Marcelo Gomes de Queiroz.

O objetivo geral deste Projeto Temático é o desenvolvimento de conhecimento teórico, técnico e tecnológico sobre biomarcadores de condições respiratórias, cuja aplicação seja prática, barata e viável para a população brasileira. Utilizando técnicas de aprendizado de máquina, inteligência artificial e análise de áudio, vamos investigar biomarcadores de áudio para condições respiratórias como insuficiência respiratória, efeitos do tabagismo, e asma grave. O projeto visa desenvolver, numa primeira fase, sistemas de computação móvel que realizem a tarefa de coleta de áudio e, cujos dados serão sujeitos a processos de análise de áudio e treinamento de redes neurais; numa segunda fase, um sistema de aplicação das informações resultantes do aprendizados serão utilizadas num ambiente clínico, num processo de validação clínica da ferramenta. Há vários desafios de pesquisa inerentes a estes objetivos. Na área de inteligência artificial, teremos de desenvolver sistemas de classificação, estimativa e previsão de eventos; por exemplo, pretendemos classificar vozes com insuficiência respiratória, estimar o nível de monóxido de carbono exalado (COex) por fumantes e prever a probabilidade de ocorrência de exacerbação da asma. Na área de engenharia de software, temos o desafio de desenvolver uma arquitetura de referência para sistemas de áudio em saúde. na área de estudos de e voz e fala, teremos de encontrar padrões discriminantes das condições dos biomarcadores, por exemplo, condições de identificação de insuficiência respiratória. Nas áreas de saúde, temos os desafios de obter áudios dos pacientes ao longo do seguimento e de integrar os trabalhos clínicos com técnicas de inteligência artificial, de forma a viabilizar a aplicação prática dos biomarcadores. Para conseguir enfrentar estes desafios, o projeto se organiza de forma matricial, com três linhas de pesquisa visando desenvolver biomarcadores de áudio por computação móvel para as condições: (1) insuficiência respiratória; (2) efeitos do tabagismo; e (3) asma grave. Estas atividades são tratadas por quatro eixos transversais de ações nos âmbitos de: (a) coleta de dados; (b) engenharia de software; (c) análise acústica; e (d) aprendizado de máquina. Este Projeto baseia-se nos resultados de pesquisa alcançados no projeto SPIRA (FAPESP, 2020/06443-5) que, motivado pela pandemia de COVID-19, demonstrou a viabilidade da detecção de insuficiência respiratória por análise de áudio captado em dispositivos móveis em pacientes da primeira onda da pandemia. O grupo multidisciplinar de pesquisa conta com o mesmo cerne de pesquisadores, expandido para lidar com questões dos efeitos do tabagismo e asma grave.

Neste projeto apresentamos nossas propostas de pesquisa em representações sonoro-musicais e pro-cessamento computacional durante o triênio 20232025. Estas áreas de pesquisa são fortemente inter-disciplinares, uma vez que dependem de teorias e técnicas provenientes da Matemática, Computação,F#305;#769;sica e Engenharia, e encontram aplicações principalmente em Artes, notadamente em Música e emoutras manifestações art#305;#769;sticas multimidiáticas. Esta pesquisa envolve colaborações com estudantes demestrado e doutorado do IME/USP e da ECA/USP, bem como com pesquisadores de diversas institui-ções brasileiras e estrangeiras, e está inserida no âmbito das atividades do NuSom Núcleo de Pesquisasem Sonologia da Pró-Reitoria de Pesquisa da Universidade de São Paulo do qual o autor deste projetoé vice-coordenador.

Neste projeto apresentamos nossas propostas de pesquisa em representações sonoro-musicais e pro-cessamento computacional durante o triênio 20202022. Estas áreas de pesquisa são fortemente inter-disciplinares, uma vez que dependem de teorias e técnicas provenientes da Matemática, Computação,F#305;#769;sica e Engenharia, e encontram aplicações principalmente em Artes, notadamente em Música e emoutras manifestações art#305;#769;sticas multimidiáticas. Esta pesquisa envolve colaborações com estudantes demestrado e doutorado do IME/USP e da ECA/USP, bem como com pesquisadores da USP, UFSJ,National University of Ireland, Queen Mary University of London, University of Tampere e AristotleUniversity of Thessaloniki, e está inserida no âmbito das atividades do NuSom Núcleo de Pesquisasem Sonologia da Pró-Reitoria de Pesquisa da Universidade de São Paulo do qual o autor deste projetoé vice-coordenador.

O objetivo deste estudo é desenvolver uma ferramenta que possa detectar precocemente as pessoas com insuficiência respiratória devido a COVID-19 usando dados de fala. Para tanto iremos coletar registros em áudio de pessoas infectadas bem como de pessoas normais, a fim de explorar diferenças associadas à saturação de O$_2$ e à frequência respiratória que permitam distinguir os dois grupos. A ferramenta de classificação automática proposta será baseada em técnicas de inteligência artificial, processamento de sinais e aprendizado de máquina, e servirá inicialmente para facilitar a triagem de pacientes que precisam procurar auxílio médico-hospitalar. Numa segunda etapa, a ferramenta poderá ajudar sistemas de telemedicina a monitorar pacientes de forma contínua, permitindo o acompanhamento da evolução de pacientes internados.

