Universidade Federal do Ceará
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Teleinformática

Defesa de Tese de Doutorado – Vinícius Silva Osterne Ribeiro

Título: Joint modeling approach with Cholesky decomposition using the scale mixtures of normal distributions

Data: 13/02/2025
Horário: 14:00
Local: LESC, Bloco 723 do Campus do Pici

Banca Examinadora:

Charles Casimiro Cavalcante (UFC, Orientador)
Lionel Bombrun (Université de Bordeaux)
Renato da Rocha Lopes (Unicamp)
Renato José de Sobral Cintra (UFPE)
Juvêncio dos Santos Nobre (UFC)
Guilherme de Alencar Barreto (UFC)
João Cesar Moura Mota (UFC)

Resumo:

O processamento de dados longitudinais é de interesse significativo para vários campos, incluindo aplicações biomédicas e agronômicas. Para abordar isso, diversos modelos mistos foram introduzidos na literatura, geralmente considerando a dependência dentro do sujeito ao parametrizar a matriz de dispersão usando a decomposição de Cholesky modificada (MCD) ou a decomposição de Cholesky alternativa (ACD).Os modelos tradicionais assumem que os resíduos seguem uma distribuição normal, o que pode não ser válido para muitos casos práticos. Extensões baseadas nas distribuições Student-t e Laplace foram propostas, mas podem ser restritivas devido à forma paramétrica fixa. Para contornar essas limitações, esta tese apresenta dois novos modelos de regressão que assumem que os resíduos são extraídos da família de misturas de escala de distribuições normais, considerando duas diferentes estruturas de decomposição para a matriz de dispersão.Estimativas de máxima verossimilhança foram desenvolvidas e comparadas com modelos similares que assumem distribuições diferentes, incluindo os modelos normal, Student-t e Laplace. Um estudo com dados simulados demonstrou que os modelos propostos são eficientes e produzem resultados promissores para previsão de novas observações. Além disso, a metodologia foi validada em dados reais, demonstrando precisão de estimativa e robustez a outliers.

Palavras-chave: Estimação; modelos robustos; dados longitudinais

Defesa de Tese de Doutorado – Carlos Alex Martins Oliveira

Título: Contribuições da Educometria para a Avaliação do Sucesso Acadêmico no Curso de Graduação em Engenharia Elétrica da UFC

Data: 14/02/2025
Horário: 09:00
Local: LESC, Bloco 723 do Campus do Pici

Banca Examinadora:

João Cesar Moura Mota (UFC, Orientador)
Thomaz Edson Veloso da Silva (Coorientador, Instituto ISA)
Renato da Rocha Lopes (Unicamp)
Wagner Bandeira Andriola (UFC)
Paulo Cesar Cortez (UFC)
Walter da Cruz Freitas Júnior (UFC)
Gisele Azevedo de Araújo Freitas (UFC)

Resumo:

A Avaliação Educacional possibilita acompanhar o rendimento acadêmico dos estudantes de graduação e o desempenho das instituições de ensino superior brasileiras, assim como diagnosticar e delinear soluções para mitigar problemas como retenção e evasão. Embora a área da Educação apresente investigações qualitativas sobre os fenômenos do contexto educacional, é possível recorrer aos modelos estatísticos e matemáticos da Educometria para complementar e aprofundar a análise das múltiplas variáveis envolvidas no insucesso e no abandono do curso pelo estudante. Esta pesquisa teve como objetivo explorar a estrutura curricular do curso de graduação em Engenharia Elétrica do Centro de Tecnologia da UFC para identificar as causas subjacentes à retenção e à evasão dos seus estudantes, considerando o período de 2015 a 2022. Trata-se de uma pesquisa aplicada, com abordagem quantitativa e descritiva, que utilizou técnicas da Educometria, como análise de componentes principais (PCA) associada a grafos e acoplamento de matrizes (CMF). Os resultados mostraram que o insucesso nas disciplinas do núcleo básico é um fator preditor para a retenção e a evasão dos estudantes do curso. Além disso, evidências indicaram que o baixo desempenho nessas disciplinas impacta a capacidade dos estudantes de aplicar conhecimentos técnico-científicos em situações práticas, reforçando a necessidade de integrar teoria e prática para uma formação mais completa. Conclui-se que a estrutura curricular do curso de Engenharia Elétrica da UFC necessita de reformulação para melhor articular as disciplinas teóricas e práticas, favorecendo a progressão acadêmica dos estudantes.

