Análise e aperfeiçoamento de sistemas urbanos por meio de mapas digitais representados por redes complexas

• Processo: 17/08376-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Metodologia e Técnicas da Computação
• Pesquisador responsável: José Fernando Rodrigues Júnior
• Beneficiário: Gabriel Spadon de Souza
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/17078-0 - Mineração, indexação e visualização de Big Data no contexto de sistemas de apoio à decisão clínica (MIVisBD), AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/04461-9 - Prognóstico médico avançado baseado em conceitos de grafos e redes neurais artificiais, BE.EP.DR
• Assunto(s): Redes complexas Mapas Otimização Espaço urbano Transporte urbano
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Otimização computacional | processamento analítico | Rede Complexa | Redes Complexas

Resumo

As redes complexas têm potencial na pesquisa e na experimentação computacional por meio de sua ampla capacidade de representar sistemas modelados por seus vértices e arestas, e pelos atributos de seus elementos. Elas proporcionam a representação de estruturas urbanas pela modelagem de suas malhas viárias. Seus elementos, vértices e arestas, descrevem as cidades por intermédio das vias e de suas intersecções. Deste modo, incorporam predicados referentes ao transporte no espaço urbano. Sua aplicação se destaca quando se vincula a estrutura das cidades as suas falhas de planejamento e/ou aos entraves cotidianos que impactam em sua mobilidade por meio da lentidão, de congestionamentos, e da falta de acesso viário. Isto posto, com a análise de informações provenientes das redes viárias, e por meio de métricas inerentes ao seus elementos, este trabalho visa desenvolver técnicas para guiar ações de planejamento mais efetivas por meio da otimização das estruturas viárias de transporte e da caracterização do espaço urbano, empregando técnicas computacionais focadas na análise estrutural, topológica e geométrica da rede, além da extração de suas característica para análise da similaridade entre cidades distintas. A metodologia do trabalho parte da extração, representação computacional e pré-processamento de mapas digitais, amplamente produzidos na atualidade, seguida do desenvolvimento e/ou aprimoramento de algoritmos. Serão usados métodos de redes complexas, técnicas para detecção de agrupamentos e de suas exceções, procedimentos para análise de similaridade, além de processos matemáticos advindos da teoria de funções submodulares, envolvendo a modelagem e otimização de sistemas urbanos. Por meio deste conjunto de métodos, prevê-se contribuições teóricas e práticas, na forma de técnicas e ferramentas de análise, projeto e otimização urbana. (AU)

Publicações científicas

(8)

(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)

SPADON, GABRIEL; DE CARVALHO, ANDRE C. P. L. F.; RODRIGUES-JR, JOSE F.; ALVES, LUIZ G. A.. Reconstructing commuters network using machine learning and urban indicators. SCIENTIFIC REPORTS, v. 9, AUG 13 2019. (16/17078-0, 17/08376-0, 19/04461-9, 13/07375-0, 16/16987-7, 16/18615-0, 14/25337-0)

BRANDOLI, BRUNO; DE GEUS, ANDRE R.; SOUZA, JEFFERSON R.; SPADON, GABRIEL; SOARES, AMILCAR; RODRIGUES, JR., JOSE F.; KOMOROWSKI, JERZY; MATWIN, STAN. Aircraft Fuselage Corrosion Detection Using Artificial Intelligence. SENSORS, v. 21, n. 12, JUN 2021. (17/08376-0, 18/17620-5, 19/04461-9, 20/07200-9, 16/17078-0, 14/25337-0)

RODRIGUES-, JR., JOSE F.; GUTIERREZ, MARCO A.; SPADON, GABRIEL; BRANDOLI, BRUNO; AMER-YAHIA, SIHEM. LIG-Doctor: Efficient patient trajectory prediction using bidirectional minimal gated-recurrent networks. INFORMATION SCIENCES, v. 545, p. 813-827, FEB 4 2021. (18/17620-5, 16/17078-0, 17/08376-0)

RODRIGUES-JR, JOSE F.; SPADON, GABRIEL; BRANDOLI, BRUNO; AMER-YAHIA, SIHEM; DEHERRERA, AGS; GONZALEZ, AR; SANTOSH, KC; TEMESGEN, Z; KANE, B; SODA, P. Lig-Doctor: real-world clinical prognosis using a bi-directional neural network. 2020 IEEE 33RD INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON COMPUTER-BASED MEDICAL SYSTEMS(CBMS 2020), v. N/A, p. 4-pg., 2020-01-01. (16/17078-0, 18/17620-5, 17/08376-0)

SPADON, GABRIEL; HONG, SHENDA; BRANDOLI, BRUNO; MATWIN, STAN; RODRIGUES-JR, JOSE F.; SUN, JIMENG. Pay Attention to Evolution: Time Series Forecasting With Deep Graph-Evolution Learning. IEEE TRANSACTIONS ON PATTERN ANALYSIS AND MACHINE INTELLIGENCE, v. 44, n. 9, p. 17-pg., 2022-09-01. (16/17078-0, 20/07200-9, 18/17620-5, 17/08376-0, 14/25337-0, 19/04461-9)

BRANDOLI, BRUNO; SPADON, GABRIEL; ESAU, TRAVIS; HENNESSY, PATRICK; CARVALHO, ANDRE C. P. L.; AMER-YAHIA, SIHEM; RODRIGUES, JR., JOSE F.. DropLeaf: A precision farming smartphone tool for real-time quantification of pesticide application coverage. COMPUTERS AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE, v. 180, JAN 2021. (19/04461-9, 17/08376-0, 13/07375-0, 18/17620-5)

SPADON, GABRIEL; BRANDOLI, BRUNO; ELER, DANILO M.; RODRIGUES-, JR., JOSE F.. Detecting multi-scale distance-based inconsistencies in cities through complex-networks. JOURNAL OF COMPUTATIONAL SCIENCE, v. 30, p. 209-222, JAN 2019. (17/08376-0, 16/02557-0, 16/17078-0)

SCABORA, LUCAS C.; SPADON, GABRIEL; OLIVEIRA, PAULO H.; RODRIGUES-JR, JOSE F.; TRAINA-JR, CAETANO; ACM. Enhancing recursive graph querying on RDBMS with data clustering approaches. PROCEEDINGS OF THE 35TH ANNUAL ACM SYMPOSIUM ON APPLIED COMPUTING (SAC'20), v. N/A, p. 8-pg., 2020-01-01. (16/17078-0, 16/17330-1, 18/17620-5, 18/20360-5, 17/08376-0, 19/04461-9)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

SOUZA, Gabriel Spadon de. Das Cidades às Séries: Redes Complexas e Aprendizado Profundo para Aprimorar Análises Espaciais e Temporais. 2021. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC/SB) São Carlos.