Representações intermediárias em Ciência Computacional para descoberta de conhecimento

• Processo: 15/22308-2
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de novembro de 2017 - 31 de outubro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Metodologia e Técnicas da Computação
• Pesquisador responsável: Roberto Marcondes Cesar Junior
• Beneficiário: Roberto Marcondes Cesar Junior
• Instituição-sede: Instituto de Matemática e Estatística (IME). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Carlos Alberto Moreira Filho ; Luciano da Fontoura Costa ; Nina Sumiko Tomita Hirata
• Pesq. associados: Cesar Henrique Comin ; Edson Amaro Junior ; Fernanda Bernardi Bertonha ; Marcel Parolin Jackowski ; Maria da Graca Campos Pimentel ; Roberto Hirata Junior ; Ronaldo Fumio Hashimoto ; Silvia Yumi Bando Takahara ; Valeria Meirelles Carril Elui
• Auxílios(s) vinculado(s): 20/06160-3 - Resposta transcricional de leucócitos humanos à infecção por SARS-CoV-2, AP.R; 18/17421-2 - 2018 IEEE International Conference on Image Processing, AR.EXT
• Bolsa(s) vinculada(s): 20/06744-5 - Deep learning e representações intermediárias para análise de imagens pediátricas, BP.PD; 19/23343-7 - Análise temporal da expressão gênica, BP.PD; 19/01077-3 - Integrando imagens e redes complexas ná análise dè cidades, BP.PD; + mais bolsas vinculadas 19/06280-1 - Integração, transformação, aumento dè dados e controle de qualidade Pará representações intermediárias, BP.PD; 19/06254-0 - Reconhecimento estrutural dè padrões e representações intermediárias, BP.PD; 19/04219-3 - Administrador da Cyberinfraestrutura dò projeto, BP.TT; 18/10489-0 - Transformações de redes complexas e suas implicações na topologia e dinâmica de sistemas complexos, BP.PD; 18/00390-7 - Detecção de códigos QR usando modelos de aprendizado profundo, BP.MS; 18/00477-5 - Aprendizado de transformações imagem-a-imagem, BP.MS; 18/07386-5 - Segmentação de imagens de ressonância magnética neonatal: uma abordagem estrutural, BP.MS - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Visão computacional Aprendizado computacional Processamento de imagens Biologia de sistemas Reconhecimento de padrões

Resumo

Este projeto centra-se em uma estratégia unificada para descoberta de conhecimento e dinâmicas emergentes em Ciência Computacional usando representações intermediárias. As aplicações pretendidas estão em áreas caracterizadas por extrema abundância de dados, nas quais a descoberta de conhecimento implica na transição das bases de dados brutos para representações intermediárias, usualmente vetores de características e grafos, permitindo assim o emprego subsequente de diferentes métodos analíticos. Nesse contexto, os métodos de integração e transformação a serem utilizados na geração dos dados intermediários também devem garantir a qualidade e confiabilidade dos dados gerados para a representação intermediária. Os resultados da fase de análise podem influenciar tanto os métodos de integração como experimentos para nova geração de dados através de mecanismos de feedback. O presente projeto possui dois objetivos gerais: 1) desenvolver métodos originais para resolver problemas de Ciência Computacional baseadas em uma abordagem comum de representações intermediárias; 2) aplicar os métodos desenvolvidos em problemas específicos. Essa estratégia metodológica será empregada para abordar problemas específicos em áreas de fronteira da Ciência, nos quais nosso grupo tem trabalhado nos últimos anos: representações intermediárias em visão computacional e informática urbana; estudo dinâmico de redes biológicas para caracterizar os mecanismos de transição saúde-doença; desenvolvimento de ferramentas computacionais para processamento de imagens de MRI de alto campo e sua integração com dados biológicos; desenvolvimento de novas técnicas para caracterização e visualização de representações intermediárias em redes complexas dinâmicas, com aplicações em Biologia de Sistemas. (AU)

Publicações científicas

(30)

(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)

DE RESENDE, BRUNO MESSIAS F.; COSTA, LUCIANO DA F. Characterization and comparison of large directed networks through the spectra of the magnetic Laplacian. Chaos, v. 30, n. 7 JUL 2020. Citações Web of Science: 0.