Palavras-chave: Educação em engenharia; avaliação; educometria; evasão; retenção

Defesa de Dissertação de Mestrado – Rômulo Ferreira Moura Maia

Título: Geração de Sinais ECG a partir de PPG com Aprendizado Federado Personalizado: Uma Abordagem Baseada em Interpolação de Modelos e Decomposição de Parâmetros

Data: 17/02/2025
Horário: 10:00
Local: Google Meet (https://meet.google.com/jdo-scas-xft)

Banca Examinadora:

Atslands Rego da Rocha (UFC, Orientadora)
Regis Pires Magalhães (UFC)
César Lincoln Cavalcante Mattos (UFC)

Resumo:

As doenças cardiovasculares são uma das principais causas de morte no mundo, e, com o envelhecimento da população, o número de pacientes com problemas cardíacos tem aumentado. O eletrocardiograma (ECG) é essencial para o diagnóstico de doenças cardíacas, mas seu alto custo e a dificuldade de obtenção em larga escala limitam sua aplicação. A conversão do sinal de Fotopletismografia (PPG) em ECG surge como uma alternativa promissora, pois o PPG é mais acessível e fácil de coletar. Este trabalho foca na transformação de sinais biomédicos para aprimorar o diagnóstico e o monitoramento da saúde, utilizando aprendizado federado personalizado. O aprendizado federado permite o treinamento de modelos de aprendizado de máquina em fontes descentralizadas, como hospitais ou dispositivos individuais, sem a necessidade de compartilhar os dados brutos. Nesta abordagem, apenas os modelos treinados localmente são compartilhados entre os clientes e um servidor de parâmetros, garantindo a privacidade dos dados, em oposição aos modelos clássicos que requerem o compartilhamento de informações com servidores na nuvem. Entretanto, o aprendizado federado enfrenta desafios quando há grande heterogeneidade nos dados dos clientes, dificultando a criação de um modelo global eficaz para todos. Para contornar essa limitação, este trabalho aplica técnicas de personalização, como decomposição de parâmetros, que adapta o modelo global às características individuais dos clientes, e interpolação de modelos, que combina os pesos do modelo global com ajustes específicos para cada cliente. Os resultados mostram que a combinação dessas técnicas alcançou um desempenho satisfatório em comparação com outras abordagens testadas, destacando o potencial dessa metodologia para aplicações práticas no monitoramento da saúde.

Palavras-chave: aprendizado federado; ECG; PPG; personalização; decomposição de parâmetros; interpolação de modelos

Defesa de Dissertação de Mestrado – Acácio Cezar Aguiar Costa

Título: Controle de Raios UV na Emissão de Radiação Induzida de Lesões de Pele em Roedores

Data: 19/02/2025
Horário: 09:00
Local: LESC, Bloco 723 do Campus do Pici

Banca Examinadora:

Jarbas Aryel Nunes da Silveira (UFC, Orientador)
Victor Hugo C. de Albuquerque (UFC)
Cesar Augusto Missio Marcon (PUCRS)

Resumo:

