Espaço de pesquisa da Escola Politécnica recebeu prêmio em dinheiro pela conquista
Grupo MALTA conquista 4º lugar no desafio mRALE/ Foto: Divulgação
O laboratório de pesquisa MALTA (Machine Learning Theory and Application Lab) da Escola Politécnica da PUCRS, coordenado pelo professor Rodrigo Coelho Barros, e que faz parte do Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, ganhou mais um prêmio internacional: o laboratório conquistou o 4º lugar no prestigiado desafio mRALE do Medical Imaging and Data Resource Center (MIDRC), na temática “Inteligência Artificial para Predição da Severidade de COVID-19 em Radiografias de Tórax”. A conquista rendeu ao MALTA um prêmio em dinheiro de 5 mil dólares e destacou sua liderança e inovação nas áreas de inteligência artificial e processamento de imagens médicas.
Organizado pelo MIDRC, o desafio mRALE contou com financiamento do National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB) e teve como sede a Universidade de Chicago. O esforço é uma colaboração entre entidades de renome, como o American College of Radiology (ACR), a Radiological Society of North America (RSNA) e a American Association of Physicists in Medicine (AAPM).
“É um resultado impressionante e que me enche de orgulho. O MALTA foi a única instituição latino-americana a ser premiada, solidificando sua posição como um centro de excelência na pesquisa de inteligência artificial e imagens médicas. Diversos alunos do grupo de pesquisa possuem formação em física médica na própria PUCRS, o que reforça a qualidade de formação da instituição”, diz Barros.
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A equipe do laboratório que disputou a competição foi formada por sete membros: professor Rodrigo Coelho Barros (coordenador), o professor Lucas Silveira Kupssinskü (vice coordenador), professor Otavio Parraga, os doutorandos Christian Mattjie e Rafaela C. Ravazio, o mestrando Luis Vinicius de Moura e o graduando Adilson Medronha.
Não é a primeira vez que o laboratório chama a atenção da comunidade científica internacional. Anteriormente, o professor Rodrigo, juntamente com Luis Vinicius de Moura e Christian Mattjie, foi premiado com o Melhor Artigo em 2020 por sua pesquisa inovadora intitulada “Uma Abordagem Inovadora para Diferenciar Pneumonia da COVID-19 em Raios-X de Tórax”, apresentada na 20ª Conferência Internacional de Bioinformática e Bioengenharia da IEEE.
Estudos feitos no laboratório buscam avanços tecnológicos na área de imagens médicas/ Foto: Divulgação
Christian Mattjie, que é graduado em Física e possui mestrado em Gerontologia Biomédica. Ele realiza sua pesquisa de doutorado, que está direcionada à identificação de subtipos da doença de Parkinson usando aprendizado de máquina não supervisionado e análise de dados biológicos. Ele se dedica a esse estudo paralelamente à sua participação no MALTA – que tem como um de seus principais focos de pesquisa a saúde e prima pela inovação e aplicação prática de modelos de redes neurais em problemas reais. “Nosso trabalho busca não apenas avançar o estado da arte tecnológico, mas também promover a equidade (fairness) e o bem-estar social através da ciência de dados”, destaca ele.
Alguns dos estudos mais recentes do laboratório incluem dois trabalhos aceitos no 23º IEEE International Conference on Bioinformatics and Bioengineering (BIBE). O primeiro, intitulado “Zero-shot performance of the Segment Anything Model (SAM) in 2D medical imaging”, oferece uma avaliação abrangente e diretrizes práticas para a implementação deste modelo em imagens médicas bidimensionais. O segundo, “Radiomics for predicting oxygen necessity in COVID-19 patients using longitudinal lung computed tomography”, investiga o potencial da radiômica na previsão da necessidade de oxigenação em pacientes com COVID-19, utilizando uma abordagem longitudinal em tomografias computadorizadas de pulmão.
