Rafael Sachetto Oliveira

Pós-doutorado

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Produções bibliográficas

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• FREITAS, R. ; Oliveira, R.S. ; XAVIER, C. R. ; SANTOS, Rodrigo Weber dos . Nota Técnica 03 - Impacto das mudanças de políticas de mitigação ao longo do tempo: caracterizacção e projeções para a pandemia COVID-19 do Brasil, Minas Gerais, Juiz de Fora e São João del-Rei 2020 (Nota técnica).

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Projetos de pesquisa

• 2019 - Atual

  Efeitos da fibrose heterogênea e difusa causada pela isquemia do tecido cardíaco: um estudo computacional, Descrição: Os processos biofísicos envolvidos nos fenômenos de propagação elétrica no coração, contração celular, e controle do metabolismo energético são extremamente complexos e de natureza altamente não linear. Modelos computacionais se tornaram ferramentas importantes para o estudo e a compreensão de fenômenos com esse nível de complexidade, por permitirem que informações coletadas a partir de experimentos em diferentes escalas físicas sejam combinadas para se obter um entendimento melhor da funcionalidade do sistema como um todo. Como já era de se esperar, a alta complexidade dos processos biofísicos se traduz em complexos modelos matemáticos e computacionais. Os modelos cardíacos modernos são descritos por sistemas nãolineares de equações diferenciais parciais com milhões de variáveis e centenas de parâmetros. O modelo bidomínio é considerado uma das mais completas descrições da atividade elétrica do tecido cardíaco. Utilizando hipóteses apropriadas as equações do bidomínio podem ser reduzidas para um modelo mais simples, denominado monodomínio, o qual é menos intensivo computacionalmente. Infelizmente, as simulações em larga escala, tais como as resultantes da discretização de um coração inteiro, permanecem como um desafio computacional. Apesar das dificuldades e da complexidade associadas à implementação e uso desses modelos, os benefícios e aplicações justificam seu uso. Os modelos computacionais têm sido utilizados durante testes de novos fármacos, desenvolvimento de novos dispositivos médicos e novas técnicas de diagnóstico não-invasivo para diversas doenças cardíacas. O proponente deste projeto, juntamente com seus colaboradores vem realizando estudos computacionais para compreender com mais detalhes os efeitos da fibrose heterogênea e difusa causada pela isquemia do tecido cardíaco.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) . , Integrantes: Rafael Sachetto Oliveira - Coordenador / Bernardo Martins Rocha - Integrante / Fernando Otaviano Campos - Integrante / Rodrigo Weber dos Santos - Integrante / Ana Roberta Melo Nascimento - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Bolsa.

