A astrofísica brasileira que simula buracos negros com inteligência artificial e é fenômeno nas redes:site igual a bet365

Alémsite igual a bet365seu trabalho, ela se tornou uma das personalidades mais conhecidas entre divulgadoressite igual a bet365ciência no Brasil. No Twitter, ela tem maissite igual a bet365118 mil seguidores e no Instagram eles já somam maissite igual a bet36537 mil, e ela coleciona passagens por canaissite igual a bet365mídia, onde divulga a Física.

Inteligência artificial

O casamentosite igual a bet365astrofísica e ciência da computação é o eixosite igual a bet365sua dissertaçãosite igual a bet365mestrado, que simula o funcionamentosite igual a bet365um buraco negro a partirsite igual a bet365aprendizadosite igual a bet365máquina, e foi publicadosite igual a bet365março deste anosite igual a bet365edição da revista científica Monthly Notices, da associação inglesa Royal Astronomical Society, sob o título Black hole weather forecasting with deep learning: a pilot study ("Previsão das condições atmosféricassite igual a bet365um buraco negro com aprendizadosite igual a bet365máquina: um estudo piloto",site igual a bet365português).

Assinada também pelo astrofísico e professor da USP Rodrigo Nemmen e pelo cientista da computação João Paulo Navarro, arquitetosite igual a bet365soluções da empresasite igual a bet365computação gráfica Nvidia, a tese é frutosite igual a bet365pesquisa desenvolvida por Roberta desde 2019 e pioneira ao trilhar o caminho da inteligência artificial para buscar entender mais sobre esses objetos celestes.

A ideia veio não só pelo avanço da tecnologiasite igual a bet365si, mas também como formasite igual a bet365acelerar o processo, já que o estudo é complexo. "Tem muita coisa envolvida [para uma simulação]: campos magnéticos, equaçõessite igual a bet365Maxwell, relatividade geral", enumera a doutoranda.

Tentar montar um projeto desses por vias mais tradicionais demanda tempo pela abrangência dos cálculos, além do cruzamento da enorme quantidadesite igual a bet365dados necessários na astronomia.

Ao ser questionada a respeitosite igual a bet365quão complexo pode ser o método, Roberta explica as variáveis das operações envolvidas.

"São equaçõessite igual a bet365conservação, então, a gente tem conservaçãosite igual a bet365massa, conservaçãosite igual a bet365energia, conservação do momento e cada uma dessas são equações EDP, as equações diferenciais parciais, que dependemsite igual a bet365variadas, ou seja, variaçõessite igual a bet365parâmetros", diz ela. "E se você está prevendo três parâmetros, são três equações e uma depende da outra. Então, uma equação afeta a outra."

No processo, se vão alguns dias para cálculos considerados mais simples e até um mês para resultados com maior complexidade. "São cálculos numéricos, mas muito demorados porque se precisasite igual a bet365fato resolver a equação", afirma a pesquisadora. "Com a inteligência artificial, não. Ela aprende a física do que está acontecendo e retorna com os resultados."

O segredo para a máquina aprender física estásite igual a bet365algo intrínseco a esse tiposite igual a bet365tecnologia. "Você não precisa da matemáticasite igual a bet365fato. Ela olha padrões e entende os padrões sem resolver a física", afirma Roberta, citando pensamentosite igual a bet365um dos pioneiros da inteligência artificial, o canadense Yoshua Bengio, vencedor do Turingsite igual a bet3652019, o prêmio Nobel da computação. "Se tende a achar que a inteligência artificial é boa na lógica, mas ela é boa para reconhecer padrão", diz ela.

Uma vez traçado o caminho e acompanhadasite igual a bet365seu orientador na pesquisa, o professor Rodrigo Nemmen, e do cientista da computação João Paulo Navarro, a astrofísica optou então por se inspirarsite igual a bet365um modelosite igual a bet365rede neural chamado U-Net.

