Comunicação do ICMC/USP

Fotos: Reinaldo Mizutani - Assessoria de Comunicação do ICMC/USP

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Confira a lista completa dos projetos selecionados: http://googlebrasilblog.blogspot.com.br/2015/09/conheca-os-12-vencedores-do-bolsas-de_24.html

Assessoria de Comunicação do ICMC: (16) 3373.9666

E-mail: comunica@icmc.usp.br

Confira quais são os projetos do ICMC selecionados pelo Google

Título do projeto: ANAA-Dementia: Aplicação de testes neuropsicológicos automatizados para acompanhamento de cidadãos brasileiros durante o percurso de uma vida

Coordenadora: Sandra Aluísio

Doutorando: Leandro dos Santos

Título do projeto: Controlando mosquitos transmissores da dengue usando sensores e armadilhas inteligentes

Coordenador: Gustavo Batista

Doutorando: André Maletzke

Título do projeto: Resolvendo a ambiguidade em textos por meio da análise dinâmica e topológica de redes complexas

Coordenador: Diego Amancio 

Doutorando: Edilson Corrêa Júnior

Modelo criado no ICMC faz reconhecimento automático de espécies de inseto e pode ser aplicado a várias áreas do conhecimento

Doutorando já conquistou dois prêmios com trabalho que combina técnicas de processamento de sinais e aprendizado de máquina para construir modelos úteis em áreas tão diversas quanto a saúde pública, o reconhecimento de fala e o processamento de música

Diego (à esquerda) foi orientado por Gustavo Batista no mestrado

Quem nunca foi perturbado, no meio de uma noite de sono, pelo zumbido irritante e característico de um inseto? Esse som da batida das asas é a chave para que os pesquisadores possam identificar um inseto. Ensinar o computador a reconhecer esse som e a classificar automaticamente as espécies foi o desafio que mobilizou Diego Silva durante seu mestrado no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos. 

O método criado por Silva já está sendo aplicado em um sensor e uma armadilha que poderão contribuir para combater a dengue, a malária e diversas pragas agrícolas em um projeto coordenado pelo professor Gustavo Batista, do ICMC, que foi orientador de Silva durante o mestrado. A novidade é que, além dessa aplicação, há diversas outros campos em que os métodos estudados podem ser empregados como no reconhecimento de fala, no processamento de música ou na obtenção de informações em dados numéricos que variam com o tempo, conhecidas como séries temporais. 

Um bom exemplo disso são os trabalhos gerados em um estágio sanduíche no exterior realizado por Diego na Columbia University, sob a supervisão do pesquisador Daniel Ellis, entre fevereiro e julho de 2013, quando recebeu uma Bolsa Estágio de Pesquisa no Exterior da FAPESP. Em um desses trabalhos, os pesquisadores propuseram uma técnica para encontrar músicas semelhantes a uma canção consultada, obtendo resultados melhores que o estado-da-arte. Com uma técnica semelhante, puderam classificar séries temporais geradas a partir de batimentos cardíacos, movimento humano, formas de objetos, entre outros.

Dois sinais produzidos por um violino e por um piano: muito similares no 
domínio temporal, mas muito diversos no domínio de frequências

Para alcançar seu objetivo, Diego estudou uma série de técnicas para extrair características do som. Dessa forma, ele conseguiu obter uma ferramenta capaz de selecionar as informações relevantes, excluindo ruídos e transformando o que eram apenas sinais sonoros em uma série de características descritivas do sinal. A ferramenta reconhece os atributos específicos de cada uma das espécies de inseto e as identifica. É como se atribuíssemos, por exemplo, o número 1 ao batimento das asas da abelha e o número 2 ao batimento das asas do Aedes aegypti. Esses números são o ingrediente-chave para ensinar o computador a identificar cada espécie. 

O modelo criado também é capaz de reconhecer os diferentes sexos dos mosquitos. Isso é muito relevante, pois no caso de doenças como a dengue, apenas as fêmeas são vetores da doença. “Nosso sistema de classificação conseguiu obter uma acurácia de 96,1% na correta identificação das espécies e sexo desses insetos”, explica Batista. 

Silva conta que, no início do projeto, não sabia qual técnica funcionaria melhor para a classificação automática dos insetos, por isso, precisou explorar diversos métodos e algoritmos de outras áreas para ver qual alcançava os resultados mais satisfatórios. “Chegamos à conclusão de que os atributos utilizados em reconhecimento de fala eram os que funcionavam melhor”, diz Silva. Esses atributos são os mesmos empregados por sites como o Google, por exemplo, para reconhecer o que diz um internauta.

