Brasileira simula buraco negro com tempo 7 mil vezes menor usando IA

A pesquisadora brasileira Roberta Duarte Pereira, física e doutoranda da USP, conseguiu simular o comportamento de um buraco negro em tempo recorde usando Inteligência Artificial.

Quando eu estava na faculdade de Meteorologia estudei sobre o buraco negro e foi nessa época que comprei o livro "Uma breve história do tempo" do Stephen Hawking. Realmente esse assunto é fascinante, entender como a gravidade funciona, mas também é muito complexo. Não para física Roberta Duarte Pereira, graduada pelo Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da Universidade de São Paulo (USP). Roberta é mestre e atualmente aluna de doutorado do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) na USP.

Inteligência artificial é um ramo da ciência da computação que usa algoritmos capaz de reconhecer um problema a ser realizado, analisar dados e tomar decisões, simulando a capacidade humana. Luiz Carlos Lobo, professor da UFRJ e consultor da Unasus-Fiocruz.

O mestrado da pesquisadora foi realizado também na USP e sua dissertação foi sobre a simulação de buracos negros com uso de Inteligência Artificial (IA), orientada pelo professor e astrofísico Rodrigo Nemmen.

A mestra foi brilhante ao simular o comportamento de um buraco negro usando cálculos complexos, mas de forma automatizada. Ok, muitos já simularam, mas em um tempo incrivelmente menor que os "normais" da área, só ela.

  • Cálculo da simulação - 7 dias é o tempo necessário para calcular uma simulação simples de buraco negro e usando a técnica IA a cientista acelerou o processo - Os cálculos foram feitos 32 mil vezes mais rápido, um tempo 7 mil vezes menor.
  • Taxa de erro - Para simulações simples foram apenas 0,8% e de 2% para simulações avançadas, valores considerados altos na área.

Conceito de buraco negro

Uma certa vez ouvi o seguinte: a bolsa da Fulana parece um buraco negro. O que a pessoa quis dizer é que o quê estava lá dentro não conseguiria sair nunca mais. O buraco negro é uma região do espaço que possui um força, que é o campo gravitacional, que comprime tudo dentro dele e nada escapa de lá, ele pode prender partículas, estrelas, planetas, luz e nada consegue sair. É complexo.

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O projeto da Roberta, desenvolvido desde 2018, era treinar um modelo (IA), ou seja, deixar ele muito inteligente para resolver equações complexas, compreender a física do buraco negro. A cientista foi "alimentando" o modelo com simulações computadorizadas de cálculos numéricos avançadíssimos até que conseguiu resolver os problemas de forma automatizada e rápida.

Conseguimos plantar a semente de que IA aplicada tem seu valor, não basta se resumir na teoria e na formulação de algoritmos para entender os fenômenos do mundo real, disse a pesquisadora para o Jornal da USP.

    O trabalho incrível de Roberta Duarte gerou o artigo Black Hole Weather Forecasting with Deep Learning: A Pilot Study com os professores Rodrigo Nemmen e João Paulo Navarro.

    Grande parte das informações desse texto é da matéria do Jornal da USP.

    Um trabalho inspirador de uma brasileira que nos enche de orgulho. Viva a ciência! Saudações Meteorológicas!