Fernando Fernandes Paiva.

O Cursinho Popular da Licenciatura em Ciências Exatas (CPCEx) foi fundado em 2007 e, desde então, além de contribuição para a sociedade, oferecendo uma formação de qualidade para possíveis vestibulandos da cidade, tem servido como um ambiente ocupado pelos professores em formação do curso de Licenciatura em Ciências Exatas. Ao longo dos anos, se tornou uma importante oportunidade de construção de um perfil como professor para os licenciandos, possibilitando que eles tenham experiências adicionais dentro de sala de aula ainda durante seu processo formativo. Atualmente o cursinho utiliza as dependências do CDCC e atende 40 alunos anualmente. Ao longo dos anos, tanto a gestão do cursinho como a execução das atividades sempre estiveram a cargo dos licenciandos. Com a pandemia do coronavírus, a transição natural que historicamente ocorre daqueles que estão se graduando para aqueles que se dispõe a levar o cursinho adiante ficou comprometida. Com o retorno das atividades presenciais, ficou evidente a necessidade de se formalizar processos e se estabelecer planos de gestão e coordenação que sejam, de certa maneira, imunes às trocas de pessoas, o que garantiria a qualidade e, principalmente, a continuidade desta iniciativa que tem gerado bons resultados. Assim, o presente projeto tem como objetivo principal reestrutur a gestão e a coordenação do CPCEx, estabelecendo, formalizando e documentando processos que sejam necessários para a manutenção do cursinho. Essa reestruturação ocorre tanto nas áreas de gestão, administrativa e, principalmente, pedagógica. Dessa maneira, pretende-se fortalecer uma estrutura sólida que possa ser imune às transições de coordenações, garantindo a qualidade dos serviços ofertados à sociedade.

Cidade Atendida: Abaré, BA.
Tempo da Operação: 200 horas

Mediante qualquer alteração involuntária e acusticamente perceptível na fala, faz-se presente no indivíduo uma disfonia de origem orgânica, funcional ou orgânico-funcional. Em consequência, a sua identificação acústica, não somente pelos seres humanos, mas principalmente pelas máquinas, pode ser prejudicada. Desse modo, por ser este um tema ainda pouco explorado, a intenção deste projeto de pesquisa é a de averiguar as implicações das disfonias na autenticação biométrica de locutores (ABLs), criando algoritmos robustos para esta finalidade frente à existência daqueles problemas. Atenção particular será dedicada ao caso dos portadores de anomalias vocálicas temporárias, tais como rouquidões e resfriados, as quais dificultam a fonação e, consequentemente, a análise acústica. Após uma detalhada revisão sistemática envolvendo os conceitos pertinentes, dar-se-á início ao procedimento investigativo. Na etapa de extração de características, a intenção é a de comparar o potencial das estratégias de feature learning baseadas em autoencoders frente à análise provida por abordagens clássicas, tal como a Transformada Wavelet-Packet de Tempo Discreto (DTWPT), à luz da Engenharia Paraconsistente de Características (EPC). Em seguida, objetivando autenticar corretamente os locutores matriculados no sistema experimental que será desenvolvido, a acurácia e o desempenho de estratégias recentes, tais como as Residual Neural Networks (RNNs) e as Deep Spiking Neural Networks (DSNNs), serão avaliados e comparados em duas modalidades: text-dependent e text-independent. Finalmente, pretende-se documentar e publicar os resultados obtidos em renomados veículos literários.

