Tecnologias das Olimpíadas de Tóquio são destaque em pesquisas do DI

Visão computacional e Inteligência Artificial, estudadas no DI, são usadas para monitorar a performance de atletas olímpicos em tempo real

Foto: Pixabay

As Olimpíadas de Tóquio levaram às telas do mundo inteiro muito mais do que entretenimento e performances de atletas. No país da tecnologia, os Jogos introduziram uma série de inovações para aproximar um pouco mais os esportes do público. Uma das principais novidades foi o reconhecimento inteligente de imagem.

Tecnologia estudada pelos pesquisadores do Departamento de Informática (DI), o reconhecimento inteligente de imagem nos esportes é capaz de processar informações numéricas instantaneamente para apresentar dados na tela enquanto as provas acontecem.

“Essa parte de ‘reconhecimento inteligente de imagens’, na verdade, é o que chamamos de visão computacional. Superficialmente falando, essas tecnologias operam de diversas formas, mas basicamente se baseiam na capacidade dos algoritmos de aprendizado de máquina serem capazes de reconhecer elementos da imagem”, explica o professor Alberto Raposo, Gerente de Projetos no Instituto Tecgraf e pesquisador na área de Realidade Virtual, Visão Computacional e Processamento de Imagens.

Um exemplo são as provas de velocidade. Enquanto a competição acontece, uma Inteligência Artificial (IA), aliada à visão computacional, é capaz analisar a performance dos atletas do atletismo, decatlo e heptatlo, exibindo a suas velocidades máximas. “Em TV, cinema e treinamentos esportivos, essas tecnologias de reconhecimento de imagem podem ter o auxílio de sensores adicionais, o que torna possível algumas dessas coisas que estamos vendo nas Olimpíadas”, completou Raposo.

No caso das maratonas, ciclismo, mountain biking, triatlo e canoagem, o 2D image tracking é o protagonista. Na tela, os telespectadores conseguem ver uma espécie de “etiqueta” em cada atleta enquanto ele se move, permitindo um acompanhamento mais fácil da prova.

A visão computacional é um campo de destaque na informática e nas pesquisas do DI. Além de ser uma tecnologia que deve ser bastante aplicada no futuro, segundo Alberto Raposo. “A importância dessas tecnologias é grande. Há anos isso já vem sendo estudado em robótica, segurança e medicina, por exemplo, e atualmente um dos grandes investimentos nessa área é em torno das pesquisas para veículos autônomos, já que são essas tecnologias que permitirão que eles sejam ‘dirigidos’ sem humanos”, finalizou.

Em live, Waldemar Celes fala de projetos do Tecgraf com a Petrobras

Foto: Reprodução/YouTube

Professor do DI e coordenador de projetos do instituto discorreu sobre área de Visualização Científica

Buscar soluções inovadoras na área de óleo e gás é o propósito dos projetos de cooperação que o Instituto Tecgraf mantém com a Petrobras. Para falar sobre esse trabalho, o professor do Departamento de Informática (DI) e coordenador de projetos do Tecgraf, Waldemar Celes, apresentou a live “Visualização científica na indústria de óleo e gás: desafios, soluções e benefícios” na última sexta (16). 

Segundo Celes, os resultados obtidos pela equipe do Tecgraf são ricos não apenas para a indústria, mas também para o instituto. “Essa cooperação é muito benéfica para a gente, porque ela traz desafios que precisam de soluções operacionais a serem entregues aos usuários”, explicou.

O professor falou sobre o principal projeto do Tecgraf com a Petrobras, o Geresim, sigla para Gerência de Simulação Numérica de Reservatório. “Quando uma indústria de óleo e gás descobre um reservatório, ele tem que planejar a sua exploração. O domínio do reservatório, muitas vezes, gigantesco, é subdividido em pequenas células que acompanham o modelo geológico que você está considerando dentro da área do seu reservatório”, disse o professor. Ele também explicou como os reservatórios podem ser caracterizados e de que forma é realizado o planejamento da exploração de campos de petróleo.

A partir desses aspectos, Celes demonstrou como o simulador numérico ajuda a prever a produção de óleo nos próximos anos. A projeção pode ser de até cinco décadas para frente. Como o volume de informação que resulta em uma simulação como essa é muito grande, o professor explicou que a visualização científica ajuda a interpretar os resultados. Para ele, é desafiador trabalhar com esse tipo de modelo em grandes dimensões, sobretudo em se tratando dos campos de pré-sal explorados pela Petrobras. 

Ao longo da live, o coordenador de projetos do Tecgraf também falou sobre a principal função do Geresim, que é a de inspeção de resultados. Ele discorreu ainda sobre o suporte do projeto à visualização de análise de geomecânica de reservatórios.

