Padova-Itália (WCCI’2022)

Primeira viagem após o início da pandemia. Expectativa, alívio, renovação, ou, simplesmente, desejo de retornar à liberdade ora perdida de súbito. Algo foi retirado, sem planejamento, de repente, inesperadamente.

Procuramos novas alternativas. Mesmo sabendo que o anseio é voltar. Voltar ao conhecido, voltar ao que achamos que nos dá segurança. 

Segurança não há! A incerteza é o próximo movimento de um jogador imbatível. Mas, a incerteza nos coloca em modo de atenção do qual emerge mais aprendizado. Parece contraditório, mas não é; é vida.

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Neste ano, participei mais uma vez do World Congress on Computational Intelligence (WCCI) que congrega três grandes eventos: IJCNN, CEC e FUZZ-IEEE. Este ano foi especial! Não apenas por ter ocorrido na Itália, na cidade de Padova (Patavium) que possui a segunda universidade mais antiga da Europa com 800 anos, mas também, por ser um recomeço. Nos três eventos, que ocorreram durante a semana de 18 a 23 de julho, foram apresentados mais de mil artigos.

Destes artigos, fui co-autor de dois:

Mariana Souza, Robert Sabourin, George Cavalcanti, Rafael Menelau Oliveira e Cruz.
Local overlap reduction procedure for dynamic ensemble selection
Carlos Antônio A Júnior, Luis Filipe Alves Pereira, George Cavalcanti, Tsang Ing Ren.
Ensemble of Convolutional Neural Networks for Sparse-View Cone-Beam Computed Tomography

São várias as atrações em Padova que ladeavam os caminhos que conectam o hotel ao local do evento. Alguns exemplos nas fotos a seguir.

As ruínas romanas do anfiteatro de Padova datam de 27ac—14dc. Já o Pedrocchi Café é bem mais recente, mas, está em funcionamento há quase duzentos anos.

A Universidad degli Studi di Padova foi fundada em 1222 por um grupo de estudantes e de professores, dissidentes da Universidade de Bolonha, em busca de mais liberdade acadêmica. Galileo Galilei foi professor nesta universidade de 1592 a 1610. Além disso, Elena Cornaro Piscopia tornou-se a primeira mulher a se graduar em uma universidade (em 1678) e a receber um título de doutora.

Mais uma data: a Basílica de Santo Antônio de Padova começou a ser construída em 1230 e, em uma de suas capelas, repousam os retos mortais de Santo Antônio.

Bologna

A cidade de Bologna é uma das mais populosas da Itália e está a 120 km de Padova. A universidade que leva o nome da cidade foi a primeira universidade da Europa, fundada em 1088.

São várias as atrações históricas desta antiga cidade. Entre elas, a Basílica de Santo Stefano, também conhecida como complexo das Sete Igrejas (Sette Chiese). Este complexo não chama tanta a atenção do lado de fora. Mas, ao adentrar, a composição de diferentes construções desperta a curiosidade e os olhares dos visitantes. Uma das igrejas do complexo é a Igreja do Santo Sepulcro; além disso, o complexo pretende reproduzir os caminhos da paixão de Cristo.

Ao andar nas ruas de Bologna, não nos damos conta dos túneis sob nossos pés. Como curiosidade, soube que existe um rio sob a cidade. Tal rio pode ser visto entre os prédios através de uma pequena janela da Via Piella (a Itália está passando por uma forte seca, por isso o rio mais parece um filete de água).

Agradeço Inden pela oportunidade de ser guiado por seus espetaculares amigos italianos: Manu, Elisa, Erica e Francesco, que além da arquitetura e dos monumentos da cidade, foram bastante generosos ao nos apresentar à fascinante culinária local. Destaco o gelato artesanal da Cremeria Santo Stefano e o jantar no Ristorante il Passatello di Bologna.

Venezia

Dos lugares únicos que conheci, acrescento Veneza. Desconheço outro local semelhante. É como o monte Saint-Michel na França; lugar único, mágico. Uma riqueza para os olhos, atentos ou não. A infinitude de detalhes ao longo de suas ruelas estreitas nos transporta para outra era, para filmes, para a alegria de uma cidade que vislumbra a paz após períodos tenebrosos. 

Neste verão de mais de quarenta graus, suas ruas pulsam como veias e seus “rios” como artérias que transportam pessoas de e para o seu coração, representada nesta metáfora pela praça de São Marcos.

