Inteligência Artificial reúne UNIFAL-MG e Hospital Albert Einstein em projeto

O Laboratório de Pesquisa e Desenvolvimento (LP&D) da UNIFAL-MG, localizado na Unidade Educacional Santa Clara, recebeu a visita de uma equipe de Inovação do Hospital Albert Einstein, entre os dias 17 e 20/08, que na oportunidade, passou por teste de aptidão junto aos integrantes de projetos de pesquisa na área computacional da Universidade, para verificar a possibilidade das duas instituições desenvolverem trabalhos conjuntos.

A visita aconteceu por intermédio do coordenador do curso de Ciência da Computação, Prof. Humberto Brandão, que em função da sua participação em recentes competições internacionais de Inteligência Artificial, foi convidado pelo diretor geral de Inovação do Hospital Albert Einstein, Cláudio Terra, a prestar uma consultoria na unidade, em São Paulo. “Após a consultoria, a Diretoria de Inovação do Hospital deu a ideia de fazermos um projeto ‘piloto’, para verificar se ambas as equipes possuem aptidão para trabalharem juntas - a nossa, do Laboratório de Pesquisa e Desenvolvimento (LP&D) e a deles - da Diretoria de Inovação do Setor de Diagnóstico Médico, com o auxílio de Inteligência Artificial”, explica Prof. Humberto.

De acordo com o pesquisador, a ideia, considerada desafiadora, partiu do próprio diretor do Hospital, que sugeriu que a UNIFAL-MG proporia o projeto, sem que os participantes tivessem conhecimento sobre o tema ou conteúdo até o dia do encontro presencial, o que permitiria verificar o entrosamento das equipes e a possibilidade de trabalharem juntas para futuros projetos em convênio.

Liderados por Sílvio Moreto, formado em Informática Biomédica na USP de Ribeirão Preto-SP, quatro membros da equipe de Inovação do Hospital Albert Einstein participaram do desafio, no qual representaram a UNIFAL-MG, os professores Maria Regina Martinez, do curso de Medicina; Ricardo Menezes e Humberto, do curso de Ciência da Computação; e o analista Tiago Silveira; bem como os alunos do grupo de pesquisa: Hugo Pinto; Maurício Vidal; Marcelo Bastos e Eugênio Cabral. “Também estiveram presentes três ex-alunos do nosso grupo de pesquisa, que atualmente são professores e doutorandos, e realizam com frequência projetos em parceria com o LP&D”, conta, informando que estiveram presentes ainda, Douglas Braz (professor no IFSLDEMINAS - doutorando no ICMC da USP); Everton Silva (professor no IF São Paulo - doutorando no ICMC da USP) ​ e Tatiane Fernandes (professora na Universidade Federal de Ceará e doutoranda daquela universidade).

No primeiro dia da visita, a equipe da UNIFAL-MG apresentou a infraestrutura computacional da Instituição e o Laboratório de Pesquisa e Desenvolvimento. Neste mesmo dia, a Profa. Maria Regina expôs o problema real que as equipes iriam trabalhar durante os três dias: Teste de Paternidade quando há informação faltante no DNA do possível pai, como por exemplo, quando o teste é feito com material genético de corpos exumados. “Neste caso, o teste de paternidade se torna desafiador, ao contrário do teste que é feito com material sanguíneo, pois o tempo pode causar alta deterioração no DNA. Assim, o perito pode emitir laudos com três possibilidades: positivo, negativo ou inconclusivo”, detalha o pesquisador.

Conforme Prof. Humberto, o objetivo era simples de ser explicado, mas a meta complexa de ser atingida, uma vez que as equipes não poderiam cometer nenhum erro nos laudos (falsos positivos ou negativos), para reduzir ao máximo o percentual de laudos inconclusivos. “Isso deveria ser feito utilizando técnicas de Inteligência Computacional para servir como um sistema de apoio à decisão do perito responsável por emitir estes laudos”, acrescenta.

Método de trabalho colaborativo

Os pesquisadores, analistas e alunos foram divididos em quatro times, que de três em três horas se reuniam rapidamente para compartilhar o que cada equipe havia descoberto até o momento sobre os dados e como o problema poderia ser abordado utilizando técnicas de inteligência artificial. “Esta divisão foi interessante, pois os membros puderam dar vazão à criatividade, compartilhar conhecimento com os visitantes e, ao mesmo tempo, receber informação relevante descoberta por outros times”, diz, acrescentando que os grupos evoluíram de forma independente, mas colaborativa. “No início, tínhamos dúvidas sobre como realizar o projeto piloto, mas, ao final, concordamos que esta foi uma ótima forma para evoluir rapidamente em uma temática tão complexa para ser resolvida com um novo método”, analisa.

Vencendo o desafio

Em entrevista para a Assessoria de Comunicação Social, Prof. Humberto explicou que ao final de três dias de trabalho, foi possível unir os sistemas criados pelas quatro equipes, o que gerou um sistema de apoio à decisão que conseguiu emitir 100.000 laudos (com dados oriundos de material genético de indivíduos não conhecidos pelo sistema a priori criado para apoio a decisão) sem cometer nenhum erro (falso positivo ou falso negativo) nos testes de paternidade, com 24,5% de laudos emitidos com resultado "inconclusivo", em função dos dados faltantes no DNA.

Segundo o pesquisador, no primeiro dia de trabalho, as equipes haviam conseguido atingir a marca de 45% de laudos inconclusivos. A troca de conhecimento fez com que esta taxa caísse para 30,01% no segundo dia e para 24,5% no terceiro dia, unindo os quatro sistemas criados com uma técnica chamada de "Ensemble". O sistema de apoio à decisão não cometeu nenhum erro em suas respostas, apenas emitindo Verdadeiros Positivos e Verdadeiros Negativos quando o resultado não foi inconclusivo.

“Pela proposta de um projeto piloto, acredito que superamos as expectativas, tanto em resultados alcançados, como em interação entre os participantes. Foi muito positivo compartilhar conhecimento entre os participantes. Tenho certeza que todos os envolvidos ganharam conhecimento neste desafio”, enfatiza Prof. Humberto.

Uma ponte para novas oportunidades

Avaliando a repercussão da atividade e a aproximação da UNIFAL-MG com o Hospital Albert Einstein, o professor salientou as oportunidades que essa troca de conhecimento e contatos possibilitam: “Conseguimos mostrar para o Hospital Albert Einstein que nossos discentes possuem ótima formação e potencial em Inteligência Artificial. Isso pode facilitar caso algum estudante nosso, queira fazer estágio ou se empregar na equipe de Inovação do Hospital, pois a ‘ponte’ já foi criada”.

O pesquisador também pontou o ganho para o Laboratório de Pesquisa e Desenvolvimento, com as possibilidades de estágios para os estudantes da Universidade e da inserção dos pesquisadores da Instituição em uma área desafiadora. "Após este projeto piloto, estamos estudando, em conjunto com o Hospital, a realização de projetos com demandas reais”, complementou.

Foto: arquivo pessoal do Prof. Humberto Brandão da UNIFAL-MG