Algoritmos de inteligência artificial evolutiva podem ajudar o maior acelerador de partículas do mundo a superar questões de eficiência e confiabilidade das Centrais de Computação que monitoram os dados relacionados a experimentos no acelerador

Acelerador de partículas LHC, no CERN/Reprodução

Pedro Lira

Ciência brasileira de big data pode ser a solução para o monitoramento da grande quantidade de dados produzidos diariamente pelo CERN, centro que abriga o maior acelerador de partículas do mundo. O Istituto Nazionale di Fisica Nuclear (INFN), em Bologna, vai adotar uma tecnologia baseada em algoritmos de inteligência artificial evolutiva para monitorar, de forma independente, a rede de 170 centros de computação em cerca de 42 países que compõem o centro de pesquisa europeu. 

O projeto é desenvolvido pelos pesquisadores Leticia Decker, mestre em computação pela UFMG e doutoranda na Universidade de Bologna, seus orientadores Daniele Bonacorsi e Claudio Grandi e seu co-orientador Daniel Leite, doutor em aprendizado de máquina pela Unicamp e grantee do Serrapilheira. Junto a pesquisadores e professores do INFN-Bologna, os cientistas mineiros desenvolvem um sistema de monitoramento e previsão de falhas em centros de computação, que promete o monitoramento constante da rede de computadores do CERN.

“Os padrões de comportamento do sistema computacional e de seus usuários são capturado em tempo real e armazenado em modelos que inferem sobre os acontecimentos por trás dos dados, por meio de técnicas de granulação da informação e processamento de linguagem natural”, explicam os pesquisadores. O sistema tem alcançado precisão entre 91 e 95% em detecção de anomalias de uso de serviços e de padrões espaço-temporais nunca vistos antes devido a dinâmica imprevisível do ambiente.  

O sistema autônomo está sendo efetivamente implementado no INFN e estará sujeito a testes preliminares usando dados reais no segundo semestre de 2020. A colaboração dos brasileiros com o centro de pesquisa europeu se estende até o fim de 2021, quando se pretende que o sistema esteja em operação. Os resultados da colaboração dos pesquisadores brasileiros com o CERN, INFN e Universidade de Bologna serão apresentados nos eventos mundiais de inteligência artificial em Glasgow e Bari, virtualmente, ainda em maio. 

Big data 

Segundo Leticia Decker, os algoritmos de inteligência artificial evolutiva são adaptáveis aos mais diversos tipos de problemas. Daniel complementa que em vez de se restringirem apenas a centros de dados, eles também têm sido empregados a sistemas de suporte à decisão médica, previsão de cenários futuros, recomendação online e em engenharia por seus colegas.

A pesquisa brasileira está na fronteira do conhecimento em aprendizado de máquinas, automação industrial e sistemas de informação em problemas de big data, que são as aplicações envolvendo enormes quantidades de dados não suportados por computadores comuns.