Segundo dados das últimas duas décadas da OMS sobre mortes no mundo, os diversos tipos câncer continuam sendo um dos principais contribuintes para essas estatísticas, ficando atrás apenas das doenças cardiovasculares e diabetes, sendo uma das doenças que mais matam no mundo. O câncer de pele, quando tratado em seus estágios iniciais, dão aos pacientes grandes chances de cura, logo a prevenção é uma medida de redução dos índices de desenvolvimento dessas enfermidades. Dentre os tipos de câncer de pele, o labial é um dos mais negligenciados, tendo baixos estudos e baixa disponibilidade de produtos, temos produtos de proteção contra raios UV específicos para o rosto, para o corpo e campanhas massivas de disseminação do uso desses produtos para prevenir a doença, o mesmo não acontece com os lábios. Em sinergia com área da saúde, pretende-se projetar um dispositivo eletrônico para emitir, controlar a emissão de raios UV, conter as cobaias e pensado para não causar danos maiores que os necessários as cobaias, com o intuito de obter-se dados de exposição UV necessários para induzir lesões de pele em roedores, de posse desses dados poderá ser possível estimar a carga de radiação UV para o aparecimento dos primeiros sintomas, através de lesões nos lábios dos roedores, podendo antecipar tratamentos, aumentando as chances de cura dos pacientes. Quando uma pessoa descobre que foi acometida por esse tipo de câncer, descobre em estágios avançados, o que reduz a chance de tratamento e quando curada, fica com lesões severas, acometendo tecidos da região maxilofacial, em casos extremos perda dos lábios, língua e narinas.

Palavras-chave: Controle eletrônico; radiação UV; câncer de pele

Defesa de Dissertação de Mestrado – Antonio Julio Vitorino Soares

Título: ROBC – Uma Plataforma para Desenvolvimento de Códigos Corretores de Erro em SRAM Utilizando FPGA

Data: 19/02/2025
Horário: 14:00
Local: Auditório do LESC

Banca Examinadora:

Jarbas Ayel Nunes da Silveira (UFC, Orientador)
Giovani Cordeiro Barroso (UFC)
Cesar Augusto Missio Marcon (Instituição não informada)

Resumo:

O espaço apresenta um ambiente hostil e desafiador para qualquer tecnologia. As memórias Static Random Access Memory (SRAM) são especialmente afetadas pelos Single Event Effects (SEE), que podem causar bitflips. A solução mais eficaz para esse tipo de problema é o uso de componentes Radiation Hardening (Rad-Hard), porém os custos associados tornam sua utilização inviável em satélites CubeSat de baixo custo. Como alternativa, podem ser utilizados códigos corretores de erro para garantir a confiabilidade do sistema sem a necessidade de componentes Rad-Hard. Dentro desse contexto, esta dissertação teve como principal contribuição a pesquisa e o desenvolvimento de um payload para um nanosatélite no padrão CubeSat, projetado como uma plataforma de testes para o desenvolvimento e validação de códigos corretores de erro em memórias SRAM. O desenvolvimento da Printed Circuit Board (PCB) foi dividido em duas versões: a primeira envolveu a Proof of Concept (PoC) das interfaces de comunicação com memórias externas e fontes redundantes; a segunda etapa se concentrou no aperfeiçoamento dos circuitos e na robustez da PCB. Para cada etapa, foram realizados diversos testes de validação dos circuitos em ambiente controlado. Os testes laboratoriais conduzidos para avaliar o desempenho dos sistemas projetados mostraram que os circuitos funcionaram conforme o esperado, validando a robustez da solução e preparando o payload para futuras avaliações em simulações de ambiente espacial.

Palavras-chave: Nanossatélite; BitFlip; Código corretor de erro; FPGA; SRAM; Tolerância a falhas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Otto Álan Pinto de Sousa

Título: Aplicação de Sensores de Baixo Custo no Suporte à Tomada de Decisão em Irrigação de Precisão

Data: 20/02/2025
Horário: 09:30
Local: Google Meet (https://meet.google.com/wjw-nfow-pii)

Banca Examinadora:
Atslands Rego da Rocha (UFC, Orientadora)
Michela Mulas (UFC)
Patrik Luiz Pastori (UFGD)
Claudio José Reis de Carvalho (Embrapa)

Resumo:

A produção de alimentos desempenha um papel fundamental na segurança alimentar e no bem-estar humano, sendo a agricultura um dos pilares dessa produção. No entanto, o setor enfrenta desafios crescentes devido à escassez de água, recurso essencial para a saúde das plantas e para seu rendimento produtivo. O estresse hídrico nas plantas, caracterizado pela falta de água no solo, pode ser agravado por condições climáticas adversas ou práticas agrícolas inadequadas, como irrigação insuficiente. Embora existam técnicas consolidadas para a detecção do estresse hídrico, a maioria é de elevado custo e complexidade operacional, dificultando sua adoção por pequenos e médios produtores. Neste contexto, este trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema de baixo custo para monitoramento do estresse hídrico nas plantas, utilizando a temperatura das folhas como indicador. Em condições normais, a transpiração mantém a temperatura das folhas abaixo da temperatura do ar, enquanto no estresse hídrico, a falta de transpiração eleva a temperatura das folhas acima da temperatura do ar. A proposta foi validada em uma plantação experimental de milho e sorgo. Os resultados obtidos, baseados na resposta fisiológica das plantas e na coleta da temperatura do ar por meio de psicrômetros aspirados, demonstraram a eficácia do sistema desenvolvido. Além disso, a análise dos dados coletados destaca o potencial da ferramenta para aprimorar as práticas de irrigação de precisão, permitindo uma gestão mais eficiente dos recursos hídricos e contribuindo para a sustentabilidade da produção agrícola.

Palavras-chave: internet das coisas; irrigação de precisão; sensoriamento remoto; temperatura da folha

Defesa de Tese de Doutorado – João Paulo Teófilo Rodrigues

Título: Dispositivos Lógicos Lineares Totalmente Ópticos em Acopladores de Fibra de Cristal Fotônico de Três Núcleos

Data: 21/02/2025
Horário: 09:00
Local: Google Meet
Link da videochamada: https://meet.google.com/xhm-zqoa-pmu

Banca Examinadora:

José Cláudio do Nascimento (UFC, Orientador)
João Batista Rosa Silva (UFC)
Kleber Zuza Nóbrega (UFC)
Jordan Del Nero (UFPA)
Fabio Barros de Sousa (UNIFESSPA)

Resumo:

O crescimento das taxas de transmissão em fibras ópticas pode aumentar a demanda por dispositivos que realizem processamento nos nós da rede. Normalmente, tais dispositivos realizam processamento de sinal óptico por meio de efeitos altamente não-lineares e dispositivos optoeletrônicos. Este trabalho apresenta a aquisição numérica de dois dispositivos ópticos lineares: uma porta lógica multifuncional e um dispositivo lógico multifuncional configurável. Nos dois casos, as portas lógicas OR e AND podem ser habilitadas com base nos valores lógicos inseridos em um seletor. Cada dispositivo consiste em um único pedaço de Fibra de Cristal Fotônico (Photonic Crystal Fiber – PCF) de três núcleos, dispostos em arranjos planar e triangular, respectivamente. A propagação de pulsos ocorre em regime linear, dispensando a necessidade de quaisquer outros mecanismos. Os dispositivos operam utilizando pulsos ultracurtos e de baixa potência. Para representar os sinais lógicos, utilizou-se a Modulação por Amplitude de Pulso (Pulse Amplitude Modulation – PAM) com sinais de alta relação de contraste. Os resultados deste trabalho apresentam evidências de que o processamento lógico de informações dentro de fibras funcionais é possível e pode ser obtido usando apenas design de fibra.

Palavras-chave: Fibra de Cristal Fotônico; Porta Lógica; Acoplador de Fibra; Modulação PAM; Óptica Linear

Defesa de Dissertação de Mestrado – Ernesto Gurgel Valente Neto

Título: A New Methodology for Edge Intelligence Data Quality Evaluation in IID and Non-IID Datasets in Federated Learning

Data: 21/02/2025
Horário: 10:00
Local: Plataforma Virtual PPGETI – MCONF

Banca Examinadora:

Julio César Santos dos Anjos (UFC, Orientador)
Solon Alves Peixoto (UFC, Coorientador)
Guilherme de Alencar Barreto (UFC)
Victor Hugo Costa Albuquerque (UFC)
Valderi Reis Quietinho Leithardt (Iscte – Instituto Universitário de Lisboa, Portugal)