O processo de acidificação matricial corresponde à aplicação de ácido nas rochas reservatórios, criando canais de escoamento mais eficientes chamados de wormholes. Como quase metade dos reservatórios mundiais são formações carbonáticas, rochas altamente solúveis em ácidos, o processo de estimulação ácida se torna um método de baixo custo para melhorar a produtividade de um reservatório de petróleo. Apesar da extensa utilização desse recurso, ainda não se tem informações suficientes sobre as características dos wormholes resultantes desse processo. Inúmeras são as técnicas utilizadas para se obter informações sobre essas rochas e a Ressonância Magnética (RM) tem tido papel fundamental nessa área. Entretanto, a avaliação dos wormholes, bem como da dinâmica dos fluidos em rochas submetidas ao processo de acidificação não podem ser feitas ou ficam prejudicads pela ausência de informação espacial associada às técnicas convencionais tipicamente utilizadas. Assim, a técnica de imagens por RM surge com uma potencial candidata para fornecer informações espaciais e dinâmicas sobre esses sistemas de grande interesse para a indústria petrolífera. Dessa maneira, o presente projeto propõe desenvolver e implementar métodos de imagens por RM para o estudo de meios porosos. Em particular, o foco será na análise estática e dinâmica de sistemas submetidos ou que simulem o processo de acidificação. Imagens estáticas serão utilizadas para analisar a morfologia das rochas, com particular atenção aos wormholes, utilizando técnicas de análise de imagens. Além disso, propomos desenvolver métodos que possibilitem o estudo de fluxo dentro dessas rochas, buscando gerar mapas de velocidade no interior das mesmas para uma caracterização mais precisa de como o fluido de estimulação e a litologia determinam o padrão de corrosão. Assim, pretendemos contribuir com o aprimoramento acerca do conhecimento das alterações provocadas pelos processos de acidificação em rochas carbonáticas, o que deve auxiliar no aprimoramento de tais processos podendo melhorar a eficiência e aproveitamento da extração de petróleo.

Experimentos recentes têm demonstrado que, dentre outras possibilidades, a reprodução de um sinal de voz previamente gravado ou a sua síntese a partir dos parâmetros acústicos de um indivíduo, é suficiente para autenticá-lo biometricamente. Consequentemente, constata-se que os sistemas atuais para autenticação biométrica de locutores (ABLs) ainda são vulneráveis. Assim, sendo esse um tema que requer consideráveis avanços para possibilitar implementações confiáveis, a intenção deste projeto de pesquisa é a de aprimorar os mecanismos para ABLs, reduzindo as chances dos ataques do tipo voice spoofing. Após uma ampla revisão bibliográfica envolvendo os conceitos pertinentes, com especial atenção ao mecanismo prosódico dos indivíduos, dar-se-á início ao procedimento investigativo. Particularmente, na etapa de extração de características, a intenção é a de comparar o potencial das estratégias do tipo feature learning frente àquele provido pela abordagem handcrafted extraction, à luz da análise paraconsistente, tratando assim dados conflitivos como potencialmente informativos. Posteriormente, objetivando autenticar corretamente as centenas de locutores matriculados no sistema experimental que será desenvolvido, a acurácia e o desempenho de estratégias clássicas, tal como o casamento de padrões, e recentes, tais como as Convolutional Neural Networks (CNNs) e as Deep Belief Networks (DBNs), serão avaliados e comparados em duas modalidades: text-dependent e text-independent. Finalmente, pretende-se documentar e publicar os resultados obtidos em conceituados veículos literários.

A crescente demanda por sementes no Brasil, em especial para as culturas de importância econômica, leva à necessidade de constante aperfeiçoamento nos parâmetros para avaliação da qualidade deste insumo, com o propósito de maximização da produção e, consequentemente, da competitividade do setor agrícola no cenário econômico nacional e internacional. Sendo assim, a avaliação da qualidade de sementes por meio de técnicas de análise de imagens não destrutivas é de grande interesse, pois podem ser obtidas informações objetivas, em período de tempo relativamente curto, com menor interferência humana e com grande potencial de portabilidade. O presente projeto tem como objetivo dar prosseguimento aos estudos sobre métodos não destrutivos para avaliação da qualidade de sementes, a partir do aperfeiçoamento de recentes técnicas de análise de imagens de raios-X e de Ressonância Magnética, bem como a introdução e o estabelecimento no país, das técnicas de análise de imagens multiespectrais e de fluorescência de clorofila. Espera-se com este projeto encontrar padrões de imagens ópticas por meio de técnicas modernas que permitam a caracterização de alterações nos padrões de qualidade de sementes de cenoura, tomate, pinhão-manso e amendoim, e dar continuidade aos trabalhos que o grupo de pesquisadores envolvidos vêm realizando nos últimos anos, permitindo o fortalecimento e ampliação de abordagens inovadoras, com a inclusão de novas linhas de pesquisa em proposta interinstitucional, de âmbito internacional.

