Soluções tecnológicas de Inteligência Artificial baseada em Sistemas Adaptativos Complexos na Gestão Integrada dos Recursos Hídricos

• Processo: 22/14849-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Geologia
• Pesquisador responsável: Didier Gastmans
• Beneficiário: Carolina Stager Quaggio
• Instituição Sede: Centro de Estudos Ambientais (CEA). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rio Claro. Rio Claro , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/13079-6 - Soluções tecnológicas de inteligência artificial baseada em sistemas adaptativos complexos na gestão integrada dos recursos hídricos, BE.EP.DR
• Assunto(s): Gestão integrada de recursos hídricos Inteligência artificial Modelos hidrológicos Hidrogeologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Gestão Integrada de Recursos Hídricos | Inteligência Artificial | modelagem hidrológica | Sistemas Adaptativos Complexos | Hidrogeologia

Resumo

A multidisciplinariedade das variáveis que determinam a intensidade e os caminhos dos fluxos d'água entre os reservatórios atmosférico, superficial e subterrâneo ao longo no Ciclo Hidrológico, como o clima, a hidrologia e geologia, estão condicionados à adaptação mútua frente a mudanças climáticas e a conversão do uso da terra, decorrentes das ações antrópicas, e tornou complexo o uso racional da água. A Gestão Integrada dos Recursos Hídricos (GIRH) se baseia na avaliação conjunta das águas superficiais e subterrâneas, em busca de soluções sustentáveis para suprir as demandas de usos consuntivos, e constitui um Sistema Adaptativo Complexo (SAC), onde a conexão dos reservatórios promove o constante reequilíbrio das componentes. Técnicas de Inteligência Artificial (IA) são uma abordagem emergente na construção de SAC, devido a análise de grande volume de dados e de correlações entre funções não lineares, e a representação de fenômenos em escala temporal e espacial. Este projeto tem como objetivo simular a adaptação de uma Unidade de Gestão de Recursos Hídricos (UGRHI) do estado de São Paulo frente a cenários de aumento de demanda de água, associados ao desenvolvimento econômico e mudanças climáticas, por meio de técnicas de IA. O equilíbrio entre os reservatórios será estimado por equações simples de balanço hídrico, na quais estarão embasadas as projeções de cenários e reequilíbrios frente a adaptações do SAC. Pretende-se investigar modelos de aprendizado supervisionado de máquina de classificação e regressão. Espera-se criar uma ferramenta que auxiliará a GIRH, melhorando o conhecimento do panorama dos recursos hídricos na bacia e contribuindo na otimização da gestão dos usos consuntivos e das funções e serviços ecossistêmicos d'água.