Estudo avalia a resposta fotoquímica de microalgas (expostas a contaminantes) com algoritmos de IA

Costa coberta de algas

A transposição dos resultados para testes ecotoxicológicos representa um tremendo avanço para Bernardo Duarte

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Uma equipa de investigadores da Ciências ULisboa avaliou o desempenho de algoritmos de Inteligência Artificial (IA) destinados a avaliar a resposta fotoquímica de diatomáceas expostas a contaminantes emergentes.

O artigo “Artificial Intelligence Meets Marine Ecotoxicology: Applying Deep Learning to Bio-Optical Data from Marine Diatoms Exposed to Legacy and Emerging Contaminants” assinado por Nuno M. Rodrigues, João E. Batista, Pedro Mariano, Vanessa Fonseca, Bernardo Duarte e Sara Silva, publicado em setembro de 2021 na revista científica Biology, avalia a possibilidade da utilização de dados óticos relativos a diatomáceas marinhas, microalgas bastante abundantes nos oceanos, virem a ser usados como metodologias de avaliação ecotoxicológicas destes organismos quando expostos a contaminantes clássicos e emergentes, num vasto leque de concentrações ambientalmente relevantes. Foram utilizados 13 contaminantes, entre clássicos e emergentes que vêm sendo detetados no ambiente marinho. Vários algoritmos de IA foram testados a partir da resposta fotoquímica das diatomáceas, com o objetivo de distinguir não só o tipo de contaminante, mas também de averiguar a concentração, tendo como base os dados óticos obtidos das diatomáceas expostas em diferentes ensaios ecotoxicológicos. O estudo decorre de uma investigação realizada nesta faculdade por cientistas do Computer Science and Engineering Research Centre (Lasige), Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas (BioISI) e do Centro de Ciências do Mar e do Ambiente (Mare), no âmbito do projeto OPTOX, financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia e coordenado por Bernardo Duarte.

O trabalho permitiu concluir que dos cinco algoritmos de IA testados, o CNN Log foi o que teve uma maior precisão na identificação do tipo de contaminante, 97,65%. Na tarefa de avaliar a concentração de exposição ao contaminante, o Rocket alcançou uma precisão de 100%. A precisão obtida em estudos semelhantes com os métodos estatísticos clássicos varia entre 50 a 70%, valores inferiores à precisão obtida com os algoritmos de IA.

A primeira fase do trabalho consistiu na preparação dos dados antes de serem utilizados pelos algoritmos de IA. “Foi necessário preparar os dados, normalizando tanto previamente como a cada etapa da rede”, diz Nuno M. Rodrigues, primeiro autor do artigo e aluno de doutoramento em Informática na Ciências ULisboa, sob orientação de Sara Silva.

“Trabalhar diretamente com os dados numéricos traz uma série de desafios que são mitigados ao transformarmos esses dados em imagens, obtendo resultados muito melhores”, conclui Nuno M. Rodrigues.

O facto de os resultados poderem ser transpostos para testes ecotoxicológicos representa um tremendo avanço, segundo Bernardo Duarte, pois permite em tempo real e in vivo avaliar a toxicidade de uma substância num organismo, através de metodologias óticas não evasivas aliadas a métodos automáticos de classificação, ao invés dos métodos clássicos que envolviam sacrifício dos organismos e vários dias de análises bioquímicas até se ter o resultado em termos de efeitos ecotoxicológicos das substâncias.

Nota da redação:
Notícia redigida no âmbito da unidade curricular Escrita Jornalística.

João Manuel Lopes, aluno do mestrado em Jornalismo da Nova FCSH, com Gabinete de Jornalismo Ciências ULisboa
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt

O tema deste ano é “A ciência não é só dos cientistas”.

Se a última Noite de Ciências foi dedicada ao Trânsito de Mercúrio e ao sistema solar, em maio é a vez do bosão de Higgs ganhar destaque.

Alunos da Faculdade agitam no ar fitas de fim de curso

A Alameda da Universidade de Lisboa voltou a encher-se de finalistas de Ciências e de tantas outras faculdades e universidades. Este ano a cerimónia ocorreu no dia 21 de maio de 2016. Para alguns este é um acontecimento especial - é que "há momentos que marcam a vida", por isso mesmo merecem ser recordados.

“A poor international standard for trap selectivity threatens carnivore conservation” - um estudo publicado online a 2 de maio de 2016 na revista “Biodiversity and Conservation” - revela falhas graves nas normas que regulam a legalidade de armadilhas para captura de carnívoros.

A 2.º edição da Escola de Verão de Energia da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa acontece entre 27 de junho e 1 de julho de 2016. As candidaturas já abriram e terminam a 31 de maio.