Magnetic resonance imaging (MRI), by offering the sole means of imaging human brain structure and activity with high spatial resolution, has evolved into an indispensable tool for studying brain function in health and disease. It is uniquely suited to examining the neural basis of higher order behaviors and cognition, as well as neurodegenerative and developmental disorders, for which animal models are of limited applicability. Yet, because of current experimental limitations, there is wide range of subjects and human behaviors that are completely inaccessible by MRI techniques. MRI currently depends on large, expensive, and fixed scanners in
which subjects must remain motionless for long periods of time within a confined horizontal space. Thus any behavior involving motion, and especially those involving the upright real-time interaction with objects in natural environments, cannot be studied. Such studies are of enormous scientific interest, for example, in understanding the neuronal basis of motor planning, but also of considerable practical and clinical importance in order to eventually understand and address the motor deficits associated with injury, stroke, or disease which preclude everyday behaviors as important as feeding and reaching. Of particular relevance in this regard is the large population of people with limited ambulatory or vestibular function or difficulty in maintaining posture or smooth movements for which the requirements of remaining motionless in a horizontal space preclude MRI. There is thus an urgent need for a brain imaging technology that is more portable and less restricting than current MRI scanners. One way to address these issues is to decrease the size of the MRI magnet to make a head-only system which does not confine the body, but this approach leads to drastically reduced static field (B0) homogeneity which, with current technologies, precludes high resolution imaging. Now, with the support from BRAIN Initiative grant R24 MH105998, we have addressed the problem by developing new hardware, as well as new acquisition and reconstruction methods, capable of producing high quality brain images despite extreme B0 inhomogeneity. The goal of this U01 project is to build upon these efforts by designing, building, and validating the first-ever human MRI scanner requiring only the head to be inside the magnet bore and having a large window for viewing outside the magnet bore. The small size, weight, and power requirements of this 1.5 Tesla MRI system will enable it to be transported and sited almost
anywhere in the world and will be able to bring the magnet to the subject rather than the other way around. To achieve this, a team of leading experts from multiple disciplines and institutions has been assembled. The hardware and software components of this revolutionary MRI system will be constructed and debugged in the first 2 years of the project, the system will be assembled and tested in years 3- 4, and finally in year 5, the MRI system will be piloted in a first of its kind study of motor coordination and planning during natural reaching behaviors.

O diabetes mellitus tipo 2 (DM2) é o mais incidente na população mundial. No Brasil acomete cerca de 8% da população. Este tipo de diabetes quando não controlado, aumenta em 75% o risco de doença cardiovascular e cerebrovasculares, decorrentes do surgimento de dislipidemia, hipertensão e comprometimento renal. Estudos indicam que os distúrbios cerebrovasculares são os que impõem maior risco de morbidade e mortalidade ao DM2. Neste cenário, o uso de células tronco mesenquimais (CTM) na terapia celular, especificamente na medicina regenerativa, tem despontado como uma ferramenta terapêutica alternativa promissora no tratamento de uma grande variedade de doenças do envelhecimento cerebral, como o acidente vascular cerebral (AVC), para o qual ainda há atualmente, um grande campo de estudo para tratamento mais específico ou efetivo na regeneração da área isquêmica. A importância da utilização das CTM em terapia celular se deve ao fato destas células apresentarem algumas características importantes, como a capacidade de diferenciação em múltiplas linhagens celulares, inclusive em células gliais e neuronais, facilitando seu isolamento, expansão e manipulação; e por apresentarem propriedades imunossupressoras importantes, como a capacidade de indução a imunossupressão geral e antígeno específica, favorecendo um fenótipo associado à tolerância imunológica, ou seja, de modulação da resposta inflamatória. Desta forma, diante do pouco conhecimento dos mecanismos celulares e moleculares envolvidos no reparo tecidual e funcional promovido pelas CTM de MO em modelos experimentais de AVC por isquemia definitiva com DM2, e da literatura escassa que demonstre a utilização destas células de MO no modelo de AVC-DM2, torna-se evidente a importância da realização da proposta deste estudo visando à aplicação terapêutica destas células associados com recursos nanobiotecnológicos, como por exemplo, nanopartículas magnéticas multifuncionais em combinação com técnicas de imagem molecular, que contribuam para o entendimento dos mecanismos de ação terapêutica das CTM, dado que a aplicação da nanobiotecnologia à área biomédica tem sido importante para avanços em diagnóstico, terapêutica e bioengenharia. Considerando este panorama, no presente trabalho pretendemos estudar os mecanismos celulares e moleculares no reparo tecidual e funcional mediados pela ação terapêutica das CTM de MO marcadas com nanopartículas multimodais no modelo animal de DM2 com isquemia focal, permitindo com o uso de recursos nanobiotecnológicos a monitorização destas células in vivo por técnicas de imagem molecular possibilitando estudos de rastreamento e migração celular que auxiliará na caracterização funcional destas células na região cerebral isquêmica do modelo experimental de AVC induzidas por fototrombose.