 Prego!

O infinito em 64 KBytes

Esqueça a teoria de informação de Claude Shannon, pois o INFINITO cabe em 64 kilobytes. Essa é a quantidade de memória RAM (randomaccess memory) do meu primeiro computador: um CP400 color da Prológica de 8 bits.

Em termos de comparação, suponha que uma fotografia, armazenada no seu smartphone, tenha, aproximadamente, três megabytes. Logo, para armazenar uma única fotografia, precisaríamos juntar as memórias de 48 desses computadores (CP400). Nota: o primeiro computador com HD (link) tinha 5 megabytes e custou 35 mil dólares, ou seja, era capaz de guardar menos do que duas dessas fotografias.

Ganhei o CP400 dos meus pais quando tinha uns 10 anos. Esse foi o meu portal mágico para o mundo da computação digital. Para ligar esse computador, que mais parecia um teclado grande, era preciso um ritual: conectá-lo à televisão e aguardar o cursor do prompt piscar.

Esses computadores não tinham memória de longo prazo. Logo, ao desligá-lo, todo o trabalho era perdido. Para sanar esse processo recursivo de escrever todo dia o mesmo código, era preciso gravar o programa em fita cassete. Na época, passei a usar um gravador de fita cassete da Sharp: o HotBit HB-2400. Desnecessário dizer que paciência seria a palavra de ordem, se tívessemos consciência do poder de um futuro computador de mão, também conhecido por smartphone.

Falando em programa, minha primeira linguagem de programação foi BASIC (beginner’s all-purpose symbolic instruction code). Foi com essa linguagem que comecei a “engatinhar” no mundo algorítmico dos códigos-fonte. Cada comando numa linha numerada: “10 REM”, “50 PRINT x”, “110 GOTO 30”. Naquela época era impossível suspeitar que aprenderia outras dezenas de linguagens de programação.

É, de fato, curioso olhar por sobre os ombros e perceber que um incêndio começa com uma pequena fagulha. Comparo o maravilhoso ato dos meus pais, de me presentear com esse computador, com o alvorecer de uma pesquisa básica. Ao iniciá-la, vislumbramos um caminho promissor, mesmo que não se enxergue claramente os fins. Isso só é conseguido por visionários. Os dois mais notáveis visionários que conheço brindaram-me com um CP400.

Defesa de dissertação — Felipe Walmsley

A defesa de mestrado de Felipe Nunes Walmsley ocorreu no Centro de Informática da UFPE em 22 de janeiro de 2020. “An Investigation into the Effects of Label Noise on Dynamic Selection Algorithms” foi o título da sua dissertação sob minha orientação e com co-orientação do prof. Robert Sabourin (ETS/Canadá).

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A foto mostra a composição da banca formada por mim e pelos professores:

  • Tsang Ing Ren (CIn-UFPE);
  • Rafael Ferreira (UFRPE);
  • Robert Sabourin (ETS/Canadá).

Uma primeira contribuição do mestrado foi publicado no IJCNN:

Felipe N. Walmsley, George D.C. Cavalcanti, Dayvid V.R. Oliveira, Rafael M.O. Cruz, Robert Sabourin. An Ensemble Generation Method Based on Instance Hardness. International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN), Rio de Janeiro, 2018.

 

Defesa de tese — Thiago Moura

A defesa da tese de Thiago Moura foi realizada no Centro de Informática da UFPE em 12 de agosto de 2019. Thiago defendeu sua tese, intitulada MINE: a framework for dynamic regressor selection, sob minha orientação e com co-orientação do prof. Luiz Oliveira (UFPR).

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A foto acima mostra a composição da banca (da esquerda para a direita):

  • Prof. Tsang Ing Ren (CIn-UFPE);
  • Prof. Alceu Britto (PUCPR);
  • Prof. Luciano Barbosa (CIn-UFPE);
  • Profa. Isis Lins (Engenharia da Produção-UFPE);
  • Profa. Renata Souza (CIn-UFPE).

Uma parte da tese de Thiago foi publicada no International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN’2019) com o seguinte título: Evaluating Competence Measures for Dynamic Regressor Selection.

Budapeste-Hungria (IJCNN’2019)

A cidade de Budapeste é cortada pelo rio Danúbio que no passado separava a cidade plana, chamada de Pest, da cidade com morros, chamada de Buda. A junção de Buda com Pest só ocorreu no final do século dezenove.

