Arte e Ciência: aluno recebe menção honrosa em congresso mundial de Mecânica Computacional

O aluno de doutorado da Coppe/UFRJ, Gabriel Freguglia Barros, foi agraciado com menção honrosa no Congresso Mundial de Mecânica Computacional (World Congress on Computational Mechanics) pela apresentação de uma imagem obtida na pesquisa que vem realizando para o seu trabalho de doutorado. A imagem foi exibida na exposição de arte que reuniu as melhores ilustrações de trabalhos científicos apresentadas no evento realizado entre 11 e 15 de janeiro. Confira a exposição.

O aluno da Coppe utiliza em sua pesquisa uma metodologia que associa Ciência de Dados e Inteligência Artificial. O objetivo é simplificar, agilizar e tornar mais precisas as simulações da interferência das correntes de turbidez nos solos, subsolos, rios e oceanos. Intitulado “Extraindo Estruturas Espaço-Temporais Coerentes de Simulações de Correntes de Turbidez”, o trabalho está sendo realizado por Gabriel sob a orientação do professor Alvaro Coutinho, do Programa de Engenharia Civil da Coppe.

Segundo o aluno da Coppe, as correntes de turbidez transportam partículas em suspensão pelo curso das águas. Elas são responsáveis pelos processos de sedimentação, suspensão de outros sedimentos, erosão de materiais, entre outros fenômenos de grande relevância para as áreas de petróleo e geofísica. “A física que rege estes fenômenos é bastante complexa e envolve múltiplas escalas de espaço e tempo, fazendo com que as simulações tradicionais se tornem onerosas, consumindo muita energia elétrica, recursos computacionais e tempo”, explica Gabriel, cuja metodologia que vem desenvolvendo poderá acelerar e facilitar as simulações desses fenômenos.

O algoritmo desenvolvido pelo aluno da Coppe está sendo alimentado com dados obtidos em simulações anteriores, de forma a propiciar o aprendizado da máquina. Ele é configurado para identificar, automaticamente, as interferências das correntes de turbidez no ambiente de estudo, podendo, por exemplo, auxiliar no projeto estrutural de cabos submarinos, e estimar a dispersão de poluentes nos rios e oceanos. Pode também colaborar na descoberta de novos reservatórios de petróleo com origem na degradação de depósitos sedimentares que são ocasionados por essas correntes.

“Utilizamos dados de simulações já realizadas, extraindo estruturas que possuem correlação, no espaço e no tempo, e extrapolamos para outros cenários. Assim, buscamos conseguir, com apenas uma simulação, gerar resultados precisos e 300 vezes mais rápidos para outras situações”, explica o aluno da Coppe.

A imagem do estudo contemplada com menção honrosa apresenta seis figuras em sequência: a primeira é uma “foto” da corrente de turbidez em estágio avançado, e a segunda corresponde à média temporal de todos os pontos do espaço da simulação (uma etapa importante no método). As imagens seguintes correspondem às primeiras estruturas espaciais coerentes obtidas pelos dados. Essas estruturas são hierárquicas, de forma que a primeira é energeticamente mais dominante que a segunda, e assim sucessivamente.