OUELLETTE, JULIE; TOUSSAY, XAVIER; COMIN, CESAR H.; COSTA, LUCIANO DA F.; HO, MIRABELLE; LACALLE-AURIOLES, MARIA; FREITAS-ANDRADE, MOISES; LIU, QING YAN; LECLERC, SONIA; PAN, YOULIAN; LIU, ZIYING; THIBODEAU, JEAN-FRANCOIS; YIN, MELISSA; CARRIER, MICAEL; MORSE, CAMERON J.; VAN DYKEN, PETER; BERGIN, CHRISTOPHER J.; BAILLET, SYLVAIN; KENNEDY, CHRISTOPHER R.; TREMBLAY, MARIE-EVE; BENOIT, YANNICK D.; STANFORD, WILLIAM L.; BURGER, DYLAN; STEWART, DUNCAN J.; LACOSTE, BAPTISTE. Vascular contributions to 16p11.2 deletion autism syndrome modeled in mice. NATURE NEUROSCIENCE, v. 23, n. 9 JUL 2020. Citações Web of Science: 0.

YAZDANPANAH, HAMED; DINIZ, PAULO S. R.; LIMA, MARKUS V. S. Feature Adaptive Filtering: Exploiting Hidden Sparsity. IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS I-REGULAR PAPERS, v. 67, n. 7, p. 2358-2371, JUL 2020. Citações Web of Science: 1.

YAZDANPANAH, HAMED; APOLINARIO JR, JOSE A. The Extended Feature LMS Algorithm: Exploiting Hidden Sparsity for Systems with Unknown Spectrum. CIRCUITS SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING, JUN 2020. Citações Web of Science: 0.

COMIN, CESAR H.; PERON, THOMAS; SILVA, FILIPI N.; AMANCIO, DIEGO R.; RODRIGUES, FRANCISCO A.; COSTA, LUCIANO DA F. Complex systems: Features, similarity and connectivity. PHYSICS REPORTS-REVIEW SECTION OF PHYSICS LETTERS, v. 861, p. 1-41, MAY 25 2020. Citações Web of Science: 0.

CIBA, MANUEL; BESTEL, ROBERT; NICK, CHRISTOPH; DE ARRUDA, GUILHERME FERRAZ; PERON, THOMAS; HENRIQUE, COMIN CESAR; COSTA, LUCIANO DA FONTOURA; RODRIGUES, FRANCISCO APARECIDO; THIELEMANN, CHRISTIANE. Comparison of Different Spike Train Synchrony Measures Regarding Their Robustness to Erroneous Data From Bicuculline-Induced Epileptiform Activity. NEURAL COMPUTATION, v. 32, n. 5, p. 887-911, MAY 2020. Citações Web of Science: 0.

COMIN, CESAR H.; TAYLOR, GAVIN J.; COSTA, LUCIANO DA F. Quantifying the regularity of a 3D set of points on the surface of an ellipsoidal object. PATTERN RECOGNITION LETTERS, v. 133, p. 1-7, MAY 2020. Citações Web of Science: 0.

VEGA-OLIVEROS, DIDIER A.; COSTA, LUCIANO DA FONTOURA; RODRIGUES, FRANCISCO APARECIDO. Influence maximization by rumor spreading on correlated networks through community identification. COMMUNICATIONS IN NONLINEAR SCIENCE AND NUMERICAL SIMULATION, v. 83, APR 2020. Citações Web of Science: 0.

YAZDANPANAH, HAMED; DINIZ, PAULO S. R.; LIMA, MARKUS V. S. Improved simple set-membership affine projection algorithm for sparse system modelling: Analysis and implementation. IET SIGNAL PROCESSING, v. 14, n. 2, p. 81-88, APR 2020. Citações Web of Science: 0.