A análise de imagens é uma área componente da pesquisa moderna em tecnologia de sementes, com possibilidade da redução do tempo e aumento da precisão das avaliações. Técnicas que visam à determinação automatizada do vigor de sementes baseadas no desenvolvimento das plântulas e o exame da morfologia interna de sementes de maneira não invasiva são exemplos que podem fornecer informações muito importantes para os programas de controle de qualidade das empresas de sementes. Entretanto, a adoção de novos procedimentos é condicionada à apresentação de informações consistentes e com resultados comparáveis aos métodos tradicionais. Dentre as plantas cultivadas multiplicadas por sementes, as hortaliças demandam testes eficientes para avaliação do vigor, principalmente devido ao alto valor comercial das sementes, geralmente híbridas. Ainda, o aprimoramento das técnicas não invasivas para avaliação da morfologia interna de sementes, como a ressonância magnética, é fundamental para a geração de imagens com alta qualidade. As propostas dessa pesquisa são: (i) desenvolver um sistema automatizado baseado em características morfológicas de plântulas para avaliação do vigor de sementes de duas espécies de hortaliças de expressão econômica no Brasil - a alface e o tomate; (ii) otimizar os procedimentos para aquisição de imagens de sementes por ressonância magnética, utilizando protocolos específicos de sequência de pulso para captação dos sinais dos núcleos de hidrogênio da água das sementes. Os conhecimentos gerados poderão ser aplicados para assegurar o potencial fisiológico das sementes comercializadas e a maximização do retorno econômico.

O presente trabalho tem como objetivo a obtenção de metodologias de análise de técnicas de estimulação de poços, visando um melhor entendimento dos processos de acidificação e fraturamento ácido em carbonatos profundos. O processo de acidificação será estudado através de medidas morfológicas extraídas de Imagens por Ressonância Magnética (IRM) e estudos através de redes complexas do caminho preferencial de acidificação matricial que dá origem ao wormhole, como por exemplo, um estudo topológico da rede. Neste contexto, as conexões entre regiões de porosidade original e o wormhole serão estudadas com o uso da técnica de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) denominada T2xT2 Exchange, que permite a quantificação de troca de populações entre regiões com distribuição de tempos de relaxação distintos.
O processo de fraturamento ácido será estudado com o uso de técnicas de medida de mapas de velocidade através de IRM, visando obter padrões de fluxo para diferentes combinações de litologia e sistemas de estimulação, além de quantificar o valor da condutividade inicial obtida para cada combinação.
Uma vez obtidos os dados de RMN e IRM no meio poroso, somado às medidas da condutividade inicial, pretende-se ser capaz de prever o comportamento da condutividade inicial a partir de dados de RMN obtidos downhole.

