IA turbina acelerador de partícula e hidrogênio verde na capital da ciência

De tamanho próximo ao do estádio do Maracanã e construído com investimentos de R$ 3 bilhões quando terminar a segunda fase, o Sirius é um acelerador de partículas com porte apenas comparável a outros dois no mundo. Capaz de enxergar átomos e reações químicas, ele está na origem de avanços que veremos no futuro em áreas como saúde e agricultura.

Esse monumento à ciência, de 68 mil m² e consumo de energia suficiente para abastecer 80 mil casas, seria dinheiro e tempo jogados fora se não fosse a tecnologia do momento: a inteligência artificial. Sem ela, seria impossível processar as milhões de fotos geradas em um único experimento.

Localizado na zona rural de Campinas (SP), o Sirius é o exemplo mais evidente de como a cidade do interior paulista se tornou um polo de tecnologia no Brasil e aplica o poder sobre-humano da IA nas mais diversas áreas, da segurança pública ao monitoramento da saúde, passando pela descoberta de novos materiais e combustíveis.

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Hoje, a bola da vez é a IA generativa, aquela capaz de produzir conteúdo de forma parecida com a de um ser humano. Uma pesquisa citada pela Universidade de Stanford em seu prestigioso relatório sobre IA aponta que apenas esse tipo bem particular da tecnologia deve gerar R$ 24,6 trilhões em receitas adicionais para alguns segmentos econômicos. Campinas, porém, trabalha com uma visão mais ampla da IA.

Basicamente é coletar dados do mundo, de sensores e câmeras, interações com usuários. Levar isso para o computador, analisar os dados, aprender com eles para extrair padrões e assim chegar a conhecimentos para tomar decisões e atuar novamente no mundo"
Anderson Rocha, professor do Instituto de Computação da Unicamp

Rocha é o coordenador do Recod.AI, um dos maiores laboratórios de IA da América Latina. Com cerca de 200 colaboradores na universidade e mais 100 pelo mundo, o centro conduz pesquisas para multinacionais como Samsung, Nvidia e Shell.

Para realizar pesquisa de ponta em IA, precisa de capital humano. Como é uma área multidisciplinar, as pessoas têm de ser especialistas nas mais diversas áreas do conhecimento. A vantagem de Campinas é que a Unicamp tem todas essas especialidades em um só local. Física, neurociência, medicina, educação física, matemática, computação, tudo isso num espaço pequeno
Anderson Rocha

Exemplo disso é a pesquisa do físico médico Luis Felipe Bortoletto e do cientista da computação Matheus Corrêa Lindino. A dupla está criando um sensor de ansiedade a ser inserido em relógios inteligentes. Trabalham com o Galaxy Watch 5, da fabricante sul-coreana de eletrônicos.

A pesquisa feita no laboratório também chega a entidades do serviço público. O engenheiro da computação Gabriel Bertocco desenvolve dois serviços voltados para a segurança pública. O primeiro busca imagens de pessoas de circuitos de câmeras. Basta digitar algumas das características físicas e de vestimenta. O segundo analisa pixel a pixel dos vários frames de um vídeo para identificar deepfakes. Graças a isso, ele já deu cursos para a área digital e forense da polícia de Dubai, nos Emirados Árabes, e discute a mesma ação para a Polícia Federal.

Constantemente apelidada de "Vale do Silício brasileira", Campinas está prestes a ser oficializada como capital da inovação. Na última quarta (26), um projeto de lei aprovado na Câmara dos Deputados deu a Campinas o título de "Capital Nacional da Ciência, Tecnologia e Inovação". O texto segue para o Senado e, se avalizado, segue para a sanção presidencial.

A interação entre academia e iniciativa privada faz da Unicamp um celeiro de startups. São algumas das empresas-filhas ClearSale, Padtec, QuintoAndar e Movile, dona do iFood, Sympla e Playkids. Juntas, essas empresas faturaram R$ 25,9 bilhões em 2023, um salto de 32% em relação ao ano anterior.

Com capital aberto na Bolsa de Nova York, a CI&T é uma delas. A prestadora de serviços de transformação digital faturou R$ 2,23 bilhões e lucrou R$ 95,7 milhões em 2023. A maioria dos clientes é norte-americana.

"O Brasil tem um potencial gigante para desenvolver tecnologia", diz o vice-presidente da CI&T para América Latina Leandro Angelo.

Em algumas dessas empresas, a inteligência artificial é o carro-chefe. Nos centros de pesquisa e laboratórios espalhados por Campinas, a tecnologia é uma ferramenta indispensável. No Instituto Eldorado, uma das maiores organizações de pesquisa aplicada do Brasil, a IA é embutida em projetos encomendados.