Bolsa de Produtividade em Pesquisa, nível 2

InterSCity is a collaborative research project hosted by the National Science and Technology Institute (INCT) of the Future Internet for Smart Cities. The project encompasses 9 Brazilian institutions, as well as international partners and addresses, research challenges and initiatives in three fronts:

(1) Networking and High-Performance Distributed Computing, which focuses on the challenges brought by IoT, such as machine-to-machine communication and energy constraints, as well as on integration of mobile data with cloud and HPC infrastructures for big data processing;

(2) Software Engineering for the Future Internet, dealing with the challenges for the development of stable, scalable systems comprised of multiple highly interactive complex subsystems developed by independent parties;

(3) Analysis and Mathematical Modeling for the Future Internet and Smart Cities, dedicated to the exploration of novel mechanisms to obtain the greatest benefit from the ever-growing amount of data generated in cities while dealing with signific and noise and missing data.

Este projeto compreende uma proposta de colaboração com a equipe do
Prof. Dr. Emilios Cambouropoulos da Aristotle University of
Thessaloniki na área de harmonização musical automática, utilizando
técnicas de processamento sonoro, bem como com a Profa. Dra. Anastasia
Georgaki da National and Kapodistrian University of Athens na área de
processamento sonoro, mais especificamente modelos de síntese
aplicados a paisagens sonoras. Seus objetivos gerais são avançar o
estado da arte em relação ao problema de harmonização musical
automática, incorporando conceitos e métodos de processamento sonoro e
otimização às técnicas mais recentes disponíveis, e desenvolver
técnicas de representação e manipulação sonora de um acervo digital
associado a uma paisagem sonora específica, a Academia de Platão em
Atenas, além de consolidar as parcerias de cooperação internacional
entre os grupos de pesquisa em Computação Musical e o Núcleo de
Sonologia da USP e as duas instituições estrangeiras envolvidas. As
propostas aqui apresentadas foram discutidas e refinadas em
colaboração com estes grupos, sendo que o período de março a julho de
2015, a que se refere a bolsa pleiteada, visa à elaboração e
refinamento de modelos, e à realização de experimentos e análises para
a produção de publicações resultantes destas colaborações.

O Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão em Neuromatemática terá como objetivo integrar a modelagem matemática com a pesquisa básica e aplicada à neurociência que, cada vez mais, requer ferramentas matemáticas para analisar a enorme massa de dados gerados por recursos experimentais. Matemática é a ponte que pode integrar observações e explicações. Na área de transferência de tecnologia e inovação, o Centro vai se concentrar em produtos demandados por programas de saúde pública em neurorreabilitação, incluindo a concepção e análise de banco de dados padronizado e o desenvolvimento de ferramentas de apoio ao diagnóstico clínico, à decisão e ao acompanhamento.

Este projeto visa viabilizar a formação do NuSom - Núcleo de Pesquisas em Sonologia na Universidade de São Paulo para dar apoio a pesquisas avançadas no campo da Sonologia em suas interfaces com a música e outras artes, bem como com a ciência e a tecnologia de modo geral. O projeto está fundamentado em 5 linhas de pesquisa:

1. Sonologia: pesquisa reflexiva a respeito dos processos de criação e recepção ligados às artes do som
2. Desenvolvimento de Sistemas Interativos: trata-se do estudo, projeto e construção de sistemas de criação e performance artísticas baseadas em processos interativos
3. Produção Artística: refere-se aos processos de criação propriamente ditos, realizados por artistas envolvidos com o Núcleo. Serão explorados processos de caráter experimental com ênfase em trabalhos que promovam a interação entre linguagens e o uso de ferramentas e espaços alternativos para a criação artística.
4. Interfaces Interdisciplinares: busca integrar as disciplinas mais especificas da área da sonologia a outras áreas de investigação acadêmica e artística com aporte de disciplinas que possibilitem a exploração de aspectos socioculturais, cognitivos, históricos e tecnológicos da criação artística;
5. Acústica Musical, Psicoacústica e Auralização: abordagem do som enquanto fenômeno físico e perceptivo, bem como em suas relações com os espaços e situações de escuta.

Este projeto tem como tema central a utilização e desenvolvimento de processos interativos no âmbito da produção musical mediada tecnologicamente. São abordados aspectos teóricos e conceituais dos processos interativos, bem como a produção de sistemas interativos de composição, performance e auralização. Os trabalhos estão agrupados em quatro linhas de pesquisa que funcionam de maneira integrada: 1) Sonologia; 2) Desenvolvimento de sistemas interativos; 3) Produção artística com sistemas interativos; 4) Acústica musical, psicoacústica e auralização. O objetivo do projeto é constituir um corpo de pesquisa e criação musical apoiados em processos interativos. Esses processos envolvem questões como mobilidade, espacialidade, criação de sistemas e interfaces, mapeamento de gestos, análise de repertório e produção artística interativa. Embora o foco esteja na produção musical, quatro áreas principais irão atuar de maneira integrada: a música, as artes visuais, a ciência da computação e a engenharia

Bolsa de Produtividade em Pesquisa, nível 2

Bolsa de Produtividade em Pesquisa, nível 2

Bolsa de Produtividade em Pesquisa, nível 2

Auxílio à Pesquisa

Projeto Temático