Projetos: Aprendizado de Máquina e Inteligência Artificial (IA)

2025 – Atual - Centro de inovação em redes 5G e inteligência artificial.

• Coordenador: Cíntia Borges Margi
• Descrição: A convergência da Inteligência Artificial (IA) com redes 5G baseadas em nuvem cria oportunidades significativas de pesquisa para o desenvolvimento de aplicações inovadoras em sistemas inteligentes. No entanto, a integração de técnicas avançadas de IA em redes 5G apresenta grandes desafios, especialmente em relação à coleta e gestão de dados, escalabilidade do treinamento e implementação de modelos, interoperabilidade, restrições de recursos na borda da rede, latência e processamento em tempo real, questões de segurança e privacidade, gerenciamento de banda, custos de transferência de dados, além de eficiência energética e sustentabilidade. Para enfrentar esses desafios, o Centro de Inovação em Redes 5G e Inteligência Artificial tem como objetivo avançar a pesquisa na interseção entre 5G e IA. O Centro irá explorar soluções técnicas e estabelecerá um ambiente abrangente para experimentação e testes, fomentando o desenvolvimento de aplicações disruptivas de IA que aproveitem o potencial das redes 5G. Essa proposta dá ênfase à pesquisa, ao desenvolvimento tecnológico e à experimentação, visando definir requisitos e apoiar a prototipagem e testes em condições reais. Como parte desse esforço, será criado um living lab de campus inteligente 5G na Cidade Universitária da USP, um espaço onde cerca de 70 mil pessoas compartilham diariamente uma área de 4,1 km. Além disso, os laboratórios da Indústria 4.0 da USP - Fábrica do Futuro - e do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) serão transformados em demonstradores de tecnologias 5G. A proposta adota uma abordagem multidisciplinar, reunindo especialistas das áreas de urbanismo, indústria e agrícola com especialistas em redes e IA. O projeto está estruturado em quatro Linhas de Pesquisa (LP): uma linha transversal, dedicada a frameworks e soluções para a implementação de IA em redes sem fio, e três linhas específicas, focadas em Cidades Inteligentes, Indústria 4.0 e agricultura urbana. A unidade de Transferência de Tecnologia do Centro estabelecerá um ecossistema de parceiros aproveitando o living lab do campus e as instalações de demonstração. Essa abordagem colaborativa visa ampliar o impacto do projeto, melhorando a qualidade de vida e impulsionando a produtividade em diversos setores..

2024 – Atual - Cibersegurança para sistemas inteligentes: Aprendizado de máquina e IA gerativa adversariais.

• Coordenador: Marcos Antonio Simplicio Junior
• Descrição: O projeto se insere no contexto de Adversarial Machine Learning (AML), buscando identificar ameaças e soluções de segurança capazes de prevenir a exploração maliciosa de sistemas inteligentes de forma geral. O alvo inicial dos estudos propostos são sistemas gerativos e suas variantes, em particular Modelos de Linguagem de Larga Escala (Large Language Models - LLMs) e o modelo Transformers. De natureza exploratória, o projeto envolve a investigação de ameaças e soluções de segurança em sistemas inteligentes de forma geral, com o objetivo de construir mecanismos inovadores para uma ampla variedade de ataques por agentes maliciosos por exemplo, que buscam respostas e ações indevidas induzidas com comandos inseridos, em ataques conhecidos como "prompt injection"..

2021 – Atual - Plataforma IASMIN: A Evolução da Indústria Brasileira para o Padrão 4.0.