• 2013 - Atual

  Algoritmos paralelos e adaptativos no tempo e no espaço para modelagem do coração, Descrição: Os processos biofísicos envolvidos nos fenômenos de propagação elétrica no coração, contração celular, e controle do metabolismo energético são extremamente complexos e de natureza altamente não linear. Modelos computacionais se tornaram ferramentas importantes para o estudo e a com- preensão de fenômenos com esse nível de complexidade, por permitirem que informações coletadas a partir de experimentos em diferentes escalas físicas sejam combinadas para se obter um entendimento melhor da funcionalidade do sistema como um todo. Como já era de se esperar, a alta complexidade dos processos biofísicos se traduz em complexos modelos matemáticos e computacionais. Os modelos cardíacos modernos são descritos por sistemas não-lineares de equações diferenciais parciais com milhões de variáveis e centenas de parâmetros. O modelo bidomínio é considerado uma das mais completas descrições da atividade elétrica do tecido cardíaco. Utilizando hipóteses apropriadas as equações do bidomínio podem ser reduzidas para um modelo mais simples, denominado monodomínio, o qual é menos intensivo computacionalmente]. Infelizmente, as simulações em larga escala, tais como as resultantes da discretização de um coração inteiro, permanecem como um desafio computacional. Apesar das dificuldades e da complexidade associadas à implementação e uso desses modelos, os benefícios e aplicações justificam seu uso. Os modelos computacionais têm sido utilizados durante testes de novos fármacos, desenvolvimento de novos dispositivos médicos e novas técnicas de diagnóstico não-invasivo para diversas doenças cardíacas. Nas simulações da eletrofisiologia cardíaca, a frente de onda que viaja pelo coração é muito fina, refletindo em uma variação rápida no potencial transmembrânico. Esta flutuação faz com que a resolução numérica das equações diferenciais parciais que modelam o fenômeno requeiram discretizações espaciais suficientemente finas para acompanhar a frente de onda, que é da ordem de 0,2 mm, a fim de assegurar resultados suficientemente precisos. A execução de simulações cardíacas em malhas com um grande número de nós tem um custo computacional alto, pois exige a solução repetida de sistemas lineares com milhões de graus de liberdade. Os requisitos de memória das simulações também representam um problema, pois tornam-se cada vez maiores. A utilização de métodos de malha adaptativa fornece uma solução para esses dois problemas. Manter a resolução extremamente fina apenas onde é necessário (isto é, nas proximidades da frente de onda) reduz significativamente o número de graus de liberdade das variáveis envolvidas, resultando em cálculos mais rápidos, um uso de memória menor e menor necessidade de uso de disco para a gravação de arquivos de saída. Outra característica a ser considerada é a dificuldade de resolver os sistemas de equações relacionados aos modelos celulares, pois estes são complexos, de natureza altamente não-linear e envolvem múltiplas escalas. Isso faz com que a simulação destes modelos demande alto poder computacional além de muito tempo, variando de acordo com a complexidade do fenômeno. Para resolver esse problema podemos utilizar métodos numéricos que são capazes de adaptar o passo de tempo. Esta adaptação de tempo tem como objetivo reduzir o tempo de execução das soluções dos sistemas de equações diferenciais ordinárias. Isso é feito aumentando o passo de tempo em regiões onde o limite de estabilidade permite. Entretanto, em regiões onde a física e/ou o refinamento da malha exigem é necessário manter o passo de tempo com valores menores, a fim de garantir que os percentuais de erro permaneçam em patamares aceitáveis.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Doutorado: (2) . , Integrantes: Rafael Sachetto Oliveira - Coordenador / Bernardo Martins Rocha - Integrante / Rodrigo Weber dos Santos - Integrante / Wagner Meira Junior - Integrante / Leonardo Chaves Dutra da Rocha - Integrante / Denise Burgarelli - Integrante / Ricardo Silva Campos - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

• 2012 - Atual

  Gerência de Dados na Web por meio de Multivisões, Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Leonardo Chaves Dutra da Rocha em 15/05/2014., Descrição: A Internet tem vivenciado uma notória expansão e popularização nos últimos anos. Novos componentes e serviços estão sendo incorporados em um ritmo bastante acelerado e, a cada dia, são criadas novas aplicações que geram e utilizam uma quantidade maior de dados dos mais diversos tipos que atingem a quase todos os grupos de usuários. Esse grande volume de dados disponível na Web gerou nos últimos anos um desafiante cenário para variadas aplicações: há mais dados que efetivamente pode-se analisar. As duas abordagens comuns para lidar com essa grande quantidade de dados consistem em associá-los a categorias semanticamente significativas (Classificação Automática) ou filtrá-los, selecionando apenas aqueles potencialmente úteis aos usuários finais (Sistemas de Recomendação). Para o cenário da Web, em que os dados podem ser disponibilizados por meio de diferentes visões (e.g., o mesmo conteúdo apresentado sob a forma de áudio, vídeo e texto), e que nem todos os dados são efetivamente relevantes, um conjunto de técnicas que vem se mostrando muito efetivo são aquelas relacionadas a Classificação Multivisão e a Recomendação Multivisão. Assim, o objetivo deste projeto de pesquisa é propor novos modelos e algoritmos de mineração de dados capazes de explorar as diversas visões em que os dados são disponibilizados, bem como seus complexos relacionamentos, permitindo, assim, tanto uma organização quanto uma recomendação mais precisa de informação. Mais especificamente, o foco principal do presente projeto consiste na elaboração de novos modelos e algoritmos para classificação automática e recomendação de dados, que considerem as diversas visões dos dados e seus relacionamentos. Para que haja utilidade prática, esses modelos e algoritmos devem considerar aspectos intrínsecos dos dados reais que afetam negativamente modelos previamente propostos na literatura, tais como (1) qualidade da informação, (2) evolução temporal e (3) desbalanceamento e esparsidade de dados.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Rafael Sachetto Oliveira - Integrante / Wagner Meira Junior - Integrante / Leonardo Chaves Dutra da Rocha - Coordenador / Fernando Mourão - Integrante / Thiago Cunha de Moura Salles - Integrante / Carolina Ribeiro Xavier - Integrante / Marcos André Gonçalves - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro.

