A inteligência artificial (IA) tem potencial para impulsionar os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), segundo a Organização das Nações Unidas (ONU), mas a desigualdade no acesso a essa tecnologia ainda representa um obstáculo significativo. Foi justamente para enfrentar esse desafio que Robson Parmezan Bonidia desenvolveu a tese BioAutoML: Democratizando Aprendizado de Máquina nas Ciências da Vida, defendida em 2024 no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos.

O trabalho acaba de vencer a 14ª edição do Prêmio Tese Destaque USP, que reconhece os trabalhos que se destacaram em 14 áreas do conhecimento. A cerimônia de entrega dos prêmios foi realizada na manhã do dia 25 de junho, na Sala do Conselho Universitário da Reitoria, em São Paulo.

Vencedor na categoria Ciências Exatas e da Terra, Robson celebrou a conquista ao lado do orientador, professor André Carlos Ponce de Leon Ferreira de Carvalho, diretor do ICMC, com quem, segundo ele, “vem trabalhando intensamente para reduzir a desigualdade tecnológica entre o Sul e o Norte Global”. Para o diretor do ICMC, o mérito da conquista é todo de Robson: “O trabalho se destaca por conciliar avanços científicos com uma contribuição social relevante, ao permitir que pesquisadores e profissionais da área da saúde possam aproveitar melhor os benefícios da inteligência artificial”.

A pesquisa também já recebeu reconhecimento internacional. Em 2021, por exemplo, foi classificada pelo Google Latin America Research Awards (LARA-Google) como uma das 24 ideias mais promissoras da América Latina. Em 2022, o mesmo projeto foi finalista (Top 15 de 82) no concurso de ideias Falling Walls Lab Brasil, promovido pela Falling Walls Foundation. “Acreditamos que, ao democratizar o acesso à IA, podemos acelerar descobertas, reduzir custos e ampliar a eficiência na produção de conhecimento científico”, resume Robson, que é professor da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR).

O prêmio reconhece pesquisas de excelência e alto impacto acadêmico, sendo uma das distinções mais prestigiadas da principal universidade pública do Brasil (crédito da imagem: arquivo pessoal)

Como funciona o prêmio – O Prêmio Tese Destaque USP reconhece as melhores teses de doutorado defendidas ao longo do ano anterior, no caso desta edição, entre 1º de janeiro e 31 de dezembro de 2024. Em 2025, o prêmio bateu recorde de inscrições, com 293 teses submetidas por programas de pós-graduação da Universidade.

O processo seletivo começa dentro dos próprios programas, que podem indicar até três teses: uma dentro da área temática principal e outras duas relacionadas a temas transversais alinhados aos ODS da ONU. A avaliação é feita por comissões compostas por especialistas externos à USP, coordenadas por docentes da própria universidade. “É um trabalho hercúleo escolher as melhores teses entre tantas com altíssimo nível”, comentou o professor Murilo Romero, da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC), coordenador da comissão julgadora.

Ao todo, são premiadas teses em 14 áreas do conhecimento, como Ciências Agrárias, Engenharias, Sustentabilidade Ambiental, Inclusão Social e Inovação. Os autores premiados recebem R$ 10 mil e seus orientadores, R$ 5 mil. Os recursos são oriundos do orçamento da Pró-Reitoria de Pós-Graduação e do Programa Santander Universidades. Para a premiação, são considerados critérios como a originalidade do trabalho, sua relevância para o desenvolvimento científico, tecnológico, cultural, social e de inovação e o valor agregado ao sistema educacional.

Uma IA sem código – Como resultado da tese de doutorado, foi criada a plataforma BioAutoML, que é capaz de automatizar, do início ao fim, todo o pipeline de aprendizado de máquina, sem exigir que o usuário escreva uma linha de código. A ferramenta foi projetada para profissionais da área da saúde inserirem dados, como sequências genéticas, obtendo, de forma totalmente automatizada, modelos de IA treinados, juntamente com os resultados prontos para análise.

De acordo com o pesquisador, trata-se da primeira solução do tipo voltada especificamente para dados não estruturados, algo extremamente relevante para áreas como bioinformática, diagnóstico molecular e medicina personalizada. “Mais de 90% dos dados na ciência real não são estruturados. E a maioria das ferramentas disponíveis só trabalha com planilhas”, explica Robson.

A plataforma demonstrou resultados consistentes em uma ampla variedade de aplicações, entre as quais destacam-se:

• SARS-CoV-2: análise de sequências genéticas relacionadas ao vírus causador da COVID-19, colaborando para entender melhor sua estrutura genética;
• Peptídeos anticâncer: identificação e classificação de pequenas moléculas (peptídeos) com potencial terapêutico no combate ao câncer;
• Sequências do HIV: estudo de variantes genéticas e regiões específicas do vírus da AIDS, auxiliando em pesquisas voltadas à prevenção e terapia.

Robson conta que teve oportunidade de testar a ferramenta em laboratórios do Centro de Pesquisa Ambiental Helmholtz, na Alemanha, trabalhando com biólogos que faziam sequenciamento genético. O BioAutoML foi aplicado a diversos tipos de problemas e, em muitos casos, obteve resultados superiores aos apresentados em artigos científicos assinados por especialistas. “A nossa ideia nunca foi necessariamente superar esses especialistas, mas sim desenvolver uma ferramenta totalmente automatizada que pudesse, pelo menos, alcançar um desempenho comparável. No entanto, em vários estudos de caso, conseguimos resultados até melhores do que os publicados”, afirma.

A pesquisa que resultou na tese serviu de base para um projeto ainda mais amplo, intitulado AutoAI-Pandemics: Democratizando o Aprendizado de Máquina para Análise, Estudo e Controle de Epidemias e Pandemias. Coordenado pelo professor André de Carvalho, a iniciativa busca desenvolver e expandir inovações de IA responsáveis, criando uma rede global para análise, estudo e controle de epidemias e pandemias no hemisfério sul.

Durante a cerimônia, Robson foi acompanhado pela esposa, Amanda e pela filha, Maria Laura, que celebraram ao seu lado esse momento especial (crédito da imagem: arquivo pessoal)

Texto: Gabriele Maciel, da Fontes Comunicação Científica

Mais informações
Acesse a tese BioAutoML: Democratizando Aprendizado de Máquina nas Ciências da Vida: https://doi.org/10.11606/T.55.2024.tde-01042024-092414
Conheça os demais premiados: Portaria – Resultado Final Prêmio Tese 2025.docx
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