Criadasite igual a bet3652015 para fazer exames biomédicos mais precisos pelos pesquisadores Olaf Ronneberger, Philipp Fischer e Thomas Brox, da Universidadesite igual a bet365Freiburg, na Alemanha, a arquitetura digital mostrou-se muito interessante para o trabalhosite igual a bet365Roberta, pois mais do que exibir bons resultados com as imagens, ela também se desenvolvia bem com vídeos.

E a máquina parte justamentesite igual a bet365vídeos para apresentar o que pode acontecer ao redor do objetosite igual a bet365estudo, detentorsite igual a bet365uma gravidade tão brutal que nem a luz escapa dela.

"Imagina como se fosse um vídeosite igual a bet365um buraco negro no centro só que,site igual a bet365vezsite igual a bet365ser uma imagem bonitinha,site igual a bet365luz, como a do Gargantua, do [filme preferidosite igual a bet365Roberta, lançadosite igual a bet3652014 e dirigido por Christopher Nolan] Interestelar, o que a gente tem é a densidadesite igual a bet365cada ponto do frame", explica a astrofísica sobre o método da pesquisa à BBC News Brasil.

"No meu trabalhosite igual a bet365mestrado, a gente utilizou a densidade porque ela é mais visual, trabalha melhor com imagem."

Assim, alimenta-se a máquina com a imagem, as camadassite igual a bet365densidade, e então vem o resultado. "Ela vai retornar uma imagem com esses pesos. E, no final, essa imagem que ela retornou é comparada com a que a gente espera", diz Roberta.

"Aí você calcula o erro entre as duas. O quão errada aquela que ela devolveu está [em comparação] ao que você espera."

A taxasite igual a bet365erro foisite igual a bet3650,8% para simulações simples esite igual a bet3652% para simulações avançadas. Já a aceleração nos cálculos foisite igual a bet36532.000 vezessite igual a bet365simulações consideradas mais simples esite igual a bet3657.000 vezes para simulações inéditas para o algoritmo.

Segundo a pesquisadora, o processosite igual a bet365montar do zero a máquina inspirada na U-Net, treiná-la, testá-la e enfim alcançar com ela os resultados durou cercasite igual a bet365um ano e meio.

E o trabalhosite igual a bet365equipe fez diferença.

"O João Paulo [Navarro], como cientista da computação, foi essencial para nos dar direções porque eu e o Nemmen somos físicossite igual a bet365formação", lembra Roberta, que tevesite igual a bet365lidar com a unidadesite igual a bet365processamento GPU, feita para gráficos e renderizaçãosite igual a bet365imagens.

O professor Nemmen, porsite igual a bet365vez, foi quem levantou a bola da inteligência artificial.

A sugestão apareceusite igual a bet365uma conversa entre os dois, na qual Roberta falava a respeitosite igual a bet365redes neurais esite igual a bet365como gostava do tema. Era um temposite igual a bet365que ela ainda trabalhava com simulações numéricas, sem a ajudasite igual a bet365deep learning, o aprendizadosite igual a bet365máquina.

"Então, ele teve a ideia: e se a gente propusesse um novo métodosite igual a bet365simular?", recorda ela.

À época, Nemmen andava estudando exatamente esse tiposite igual a bet365tecnologia. "Fiquei empolgado com a perspectivasite igual a bet365aplicação dos algoritmossite igual a bet365inteligência artificialsite igual a bet365astrofísica", lembra o professorsite igual a bet365entrevista por e-mail para a BBC News Brasil.

"Propus uma mudança radical no projeto da Roberta para passar a ser a aplicaçãosite igual a bet365inteligência artificial nessas simulaçõessite igual a bet365buracos negros, e ela topou."

Para o professor Nemmen, o processosite igual a bet365"idas e voltas,site igual a bet365tentativas e erros" tem sido,site igual a bet365acordo com suas próprias palavras, uma "montanha-russa emocional" desde o início.