Budapeste recebeu a comunidade de redes neurais e áreas de pesquisas afins no International Joint Conference on Neural Network (IJCNN), que ocorreu de 14 a 19 de julho desse ano. Mais especificamente, o IJCNN foi sediado na parte plana, Pest, às margens do rio Danubio, de frente ao castelo de Buda localizado na outra margem do rio.

Como parte da atividades do projeto de colaboração que mantenho com o prof. Laurent Heutte (Universidade de Rouen, França) e com os profs. Alceu Britto Jr (PUC-PR) e Luiz Oliveira (UFPR), coordenamos uma sessão especial no IJCNN com o título Ensemble Learning and Applications.

Nesse ano, o IJCNN recebeu 1532 submissões de artigos de 82 países e, aproximadamente metade, (50%) deles foram aceitos para apresentações oral e pôster. Tive dois artigos aceitos e apresentados de forma oral. O primeiro artigo (On evaluating the online local pool generation method for imbalance learning) foi apresentado por Mariana (foto a seguir) que atualmente está fazendo se doutorado na École de technologie supérieure (ETS), em Montreal-Canadá, com supervisão do prof. Robert Sabourin e com minha co-orientação. Esse artigo apresenta uma avaliação do método de geração local de conjuntos de classificadores (OLP) em problemas com desbalanceamentos entre as classes.

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Thiago que está terminando seu doutorado no Centro de Informática-UFPE, orientado por mim e co-orientado pelo prof. Luiz Oliveira (UFPR), apresentou o artigo Evaluating Competence Measures for Dynamic Regressor Selection (foto a seguir). Nesse artigo, avaliamos diferentes medidas que são usadas para escolher os melhores regressores em um conjunto de modelos previamente treinados.

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Budapeste é uma cidade exuberante. São vários bares, cafés e restaurantes em suas ruas, nos quais, nota-se um intenso vai e vem de pessoas bonitas. No verão, com clima favorável e com a simpatia dos hóspedes, apesar da particular língua local (vale destacar que nos diversos estabelecimentos fala-se inglês), Budapeste é, sem dúvida, um convite que deve ser recebido e tratado com atenção especial. 

A cidade possui vários monumentos. Várias estatuas de bronze estão espalhadas pela cidade. Seguem dois exemplos nas fotos a seguir: little princess e sapatos às margens do Danúbio; ambas as fotos com o castelo de Buda ao fundo. 

O memorial dos sapatos de bronze homenageia as vítimas que foram assassinadas nas margens do Danúbio durante a segunda grande guerra. Essas vítimas eram obrigadas a retirar os sapatos antes de serem mortas, pois os sapatos eram considerados itens de valor. Esse memorial fica próximo ao parlamento húngaro e, por mais belo que seja o lugar, é inquietante saber o motivo pelo qual os sapatos lá estão — desassossego exacerbado pelos vários sapatos infantis (many little princes and princesses).

Premiação — produção científica (CIn-UFPE) — 2019

O Centro de Informática da UFPE promove anualmente um evento com o objetivo de premiar os professores que publicaram artigos nas melhores revistas científicas internacionais da área.

Nesse ano, foram premiados 39 professores que juntos publicaram 56 artigos no ano de 2018. Apenas os periódicos bem avaliados no qualis da Capes em Ciência da Computação, com extratos A1, A2 e B1, são levados em consideração.

A seguir, a placa comemorativa que recebi por ter alcançado o maior índice de publicações dentre os professores do centro.

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Dos 56 artigos premiados, fui co-autor de 5 — listados a seguir:

Rafael M.O. Cruz, Robert Sabourin, George D.C. Cavalcanti. Dynamic classifier selection: recent advances and perspectives. Information Fusion, pp. 195-216, 2018.

Anandarup Roy, Rafael M.O. Cruz, Robert Sabourin, George D.C. Cavalcanti. A Study on combining Dynamic Selection and Data Preprocessing for Imbalance Learning. Neurocomputing, pp. 179-192, 2018.

Rafael M. O. Cruz, Robert Sabourin, George D. C. Cavalcanti, Prototype Selection for Dynamic Classifier and Ensemble SelectionNeural Computing and Applications, pp. 447-457, 2018.

Rafael Ferreira, George D.C. Cavalcanti, Fred Freitas, Rafael D. Lins, Steven Simske, Marcelo Riss. Combining Sentence Similarities Measures to Identify Paraphrases. Computer Speech and Language, pp. 59-73, 2018.