Reconhecimento – A dissertação de mestrado de Silva (Classificação de séries temporais por similaridade e extração de atributos com aplicação na identificação automática de insetos) conquistou a segunda colocação no 28º Concurso de Teses e Dissertações do 35º Congresso da Sociedade Brasileira de Computação, realizado em Recife entre os dias 20 e 23 de julho. Além disso, obteve também o terceiro lugar no Concurso de Teses e Dissertações em Inteligência Artificial e Computacional (CTDIAC) do Encontro Nacional de Inteligência Artificial e Computacional (ENIAC) e do Brazilian Conference on Intelligent Systems (BRACIS), realizados em outubro do ano passado em São Carlos. 

“O trabalho de Silva resultou em mais de 10 artigos científicos em diferentes áreas, o que é um índice bastante relevante para um mestrado”, ressalta Gustavo. No momento, Silva prossegue com suas investigações no campo da inteligência artificial e do aprendizado de máquina em seu doutorado no ICMC, também com bolsa da FAPESP.

Texto: Denise Casatti – Assessoria de Comunicação do ICMC/USP

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Tecnologia inovadora desenvolvida no ICMC contribui para combater dengue, malária e pragas agrícolas: icmc.usp.br/e/f6415

Assessoria de Comunicação do ICMC: (16) 3373.9666

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Tecnologia inovadora desenvolvida no ICMC contribui para combater dengue, malária e pragas agrícolas

Sensor e armadilha inteligentes criados por pesquisadores possuem baixo custo e podem ser aplicados para resolver problemas da saúde pública e da agricultura

Como a inteligência artificial pode ajudar na luta contra insetos que causam doenças e pragas agrícolas? Uma pesquisa do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, contribui para responder essa questão. Os pesquisadores desenvolveram uma tecnologia inovadora capaz de identificar quantos e quais mosquitos estão em determinada área por meio do reconhecimento automático das espécies, a fim de combater os efeitos nocivos dos insetos.

Financiada atualmente pela FAPESP, a pesquisa resultou no desenvolvimento de dois principais produtos: um sensor e uma armadilha, que devem contribuir para a saúde pública e a agricultura, combatendo pragas agrícolas e insetos vetores de doenças em determinada região, sem prejudicar espécies benéficas, como abelhas, por exemplo. A tecnologia desenvolvida possui, ainda, potencial para ser amplamente comercializada, devido ao baixo custo de produção.

Batista: "Sensor identifica onde o inseto está em tempo real"

A armadilha representa um avanço tecnológico em relação às que existem hoje. “Para medir a densidade dos insetos que há numa região, por exemplo, já existe uma armadilha não seletiva, ou “armadilha adesiva”, como é mais conhecida. O problema é que ela acaba capturando tudo, inclusive insetos que não precisariam ser capturados”, contou o coordenador da pesquisa, Gustavo Batista.

Os pesquisadores acreditam que essa tecnologia seja eficaz, principalmente, no combate aos mosquitos de gênero Anopheles, vetores da malária, e aos mosquitos do gênero Aedes, vetores da dengue e da febre amarela. “Durante as campanhas de prevenção da dengue, é comum os agentes percorrerem bairros nos quais as pessoas foram diagnosticadas com dengue, entrando nas casas em busca de locais em que os mosquitos podem se reproduzir ou com a finalidade de pulverizar inseticida”, explicou Batista. “Entretanto, existe um grande hiato entre o momento em que a pessoa foi contaminada pela doença e o momento em que a campanha é feita. Esse hiato pode ser de apenas algumas semanas, mas isso representa mais do que o tempo de vida de um mosquito adulto. A vantagem do sensor é que ele permite identificar onde o inseto está em tempo real”, completou o professor.

Como funciona o sensor

Como podemos observar na figura acima, o sensor a laser usado para identificação dos insetos funciona da seguinte forma: ao atravessar a luz emitida pelo laser, as asas do mosquito impedem, parcialmente, a passagem da luz e, por estarem em movimento, causam pequenas variações, que são captadas pelos fototransistores. Essas variações são filtradas, amplificadas e gravadas por meio de uma placa eletrônica de circuito.

Cada espécie analisada produz um sinal ligeiramente diferente da outra, o que possibilita aos pesquisadores compararem, computacionalmente, os sinais de cada uma, identificando as diferentes espécies. Os sinais obtidos pelo sensor são bastante similares a sinais de áudio. A diferença é que os dados obtidos não são originários de variação nas ondas sonoras, mas sim da variação da luz. A vantagem disso é que o sensor é totalmente surdo para qualquer agente que não atravesse a luz do laser, portanto, não sofre interferência externa, como sons de pássaros, carros ou ruído dos aviões.