BENATTI, ALEXANDRE; DE ARRUDA, HENRIQUE F.; SILVA, FILIPI NASCIMENTO; COMIN, CESAR HENRIQUE; COSTA, LUCIANO DA FONTOURA. Opinion diversity and social bubbles in adaptive Sznajd networks. JOURNAL OF STATISTICAL MECHANICS-THEORY AND EXPERIMENT, v. 2020, n. 2 FEB 2020. Citações Web of Science: 0.

SANDRA ELISABETE VIEIRA; SILVIA YUMI BANDO; GERHARD DA PAZ LAUTERBACH; CARLOS ALBERTO MOREIRA-FILHO. Human Leukocyte Transcriptional Response to SARS-CoV-2 Infection. Clinics, v. 75, p. -, 2020.

RODRIGUES, FRANCISCO C. M.; ESPADOTO, MATEUS; HIRATA JR, ROBERTO; TELEA, ALEXANDRU C. Constructing and Visualizing High-Quality Classifier Decision Boundary Maps dagger. INFORMATION, v. 10, n. 9 SEP 2019. Citações Web of Science: 0.

SILVA, FILIPI N.; COMIN, CESAR H.; COSTA, LUCIANO DA F. Malleability of complex networks. JOURNAL OF STATISTICAL MECHANICS-THEORY AND EXPERIMENT, AUG 2019. Citações Web of Science: 0.

BANDO, SILVIA Y.; IAMASHITA, PRISCILA; SILVA, FILIPI N.; COSTA, LUCIANO DA F.; ABE, CECILIA M.; BERTONHA, FERNANDA B.; GUTH, BEATRIZ E. C.; FUJITA, ANDRE; MOREIRA-FILHO, CARLOS A. Dynamic Gene Network Analysis of Caco-2 Cell Response to Shiga Toxin-Producing Escherichia coli-Associated Hemolytic-Uremic Syndrome. MICROORGANISMS, v. 7, n. 7 JUL 2019. Citações Web of Science: 0.

DE ARRUDA, HENRIQUE F.; COMIN, CESAR H.; COSTA, LUCIANO DA F. Problem-solving using complex networks. European Physical Journal B, v. 92, n. 6 JUN 2019. Citações Web of Science: 0.

DE ARRUDA, HENRIQUE F.; MARINHO, VANESSA Q.; COSTA, LUCIANO DA F.; AMANCIO, DIEGO R. Paragraph-based representation of texts: A complex networks approach. INFORMATION PROCESSING & MANAGEMENT, v. 56, n. 3, p. 479-494, MAY 2019. Citações Web of Science: 1.

VIEIRA, SANDRA E.; BANDO, SILVIA Y.; DE PAULIS, MILENA; OLIVEIRA, DANIELLE B. L.; THOMAZELLI, LUCIANO M.; DURIGON, EDISON L.; MARTINEZ, MARINA B.; MOREIRA-FILHO, CARLOS ALBERTO. Distinct transcriptional modules in the peripheral blood mononuclear cells response to human respiratory syncytial virus or to human rhinovirus in hospitalized infants with bronchiolitis. PLoS One, v. 14, n. 3 MAR 7 2019. Citações Web of Science: 0.

RODRIGUEZ, MAYRA Z.; COMIN, CESAR H.; CASANOVA, DALCIMAR; BRUNO, ODEMIR M.; AMANCIO, DIEGO R.; COSTA, LUCIANO DA F.; RODRIGUES, FRANCISCO A. Clustering algorithms: A comparative approach. PLoS One, v. 14, n. 1 JAN 15 2019. Citações Web of Science: 8.

CERVANTES, EVELYN PEREZ; COMIN, CESAR HENRIQUE; CESAR JUNIOR, ROBERTO MARCONDES; COSTA, LUCIANO DA FONTOURA. Morphological Neuron Classification Based on Dendritic Tree Hierarchy. NEUROINFORMATICS, v. 17, n. 1, p. 147-161, JAN 2019. Citações Web of Science: 1.