Técnicas de visualização

O professor também compartilhou as técnicas de visualização que o instituto emprega, para atender à demanda do projeto de reservatório. 

Dentre os tipos de modelos apresentados, Celes citou o modelo regular, de grade, tipicamente encontrado na área médica, o de malha não estruturada, e o de malha topologicamente estruturada, que é o caso do reservatório. “Em todos esses casos, posso ter um campo escalar ou um campo vetorial”, disse o professor.

Ele também mostrou como se explora o volume de informação, e apontou duas técnicas para inspecionar o interior de um volume, as visualizações baseadas em geometria e as baseadas no campo escalar. Celes mostrou os respectivos desafios e soluções. Ao fim da live, o professor respondeu a perguntas dos espectadores. 

A apresentação completa, que faz parte da série de seminários da pós-graduação, está disponível no canal do YouTube e no Facebook do DI. Não deixe de se inscrever no nosso canal para acompanhar as próximas lives!

Waldemar Celes apresenta live sobre projetos para indústria do óleo e gás

Prof. Waldemar Celes. Foto: Divulgação

Professor coordena projetos do Tecgraf, que tem décadas de parceria com a Petrobras

O Departamento de Informática (DI) tem larga experiência em projetos na área de óleo e gás. Parte dessa história será contada pelo professor Waldemar Celes, coordenador de projetos na área de Visualização Gráfica do Instituto Tecgraf/PUC-Rio, na live “Visualização científica na indústria de óleo e gás: desafios, soluções e benefícios”. A apresentação será nesta sexta-feira (16), às 15h. 

Celes vai falar sobre os projetos de cooperação que o Tecgraf mantém com a Petrobras. A parceria já tem mais de 30 anos. “Vamos apresentar como os desafios impostos têm impulsionado pesquisas, trazendo soluções tecnológicas inovadores, em especial para o tratamento dos campos de petróleo gigantes do pré-sal”, adiantou o professor.  

Ele lembra que a indústria de óleo e gás sempre buscou aplicar tecnologias de visualização no auxílio de interpretações de dados geológicos. Para ele, a complexidade das estruturas e o volume de informações requerem técnicas avançadas de visualização, que estão em constante evolução.

A live, que faz parte da série de seminários da pós-graduação, será transmitida no canal do DI no YouTube e na nossa página do Facebook. Os espectadores podem fazer perguntas pelo chat. Para não esquecer, inscreva-se no canal e ative o lembrete! Fique por dentro desta e de outras apresentações do DI!

Por Dentro do DI: Instituto Tecgraf é pioneiro em parceria com indústria

O diretor do Tecgraf/PUC-Rio, prof. Marcelo Gattass (segundo à esquerda), ao lado de colaboradores do Instituto, no estande do Tecgraf na Rio Oil & Gas 2018. Foto: Reprodução / Instituto Tecgraf/PUC-Rio

Laboratório, que tem a computação gráfica como área de pesquisa, colabora há mais de 30 anos com a Petrobras

Mais de três décadas de pesquisa e desenvolvimento na área de computação gráfica e uma sólida parceria com a indústria. Esses são alguns dos atributos do Instituto Tecgraf, vinculado ao Departamento de Informática da PUC-Rio. O laboratório é coordenado pelo professor do DI Marcelo Gattass e desenvolve sistemas computacionais, simulações numéricas, computação distribuída e visualização gráfica interativa tridimensional.

O instituto nasceu como um ponto de interseção da Informática com os departamentos de Engenharia Civil e Matemática da universidade. Foi criado em 1985, pelo professor Luís de Castro Martins, que era diretor do Rio Data Centro (RDC) da PUC-Rio. A ideia era desenvolver a área de computação gráfica no campus. 

Abrigados em duas salas dentro do RDC, a missão da equipe inicial do Tecgraf era também ajudar no desenvolvimento da biblioteca GKS/PUC, uma implementação nacional do então padrão internacional Graphical Kernel System, usado para desenvolver programas gráficos interativos. 

Gattass fez parte daquele primeiro núcleo, e logo passou a liderar os trabalhos desenvolvidos por lá, o que chamou a atenção da diretoria do DI. Após o convite do então diretor, José Lucas Rangel, Gattass ingressou no nosso departamento, assim como o Tecgraf, que foi totalmente abraçado pela Informática da PUC-Rio até 2013. Foi neste ano que o laboratório se tornou um instituto diretamente ligado à Vice-Reitoria de Desenvolvimento da universidade. 

Segundo Gattass, o atual objetivo é manter o Tecgraf engajado tanto no ambiente acadêmico quanto na sociedade de uma forma geral. “Eu sempre procurei fazer algo que colocasse a PUC como uma universidade de produção de conhecimento, de formação de pessoas de excelência”, define. 

