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Estatística de redes: teoria, métodos e aplicações

Processo: 18/21934-5
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de maio de 2019 - 30 de abril de 2024
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Metodologia e Técnicas da Computação
Pesquisador responsável:André Fujita
Beneficiário:André Fujita
Instituição-sede: Instituto de Matemática e Estatística (IME). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Pesquisadores principais:Helder Takashi Imoto Nakaya ; João Ricardo Sato
Pesq. associados: Abner Cardoso Rodrigues Neto ; Alexandre Alarcon Steiner ; Alexandre Galvão Patriota ; Andrea Parolin Jackowski ; Ariel Mariano Silber ; Carlos Alberto Moreira Filho ; Carlos Eduardo Ferreira ; Claudinei Eduardo Biazoli Junior ; Cristina Gomes Fernandes ; Daniel Yasumasa Takahashi ; David Corrêa Martins Junior ; Elisa Harumi Kozasa ; Fabricio Martins Lopes ; Itamar de Souza Santos ; Joana Bisol Balardin ; João Paulo Papa ; José Carlos Farias Alves Filho ; Mari Cleide Sogayar ; Rodrigo Affonseca Bressan ; Ronaldo Fumio Hashimoto ; Silvia Yumi Bando Takahara ; Thiago Mattar Cunha
Auxílios(s) vinculado(s):19/22845-9 - Abordagens computacionais com o objetivo de explorar interações intra e inter espécies e seu papel em todos os domínios da vida, AP.R SPRINT
Bolsa(s) vinculada(s):19/26284-1 - Criando um grafo de conhecimento biológico através do Wikidata com foco no projeto human cell atlas, BP.DR
20/02415-7 - StatGraph 2.0 e um massivo curso online gratuito (MOOC), BP.PD
19/17907-5 - Inferências de conexões intercerebrais com utilização de espectroscopia de infravermelho próximo: investigação de interações adulto-criança, BP.DD
+ mais bolsas vinculadas 19/16418-0 - Meta-análise de redes gênicas associadas às infecções virais humanas, BP.DD
19/14879-0 - Investigação dos correlatos neurais da leitura e escrita em crianças: um estudo baseado em fNIRS, BP.IC
19/12098-1 - Análise de dados de imagens ressonância magnética funcional de pacientes diagnosticados com Esquizofrenia, BP.IC - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Aprendizado computacional  Biologia computacional  Neurociências  Big data  Biologia de sistemas  Estatística computacional 

Resumo

A importância da Estatística nas ciências naturais é inquestionável. A Estatística é essencial para analisar dados de forma apropriada e também obter conclusões confiáveis. No entanto, pouco se é conhecido sobre métodos estatísticos formais em grafos e suas propriedades teóricas mesmo com o aumento no número de artigos relacionados com redes do mundo real (por ex., redes funcionais de cérebro, redes de interação proteína-proteína, redes de interação social). Redes são geralmente analisadas usando algoritmos computacionais baseados na teoria do grafos, como cálculo de medidas de centralidades (importância relativa dos vértices e/ou arestas) ou identificação de padrões estruturais (motivos). O principal problema com esta abordagem é o fato de redes do mundo real apresentarem flutuações intrínsecas (ruído aleatório) que os algoritmos tradicionais não levam em consideração. Portanto, métodos com perspectiva estatística podem auxiliar e complementar essas análises. A proposta deste projeto é de desenvolver desde a teoria e métodos estatístico-computacionais para grafos como também aplica-los em dados do mundo real, como as advindas da biologia molecular, neuroimagem e dados cardíacos. O desenvolvimento deste projeto será essencial para obter novos insights, solidificar a cooperação entre os pesquisadores e melhorar a qualidade na pesquisa dos grupos envolvidos. A longo prazo, pretendemos consolidar a área de Estatística de Redes, formar grupos de pesquisadores altamente qualificados, e finalmente, construir um Centro de Estatística de Redes no Brasil. Este centro atuará tanto no desenvolvimento teórico e de novas metodologias quanto nas aplicações em problemas das ciências da saúde. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Pesquisadores desvendam como a infecção por zika na gestação pode afetar o cérebro do bebê 
Pós-doutorado em estatística computacional na USP 