Um fator adicional importante do sistema é que sua produção tem um custo muito baixo. “É possível produzir o sensor investindo-se cerca de R$ 30, por isso, o equipamento pode ser amplamente comercializado”, disse o professor.

Além dos mosquitos da dengue e da malária, a pesquisa também coletou dados e criou sistemas de reconhecimento automático para as seguintes espécies: mosca-de-banheiro, mosca-da-fruta, mosca doméstica, joaninha, besouro, abelha, entre outros. O trabalho mostrou, ainda, que é possível diferenciar mosquitos vetores de doenças dessas outras espécies com uma percentagem de acerto entre 98 e 99%.

Como funciona a armadilha inteligente

Primeiramente (1), o inseto precisa ser atraído para a armadilha. Batista explica que, para isso, pode-se usar um atrativo como o dióxido de carbono, substância capaz de atrair as fêmeas de mosquitos: “Quando um mosquito se aproxima da entrada do dispositivo, ele é puxado pelo fluxo de ar em direção ao sensor a laser, já que existe um pequeno ventilador acoplado à armadilha”.

Depois de entrar na armadilha (2), o inseto passa pela luz do laser emitida pelo sensor, tal como explicado anteriormente. A diferença é que, no caso da armadilha, há uma porta (3) que pode capturar o inseto ou deixá-lo sair, dependendo da avaliação que será feita pelo sensor (4).

“É o sensor que vai decidir se prende ou solta o inseto. Se o inseto fica preso, o ar o empurra para uma segunda câmara, onde é retido pelo papel adesivo”, completou o pesquisador. Dessa forma, na armadilha inteligente, ficam grudados no papel apenas os insetos desejados, o que possibilita estimar com facilidade sua densidade populacional.

Para tornar o sensor capaz de decidir qual espécie deve ser capturada e qual deve permanecer livre, é preciso empregar técnicas de aprendizado de máquina. Entra em campo a inteligência artificial. 

“O sensor pode classificar qualquer espécie de inseto, para isso é necessário que sejam coletados exemplos das espécies desejadas”, considerou o mestrando do ICMC, Diego Furtado Silva, um dos pesquisadores do projeto. Ele explica que, com esses exemplos, são obtidos dados sobre cada espécie, os quais fornecem um conhecimento prévio a respeito de como funciona o batimento das asas de cada uma. Assim, é possível desenvolver algoritmos (sequências de comandos em um computador), possibilitando ao sensor reconhecer quando é o momento de capturar uma espécie e quando é o momento de dispensá-la.

Iniciativa e resultados - A pesquisa teve início em 2011, quando o professor Batista estava fazendo seu pós-doutorado na Universidade da Califórnia, em Riverside, nos Estados Unidos. Nessa época, o Laboratório de Inteligência Computacional (LABIC) do ICMC estabeleceu uma parceria, que dura até hoje, com pesquisadores da universidade norte-americana.

Naquela época, o trabalho foi financiado pela FAPESP e pela Fundação Bill and Melinda Gates, cujo objetivo é apoiar pesquisas altamente inovadoras. Na ocasião, o objetivo da pesquisa era criar um sensor específico para os vetores da malária. Segundo dados da Fundação, a doença ocorre em cerca de 100 países em todo o mundo. Estima-se que 207 milhões de pessoas sofreram com a doença em 2012, e aproximadamente 627 mil morreram.

Hoje, ainda com financiamento da FAPESP, o trabalho conta com a colaboração da professora do ICMC Solange Rezende, além do professor da Universidade da Califórnia, em Riverside, Eamonn Keogh, e do fundador e presidente da Isca Technologies, Agenor Mafra-Neto. Também colaboraram para a pesquisa os seguintes alunos do ICMC: o doutorando Vinícius Souza, e os mestrandos Denis Reis, Cristiano Lemes e Luan Soares. Além dos doutorandos norte-americanos, Yanping Chen, Adena Why, Moses Tataw, Bing Hu e Yan Hao. 

Texto: Ronaldo Castelli – Assessoria de Comunicação ICMC/USP

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Site do LABIC: http://labic.icmc.usp.br/

Assessoria de Comunicação do ICMC

E-mail: comunica@icmc.usp.br

Telefone: (16) 3373.9666

Confira a repercussão desta notícia na Agência FAPESP: agencia.fapesp.br/19377