"Vivendo os altos quando obtínhamos resultados interessantes, no sentido da IA conseguir aprender sobre a dieta do buraco negro, ao ser alimentada com dados, mas também os baixos, quando encontrávamos desafios no tratamento dos dados. Ou quando encontramos o lado negro da IA: os pontos onde a inteligência artificial falha."

Nemmen considera o trabalho uma viasite igual a bet365pista dupla, com resultadossite igual a bet365desenvolvimento nos dois campos.

"Fazemos ciência da mais alta qualidade — e inovadora — no nosso país apesar das investidas do atual governo federal contra a ciência básica. Não há ninguém mais simulando buracos negros com inteligência artificial no mundo, por exemplo, além do meu grupo [o Black Hole Group, equipesite igual a bet365pesquisadores da USP]", diz o professor. "Este é um tópicosite igual a bet365pesquisa ativo tantosite igual a bet365astrofísica quantosite igual a bet365ciência da computação".

A pista dupla alcança também o coraçãosite igual a bet365Roberta, pois o computador é um amorsite igual a bet365berço.

Históriasite igual a bet365amor

Nascidasite igual a bet365Mogi das Cruzes, cidade paulista a 57 quilômetrossite igual a bet365distânciasite igual a bet365São Paulo, Roberta é filhasite igual a bet365uma ex-estudantesite igual a bet365direito esite igual a bet365um analistasite igual a bet365sistemas.

Sua históriasite igual a bet365amor com a informática e as telas surgiu na infância, como uma herança paterna portanto. "Eu até brinco que o computador foi quase uma babá, junto com meu pai, porque ele estava sempre ali comigo, ensinando e mostrando como funcionava, mexendo no computador", lembra a astrofísica.

O gosto pela tecnologia foi crescendo e nunca diminuiu, tanto que, às vezes, como no meiosite igual a bet365uma das três entrevistas que deu à BBC News Brasil, ela se pergunta "como é que eu não fui fazer ciência da computação?". À própria questão, Roberta responde "que deu certo, tudo se juntou", já que trabalha diretamente com inteligência artificial hoje.

Ao prazer tecnológico se juntou aos poucos o da leitura, incentivado pelos pais, que lhe davam livrossite igual a bet365presente. Desta forma, entre páginassite igual a bet365revistas, como Recreio, Superinteressante e Ciência Hoje das Crianças, e do contato com o personagem Astronauta, das históriassite igual a bet365quadrinhos da Turma da Mônica, surgiu um interesse pela astronomia.

E não deu outra: aparecia ali mais uma área para Roberta explorar a fundo. "Quando eu era criança, achava que ia ser astrônoma, 100% astrônoma,site igual a bet365olhar telescópio", diz ela.

O próximo passo veio por acaso. Fã das leituras sobre ciência, a menina estava um diasite igual a bet365uma unidade das lojas Americanas,site igual a bet365Mogi das Cruzes, quando viu numa cesta o livro Buracos Negros - Uma viagem ao centrosite igual a bet365um buraco negro - Um dos maiores mistérios do Universo (Editora Moderna,site igual a bet3651997),site igual a bet365Heather Couper (1949-2020) e Nigel Henbest.

A obra a fisgou à primeira vista. "Aquele livro explica tudo o que os buracos negros são, os fenômenos, o que eles fazem, como são formados", explica ela sobre a publicação, da qual guarda um exemplar na casa dos pais até hoje.

"Lembro que eu li aquilo, com 10 anos, e não entendia a teoria da relatividade geral, as equações. Mas ficava lendo e lendo e lendo, como se estivesse entendendo tudo", recorda. "A partir daí eu me apaixonei por buracos negros e eles viraram meus objetos favoritos."

Mas a garota não optaria nem pela ciência da computação tampouco pela astronomia na horasite igual a bet365escolher um curso na faculdade.