Resumo:
Neste estudo, um algoritmo para seleção de qualidade de dados supera desafios intrínsecos ao treinamento de Inteligência Artificial (IA) em ambientes de Aprendizado Federado (FL) em um cenário com dados Independentes e Identicamente Distribuídos (IID) e Não-Independentes e Não-Identicamente Distribuídos (não-IID), onde a seleção de dados de qualidade surge como uma questão central. A utilização de entropia é fundamental em nossa abordagem. O método propõe filtrar dados sem informações relevantes em aplicações de processamento de imagens e reconhecimento de padrões em cenários de Internet das Coisas (IoT) com FL. Através da análise de quatro conjuntos de dados diferentes – MNIST, Fashion-MNIST, CIFAR-10 e CIFAR-100 – a eficácia do algoritmo foi validada, demonstrando uma melhoria significativa na otimização de recursos, redução de custos de comunicação e manutenção de alta precisão e eficiência em condições diversas. Os experimentos indicam uma melhoria média de 50% no desempenho em ambientes de Aprendizado Federado sem trocas de código significativas. Em particular, os resultados no cenário IID com dados centralizados registraram uma perda mínima de precisão de 0,14%, acompanhada de um ganho significativo em eficiência de tempo, variando de pelo menos 42,05% a um máximo de 56,43%. No cenário não-IID com dados descentralizados, foi registrada uma perda mínima de precisão de cerca de 0,05%, seguida de uma redução no tempo de execução de computação variando de um mínimo de 44,76% a um máximo de 55,31%.

Palavras-chave: Data Quality; Deep Learning; Federated Learning; IoT

Defesa de Tese de Doutorado – Kaio Jonathas Alencar Gurgel

Título: Análise da Performance das Propriedades Dielétricas da Matriz Li₂LaNbTiO₇ e Seus Compósitos e Ligas sob Variação de Temperatura

Data: 24/02/2025
Horário: 14:00
Local: Google Meet

Banca Examinadora:

Antonio Sergio Bezerra Sombra (UFC, Orientador)
Sanclayton Geraldo Carneiro Moreira (UFPA)
Humberto Dionísio de Andrade (UFERSA)
Kleber Zuza Nobrega (UFC)
João Batista Rosa Silva (UFC)
Francisco Nivaldo Aguiar Freire (UFC)
Daniel Xavier Gouveia (IFCE)

Resumo:

Neste estudo, são apresentadas investigações experimentais e simulações numéricas das propriedades dielétricas de micro-ondas e radiofrequência da matriz cerâmica Li₂LaNbTiO₇ (LLN), obtida pelo método de reação no estado sólido. A síntese da cerâmica LLN foi confirmada por difração de raios X, e as propriedades elétricas foram analisadas por espectroscopia de impedância complexa, com variação de temperatura. Os resultados mostram valores de permissividade dielétrica na ordem de 10³ e coeficiente de temperatura da capacitância (TCC). Além da matriz pura, foram analisados compósitos com adição de óxido de titânio (TiO₂) em diferentes proporções (5%, 20% e 40%). A caracterização estrutural por difração de raios X confirmou a presença das fases LLN e TiO₂, enquanto a microscopia eletrônica de varredura revelou que a adição de TiO₂ modificou a morfologia do material, aumentando a densificação e o crescimento dos grãos. A caracterização dielétrica, realizada nas faixas de radiofrequência (RF) e micro-ondas (MW), indicou que a matriz LLN e seus compósitos possuem propriedades promissoras para aplicações em dispositivos de micro-ondas, como antenas ressoadoras dielétricas (DRA). O estudo mostrou que a adição de 40% de TiO₂ aumentou a permissividade dielétrica de 15,10 para 20,28, mantendo baixas tangentes de perdas. O coeficiente de temperatura da frequência de ressonância (τf) demonstrou estabilidade térmica com valores próximos de +7,33 ppm/°C. Os resultados obtidos indicam que a matriz LLN e suas variantes com TiO₂ são candidatas promissoras para aplicações em dispositivos de RF e micro-ondas, devido à sua estabilidade térmica, baixa perda dielétrica e compatibilidade com ressoadores dielétricos de alto desempenho.