Publicações científicas (15)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
BRANDAO, W. N.; DE OLIVEIRA, M. G.; ANDREONI, R. T.; NAKAYA, H.; FARIAS, A. S.; PERON, J. P. S. Neuroinflammation at single cell level: What is new?. Journal of Leukocyte Biology, AUG 2020. Citações Web of Science: 0.
DA SILVA FERREIRA BARRETO, CANDIDA; ZIMEO MORAIS, GUILHERME AUGUSTO; VANZELLA, PATRICIA; SATO, JOAO RICARDO. Combining the intersubject correlation analysis and the multivariate distance matrix regression to evaluate associations between fNIRS signals and behavioral data from ecological experiments. Experimental Brain Research, v. 238, n. 10 AUG 2020. Citações Web of Science: 0.
AGUIAR, RENATO S.; POHL, FABIO; MORAIS, GUILHERME L.; NOGUEIRA, FABIO C. S.; DE CARVALHO, JOSEANE B.; GUIDA, LETICIA; ARGE, LUIS W. P.; MELO, ADRIANA; MOREIRA, MARIA E. L.; CUNHA, DANIELA P.; GOMES, LEONARDO; PORTARI, ELYZABETH A.; VELASQUEZ, ERIKA; MELANI, RAFAEL D.; PEZZUTO, PAULA; DE CASTRO, FERNANDA L.; GEDDES, VICTOR E. V.; GERBER, ALEXANDRA L.; AZEVEDO, GIRLENE S.; SCHAMBER-REIS, BRUNO L.; GONCALVES, ALESSANDRO L.; JUNQUEIRA-DE-AZEVEDO, INACIO; NISHIYAMA JR, MILTON Y.; HO, PAULO; SCHANOSKI, ALESSANDRA; SCHUCH, VIVIANE; TANURI, AMILCAR; CHIMELLI, LEILA; VASCONCELOS, ZILTON F. M.; DOMONT, GILBERTO B.; VASCONCELOS, ANA T. R.; NAKAYA, I, HELDER. Molecular alterations in the extracellular matrix in the brains of newborns with congenital Zika syndrome. Science Signaling, v. 13, n. 635 JUN 9 2020. Citações Web of Science: 0.
FUJITA, ANDRE; LIRA, EDUARDO SILVA; SANTOS, SUZANA DE SIQUEIRA; BANDO, SILVIA YUMI; SOARES, GABRIELA ELEUTERIO; TAKAHASHI, DANIEL YASUMASA. A semi-parametric statistical test to compare complex networks. JOURNAL OF COMPLEX NETWORKS, v. 8, n. 2 APR 2020. Citações Web of Science: 0.
AMBRIOLA OKU, AMANDA YUMI; ZIMEO MORAIS, GUILHERME AUGUSTO; ARANTES BUENO, ANA PAULA; FUJITA, ANDRE; SATO, JOAO RICARDO. Potential Confounders in the Analysis of Brazilian Adolescent's Health: A Combination of Machine Learning and Graph Theory. INTERNATIONAL JOURNAL OF ENVIRONMENTAL RESEARCH AND PUBLIC HEALTH, v. 17, n. 1 JAN 2020. Citações Web of Science: 0.
FERNANDO ANDRADE; ASUKA NAKATA; NORIKO GOTOH; ANDRÉ FUJITA. Large miRNA survival analysis reveals a prognostic four-biomarker signature for triple negative breast cancer. GENETICS AND MOLECULAR BIOLOGY, v. 43, n. 1, p. -, 2020. Citações Web of Science: 0.
JEAN PIERRE SCHATZMANN PERON; HELDER NAKAYA. Susceptibility of the Elderly to SARS-CoV-2 Infection: ACE-2 Overexpression, Shedding, and Antibody-dependent Enhancement (ADE). Clinics, v. 75, p. -, 2020. Citações Web of Science: 1.