• 2012 - Atual

  Arcabouço de Paralelização em GPU e CPU para Aplicações Baseadas em Álgebra Linear, Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Leonardo Chaves Dutra da Rocha em 15/05/2014., Descrição: O objetivo desse projeto de pesquisa é avaliar diferentes estratégias de escalonamento de tarefas de álgebra linear em sistemas de processamento híbridos. A partir dessa avaliação, nossa meta é aprimorar as técnicas existentes, bem como propor novas técnicas.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) . , Integrantes: Rafael Sachetto Oliveira - Integrante / Leonardo Chaves Dutra da Rocha - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Bolsa.

• 2011 - 2012

  Algoritmos de Mineração de Dados na Recuperação da Proteína P53 Supressora do Câncer, Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Leonardo Chaves Dutra da Rocha em 15/05/2014., Descrição: O objetivo desse projeto de pesquisa é utilizar diferentes métodos de mineração de dados, ou mesmo desenvolver novos métodos, que sejam capazes de identificar o conjunto de atributos relacionados à proteína p53 que sejam crucias para determinar se a mesma está ativa ou inativa em sua função supressora de tumores. Dessa forma, é possível reduzir significativamente o número de combinações possíveis de mutações a serem avaliadas in vitro uma vez que essas avaliações poderão se concentrar nas mutações relacionadas aos atributos identificados.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Rafael Sachetto Oliveira - Integrante / Leonardo Chaves Dutra da Rocha - Coordenador / Thiago Cunha de Moura Salles - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

• 2010 - 2011

  Desenvolvimento e implementação de um algoritmo paralelo para o modelo de depressão alastrante, Descrição: O objetivo deste projeto de pesquisa e estudar e entender as características computacionais do algoritmo utilizado para simular manobras de indução de epilepsia, identificar as oportunidades de paralelização, desenvolver uma versão paralela em memória distribuída do algoritmo e, finalmente, analisar o desempenho e a escalabilidade deste novo algoritmo. A versão paralela do software desenvolvida visando a melhoria de desempenho da versão atual, para que simulações com um maior número de neurónios possam ser executadas, o que e inviável atualmente.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) . , Integrantes: Rafael Sachetto Oliveira - Integrante / Leonardo Chaves Dutra da Rocha - Coordenador / ANTÔNIO MÁRCIO RODRIGUES - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

• 2010 - 2011

  Efeito da Palitoxina durante a Indução de Atividades Epileptiformes não-Sinápticas - Simulação Computacional, Descrição: Este projeto tem como objetivo central investigar, por meio de modelagem matemática e simulação computacional, o efeito da aplicação da palitoxina (PTX) durante a indução de atividades epileptiformes não-sinápticas, em hipocampo do cérebro de rato.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) . , Integrantes: Rafael Sachetto Oliveira - Integrante / Leonardo Chaves Dutra da Rocha - Integrante / ANTÔNIO MÁRCIO RODRIGUES - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