Recentemente, a Google anunciou o SmartReply para diminuirmos a carga que muitos de nós têm com o serviço de correio (emails), as dezenas de mensagens que se vão acumulando enquanto as horas passam. Quem está interessado nesta facilidade? É segura, não invasiva, e quem ganha no fim?

Estão prestes a ser divulgados pela Reitoria da Universidade de Lisboa os resultados do inquérito à empregabilidade dos estudantes da Universidade. Estes indicadores passarão a ter cada vez mais importância, seja ao nível da Universidade como das políticas públicas. O tema da empregabilidade passa pois a ser crítico, e a Jobshop anual um instrumento prioritário para a acção de Ciências.

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O quinto Dictum et factum é com Andreia Rezende, técnica superior do Gabinete Jurídico de Ciências.

Trinta e três pessoas submeteram até ao final do passado mês de março mais de 200 fotografias no âmbito do Concurso de Fotografia de Ciências 2016. Durante o Dia de Ciências – a 19 de abril de 2016 – foram atribuídos os prémios e as menções honrosas às melhores imagens do concurso.

Um grupo de investigadores do Centro de Química e Bioquímica de Ciências, da Osaka Prefecture University (OPU), no Japão, do Rutherford Appleton Laboratory, no Reino Unido e de duas instituições francesas - o Institut de Chimie de Clermont-Ferrande e o CNRS - sintetizou um novo nanomaterial considerado como catalisador verde de nova geração. 

O Dia de Ciências 2016 foi celebrado no dia do aniversário da Faculdade – 19 de abril – e juntou, como em anos anteriores, alunos, professores, investigadores, outros funcionários desta faculdade, seus familiares e amigos.

António Branco, professor do Departamento de Informática de Ciências, participa na cerimónia “CPLP 20 anos - A Diversidade Cultural que Nos Une”, cujo objetivo é comemorar o Dia da Língua Portuguesa e da Cultura da CPLP, celebrado a 5 de maio de 2016, no Palácio Conde de Penafiel, em Lisboa.

Diz-se que nem sempre pensamos por linhas direitas, quase sempre seguimos por curvas, em ziguezagues, corrigindo o que estava confuso, unindo e simplificando, recorrendo a imagens e metáforas, para ajudar os outros a capturarem a essência das coisas.

A próxima sessão da Cicloficina realiza-se a 2 de maio de 2016, pelas 17h00, no parque de bicicletas do C5.

A iniciativa do Departamento de Informática de Ciências - organizada no âmbito do Girls in ICT Day - visa promover uma reflexão sobre as potencialidades das Tecnologias da Informação e Comunicação junto de jovens raparigas, pais e professores. 

logotipo da iniciativa

A inscrição no Dia Aberto é gratuita, obrigatória e não tem data limite. Os visitantes a 27 de abril de 2016 podem conhecer a faculdade sozinhos ou acompanhados, em 30 minutos ou o dia inteiro.

O plano de atividades deve ser um ato participado, de modo a congregar os esforços que as partes estão dispostas a investir no todo. As unidades de serviços souberam dar este passo importante, estabelecendo objetivos anuais e metas de concretização para as atividades previstas.

Daniel Kahneman, um psicólogo que obteve o prémio Nobel da Economia em 2002, escreveu o livro “Thinking Fast and Slow” (2011) para nos ensinar que a inteligência precisa da intuição, e isso explica aqueles modos de pensar, com duas velocidades.

Paul Schmit, embaixador do Grão-Ducado do Luxemburgo em Portugal visita a Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa no âmbito da receção de boas-vindas aos alunos do “2nd Intensive Study Programme (ISP)”, um curso avançado em Segurança Informática, destinado a alunos de mestrado

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O quarto Dictum et factum é com Ricardo Ferreira, bolseiro da Segurança do Trabalho.

Os estudantes da Escola Técnica e Liceal Salesiana de Santo António e do Colégio dos Plátanos venceram as semifinais das Olimpíadas de Química Júnior 2016 ocorridas em Ciências este sábado, dia 9 de abril.

A mostra itinerante “A ULisboa é para todos”- inaugurada esta segunda-feira - está em exibição até 15 de abril, no átrio do edifício C3, no campus de Ciências.

Quando Ana Henriques Pato terminou em 2002 o ensino secundário, na Escola Secundária Fernão Mendes Pinto, em Almada, com a média de 18 valores, escolheu Ciências. A sua ligação à Faculdade não ficou por aí.

O Departamento de Química e Bioquímica de Ciências volta uma vez mais a aderir a este concurso com 13 anos e que este ano conta com cerca de 266 escolas inscritas, segundo dados disponibilizados pela Sociedade Portuguesa de Química.

Os estudantes de Ciências elegem no dia 28 de abril os três alunos representantes do Conselho de Escola para os próximos dois anos.

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