A gente trabalha junto à universidade através da pesquisa básica e aplica esse conhecimento e tecnologia em produtos e serviços de empresas
Mateus Pierre, diretor de software e inovação do Instituto Eldorado

Durante a visita da reportagem, o executivo mostrou um drone criado para inspecionar torres de energia. Sem citar o nome da empresa, contou que ela quer substituir mão de obra humana pelas máquinas que voam sozinhas para evitar os constantes acidentes.

"Hoje, sobe uma pessoa na torre para identificar componentes com oxidação. O drone vai identificar a torre, focalizar os objetos a serem inspecionados, tirar a foto, já processá-la com IA e montar um relatório mostrando se o item está ou não apto à operação", conta Pierre.

Dentro da Cidade Universitária de Campinas, o prédio é repleto de lugares que parecem ter saído da ficção científica. É o caso das salas limpas, onde se manuseiam bolachas de silício que virarão microprocessadores. Uma delas é tão limpa, que possui no máximo 100 partículas de poeira por metro cúbico. No mundo externo, são dezenas de milhares para o mesmo volume. Outro laboratório com paredes forradas de espumas pontiagudas testa se um smartphone envia e recebe sinal adequadamente. Sem isso, eles não podem ser vendidos no Brasil.

A poucos quilômetros do Instituto Eldorado, fica o LNNano (Laboratório Nacional de Nanotecnologia) e o Laboratório Nacional de Luz Síncroton, ambos do CNPEM (Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais). Por lá, a inteligência artificial é usada para processar grandes volumes de dados.

A gente tem uma aplicação de machine learning e inteligência artificial em diferentes áreas. Como a gente trabalha com materiais e nanomateriais, consegue sugerir novos materiais e com um material mais eficiente. É uma redução de custo, tempo e com um resultado melhor no final
Gabriel Ravanhani Schleder, pesquisador do LNNano

A lista de criações é grande. Entre os sensores, há um aparelho portátil que, acoplado a um smartphone, realiza exame de mama apenas com uma amostra de sangue e emite o diagnóstico em poucos minutos. Entre os materiais renováveis, está a biocola. Na área de energia, há materiais que coletam energia solar para produzir hidrogênio verde. Esta é a aposta em combustível renovável mais promissora no mundo.

"O que você quer com o hidrogênio verde? Ter um material que, diretamente da luz solar, consiga converter água em moléculas de hidrogénio. Daí já sai o gás para usar em diferentes processos", explica Schleder.

O Sirius é um caso à parte. A começar pelo prédio. Uma das mais complexas obras da engenharia civil brasileira, ele foi construído para reduzir vibrações. Por isso, canos possuem amortecedores e o desnível do chão não passa de 10 milímetros.

O que acontece é que, na prática, todo o complexo é construído para acelerar ao máximo elétrons, que são partículas muito sensíveis. Qualquer desestabilização pode arruinar um experimento. O objetivo é fazer os elétrons emitirem luz, canalizar essa radiação para as estações de pesquisa e, com ela, analisar a composição de diversos materiais, desde o tecido de um coração até o fragmento de rocha.

Funcionando como um grande aparelho de tomografia, o Sirius usa os feixes de luz mais brilhantes para analisar objetos em seu nível mais elementar, chegando a verificar os átomos e as reações químicas presentes neles. Esse processo gera milhões de fotos, que compõem uma radiografia para lá de precisa. Mas muito complexa para olhos humanos analisarem.

Se você não tiver sistemas com IA suficientemente bons para identificar e aprender padrão na imagem, você até teria a capacidade de gerar imagens, mas o processamento delas viraria um gargalo. Se a gente tirasse a IA, provavelmente não faria sentido fazer máquinas como essas e acumular essa quantidade de dados. Não ia ter gente, nem se fosse um exército gigantesco, para processar tudo
Harry Westfahl Jr., diretor do Laboratório Nacional de Luz Síncroton

É dessa forma que os cientistas de Campinas encaram a IA: uma ferramenta para ampliar as capacidades humanas.

O futuro da inteligência artificial é o desenvolvimento de soluções que possam aumentar a inteligência do ser humano. Não acredito que a gente vai ser substituído por ela, mas vai se abster de fazer trabalhos repetitivos e focar naquilo que nos faz humanos: a habilidade crítica. Quando chegar a esse ponto, eu diria que a gente teve nossa inteligência aumentada
Anderson Rocha