Além deste, um marco significativo para o MALTA foi a aprovação de um trabalho para apresentação oral no renomado SPIE Medical Imaging 2024, como explica Christian:
“O estudo ‘Semi-supervised learning for mRALE score prediction in COVID-19 chest radiograph’ detalha a metodologia inovadora que nos levou ao quarto lugar na competição mRALE. Este reconhecimento é uma testemunha do nosso compromisso com a pesquisa de vanguarda e da relevância do nosso trabalho no cenário internacional.”
Para ele, as pesquisas realizadas pelo laboratório são cruciais na dimensão científica, pois o objetivo constante do MALTA é estreitar a relação entre tecnologia de ponta e aplicabilidade prática em contextos que beneficiem a sociedade.
“Através do desenvolvimento e aprimoramento de modelos de machine learning e deep learning, estamos contribuindo para o aumento da precisão diagnóstica, facilitando a identificação e classificação de doenças a partir de imagens e dados médicos. Isso não apenas eleva o patamar das pesquisas na área de inteligência artificial aplicada à saúde, mas também tem um impacto direto na qualidade e na eficiência do atendimento clínico, o que pode salvar vidas e otimizar recursos em sistemas de saúde já sobrecarregados”, afirma o doutorando.
MALTA realiza pesquisas de relevância tanto científica quanto social/ Foto: Divulgação
A dimensão social também é abarcada pelas pesquisas do MALTA, pois vão além do escopo médico. O grupo também desenvolve um trabalho de desenvolvimento de bancos de dados de LIBRAS (Língua Brasileira de Sinais) e modelos de tradução a fim de facilitar a comunicação e inclusão de pessoas surdas. Tal projeto, também coordenado pelo professor Rodrigo, foi o único da América Latina a receber financiamento do Google através do Award for Inclusion Research (AIR), no final de 2022. “Estes projetos não apenas melhoram a acessibilidade e a qualidade de vida da comunidade surda, mas também promovem a conscientização e a importância da inclusão em todos os aspectos da sociedade”, acrescenta Christian.
Ele afirma que receber a premiação do MIDRC é uma experiência gratificante e motivadora para toda a equipe do MALTA, sendo um reconhecimento do trabalho árduo, da dedicação e da inovação empregados nas pesquisas.
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“O prêmio reflete não apenas o potencial individual de cada membro da equipe, mas também a força colaborativa de um grupo que está profundamente comprometido com a excelência científica. Para a Escola Politécnica e a PUCRS, este prêmio é uma vitrine de prestígio internacional que ressalta a capacidade da nossa instituição em produzir pesquisas de alto impacto. Demonstra que estamos no mesmo nível de competitividade que outras instituições renomadas globalmente, capazes de inovar, contribuir e liderar em campos desafiadores e altamente técnicos como o de inteligência artificial aplicada à saúde”.
Com esse novo reconhecimento, o laboratório MALTA tem planos ambiciosos para expandir ainda mais seu escopo de pesquisa. O prêmio de 5 mil dólares será investido em novas iniciativas que prometem trazer avanços significativos para o campo da inteligência artificial aplicada à medicina, beneficiando não apenas a comunidade científica, mas a sociedade em geral. Segundo Christian, o principal foco desses investimentos será a atualização e expansão das máquinas de alto desempenho, essencial para as demandas computacionais das pesquisas em deep learning.
Urge, no contexto das pesquisas do MALTA, a necessidade de um hardware robusto para processar e analisar grandes quantidades de dados médicos – logo, o plano é adquirir e aprimorar servidores com GPUs avançadas e capacidades de processamento acelerado. Isso não só permitirá a realização de cálculos complexos com maior eficiência, mas também reduzirá significativamente o tempo necessário para a execução de algoritmos intensivos e o treinamento de modelos de inteligência artificial.
“Este investimento reforça o nosso compromisso em permanecer na vanguarda da pesquisa científica e contribuir para o avanço da medicina diagnóstica, ao mesmo tempo em que consolidamos a posição da PUCRS como uma instituição de pesquisa de excelência, capaz de gerar impacto real na sociedade e na comunidade científica global”, pontua.