Pois um valor mais alto se levantava no ensino médio, mais precisamente nas salas do colégio particular Tomás Agostinho, onde tinha uma bolsasite igual a bet365estudos,site igual a bet365Mogi das Cruzes.

"Eu me apaixonei por física e, já nas primeiras aulas, achei incrível", lembra. "Tinha a questãosite igual a bet365que gostavasite igual a bet365ciência, então, a física entrava como ferramenta para explicar."

Assim, ela deixousite igual a bet365cidade natal para morarsite igual a bet365São Carlos, a 232 quilômetros da capital do Estado, São Paulo, e fazer faculdade no Institutosite igual a bet365Físicasite igual a bet365São Carlos (IFSC), da USP.

Lá, alémsite igual a bet365aprender os conceitos e teorias da ciência, Roberta descobriu algumas coisas.

Uma delas foi a importânciasite igual a bet365ter escolhido exatamente aquele curso. "Eu não seria nada se não fosse a física", diz ela sem pestanejar.

"Não consigo me imaginar fazendo outra coisa porque a física abriu todas as portas que eu queria. A computacional, a astrofísica. E mesmo trabalhando com inteligência artificial, a bagagem matemática para entender, aplicar e até criar os modelos veio com a física."

Outra foi a experiênciasite igual a bet365ser uma mulher formada neste curso. "A física ainda é uma área predominantemente masculina. Quando entrei [na faculdade], tinha 40 alunos na turma e só duas mulheres: 38 homens e duas mulheres", relembra.

"Chega a ser machista às vezes porque são acostumados com aluno homem. Então, quando entra uma mulher, acaba sendo um choque", diz a astrofísica, que afirma, porém, ter tido sorte, já que os colegassite igual a bet365turma na graduação "sempre respeitaram"site igual a bet365capacidade.

Mas, conta ela, não é raro ouvir dentrosite igual a bet365um cursosite igual a bet365física comentários do tipo "mulher não sabe programar".

Para tentar mudar o cenário emsite igual a bet365áreasite igual a bet365atuação e também aumentar o númerosite igual a bet365interessadossite igual a bet365inteligência artificial, a astrofísica lista entre os objetivos "inspirar pessoas a seguirem carreirasite igual a bet365física computacional", como se pode lersite igual a bet365seu site.

"Ainda tem uma certa resistência da parte dos pesquisadores com a inteligência artificial porque é uma coisa muito nova e coisas muito novas acabam assustando as pessoas", diz.

"É importante mostrar que dá para utilizá-la dentro da astronomia, da física. Tem muita coisa que pode ser feita. Então, quanto mais gente estiver trabalhando nisso, melhor."

Mostrar e compartilhar, aliás, são partes importantes na rotina diáriasite igual a bet365Roberta.

Como um milhãosite igual a bet365pequenas estrelas brilhantes

O professor Rodrigo Nemmen conhece Roberta Duarte desde os tempossite igual a bet365que a então alunasite igual a bet365física o procurou para um projetosite igual a bet365iniciação científica.

Hoje doutoranda na USP, ela é vista por seu orientador não apenas como alguém que "tem um potencial imenso", mas um "rosto da astrofísica" para os mais jovens.

"Sei que ela é extremamente popular no Twitter e Instagram pela empolgação que consegue transmitir pela astronomia", diz Nemmen.

A definiçãosite igual a bet365seu orientador é explicada ao se observarem os números das redes sociaissite igual a bet365Roberta. No Twitter, ela tem maissite igual a bet365118 mil seguidores e no Instagram eles já somam maissite igual a bet36537 mil.

Nos perfis, ela explica temas da ciência como a Teoria das Cordas e a impossibilidadesite igual a bet365se ultrapassar a velocidade da luz ou comenta a respeitosite igual a bet365baixíssimas temperaturas registradassite igual a bet365crateras da Lua (-248 °C).