• Coordenador: Jefferson de Oliveira Gomes
• Descrição: A transformação digital irá exercer papel fundamental para superar desafios enfrentados pela indústria, incluindo o uso eficiente dos recursos naturais, aumento de eficiência de processos, agregação de valor a produtos, reorganização do trabalho, etc.. Com destaque entre as ferramentas da transformação digital, a Inteligência Artificial (IA) tem um papel fundamental, tornando as atividades mais efetivas, mais produtivas e competitivas. Considerando a necessidade de acelerar a adoção e a difusão dessas tecnologias, esta proposta tem por objetivo a criação do Centro de Pesquisa Aplicada (CPA) em IA voltada para a indústria. O CPA irá adotar uma abordagem de inovação aberta, reforçando os esforços de cada um dos participantes e viabilizando a criação de um ecossistema colaborativo. O Centro irá aproveitar as sinergias com outras iniciativas e oportunidades dos parceiros, tais como a instalação do escritório do Centro para a 4 Revolução Industrial (Fórum Econômico Mundial), linhas de pesquisa do programa Rota 2030 (indústria automobilística), EMBRAPII, entre outras, a fim de ampliar os impactos positivos na atividade industrial. Os desafios científicos abordarão elementos-chave e tecnologias para a implantação da IA em âmbito industrial, de forma multidisciplinar e em cooperação com a rede de parceiros existentes, possibilitando a execução e a coordenação de projetos pré-competitivos complexos. A pesquisa será pautada pelos desafios das indústrias, com foco em 6 grandes temas: Monitoramento e Controle em Tempo Real; Digital Twin; Interoperabilidade e Integração da Cadeia; Manutenção Prescritiva e Operação Inteligente; Sistemas Autônomos, Robótica e Máquinas-Ferramentas; Cibersegurança. O Centro deve viabilizar a aceleração e a digitalização da indústria brasileira, aplicando e expandindo o estado da arte, e criando provas de conceito instaladas em plantas de demonstração. Todo o processo envolverá aspectos de difusão do conhecimento e transferência de tecnologia integrada em um ecossistema de inovação. Os resultados esperados incluem análises setoriais e dos desafios do ecossistema de indústria 4.0 no Brasil; formação de mestres e doutores; geração de patentes; desenvolvimento de startups e spin-offs; publicações científicas; bem como o desenvolvimento de políticas públicas para a difusão das tecnologias. As empresas poderão ainda utilizar os resultados do Centro em projetos próprios de desenvolvimento de tecnologias. O impacto do Centro ocorrerá por meio de duas perspectivas: (i) a perspectiva tecnológica, com a modelos de inovação incrementais ou disruptivos, que mudariam a forma como a indústria atua ou fabrica seus produtos; (ii) a perspectiva da propriedade intelectual, onde se utiliza o conhecimento gerado no CPA por meio de Projetos de Inovação Tecnológica Pré-Competitiva, prestação de serviços de consultorias ou assessorias, ou no licenciamento a terceiros, seja por patentes, softwares ou desenvolvimento de Startups e Spin-offs. O Centro conta com a participação de oito parceiros industriais fundadores, 85 pesquisadores de universidades e institutos de pesquisa brasileiros, com assessoria de sete instituições de pesquisa e universidades em seu conselho internacional, com a coordenação de um comitê gestor formado por especialista do setor e da academia. Essas instituições reunem os elementos necessários p/ promover um Centro de Pesquisa Aplicada em IA de Referência Mundial para o desenvolvimento tecnológico da Indústria. https://plataformaiasmin.org.br . (Projeto FAPESP 2020/09850-0, em cooperação com Siemens, Siemens Infrastructure and Industry, Bosch, Klabin, Fiat Chrysler Automobiles Brazil, e Braskem).

2020 – Atual - SFI 2 - Fatiamento de Infraestruturas de Internet do Futuro.

• Coordenador: Tereza Cristina Melo de Brito Carvalho
• Descrição: A evolução tecnológica centrada nos conceitos de Redes Definidas por Software (SDN),Virtualização das Funções de Rede (NFV), Computação em Nuvem, Internet das Coisas (IoT)e, mais recenteme nte, a quinta geração das redes móveis de telecomunicações, conhecidacomo 5G, tem causado grande impacto na Internet. Esse impacto advém, não somente dacriação de novas tecnologias, protocolos de comunicação, soluções de segurança, mecanismosde eficiência energética e outros, mas também da necessidade da operação conjunta dessaplêiade de inovações entre si e com o legado da Internet. Como decorrência, tem surgido noBrasil diversos ambientes de experimentação com escopos diversos, visando a pesquisa desubconjuntos de tecnologias, dentre os quais: FIBRE, experimentação em alternativas àarquitetura atual da Internet; FUTEBOL, experimentação em redes de telecomunicaçõesenvolvendo comunicações ópticas e sem-fio; CloudNEXT, experimentação em computaçãoem nuvem com provisionamento de recursos de hardware ( bare-metal) ; FIWARE, plataformapara o desenvolvimento de aplicações do futuro baseadas em Internet das Coisas (IoT), BigData e computação em nuvem; 5GINFIRE, experimentação em redes 5G, baseadas em NFV eno uso de nuvem; e por último, o NECOS com foco no fatiamento e virtualização derecursos de computação em nuvem. Neste cenário, o objetivo principal deste projeto é proveruma solução para o provimento de cenários avançados de rede e de alocação de recursoscomputacionais por meio do fatiamento ( slicing ) dessas infraestruturas de experimentação,possibilitando a criação simplificada de redes complexas com o mínimo de esforço deconfiguração, a partir da orquestração inteligente desse fatiamento multidomínio, oferecendoSlice-as-a Service (SlaaS) para desenvolvedores de aplicações da Internet do Futuro..

2011 – Atual - Aplicações distribuídas em Redes de Computadores.

• Coordenador: Graça Bressan
• Descrição: O objetivo deste projeto é o desenvolvimento de atividades de pesquisa na área de redes de computadores, incluindo ambientes colaborativos e sensíveis a contexto permitindo a personalização e recomendação de conteúdo. Entre tais aplicações incluem-se as de ferramentas de suporte ao ensino e aplicações em TV Digital e utilizam técnicas de inteligência artificial para inferências baseadas no contexto e perfil do usuário. Também se incluem sistemas de recomendação e de análise de sentimentos..