O interesse de pesquisadores pelo estudo da motivação para aprender no contexto educacional vem crescendo gradativamente. Apesar disso, a pesquisa nessa área ainda é incipiente, em todos os níveis de escolarização, mas, sobretudo, no Ensino Médio. Em relação a essa etapa da escolarização, envolvendo adolescentes e jovens adultos, é ainda mais importante que a instituição escolar promova uma aprendizagem que contribua para uma formação mais autônoma, com sentido e significado para os alunos. Entretanto, no que se refere ao ensino da disciplina de Física, destaca-se uma atividade pedagógica voltada para o excesso de exercícios, do uso de algoritmos matemáticos em detrimento da compreensão de aspectos relacionados a conceitos, teorias, modelos, fenômenos ou processos físicos nelas envolvidos. Cria-se, com isso, uma lacuna entre os conteúdos trabalhados em sala de aula e a expectativa dos alunos, o que gera um ambiente pouco favorável à curiosidade e ao interesse dos mesmos para a Física. Neste contexto, é alarmante a queixa de professores sobre a falta de interesse e motivação dos alunos aos estudos da Física. Com base nisso, o presente estudo pretende contribuir para as investigações sobre as orientações motivacionais de estudantes do Ensino Médio Regular e Técnico Profissional, especialmente em relação à disciplina de Física. Uma vez que as pesquisas realizadas junto a esses alunos são incipientes, surge uma preocupação quanto aos instrumentos de avaliação utilizados com essa população. Geralmente, esses instrumentos são provenientes de estudos locais ou regionais, o que gera a necessidade de serem mais bem investigados, sobretudo no que se refere à validação para a realidade brasileira. Embora não haja consenso na literatura, a validação de instrumentos psicológicos é um processo complexo que envolve aspectos referentes à estrutura fatorial do instrumento, que requer avaliação por meio de procedimentos estatísticos, como análises fatoriais exploratórias e confirmatórias, por exemplo. Assim, o presente trabalho pretende avaliar de maneira abrangente as propriedades psicométricas da Escala de Motivação: Atividades Didáticas de Física. Com isso, pretendemos determinar a validade da presente escala para que a mesma possa ser utilizada em investigações sobre as orientações motivacionais de estudantes do Ensino Médio em relação às atividades desenvolvidas em disciplinas de Física.

O cérebro possui uma capacidade limitada de armazenamento energético de tal maneira que reduções severas na perfusão cerebral podem causar danos neuronais significativos e permanentes nas áreas cerebrais afetadas. A importância vital da perfusão para a integridade dos tecidos cerebrais inspirou a busca por métodos que permitissem sua quantificação. Arterial spin labeling (ASL) é um método bem estabelecido para obtenção de mapas quantitativos de perfusão sanguínea cerebral de forma completamente não invasiva. Entretanto, existem ainda algumas questões metodológicas que dificultam sua aplicação em patologias específicas, como, por exemplo, naquelas que retardam o tempo de trânsito arterial em regiões específicas, como AVC e estenose de carótida. O presente projeto pretende compreender como o tempo de trânsito arterial afeta o contraste ASL e desenvolver uma metodologia baseada na técnica ASL com múltiplas fases que permita a avaliação da perfusão mesmo em tecidos com tempo de trânsito prolongado. A aplicação da metodologia em pacientes com estenose de carótida possibilitará um estudo de viabilidade de aplicação da técnica em pacientes além de uma eventual validação clínica da metodologia. Com isso, pretendemos possibilitar que avaliações mais consistentes sejam feitas a respeito da hemodinâmica cerebral associada a patologias que retardam a chegada do sangue ao tecido de forma completamente não invasiva.

Programa de apoio aos novos docentes da pró-reitoria de pesquisa da Universidade de São Paulo. Contrapartida de auxílio à pesquisa - Proc. FAPESP 2013/23740-0

Muito embora o formalismo de Fourier tenha um retrospecto de sucesso no processamento de sinais, existem situações nas quais a análise espectral utilizando esse ferramental se torna bastante complicado. Para suprir essa demanda, alguns algoritmos alternativos foram propostos nos últimos anos e, em particular, o KBDM tem demonstrado seu potencial, inclusive na área de RM. Esse assunto vem sendo abordado por alguns pesquisadores do nosso grupo e, entre outras coisas, estamos trabalhando na avaliação e validação do método com a perspectiva de se obter uma ferramenta alternativa para processamento e análise de espectros clínicos obtidos por RM além de buscar soluções para problemas inerentes das aquisições para mapeamento de variações metabólicas como resposta a atividade cerebral. Além disso, nossos resultados indicam que o método pode ser uma alternativa promissora para resolver componentes com alto grau de superposição. Desta forma, o presente projeto propõe avaliar a aplicabilidade do KBDM para o processamento de dados clínicos de espectroscopia por RM com foco em problemas cujos sinais apresentem alto grau de superposição.