GONZALEZ-DIAS, PATRICIA; LEE, EVA K.; SORGI, SARA; DE LIMA, DIOGENES S.; URBANSKI, ALYSSON H.; SILVEIRA, EDUARDO LV; NAKAYA, HELDER I. Methods for predicting vaccine immunogenicity and reactogenicity. HUMAN VACCINES & IMMUNOTHERAPEUTICS, v. 16, n. 2 DEC 2019. Citações Web of Science: 1.
REBELLO, KEILA; MOURA, LUCIANA M.; XAVIER, GABRIELA; SPINDOLA, LETICIA M.; CARVALHO, CAROLINA MUNIZ; HOEXTER, MARCELO QUEIROZ; GADELHA, ARY; PICON, FELIPE; PAN, PEDRO MARIO; ZUGMAN, ANDRE; GRASSI-OLIVEIRA, RODRIGO; BRIETZKE, ELISA; BELANGERO, I, SINTIA; SALUM, GIOVANNI ABRAHAO; ROHDE, LUIS AUGUSTO; MIGUEL, EURIPEDES CONSTANTINO; BRESSAN, RODRIGO; JACKOWSKI, ANDREA; SATO, JOAO RICARDO. Association between spontaneous activity of the default mode network hubs and leukocyte telomere length in late childhood and early adolescence. JOURNAL OF PSYCHOSOMATIC RESEARCH, v. 127, DEC 2019. Citações Web of Science: 0.
VATTIMO, EDOARDO F. Q.; BARROS, VIVIAN B.; REQUENA, GUARACI; SATO, JOAO R.; FATORI, DANIEL; MIGUEL, EURIPEDES C.; SHAVITT, ROSELI G.; HOEXTER, MARCELO Q.; BATISTUZZO, MARCELO C. Caudate volume differences among treatment responders, non-responders and controls in children with obsessive-compulsive disorder. EUROPEAN CHILD & ADOLESCENT PSYCHIATRY, v. 28, n. 12, p. 1607-1617, DEC 2019. Citações Web of Science: 1.
HEINZE, RAFAEL ALVES; VANZELLA, PATRICIA; ZIMEO MORAIS, GUILHERME AUGUSTO; SATO, JOAO RICARDO. Hand motor learning in a musical context and prefrontal cortex hemodynamic response: a functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) study. COGNITIVE PROCESSING, v. 20, n. 4, p. 507-513, NOV 2019. Citações Web of Science: 0.
BUENO, A. P. A.; SATO, J. R.; HORNBERGER, M. Eye tracking - The overlooked method to measure cognition in neurodegeneration?. Neuropsychologia, v. 133, OCT 2019. Citações Web of Science: 0.
JARDIM, VINICIUS CARVALHO; SANTOS, SUZANA DE SIQUEIRA; FUJITA, ANDRE; BUCKERIDGE, MARCOS SILVEIRA. BioNetStat: A Tool for Biological Networks Differential Analysis. FRONTIERS IN GENETICS, v. 10, JUN 21 2019. Citações Web of Science: 0.
RODRIGUES, JULIA DE SOUZA; RIBEIRO, FERNANDA LENITA; SATO, JOAO RICARDO; MESQUITA, RICKSON COELHO; BIAZOLI JUNIOR, CLAUDINEI EDUARDO. Identifying individuals using fNIRS-based cortical connectomes. BIOMEDICAL OPTICS EXPRESS, v. 10, n. 6, p. 2889-2897, JUN 1 2019. Citações Web of Science: 0.
SATO, JOAO RICARDO; BIAZOLI JR, CLAUDINEI EDUARDO; MOURA, LUCIANA MONTEIRO; CROSSLEY, NICOLAS; ZUGMAN, ANDRE; PICON, FELIPE ALMEIDA; HOEXTER, MARCELO QUEIROZ; AMARO JR, EDSON; MIGUEL, EURIPEDES CONSTANTINO; ROHDE, LUIS AUGUSTO; BRESSAN, RODRIGO AFFONSECA; JACKOWSKI, ANDREA PAROLIN. Association Between Fractional Amplitude of Low-Frequency Spontaneous Fluctuation and Degree Centrality in Children and Adolescents. BRAIN CONNECTIVITY, v. 9, n. 5, p. 379-387, JUN 1 2019. Citações Web of Science: 0.

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