Tiago B.A. Carvalho, Maria A.A. Sibaldo, Tsang Ing Ren, George D.C. Cavalcanti, Jan Sijbers, Ing Jyh Tsang. IntensityPatches and RegionPatches for Image Recognition. Applied Soft Computing, pp. 176-186, 2018.

 

 

Rio de Janeiro (WCCI’2018)

Nesse ano, o IEEE World Congress on Computational Intelligence (WCCI) ocorreu na Barra da Tijuca, no Rio de Janeiro. Esse é o maior evento global focado em inteligência computacional e congrega três grandes conferências a cada dois anos: International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN), IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC) e IEEE International Conference on Fuzzy Systems (FUZZ-IEEE). Vale destacar que essa foi a primeira vez que essas conferências ocorreram na América do Sul.

O WCCI é um evento longo que dura seis dias, de domingo à sexta-feita, com mais de dez sessões em paralelo. Na manhã do domingo, apresentamos um tutorial sobre seleção dinâmica de classificadores: Dynamic classifier selection: recent advances and perspectives. Nesse tutorial, foram apresentados os principais conceitos da área de pesquisa relacionada à combinação de classificadores, bem como, foi debatido o futuro da área. A foto a seguir registra o final do tutorial após mais de quatro horas de apresentação/discussão; da esquerda para a direita: eu, Rafael Cruz (apresentador) e Robert Sabourin.

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Além do tutorial, fui co-autor de quatro artigos apresentados no IJCNN. Rafael apresentou o artigo “K-Nearest Oracles Borderline Dynamic Classifier Ensemble Selection” que propõe dois métodos para seleção dinâmica de classificadores: K-Nearest Oracles Borderline (KNORA-B) e K-Nearest Oracles Borderline Imbalanced (KNORA-BI). Essas propostas estendem o método K-Nearest Oracles Eliminate (KNORA-E), em especial, para lidar com dados cujas classes estejam desbalanceadas. Esse problema de desbalanceamento ocorre quando o número de instâncias em uma das classes é bem menor do que o número de instâncias em uma outra classe do mesmo problema.

Felipe (foto a seguir) apresentou o artigo “An Ensemble Generation Method Based on Instance Hardness“. Nesse artigo, propomos um método de geração de pools de classificadores baseado no Bagging.  Nessa proposta, a probabilidade de selecionar uma instância durante o processo de remostrarem é inversamente proporcional à sua instance hardness (medida usada para aferir a probabilidade de uma instância ser incorretamente classificada independente do classificador). Os experimentos mostraram que o método proposto é significativamente melhor do que Bagging em cenários nos quais os dados contêm ruído.

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O artigo “Improving the accuracy of intelligent forecasting models using the perturbation theory” foi apresentado em formato pôster. Na foto a seguir, da esquerda para a direita: Eraylson, eu, Paulo Salgado e Domingos. Nesse artigo, a teoria da perturbação é aplicada na previsão de séries temporais.

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Apresentei o artigo  “An empirical analysis of Combined Dissimilarity Spaces“, fruto do trabalho de graduação de Leticia. O trabalho apresenta o método Combined Dissimilarity Spaces (CoDiS) e alguns de seus parâmetros são avaliados objetivando a tarefa de categorizar texto. CoDiS é um sistema de múltiplos classificadores (SMC) no qual cada classificador é treinado com dados de um espaço de dissimilaridade diferente. Esse tipo de abordagem apresenta uma vantagem que emerge da diversidade gerada pelo uso de vários espaços diferentes ao invés de apenas um espaço. Assim, cada classificar do SMC “enxerga” a tarefa de categorizar o documento de um ângulo diferente e, possivelmente, complementar.