A presente proposta visa estabelecer uma colaboração de pesquisa e intercâmbio de pesquisadores no âmbito do acordo de cooperação científica entre a FAPESP, a Universidade de Nottingham e a Universidade de Birmingham. O grupo proponente de pesquisadores e colaboradores brasileiros faz parte dos principais centros de pesquisa da rede criada no âmbito do programa CInAPCe da FAPESP, enquanto os colaboradores do Reino Unido compreendem um grupo de físicos de Ressonância Magnética renomados, liderada pelo professor Peter Morris, complementado por um grupo de neurocientistas básicos e clínicos. Todas as linhas de interesse propostas nesta colaboração estão focados em neuroimagem e métodos multimodais neurociências que já são os principais interesses dos projetos em andamento do CInAPCe. Essa interação irá possibilitar a ambas as equipes a oportunidade de trocar os seus conhecimentos, bem como usufruir de parte da infra-estrutura de ponta existente nas instalações no Reino Unido

As injúrias mecânicas são consideradas um dos principais fatores que afetam negativamente o
potencial fisiológico de sementes. Um avanço significativo do conhecimento sobre a
avaliação de injúrias mecânicas em sementes ocorreu a partir do final da década de 1990, com
a aplicação do teste de raios X como um procedimento não destrutivo, permitido relacionar a
ocorrência das injúrias internas com a germinação e o vigor. Entretanto, em alguns casos, as
imagens bidimensionais (2D) geradas nas análises radiográficas nem sempre são suficientes
para identificar injúrias efetivamente associadas com perda de germinação, possivelmente por
não permitir análise precisa da profundidade das trincas. O desenvolvimento de plântulas
normais mesmo quando as injúrias incidiam sobre o embrião das sementes é um dos
principais eventos encontrados na literatura e que reforçam essa limitação do teste de raios X.
A aplicação de métodos tomográficos, como a microtomografia computadorizada de raios X
(microTC) e a ressonância magnética (RM), que permitam avaliar a ocorrência de injúrias
mecânicas em sementes em escala tridimensional (3D) poderá contribuir para o
esclarecimento destas questões. A proposta desta pesquisa é estudar sementes de milho e soja,
com os objetivos de: (i) otimizar os parâmetros de aquisição de imagens por meio da
microTC e da RM para visualização adequada da morfologia interna das sementes; (ii)
analisar, comparativamente, as imagens de raios X, microTC e RM de cada semente em
associação com os resultados do teste de germinação

O presente projeto propõe o desenvolvimento e a implementação de uma plataforma gráfica de processamento de espectros obtidos por RM utilizando o algoritmo do FDM. Com isso, esperamos ter uma interface que seja mais amigável e acessível a pessoas com diferentes níveis de formação na área. Além disso, como a proposta é utilizar Python, cuja distribuição é livre, o produto final comporá uma suíte de ferramentas de processamento de dados de RM que poderá ser futuramente disponibilizada e disseminada para diferentes grupos de pesquisa sem a necessidade de aquisição de softwares específicos, o que representa uma forma interessante de disseminação não apenas da ferramenta em si como também do método de processamento que atualmente tem sido objeto de nossos estudos

Projeto Temático vinculado ao Programa CInAPCe da FAPESP - Criação de um centro destinado a acomodar e desenvolver um sistema de geração de imagens e espectroscopia por RM para aplicação em animais de pequeno porte (roedores e pequenos primatas) para o estudo de neurociências.
Obs.: Participação efetiva a partir de 2012