Também indica livros sobre astronomia e astrofísica, casossite igual a bet365Uma breve história do tempo (de 1988, da editora Intrínseca),site igual a bet365Stephen Hawking (1942-2018), e Origens (de 2004, da editora Planeta),site igual a bet365Neil deGrasse Tyson e Donald Goldsmith, alémsite igual a bet365apresentar ao público que a acompanha cientistas como a física austríaca Lise Meitner (1878-1968).

Sem deixarsite igual a bet365lado, claro, asite igual a bet365especialidade, os buracos negros.

"Eu sempre gosteisite igual a bet365divulgar,site igual a bet365falarsite igual a bet365ciênciasite igual a bet365uma forma acessível", diz a mestresite igual a bet365astronomia. "De mostrar o que estou estudando, aprendendo, e postar nas redes sociais."

A vontadesite igual a bet365compartilhar conhecimento dessa forma, no entanto, não caminhava junto ao apreço por essas plataformas. "Nunca fui muito fãsite igual a bet365rede social", diz.

O jogo só virou quando chegou a São Paulo para o mestrado na USP e passou a conversar com uma colega, a astrônoma Geisa Ponte.

"Ela tinha um projeto chamado #AstroThreadBR no Twitter, que era basicamente escrever threadssite igual a bet365astronomia com linguagem acessível", lembra Roberta.

Na ocasião da festasite igual a bet365aniversáriosite igual a bet365Roberta, dois dias após a apresentação da primeira fotosite igual a bet365um buraco negro,site igual a bet365abrilsite igual a bet3652019, as duas se encontraram e Geisa lhe sugeriu a ideia.

"A gente começou a conversar sobre isso, e ela falou 'por que você não escreve uma thread sobre a foto? Já que você trabalha com isso, seria legal fazer uma thread'", conta.

Então, iniciou a jornadasite igual a bet365falar a respeitosite igual a bet365ciência na internet, a ser convidada para podcasts e, inclusive, a escrever com o objetivo da divulgação científicasite igual a bet365vídeos. Hoje, ela é roteirista do canal "Ciência Todo Dia",site igual a bet365Pedro Loos, que conta com maissite igual a bet3653 milhõessite igual a bet365inscritos no YouTube.

Como um milhãosite igual a bet365pequenas estrelas brilhantes que acabaramsite igual a bet365se alinhar, Roberta foi vendo o númerosite igual a bet365seguidores (esite igual a bet365notificações) aumentar. "É difícil acompanhar", conta ela, ao mesmo temposite igual a bet365que afirma tentar sempre responder as mensagens.

"Precisamossite igual a bet365mais pessoas assim", argumenta Rodrigo Nemmen. "Nosso país precisasite igual a bet365mais astrônomas, físicas, matemáticas; todo esforçosite igual a bet365divulgação científica no Twitter, Instagram, TikTok - e, é claro, na imprensa tradicional - é importantíssimo."

Olhe o que você me fez fazer

Sentada na sala onde trabalha, no Institutosite igual a bet365Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidadesite igual a bet365São Paulo, o IAG-USP, Roberta Duarte se anima ao falar do temasite igual a bet365seu estudo esite igual a bet365possíveis aplicações das pesquisas acerca das mais misteriosas regiões espaciais.

"O que acontece ao redor dos buracos negros é a coisa mais energética do Universo e isso é por causa da gravidade", explica. "E se a gente conseguisse fazer isso, sabe? Quem sabe não seria a solução energética na Terra, com energia limpa?"

Enquanto roda um modelosite igual a bet365rede neural no computador, instalado numa mesa na qual também se aboletam duas canecas, uma estampada com a primeira imagemsite igual a bet365um buraco negro e a outra com personagenssite igual a bet365produções do japonês Studio Ghibli (A Viagemsite igual a bet365Chihiro, filmesite igual a bet3652001 dirigido por Hayao Miyazaki, está entre os preferidos dela), a astrofísica conversa por uma hora e dezesseis minutos com a BBC News Brasil.

