Tecnologia pode auxiliar em estudos sobre a Covid-19 e análise de exames

Pesquisadores do Laboratório de Inteligência Computacional Aplicada (ICA) da PUC-Rio, em parceria com o Centro de Pesquisas Leopoldo Américo Miguez de Mello (Cenpes/Petrobras), têm prestado auxílio no combate ao novo coronavírus. Com a ajuda da Inteligência Artificial (IA), o grupo desenvolveu um buscador que reúne artigos científicos sobre a Covid-19 e um sistema de análises de Raios X do pulmão.

Parceiros há 20 anos na pesquisa e desenvolvimento de projetos para o setor de óleo e gás, o IAC e o Cenpes têm revelado os resultados dos trabalhos de enfrentamento ao vírus no site www.iacontracovid.com.br, com acesso livre às ferramentas concebidas. O coordenador do IAC, professor Marco Aurélio Cavalcanti Pacheco, afirma que desde o início da quarentena os pesquisadores não têm medido esforços para contribuir na luta contra a pandemia.

- As pesquisas de Inteligência Artificial apresentadas no site são derivadas de estudos avançados em reconhecimento de imagens submarinas e processamento de linguagem natural em bases técnico/científicas. O estudo foi proposto por pesquisadores da Gerência de Engenharia de Reservatórios do Cenpes e desenvolvido em conjunto com o ICA, no âmbito do Termo de Cooperação denominado BIG OIL – Data Science for Oil&Gas.

O buscador oferece milhares de artigos científicos, ordenados por similaridade, para que os pesquisadores procurem os desdobramentos recentes a respeito do tema que estudam. Segundo o professor, a pesquisa pode ser feita tanto com uma ou mais palavras chaves quanto com base em uma ou múltiplas frases. O resultado é mostrado em um critério de relevância.

- Sua ideia está relacionada à dificuldade dos cientistas em acessar conhecimento de todas as pesquisas epidemiológicas nos últimos anos para tomar uma decisão. A ferramenta processa grandes volumes de documentos e, literalmente, os corta em pedaços, transformando dados não-estruturados como Word, PDF e imagens, por exemplo, em textos para a posterior análise. O buscador funciona de um jeito bem similar ao Google.

Outro trabalho desenvolvido pelo ICA é o reconhecimento de complicações pulmonares causadas pela Covid-19 em imagens de Raios X. O usuário carrega a imagem no site e aguarda o resultado da análise, que pode ser “saudável”, “apresenta características de pneumonia”, “apresenta características de Covid-19” e “imagem inválida”, caso o arquivo enviado apresente problemas. Pacheco conta que a ideia do analisador surgiu pelo fato de muitas unidades de saúde no Brasil não terem exames mais robustos disponíveis, como a tomografia computadorizada.

- A ferramenta utiliza redes neurais de aprendizado profundo de topologia convolutiva, composta por diversas camadas em que cada uma tem uma função específica na extração de informação da imagem. As redes neurais foram treinadas com imagens de pacientes da Covid-19, pacientes sãos e pacientes com pneumonias convencionais. A partir deste treinamento, as redes aprenderam a reconhecer padrões na imagem de Raios X, compatíveis com cada situação do paciente.

A Inteligência Artificial é um ramo de pesquisa que busca, por meio de símbolos computacionais, promover mecanismos que simulem a forma humana de pensar e resolver problemas. Segundo Pacheco, o sistema desenvolvido pelo laboratório poderá ser reaproveitado para outras finalidades. O professor retifica, ainda, que o IAC está aberto a solicitações de especialistas e órgãos públicos para desenvolvimento de outras aplicações estratégicas no combate ao vírus.

- A medicina será transformada nos próximos anos, trazendo mais agilidade e precisão nos diagnósticos e inovação em terapias. A Inteligência Artificial é uma tecnologia transformadora que remodela muitas áreas do conhecimento, em especial, a medicina. As palavras chaves na Inteligência Artificial são aprender, inferir, prever e otimizar. Aplicações de IA nas quais esses predicados estão presentes, ainda parecem, em muitos casos, verdadeiras mágicas.