Palavras-chave: LLN; propriedades dielétricas; micro-ondas; radiofrequência; estabilidade térmica; DRA

Defesa de Tese de Doutorado – Samuel Oliveira Saturno

Título: Efeitos da Adição de TiO₂ nas Propriedades Elétricas da Matriz Sr₂TiSi₂O₈ e Suas Aplicações em Ressoadores Dielétricos (Banda C)

Data: 26/02/2025
Horário: 14:00
Local: Google Meet

Banca Examinadora:

Antonio Sergio Bezerra Sombra (UFC, Orientador)
Pedro Valentim dos Santos (UFAL)
Marcelo Leite Lyra (UFAL)
Bartolomeu Cruz Viana Neto (UFPI)
José Cláudio do Nascimento (UFC)
José Euclides Gomes da Silva (UFC)

Resumo:

Neste trabalho, são estudadas as propriedades dielétricas na região de radiofrequência (RF) (f < 300 MHz) e micro-ondas (MW) (300 MHz < f < 300 GHz) da matriz cerâmica Sr₂TiSi₂O₈ (STS) com adição de TiO₂ e suas aplicações em antenas ressoadoras dielétricas (DRA) e sistemas de telecomunicações. Foram realizadas análises de difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura (MEV) para caracterização do material. A espectroscopia de impedância complexa (CIS) foi utilizada para investigar as propriedades elétricas da matriz e de seus compósitos. Os valores obtidos de permissividade dielétrica relativa (ε′r) para as amostras STS20, STS15 e STS25 foram 2,8×10³, 2,2×10³ e 1,8×10³, respectivamente, após a adição de TiO₂. Os diagramas de Nyquist permitiram mensurar as contribuições dos grãos e contornos de grão na resposta elétrica das amostras. Observou-se uma diminuição da resistência com o aumento da temperatura na faixa de 340 °C a 460 °C. O coeficiente de temperatura de capacitância (TCC), em baixas frequências, apresentou influência significativa da temperatura. Na região de micro-ondas, a adição de TiO₂ melhorou a performance dielétrica do material ao aumentar a permissividade dielétrica (εr) e reduzir as perdas dielétricas (tanδ) em concentrações moderadas, com valores de tanδ = 1,75×10⁻² para STS e tanδ = 2,02×10⁻³ para STS20. O coeficiente de temperatura da frequência ressonante (τf) apresentou valor de –22,30 ppm/°C. As simulações numéricas mostraram excelente desempenho, com diretividade de 5,79 dBi, ganho de 4,38 dBi e eficiência de radiação de 72,15% para STS, além de eficiência de 97,99% para a amostra STS25. Os resultados demonstram que as amostras podem operar em dispositivos eletrônicos de banda C (4 GHz < f < 8 GHz), aplicáveis em Wi-Fi de alta frequência, redes 5G e sistemas de radar meteorológico.

Palavras-chave: Sr₂TiSi₂O₈; micro-ondas; radiofrequência; DRA; simulação numérica

Defesa de Dissertação de Mestrado – Matheus Gomes Cordeiro

Título: Fast Wave: Um pacote Python para um cálculo eficiente e preciso de funções de onda de estados de Fock

Data: 26/02/2025
Horário: 14:00
Local: Google Meet (meet.google.com/wao-fusb-xmv)

Banca Examinadora:

Hilma Helena Macedo de Vasconcelos (UFC, Orientadora)
Atslands Rego da Rocha (UFC)
Ítalo Pereira Bezerra (UECE)
Celso Jorge Villas-Boas (UFSCar)

Resumo:

As limitações no acesso ao hardware quântico impulsionam a busca por ferramentas eficientes e acessíveis para a simulação de computação quântica. A qualidade da simulação é determinada por sua eficiência e precisão, enquanto o acesso pode ser facilitado por iniciativas de código aberto. No contexto da computação quântica fotônica, a representação de estados de Fock é fundamental, pois a função de onda de cada estado descreve uma quantidade bem definida de fótons. Este trabalho propõe um algoritmo híbrido para o cálculo preciso e eficiente da função de onda desses estados. A primeira parte do algoritmo utiliza coeficientes previamente calculados e armazenados em uma matriz, enquanto a segunda parte emprega uma formulação recursiva, otimizando desempenho e precisão. Ele serve como base para o desenvolvimento do Fast Wave, um pacote Python disponibilizado para a comunidade. O desempenho do algoritmo foi aprimorado nos módulos do pacote, que utilizam as bibliotecas Numba e Cython. Comparações entre o Fast Wave e o pacote Mr Mustard, desenvolvido pela empresa Xanadu, mostram que o Fast Wave supera Mr Mustard em eficiência computacional sem comprometer a confiabilidade numérica. Além disso, parte do código de um dos módulos do Fast Wave foi recentemente integrada ao QuTip, um dos principais pacotes de mecânica quântica em Python, consolidando sua relevância na comunidade científica.

Palavras-chave: Oscilador Harmônico Quântico; Função de Onda de Estados de Fock; Função de Hermite; Pacote Python

Defesa de Tese de Doutorado – Débora Ferreira de Assis

Título: Sistema de Auxílio ao Diagnóstico do Glaucoma em Imagens do Fundo de Olho: Método Adaptativo Baseado em Transfer Learning e Estimação Usando Regressão

Data: 28/02/2025
Horário: 09:00
Local: Auditório do LESC

Banca Examinadora:
Paulo Cesar Cortez (UFC, Orientador)
Guilherme de Alencar Barreto (UFC)
Victor Hugo Costa Albuquerque (UFC)
Frederico Gadelha Guimarães (UFMG)
Plácido Rogério Pinheiro (Unifor)
João Alexandre Lôbo Marques (University of Saint Joseph)

Resumo:
O glaucoma é uma doença ocular crônica que afeta o nervo óptico, responsável por transmitir informações visuais dos olhos ao cérebro. Caracterizado pela degeneração progressiva desse nervo, esta é a principal causa de cegueira irreversível no mundo. A prevalência do glaucoma tem projeções crescentes nas próximas décadas, podendo atingir 111,8 milhões de pessoas no mundo em 2040, especialmente em populações com limitado acesso a exames oftalmológicos regulares. Ao possibilitar a análise rápida e precisa de grandes volumes de dados, a visão computacional amplia o alcance do diagnóstico precoce, contribuindo para um controle mais eficaz do glaucoma. Embora técnicas de visão computacional avancem no auxílio ao diagnóstico, elas costumam demandar alta capacidade computacional. Logo, a literatura carece de métodos de diagnóstico que possibilitem desempenho satisfatório nas taxas de acerto e custo computacional reduzido, que são essenciais para o rastreamento do glaucoma em áreas remotas e com infraestrutura de saúde restrita. Esse estudo tem o objetivo de contribuir para suprir essas lacunas, trazendo uma abordagem de detecção baseada em redes neurais convolucionais (CNNs) para o treinamento dos dados, e o uso de regressão nos dados de teste para estimação das características das imagens. O objetivo é utilizar redes de transfer learning adaptativa para otimizar a extração e redução dimensional das características relevantes durante o treinamento. Após a rede aprender as características importantes da imagem do fundo de olho, na etapa de teste utiliza-se o modelo de regressão que estima essas características a partir da imagem vetorizada reduzida por análise de componentes principais. Esse método conserva a precisão do diagnóstico com menor custo computacional. Para utilizar os algoritmos desenvolvidos, será implementado um sistema web eficiente que possibilita a triagem de casos de glaucoma por meio de análise de imagens do fundo de olho, além de ter suporte para dispositivos portáteis, permitindo o uso em locais com infraestrutura limitada. Os resultados demonstram uma redução no processamento computacional, principalmente no tempo para extração das características, sem perda substancial nas métricas. Dessa forma, este método tende a contribuir na área acadêmica com avanços na literatura em pesquisas futuras sobre a aplicação de métodos de visão computacional, além de beneficiar a população de regiões remotas com baixo acesso a exames oftalmológicos, profissionais da saúde e sistemas de saúde pública que buscam aprimorar o rastreamento do glaucoma.

Palavras-chave: Glaucoma; Transfer Learning; Sistema Web; Regressão; Classificação; Segmentação