A ciência de dados tem sido fundamental nas projeções sobre cenários da COVID-19

Como o Supercomputador AIRIS tem contribuído na simulação de cenários e análises preditivas sobre diferentes medidas de contenção da epidemia.
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A Repsol Sinopec Brasil cedeu parte da capacidade de processamento do supercomputador AIRIS para pesquisas sobre o novo coronavírus e o resultado dessa parceria com o SENAI CIMATEC e outras instituições foi um sistema de informação open source com modelos de Inteligência Artificial para predição e classificação de diagnósticos da Covid-19. O projeto, criado entre os meses de abril e agosto de 2020, utilizou bases de dados públicas e privadas, e teve como objetivos:

  • Apoio ao diagnóstico de Covid-19 através da identificação automática de anomalias em exames de Raio-X e Tomografia Computadorizada de tórax;
  • Análise preditiva e simulação de cenários sanitários (quantidade de casos confirmados e óbitos) e econômicos futuros de curto prazo, considerando diferentes medidas de contenção da pandemia de Covid-19.

O trabalho foi resultado da pesquisa e do desenvolvimento de 18 diferentes modelos computacionais com aplicação da Ciência de Dados e Inteligência Artificial. Para tanto, foram integrados, tratados e processados dados provenientes de instituições públicas e privadas de mais de 130 países, 880.000 amostras e 50.000 exames, somando cerca de 360 GB de dados clínico-epidemiológicos. Também foram utilizados dados econômicos fornecidos por Secretarias de Fazenda de 12 Estados do Brasil e dados de mobilidade urbana a nível nacional.

A acurácia para classificação de COVID-19 utilizando os modelos de IA desenvolvidos pelo projeto foi de 94% para exames de Raio-X e 77% para exames de Tomografia Computadorizada. Um exemplo de IA e a computação de alto desempenho à serviço da sociedade.

O projeto, realizado por pesquisadores, profissionais e estudantes de diferentes níveis e áreas de formação, contou com a consultoria do médico infectologista Dr. Roberto Badaró, pesquisador líder do Instituto SENAI de Inovação em Saúde, e de economistas do Centro de Integração de Dados e Conhecimentos para Saúde (Cidacs) e Fiocruz. A equipe de Inteligência Artificial foi liderada pelo Dr. Erick Giovani Sperandio Nascimento, responsável pelo Centro de Referência em Inteligência Artificial do CIMATEC. O projeto também contou com a colaboração da HP, que cedeu pesquisadores do Laboratório de Computação Visual e Inteligência Artificial (HP ViaLab) do CIMATEC para contribuir com a pesquisa, construção e desenvolvimento dos modelos.

Ao todo o projeto envolveu 31 pesquisadores, 9 instituições e gerou 5 projetos de pesquisa. O projeto também participou do desafio HC USP Nacional ficando em 5º lugar nas pesquisas com TC e 9º lugar nas pesquisas com Raio-X.

O projeto foi financiado com recursos do SESI/SENAI e da ABDI, obtidos através de edital público.

 

AIRIS

A infraestrutura de supercomputação do CIMATEC, utilizou o supercomputador AIRIS, em parceria com a Repsol Sinopec Brasil, para o desenvolvimento do projeto, como meio essencial para a viabilização do processamento de dados, treinamento, teste e inferência dos modelos de Inteligência Artificial. A mesma infraestrutura também foi disponibilizada para a comunidade científica mundial, com o intuito de apoiar outros grupos de pesquisa na execução de diferentes projetos de combate à Covid-19.



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