Qualificação de doutorado de Fernando Duarte, dia 19/03/2025.

Qualificação de doutorado de Fernando Duarte, dia 19/03/2025, as 13:00.

Título: Predição de Séries Temporais Epidemiológicas com Redes Neurais de Grafos

Resumo: Este estudo aborda o problema da predição de séries temporais de casos de COVID-19, considerando dependências inter-variáveis entre localidades distintas por meio de redes de mobilidade representadas como grafos. O objetivo principal é investigar se a integração de redes de mobilidade por meio de arquiteturas baseadas em Redes Neurais de Grafos (GNN) pode alcançar resultados superiores ou equivalentes aos obtidos por arquiteturas consideradas estado da arte. Para isso, conduzimos três experimentos complementares. No primeiro estudo, integramos redes de mobilidade com Redes Neurais Convolucionais de Grafos (GCNs), demonstrando que os modelos GCRN e GCLSTM superaram abordagens tradicionais como Prophet e LSTM em estabilidade e consistência, com valores de R² superiores a 0,95. O segundo estudo investigou correlações entre métricas de centralidade da rede de mobilidade, indicadores econômicos e erros de previsão, revelando que municípios com maior conectividade e desenvolvimento econômico apresentam maiores erros de predição. No terceiro estudo, a introdução de janelas deslizantes e a extração do backbone da rede de mobilidade melhoraram significativamente a estabilidade e a precisão dos modelos, com reduções de até 80% no erro quadrático médio (RMSE). Adicionalmente, propusemos uma abordagem de classificação binária (Stable/Alert) que ofereceu uma nova perspectiva para a avaliação de risco epidemiológico. Em conjunto, os resultados destacam o potencial das GCNs para predição de casos de doenças infecciosas. Como próximos passos, planeja-se investigar diferentes métodos de extração de backbone, explorar novas arquiteturas neurais de grafos e técnicas de interpretabilidade e explicabilidade para aprimorar a compreensão e a confiabilidade dos modelos baseados em GNN.

Data e Horário: 19 de março de 2025, as 13h 

Link da Apresentação:
Qualificação Doutorado - Fernando Duarte - UFOP

Banca Examinadora: Prof. Dr. Didier Augusto Vega Oliveros; Prof. Dr. Eduardo José da Silva Luz; Prof. Dr. Gladston Juliano Prates Moreira; Prof. Dr. Vander Luis de Souza Freitas