Os artigos submetidos ao congresso são avaliados por revisores que são pesquisadores experientes no assunto do artigo. Tanto a indicação dos revisores como a seleção dos artigos que serão apresentados num evento são tarefas de um comitê. Nesse ano, fui um dos cinco que formaram esse comitê (technical chair) do International Joint Conference on Neural Networks. Experiência interessante e árdua. Também tive o prazer de fazer parte do comitê que avaliou o melhor artigo de estudante do evento (best student paper award).  Atuei como section chair em duas sessões e, também, tive o prazer de introduzir o Plenary Talk do cientista Paul Werbos intitulada “Consciousness from AI to IOT and Noosphere“.  Werbos foi o primeiro pesquisador a descrever o processo de treinamento de uma rede neural artificial pela retro-propagação do erro, em 1974. Importante lembrar que nessa época, a área de redes neurais artificiais estava desacreditada; período conhecido como o inverno da Inteligência Artificial (AI Winter).  Grande parte desse descrédito deveu-se ao livro publicado por Minsky e Papert (“Perceptrons: An Introduction to Computational Geometry”) no qual eles mostram que um Perceptron não pode resolver o problema do Ou-Exclusivo (XOR). Muitas mudanças ocorreram logo depois com a publicação do artigo “Learning representations by back-propagating errors“. Mudanças que deram origem à família de métodos de aprendizagem de máquina conhecida como Deep Learning e que impactam bastante nossas vidas atualmente.

 

Montreal, Canadá (ICPRAI’2018)

Essa viagem foi motivada por duas atividades acadêmicas: visita científica à École de Technologie Supérieure (ETS) e participação no International Conference on Pattern Recognition and Artificial Intelligence (ICPRAI). A primeira semana da viagem foi dedicada à colaboração científica com o prof. Robert Sabourin e com o Dr. Rafael Cruz, ambos da ETS. Discutimos, entre outros assuntos, nossa visão sobre o futuro da área de combinação dinâmica de classificadores e possíveis abordagens para a geração de classificadores on the fly.

Na segunda semana, participei do ICPRAI que foi realizado na Concordia University. Foi nessa universidade que ocorreu o ICFHR em 2008, quando da minha primeira visita ao Canadá. Rafael apresentou nosso artigo “On dynamic ensemble selection and data preprocessing for multi-class imbalance learning” que avalia o desempenho de técnicas de seleção dinâmica de classificadores quando associadas a técnicas de pré-processamento em bancos de dados com diferentes graus de desbalanceamento. As técnicas de seleção dinâmica de classificadores estudadas obtiveram melhores resultados do que a combinação estática nas três medidas avaliadas: G-mean, F-measure e AUC. Além disso, os experimentos mostraram que o uso de pré-processamento melhora significativamente os desempenhos de técnicas de combinação dinâmicas e estáticas. Esse artigo foi convidado para uma edição especial do International Journal on Pattern Recognition and Artificial Intelligence.

Montreal é a cidade com a maior proporção de restaurantes por habitante do planeta. Um paraíso gastronômico. A diversidade é imensa. Tem comida para todos os gostos. Das minhas impressões, destaco o restaurante afegão Khyber Pass. Este figura no topo dos melhores restaurante que já tive o prazer de frequentar. Dica: antes de ir ao restaurante, compre um vinho de sua escolha numa Liquor Store e levo-o. Essa é uma prática comum por lá pois eles não cobram a “rolha” (taxa cobrada em alguns restaurantes para que você possa levar seu vinho).

Montreal é uma cidade que emana um charme que advém, em parte, da herança francesa. Ela é uma cidade verdadeiramente bilíngue. O famoso “Bonjour! Hi!” é ouvido nos mais diversos estabelecimentos. Multicultural!

(Homenagem ao cantor Leonard Cohen na Rue Crescent)

Omaha Beach, França (2018)

As tropas aliadas foram divididas em cinco setores quando do desembarque na costa da Normandia no dia D da segunda grande guerra. Um desses setores foi centrado na Omaha Beach. Tomar esse setor era responsabilidade do exército americano com a ajuda de ingleses, de canadenses e de franceses.

2018-les-braves(Monument Les Braves — Omaha Beach)

Na areia da praia avista-se um monumento, Les Braves, em homenagem aos mortos durante a batalha. Monumentos reavivam a memória. São marcas palpáveis e visíveis que despertam os olhares mais distraídos. Monumentos não deixam a história se desvanecer. Por que esse monumento está aqui? O que ele representa? Quem o colocou aqui? Monumentos despertam questionamentos que nos transportam no tempo e que nos fazem pensar “e se” as circunstâncias fossem outras, pensar em como transcender instruído pelo legado.

A algumas centenas de metros do monumento Les Braves, repousa um memorial-cemitério (Cimetière américain de Colleville-sur-Mer) com centenas de cruzes brancas em homenagem aos norte-americanos mortos durante a reocupação. Esse cemitério é território americano cedido pelos franceses aos Estados Unidos.

Estamos fadados a errar, mas ignorar é uma escolha.