Leia também: Perfil: Marcelo Gattass trouxe parcerias com empresas e indústria ao DI

Parceria com a indústria

Não há como falar do Tecgraf sem destacar sua longa colaboração com o setor industrial. A principal parceira do grupo é a Petrobras. A cooperação com a empresa vem desde a criação do Instituto. 

De lá para cá, o Tecgraf desenvolve, implementa e mantém diversos sistemas em operação na Petrobras, nas áreas da exploração, produção e abastecimento, e também com foco na segurança e na proteção do meio ambiente. Um dos projetos de responsabilidade do instituto é justamente o do sistema que previne derramamento de petróleo dos navios e plataformas da Petrobras. “A gente ajudou muito o setor a se tornar mais seguro e a combater vazamentos”, conta Gattass. 

Marcelo Gattass durante inauguração do Prédio Pe. Laércio em 17 de outubro de 2013. Foto: Arquivo pessoal

O Tecgraf também tem projetos em parceria com empresas como Transpetro, GE Brasil, Eneva, Shell Brasil e Marinha do Brasil. O Instituto também colabora com outros departamentos acadêmicos da PUC-Rio e instituições de ensino e pesquisa nacionais e internacionais.

Além da indústria de óleo e gás, o instituto trabalha nos setores de segurança, entretenimento e medicina, atuando de forma ampla em diversas áreas de competência, como Modelagem e Simulação Computacional, Gestão de Dados e Ciência de Dados, Tecnologias de Interatividade Digital,  Indústria 4.0 e Otimização e Logística. “Nosso intuito é buscar o envolvimento dos alunos em um trabalho que seja relevante, e gerar riqueza com isso”, explica o professor. 

A longa e abrangente associação com o setor industrial rendeu diversos prêmios e conquistas ao Tecgraf, ao Gattass, aos seus colaboradores e à própria universidade. Recentemente, a Ciência da Computação da PUC-Rio conquistou o 1º lugar na lista de cursos de universidades brasileiras da área que mantêm projetos com a indústria no Emerging Economies University Rankings 2021, divulgado pela prestigiosa revista inglesa “Times Higher Education”. “Grande parte do nosso reconhecimento com a indústria vem do Tecgraf”, ressalta o diretor do DI, Markus Endler. 

Equipe ampla e engajada 

Em 1987, o Tecgraf começou com uma equipe de 12 pessoas. Hoje, são mais de 400 colaboradores, que trabalham em projetos dos mais diversos clientes. Tamanho crescimento exigiu preparo e suporte. Na coordenação das gerências que compõem o Tecgraf hoje, está o gerente geral técnico e ex-aluno do DI Carlos Cassino. É ele quem mapeia as novas demandas e busca estimular um trabalho colaborativo em prol dos bons resultados. “Meu papel é ter uma visão geral do que os grupos estão fazendo, tentar integrá-los e fazer prospecção com empresas para buscar novos projetos”, explica.

Equipe do Tecgraf responsável por desenvolver o Projeto CCPD – Centro de Controle de Proteção de Dutos para a Transpetro: Ricardo Terzian, Leonardo Barros, Douglas Carriço, Maria Julia Lima, Samir Azzam, Silvio Hamacher, Carlos Cassino, Carlos Coutinho Netto, Rodrigo Iaigner (em pé da esquerda para direita); Melissa Lemos, Daniel Gonçalves e Rodnei Silva Couto (sentados da esquerda para direita). Foto: Reprodução / Instituto Tecgraf/PUC-Rio

Por sua vez, a pesquisadora Melissa Lemos, ex-aluna do DI, é a gerente de projetos na área de big data, trabalhando com busca e integração de dados. Um dos que estão sendo tocados por sua equipe é o Danke, com um tecnologia de busca de dados que não exige que os usuários tenham habilidades técnicas específicas para pesquisar, recuperar, explorar e resumir informações em bancos de dados.

Esse modo de operar do Danke é usado em produtos pensados para vários clientes do Tecgraf, como a Petrobras. “Já aplicamos busca para diversos projetos da indústria de óleo e gás, como, por exemplo, na área de inspeção, manutenção e segurança de plataformas”, conta Melissa. Mais recentemente, o Danke foi utilizado em aplicações web para ajudar a extrair dados relacionados à Covid-19.

Para os pesquisadores, o crescimento do Tecgraf é fruto de um ambiente colaborativo e de valorização de pessoas. “Precisamos fazer com que o conhecimento reflita para todo o ambiente, gerando uma espiral positiva que atraia cada vez mais alunos e pessoas”, disse o professor. 

Se você é aluno de graduação, mestrado ou doutorado e tem interesse em saber mais sobre o Tecgraf e em como ingressar no instituto, acesse a área de Trabalhe Conosco do site e acompanhe as suas redes sociais, no Facebook e no LinkedIn.