• 2008 - Atual

  INCT para Web, InWeb, Descrição: Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para a Web. Os Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia deverão ocupar posição estratégica no Sistema Nacional de Ciência e Tecnologia (SNCT) desenvolvendo programas de pesquisas consistentes e prioritários para o desenvolvimento científico e tecnológico e, particularmente, para a sociedade. O ICNT Web é uma rede integrada de pesquisadores de quatro instituições, coordenada pelo prof. Virgilio Almeida, do Departamento de Ciência da Computação da UFMG. A Web é o maior sistema de informação e comunicação já construído, e interfere de forma significativa nas atividades humanas. O INCT Web foi criado para projetar e desenvolver sistemas, tecnologias e aplicações que permitam explorar as possibilidades de uso da Web no futuro de forma benéfica para a sociedade. O INCT Web visa estudar e entender os fundamentos científicos e tecnológicos da Web, bem como suas repercussões sociais, para propor e desenvolver sistemas e tecnologias que poderão compor a Web do futuro.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Rafael Sachetto Oliveira - Coordenador / Wagner Meira Junior - Integrante / Renato Ferreira - Integrante / Dorgival Olavo Guedes Neto - Integrante / Nivio Ziviani - Integrante / Adriano Cesar Machado Pereira - Integrante / Jussara Marques de Almeida - Integrante / Marcos André Gonçalves - Integrante / Raquel de Oliveira Prates - Integrante / Alberto Henrique Frade Laender - Integrante / Gisele Lobo Pappa - Integrante / Mirella Moro - Integrante / Clodoveu Augusto Davis Jr. - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro.

• 2004 - 2007

  Computação Paralela, Metalinguagem XML e Servidor Web: Soluções para a neurofisiologia e a eletro-fisiologia cardíaca computacionais., Descrição: Os processos biofísicos envolvidos nos fenômenos de propagação elétrica no coração são extremamente complexos, de natureza altamente não-linear e envolvem múltiplas escalas, desde a nanométrica movimentação iônica e conformação dinâmica de proteínas que atravessam a membrana celular até os efeitos estruturais e geométricos do coração. A modelagem computacional tem sido uma alternativa promissora para a compreensão desses fenômenos. Os modelos matemáticos computacionais permitem que diferentes informações extraídas de experimentos realizados nas diferentes escalas físicas e que estudam diferentes componentes e mecanismos isolados sejam combinadas para gerar uma visão da funcionalidade do sistema como um todo. A alta complexidade desses fenômenos biofísicos é naturalmente refletida nos modelos e simuladores modernos da neurofisiologia e eletrofisiologia cardíaca. Os modelos matemáticos descrevem sistemas não-lineares de equações diferenciais parciais (EDPs) com milhões de incógnitas e de difícil resolução numérica. Apesar das dificuldades, as aplicações desses modelos têm justificado os mesmos. Os simuladores tem auxiliado no desenvolvimento e testes de novas drogas, de novos equipamentos médicos [4] e de novas técnicas de diagnóstico não invasivo [5] para diversas enfermidades. Propomos a configuração de um servidor Web que permitirá o uso do simulador de eletrofisiologia cardíaca desenvolvido pelo nosso grupo, por outros centros de pesquisa de áreas correlatas. A tecnologia de cluster de computadores e de computação distribuída são utilizadas através da paralelização do simulador. Para aumentar ainda mais a produção do grupo e flexibilizar o simulador, um compilador de CellML (metalinguagem padrão para descrição de modelos celulares) para gerar código C paralelizável por diretivas de passagem de mensagens também está sendo desenvolvido... , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (2) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Rafael Sachetto Oliveira - Integrante / Fernando Otaviano Campos - Integrante / Ronan Mendonça Amorim - Integrante / Ciro de Barros Barbosa - Integrante / Rodrigo Weber dos Santos - Coordenador / Leandro Neumann Ciuffo - Integrante / Antônio-Carlos Guimarães de Almeida - Integrante / Hewerson Zansávio Teixeira - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 3

Prêmios