Os assuntos vãosite igual a bet365inteligência artificial, passando por seu projetosite igual a bet365pesquisa, até a sériesite igual a bet365livrossite igual a bet365ficção científica Duna, do autor norte-americano Frank Herbert (1920-1986), e ela navega entre eles no mesmo ritmo. Algo despojado, acessível nas explicações, direto.

Como nas redes sociais.

Assim ela fez sucesso com uma thread, um fio no Twitter, a respeito da divulgaçãosite igual a bet365uma imagem do aglomeradosite igual a bet365galáxias SMACS 0723, capturada pelo telescópio James Webb,site igual a bet365julho deste ano.

O Google Brasil indicou a leitura do fiosite igual a bet365Roberta, retuitando seus posts, e o canalsite igual a bet365notícias GloboNews a convidou para falar sobre as fotos do James Webb no Jornal das Dez.

A participação no telejornal acabou colocandosite igual a bet365evidência outra paixão da cientista.

E aí ela viralizou novamente, desta vez por aparecer no programa na frentesite igual a bet365um jogosite igual a bet365quadros com todas as capassite igual a bet365discos da cantora norte-americana Taylor Swift, colocados na parede da casa dos pais,site igual a bet365Mogi das Cruzes.

Swiftiesite igual a bet365carteirinha, como são chamados os fãs da artista, Roberta não perde nenhuma chancesite igual a bet365demonstrar o amor por ela. Seja nas redes sociais, sejasite igual a bet365conversas.

O interesse inicial se deu ainda na escola, tempossite igual a bet365que um amigo era muito mais fã da loirinha do que ela. "Eu gostava, mas não era aquela coisa", lembra.

Até que Taylor Swift lançou o álbum Red,site igual a bet3652012, e ganhou definitivamente o coraçãosite igual a bet365Roberta.

Seu disco preferido é Reputation,site igual a bet3652017, e a música favorita "tende a ser Look What You Made Me Do [Olhe o que você me fez fazer,site igual a bet365português], que é desse disco também", responde a astrofísica.

"O que me fez gostar muito da Taylor, acabar acompanhando e virando fã, é que as músicas dela são sempre sobre situações pessoais. E é muito legal porque sai uma música e os fãs já vão lá tentar descobrir onde aconteceu, o que aconteceu, com quem aconteceu", explica, se divertindo. "Porque sempre tem um motivo por trás [das letras]."

Taylor Swift é inspiração da pesquisadora, assim como as igualmente norte-americanas Margaret Hamilton, cientista da computação, e Andrea Ghez, astrônoma e prêmio Nobelsite igual a bet365físicasite igual a bet3652020. Ainda mais agora que a cantora é também doutora, graduação com a qual foi agraciada pela Universidadesite igual a bet365Nova York,site igual a bet365maio deste ano.

Para alcançar o título e concluirsite igual a bet365tese, o que ela espera acontecer entre o fimsite igual a bet3652024 e o iníciosite igual a bet3652025, Roberta segue estudando os buracos negros com usosite igual a bet365inteligência artificial.

"A gente está indo um pouquinho além, com um pouco maissite igual a bet365física, digamos assim. É mais complexo simular o ambiente com uma dimensão a mais", explica a doutoranda, que no mestrado trabalhava a simulaçãosite igual a bet365larga escala com duas dimensões e agora estuda uma região mais próxima do buraco negro utilizando três dimensões.

"Atualmente, a gente está testando novos métodos porque a áreasite igual a bet365inteligência artificial é muito rápida. Todo dia tem algo novo: o método que saiu na semana passada já está ultrapassado nessa semana. Então, é uma coisa que você precisa estar continuamente lendo papers, lendo artigos e vendo os novos métodos", diz ela.

- Este texto foi publicadosite igual a bet365http://vesser.net/geral-62803019

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