YAZDANPANAH, HAMED; DINIZ, PAULO S. R.; LIMA, MARKUS V. S. Low-Complexity Feature Stochastic Gradient Algorithm for Block-Lowpass Systems. IEEE ACCESS, v. 7, p. 141587-141593, 2019. Citações Web of Science: 0.

DE ARRUDA, HENRIQUE F.; MARINHO, VANESSA Q.; LIMA, THALES S.; AMANCIO, DIEGO R.; COSTA, LUCIANO DA F. An image analysis approach to text analytics based on complex networks. PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS, v. 510, p. 110-120, NOV 15 2018. Citações Web of Science: 2.

DAZZI, ESTEPHAN; DE CAMPOS, TEOFILO; HILTON, ADRIAN; CESAR JR, ROBERTO M. Scalable object instance recognition based on keygraph matching. PATTERN RECOGNITION LETTERS, v. 114, n. SI, p. 53-62, OCT 15 2018. Citações Web of Science: 0.

MOREIRA-FILHO, CARLOS ALBERTO; BANDO, SILVIA YUMI; BERTONHA, FERNANDA BERNARDI; FERREIRA, LEANDRO RODRIGUES; VINHAS, CHRISTIANA DE FREITAS; BOURGUIGNON OLIVEIRA, LUCILA HABIB; NOGUEIRA ZERBINI, MARIA CLAUDIA; FURLANETTO, GLAUCIO; CHACCUR, PAULO; CARNEIRO-SAMPAIO, MAGDA. Minipuberty and Sexual Dimorphism in the Infant Human Thymus. SCIENTIFIC REPORTS, v. 8, SEP 3 2018. Citações Web of Science: 2.

DE ARRUDA, HENRIQUE F.; COMIN, CESAR H.; COSTA, LUCIANO DA F. How integrated are theoretical and applied physics?. SCIENTOMETRICS, v. 116, n. 2, p. 1113-1121, AUG 2018. Citações Web of Science: 0.

DOMINGUES, G. S.; SILVA, F. N.; COMIN, C. H.; COSTA, L. DA F. Topological characterization of world cities. JOURNAL OF STATISTICAL MECHANICS-THEORY AND EXPERIMENT, AUG 2018. Citações Web of Science: 2.

LIMA, THALES S.; DE ARRUDA, HENRIQUE F.; SILVA, FILIPI N.; COMIN, CESAR H.; AMANCIO, DIEGO R.; COSTA, LUCIANO DA F. The dynamics of knowledge acquisition via self-learning in complex networks. Chaos, v. 28, n. 8 AUG 2018. Citações Web of Science: 2.

COSTA, LUCIANO DA F.; SILVA, FILIPI N.; COMIN, CESAR H. A pattern recognition approach to transistor array parameter variance. PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS, v. 499, p. 176-185, JUN 1 2018. Citações Web of Science: 0.

FERREIRA, GUSTAVO RODRIGUES; NAKAYA, HELDER IMOTO; COSTA, LUCIANO DA FONTOURA. Gene regulatory and signaling networks exhibit distinct topological distributions of motifs. Physical Review E, v. 97, n. 4 APR 27 2018. Citações Web of Science: 0.

SOUZA, PAULO J. P.; COMIN, CESAR H.; COSTA, LUCIANO DA F. Topology and dynamics in complex networks: The role of edge reciprocity. EPL, v. 122, n. 2 APR 2018. Citações Web of Science: 1.

BANDO, SILVIA YUMI; IAMASHITA, PRISCILA; GUTH, BEATRIZ E.; DOS SANTOS, LUIS F.; FUJITA, ANDRE; ABE, CECILIA M.; FERREIRA, LEANDRO R.; MOREIRA-FILHO, CARLOS ALBERTO. A hemolytic-uremic syndrome-associated strain O113:H21 Shiga toxin-producing Escherichia coli specifically expresses a transcriptional module containing dicA and is related to gene network dysregulation in Caco-2 cells. PLoS One, v. 12, n. 12 DEC 18 2017. Citações Web of Science: 2.