O aluno de mestrado em Ciência da Computação, do Departamento de Informática da Universidade Estadual de Maringá (UEM), Sergio Alvarez da Silva Junior, de 23 anos, e sua equipe receberam prêmio de 5 mil dólares em uma competição do site Kaggle, que é uma plataforma on-line voltada para a ciência de dados e aprendizado de máquina. O mestrando da UEM conquistou a 8ª colocação na competição, ao lado de outros três pesquisadores: Naoki Hashimoto, do Japão; Sahil Barnwal, da Índia; e Sirapoab Chaikunsaeng, do Reino Unido. O grupo ficou entre os dez melhores na competição, que reuniu mais de 900 equipes; só os dez primeiros foram premiados.
Silva Jr. explica que o desafio consistia em desenvolver algoritmos de aprendizado de máquina de última geração para resolver um gargalo crítico na pesquisa biomédica: a anotação de imagens celulares 3D complexas, obtidas por tomografia crioeletrônica (CryoET). Esse exame oferece resolução quase atômica dos componentes celulares, revelando detalhes únicos sobre a atividade das proteínas em seus ambientes naturais. Apesar de seu imenso potencial, o processo de anotação manual dessas imagens é praticamente inviável. Atualmente, o CryoET Data Portal conta com mais de 15 mil tomogramas (imagens em 3D) disponíveis publicamente, mas apenas 5% estão anotados. Essa lacuna evidencia a necessidade urgente de automação, o que reforça a relevância da competição para acelerar descobertas na ciência biomédica e avançar no tratamento de doenças.
“Essa era uma competição com imagens biológicas e biomédicas, especificamente tomografia eletrônica celular, que é um tipo de imagem microscópica bem complexa. O desafio era localizar proteínas nessas imagens, o que é muito difícil manualmente, quase impossível, então são necessárias técnicas computadorizadas para auxiliar os pesquisadores. Para isso, utilizamos Inteligência Artificial (IA). No meu mestrado, trabalho com imagens biológicas 2D de microscópios comuns, imagens histológicas, e nessa competição a imagem era 3D. O processo consistia em segmentar a imagem, identificando, por exemplo, ribossomos ou outras proteínas em regiões específicas. Como eu já tinha experiência com imagens biológicas, resolvi participar. Durante a competição, desenvolvi modelos baseados na literatura, modificados para esse problema, avaliando e combinando esses modelos para atingir a melhor classificação possível”, detalha Silva Jr.
Para o professor do Departamento de Informática (DIN), Yandre Costa, orientador do mestrando, Silva Jr. vem crescendo como pesquisador e profissional na área de Inteligência Artificial. “É uma satisfação ver o Sergio chegar nesse nível. Ele foi meu aluno na graduação, iniciou comigo na Iniciação Científica e se envolveu em muitos projetos de exploração de imagens biomédicas. No começo, trabalhávamos com classificação automática de imagens, usando Inteligência Artificial, e depois ele passou a atuar na segmentação, identificando regiões de interesse na imagem de forma automática. O Sergio evoluiu muito, com grande desenvoltura. Atualmente, ele desenvolve o projeto de mestrado em parceria com o Laboratório de Plasticidade Neural Entérica, segmentando imagens específicas e, em paralelo, ainda busca novos desafios. Foi um grande prazer e uma alegria ver esse resultado exitoso”, comemora Costa.
Workshop no Vale do Silício
A boa classificação na competição também rendeu um convite para que Silva Jr. participe do Workshop no Vale do Silício, na Califórnia (EUA) em abril, onde um representante de cada uma das dez primeiras equipes premiadas irão apresentar os resultados de suas pesquisas. “Espero conseguir apresentar o trabalho que desenvolvemos para todo mundo, representando o time, e ainda fazer networking com pessoas que trabalham nessa área de imagens e biomédicas e aprender coisas novas que eu possa utilizar na minha pesquisa no mestrado da UEM”, vislumbra entusiasmado o mestrando.
Atualmente, além do mestrado, Silva Jr. trabalha como desenvolvedor back-end, mas ele confirmou que pretende migrar para esta área de Inteligência Artificial, voltada para a saúde.
Kaggle - Lançado em 2010 por Anthony Goldbloom e Ben Hamner, o site nasceu com o objetivo de promover competições de modelagem preditiva, conectando cientistas de dados e empresas em busca de soluções inovadoras. O Kaggle oferece conjuntos de dados públicos, notebooks colaborativos e cursos interativos, permitindo que profissionais e entusiastas aprimorem suas habilidades. Em 2017, a plataforma foi adquirida pelo Google, passando a integrar o Google Cloud, o que amplia o financiamento de suas iniciativas e impulsiona pesquisas de ponta com o suporte da infraestrutura da gigante da tecnologia.
Esta competição do Kaggle foi organizada e patrocinada pela Iniciativa Chan Zuckerberg (CZI), organização filantrópica fundada em 2015 por Mark Zuckerberg e sua esposa Priscilla Chan, que busca solucionar desafios sociais, incluindo avanços na ciência e educação.
(Marilayde Costa/Comunicação UEM)
