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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):21/10289-4 - Implementação de algoritmos eficientes para estatística de redes, BP.IC
20/13595-6 - Análise das evidências cognitivas, comportamentais e de neuroimagem para a teoria do cérebro masculino extremo no autismo, BP.MS
19/26284-1 - Criando um grafo de conhecimento biológico através do Wikidata com foco no projeto Human Cell Atlas, BP.DR
+ mais bolsas vinculadas 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
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)

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Publicações científicas (37)
(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)
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SATO, JOAO RICARDO; BIAZOLI JUNIOR, CLAUDINEI EDUARDO; MEDEIROS DE ARAUJO, ELIDIANNE LAYANNE; RODRIGUES, JULIA DE SOUZA; ANDRADE, SUELLEN MARINHO. A guide for the use of fNIRS in microcephaly associated to congenital Zika virus infection. SCIENTIFIC REPORTS, v. 11, n. 1 SEP 29 2021. Citações Web of Science: 0.
GUZMAN, GROVER E. C.; STADLER, PETER F.; FUJITA, ANDRE. Efficient Laplacian spectral density computations for networks with arbitrary degree distributions. NETWORK SCIENCE, v. 9, n. 3, p. 312-327, SEP 2021. Citações Web of Science: 0.
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RODER, MATEUS; PASSOS, LEANDRO APARECIDO; DE ROSA, GUSTAVO H.; DE ALBUQUERQUE, VICTOR HUGO C.; PAPA, JOAO PAULO. Reinforcing learning in Deep Belief Networks through nature-inspired optimization. APPLIED SOFT COMPUTING, v. 108, SEP 2021. Citações Web of Science: 0.
SATO, JOAO RICARDO; BIAZOLI, CLAUDINEI EDUARDO; ZUGMAN, ANDRE; PAN, PEDRO MARIO; ARANTES BUENO, ANA PAULA; MOURA, LUCIANA MONTEIRO; GADELHA, ARY; PICON, FELIPE ALMEIDA; AMARO JR, EDSON; SALUM, GIOVANNI ABRAHAO; CONSTANTINO MIGUEL, EURIPEDES; ROHDE, LUIS AUGUSTO; BRESSAN, RODRIGO AFFONSECA; JACKOWSKI, ANDREA PAROLIN. Long-term stability of the cortical volumetric profile and the functional human connectome throughout childhood and adolescence. European Journal of Neuroscience, v. 54, n. 6 SEP 2021. Citações Web of Science: 0.
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BAECKER, LEA; DAFFLON, JESSICA; DA COSTA, PEDRO F.; GARCIA-DIAS, RAFAEL; VIEIRA, SANDRA; SCARPAZZA, CRISTINA; CALHOUN, VINCE D.; SATO, JOAO R.; MECHELLI, ANDREA; PINAYA, WALTER H. L. Brain age prediction: A comparison between machine learning models using region- and voxel-based morphometric data. Human Brain Mapping, v. 42, n. 8 MAR 2021. Citações Web of Science: 1.
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DE SOUZA, RENATO WILLIAM R.; DE OLIVEIRA, JOAO VITOR CHAVES; PASSOS, JR., LEANDRO A.; DING, WEIPING; PAPA, JOAO P.; DE ALBUQUERQUE, VICTOR HUGO C. A Novel Approach for Optimum-Path Forest Classification Using Fuzzy Logic. IEEE TRANSACTIONS ON FUZZY SYSTEMS, v. 28, n. 12, p. 3076-3086, DEC 2020. Citações Web of Science: 5.
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GARCIA-DIAS, RAFAEL; SCARPAZZA, CRISTINA; BAECKER, LEA; VIEIRA, SANDRA; PINAYA, WALTER H. L.; CORVIN, AIDEN; REDOLFI, ALBERTO; NELSON, BARNABY; CRESPO-FACORRO, BENEDICTO; MCDONALD, COLM; TORDESILLAS-GUTIERREZ, DIANA; CANNON, DARA; MOTHERSILL, DAVID; HERNAUS, DENNIS; MORRIS, DEREK; SETIEN-SUERO, ESTHER; DONOHOE, GARY; FRISONI, GIOVANNI; TRONCHIN, GIULIA; SATO, JOAO; MARCELIS, MACHTELD; KEMPTON, MATTHEW; VAN HAREN, NEELTJE E. M.; GRUBER, OLIVER; MCGORRY, PATRICK; AMMINGER, PAUL; MCGUIRE, PHILIP; GONG, QIYONG; KAHN, RENE S.; AYESA-ARRIOLA, ROSA; VAN AMELSVOORT, THERESE; DE LA FOZ, VICTOR ORTIZ-GARCIA; CALHOUN, VINCE; CAHN, WIEPKE; MECHELLI, ANDREA. Neuroharmony: A new tool for harmonizing volumetric MRI data from unseen scanners. NeuroImage, v. 220, OCT 15 2020. Citações Web of Science: 0.
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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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