Um estudo da Universidade de São Paulo (USP) revela que técnicas de mineração de dados e redes complexas podem ser utilizadas no diagnóstico de doenças mentais.
O estudo foi realizado e é dissertação de mestrado de Caroline Lourenço Alves, hoje aluna de doutorado pelo programa de Ciências de Computação e Matemática Computacional da USP.
A mineração de dados (Data Mining) é um processo de análise de uma grande quantidade de dados, com o propósito de reunir informações que se relacionam e que possam ser utilizadas para um determinado fim.
Ela é relativamente parecida com Data Science, que na computação é muito utilizada para organizar interesses individuais e coletivos para aprimorar a inteligência artificial de mecanismos como pesquisa, anúncios e também para métricas corporativas e de pesquisa científica.
O que é Data Science?
A ciência de dados, mais conhecida por seu nome originário, “Data Science”, é uma área interdisciplinar voltada para o estudo e a análise de dados, estruturados ou não, que visa a extração de conhecimento ou insights para possíveis tomadas de decisão, de maneira similar à mineração de dados.
O que é Data Mining?
Data mining ou mineração de dados é o processo de explorar grandes quantidades de dados à procura de padrões consistentes, como regras de associação ou sequências temporais, para detectar relacionamentos sistemáticos entre variáveis, detectando assim novos subconjuntos de dados.
Como a mineração de dados e as redes neurais podem contribuir para o diagnóstico de doenças mentais
Para entender o estudo, é preciso compreender o que são as redes neurais. As redes neurais funcionam como um cérebro humano e as conexões entre os neurônios.
Essas redes são capazes de aprender, conforme vão se conectando, o chamado “aprendizado de máquina”.
Com o tempo, elas ficam mais inteligentes e precisas.
De modo resumido, redes neurais são algoritmos baseados no sistema nervoso central, capazes de reconhecer padrões e relações entre dados, além de agrupá-los e classificá-los.
Diante do contexto das redes neurais, a pesquisadora buscou classificar pacientes portadores de três diferentes tipos de doenças mentais.
Para isso, o estudo examinou dois grupos de pessoas para cada doença, sendo um deles saudáveis e outro grupo com a doença.
Doença | Pacientes | Regiões coletadas |
---|---|---|
Esquizofrenia | 20 pessoas saudáveis – 19 pacientes com esquizofrenia infantil | 149 regiões do cérebro coletadas |
Autismo | 45 pessoas saudáveis – 60 pacientes com autismo | 264 regiões do cérebro coletadas |
Déficit de atenção/DH | 330 pessoas saudáveis – 190 pacientes com déficit de atenção/DH | 190 regiões do cérebro coletadas |
Subgrupos com Déficit de atenção/DH
Especificamente nos grupos de coleta para o déficit de atenção, houve a subdivisão de grupos, sendo relacionados em três classes, o DAHD-desatento, com 74 pacientes.
O DAHD-Hiperativo/impulsivo, com 7 pacientes, e o DAHD-combinado, com 109 pacientes.
Dos grupos, os pacientes com DAHD-desatento sofrem de desatenção e dificuldade em se concentrar em atividades que exijam atenção.
Aos classificados com DAHD-Hiperativo/impulsivo, há sintomas como a inquietação, impaciência e instabilidade de humor.
Por fim, aos que foram relacionados com a última classe, DAHD-combinado, apresentam os sintomas das duas classes primárias.
Ao TecStudio, Caroline afirmou que os dados foram aferidos através da técnica de imagem por ressonância magnética funcional.
A mineração de dados e os algoritmos
Com os dados aferidos, o estudo realizou diversas etapas.
Em primeiro plano, foi necessário determinar quais algoritmos preditivos são capazes de fornecer o melhor desempenho e a melhor performance.
Em segundo plano, determinou-se os métodos de seleção e normalização capazes de otimizar e buscar melhorias ao desempenho dos algoritmos preditivos.
Algoritmos preditivos
Em outras palavras, fala-se em algoritmos preditivos com o intuito de utilizá-los para o diagnóstico automático das doenças.
Para grande parte dos casos, exames tradicionais podem não revelar de forma eficaz quais doenças uma pessoa porta, principalmente quando falamos de sistema nervoso e também de transtornos psicológicos, pois há uma maior complexidade em definir um diagnóstico.
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Acima de tudo, o modelo seguido por um cultura do ser humano de sempre buscar a “correção” ao invés de métodos preditivos, pode dar tempo para que a doença se manifeste.
Depois disso, esses métodos de seleção e otimização com base em redes neurais e mineração de dados foram utilizados para realizar o diagnóstico preditivo de todos os grupos portadores das doenças.
Ainda segundo a pesquisadora, a ideia do projeto de pesquisa que utiliza a mineração de dados e redes neurais para detecção de doenças mentais veio do orientador e professor de matemática aplicada do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação da Universidade de São Paulo, o Dr. Francisco Aparecido Rodrigues.
A crise e a desvalorização da ciência brasileira
A importância de estudos como o exposto revelam que o Brasil sabe e precisa fazer ciência.
Nos últimos anos, a comunidade científica brasileira vem assistindo à desvalorização de recursos destinados à pesquisa e estruturas para se desenvolver ciência de qualidade no país.
Com isso, centenas de milhares de projetos de pesquisa ficaram perdidos sem investimentos e sem projeção de futuro.
Logo, autora do projeto “Diagnóstico de doenças mentais baseado em mineração de dados e redes complexas”, Caroline revelou desanimo com a atual situação da ciência brasileira e pensou “em desistir da área acadêmica e seguir no mercado de trabalho“.
Além disso, para a pesquisadora e estudante da USP, “há uma baixa expectativa que haja uma melhora na valorização da pesquisa por parte do governo, baseadas nas decisões tomadas até o presente momento”.
“O vazio é o espaço da liberdade…”
Em conclusão, questionada sobre qual mensagem passar aos futuros pesquisadores que dependem de bolsas e programas do governo para desenvolver ciência, a estudante de doutorado recorre ao escritor e filósofo russo Fiódor Dostoiévski, em “Os Irmãos Karamazov”:
“E que continuemos seguindo com a nossa verdadeira paixão, e o que nos motiva independente de toda a escuridão que nos têm circundado, e sonhemos com crescimento e aumento da inclusão social na Ciência Brasileira.”