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SNIPZ – Deep Learning e Visão Computacional para Sexagem do Zebrafish

Resumo do projeto

O zebrafish (Danio rerio) é um peixe utilizado em pesquisas pré-clínicas como animal modelo, com destaque para a área de neurociências. Além disso, o “paulistinha”, como é popularmente chamado no Brasil, pode ser empregado no screening de candidatos a fármacos para o tratamento de condições como epilepsia, doenças neurodegenerativas, ansiedade e esquizofrenia. Uma tendência atual na área de pesquisas pré-clínicas é o conceito de “sexo como uma variável biológica”, ou SABV, do inglês “sex as a biological variable”. Recentes políticas de financiamento de pesquisa exigem que machos e fêmeas sejam incluídos e distribuídos igualmente entre os grupos experimentais. A sexagem visual do animal vivo é um processo subjetivo e sujeito a erro, influenciado pela experiência prévia do pesquisador. A sexagem post mortem, por outro lado, é um processo manual e invasivo que requer a eutanásia seguida da análise das gônadas do indivíduo. Para auxiliar nesse processo e facilitar a incorporação do SABV como uma boa prática de pesquisa, foi desenvolvido o SNIPZ, Sistema de Sexagem Não-Invasiva Para Zebrafish. Com o SNIPZ, o pesquisador consegue, a partir de um vídeo de 10s do peixe nadando no aquário, gravado com o celular ou com alguma câmera, fazer a sexagem do zebrafish in vivo de forma não-invasiva. O sistema analisa o vídeo em uma plataforma de computação em cloud, retirando os frames que possuem o peixe na posição ideal para sexagem, e, através de um sistema de deep learning baseado em CNN, consegue gerar um relatório com a probabilidade do sexo do indivíduo ser macho ou fêmea com uma confiabilidade 85%. O banco de dados construído para esse projeto contou com imagens retiradas de vídeos individuais de um total 20 peixes, totalizando um 5444 imagens individuais. Além disso, esse banco de dados está em constante desenvolvimento e aprimoramento, pois o sistema pode receber contribuições. Para determinar a eficiência do sistema, foi utilizado como métrica dados obtidos a partir de um formulário respondido por 54 pesquisadores de todo o Brasil. Em média, pesquisadores a partir do processo de sexagem visual, no teste, obtiveram 70% de acerto, enquanto o sistema desenvolvido, no mesmo questionário, conseguiu 85% de taxa de acerto. Palavras-chave: Zebrafish, sexagem, inteligência artificial, deep learning e banco de dados.

Alunos

Alexandre Augustin
Lucas Oliveira da Silva

Orientadores

Augusto Bemfica Mombach
Ana Paula Herrmann
Angelo Luis Stapassoli Piato

Instituição

Fundação Escola Técnica Liberato Salzano Vieira da Cunha
Novo Hamburgo /
  RS –
  Brasil

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JOSELY DE MOARES ANTONIO ALANO
JOSELY DE MOARES ANTONIO ALANO
4 meses atrás

Muito bem, Lucas! Contribuição importante de seu projeto pensando das competências do século XXI e tecnologias.

5+
Iva
Iva
4 meses atrás

Parabéns Alexandre e Lucas, inovar, preservar, tendo como objetivos bem estar e a segurança de espécimes e futuramente indivíduos. Sucesso siguam nas pesquisas.

3+
Luciana Cemin
Luciana Cemin
4 meses atrás

Eu achei que é um excelente projeto

4+
Rosa Taís da Silva
Rosa Taís da Silva
4 meses atrás

O projeto foi muito bem desenvolvido, acredito que pessoas como vocês fazem diferença no mundo e sociedade em que vivem! Parabéns pelo trabalho, sucesso e felicidades!

4+
CRISTIANE STAUDT DE SOUZA
CRISTIANE STAUDT DE SOUZA
4 meses atrás

Parabéns! Pesquisa bem elaborada.

0
FLAVIA DE SOUZA RIBEIRO
FLAVIA DE SOUZA RIBEIRO
4 meses atrás

Muito bem elaborado. Parabéns pelas pesquisas . O mundo precisa de mais jovens como vc !

3+
Giovani
Giovani
4 meses atrás

Legal o trabalho de vocês gurizada! É isso aí, construindo soluções…

1+
Mara
Mara
4 meses atrás

Excelente trabalho!

2+
Ricieri Mocelin
Ricieri Mocelin
4 meses atrás

Parabéns pelo excelente trabalho!

2+
Rubens Pereira
Rubens Pereira
4 meses atrás

Parabéns Alexandre e Lucas!
Ótimo e inovador projeto!

2+
Cristiane Prunes
Cristiane Prunes
4 meses atrás

Parabéns pelo belo projeto

2+
Bruno
Bruno
4 meses atrás

Muito bom gurizada!!

1+
Tarso
Tarso
4 meses atrás

Bah! Legal!
Bem escrito!
Sucesso!

2+
Rejane Maria da Silva Reis
Rejane Maria da Silva Reis
4 meses atrás

Muito bem, sucesso para vocês! O Brasil precisa de estudantes aplicados.

1+
Luana
Luana
4 meses atrás

Parabéns Alexandre e Lucas!!! Gostamos muito do seu trabalho, somos uma empresa e queremos lhe incentivar em relação ao futuro.
Nos chame no whatsapp 982951815
E boa sorte no seu projeto ❤

2+
ELISETe Roda
ELISETe Roda
4 meses atrás

Parabéns

1+
ELISETe Roda
ELISETe Roda
4 meses atrás

Parabéns pela explanação

1+
Rute
Rute
4 meses atrás

Parabéns Lucas

1+
Guilherme Augustin
Guilherme Augustin
4 meses atrás

Muito legal

2+
Cibele R O Silva
Cibele R O Silva
4 meses atrás

Parabéns meninos!👏👏👏

1+
Leo Weber
Leo Weber
4 meses atrás

Parabéns. Excelente trabalho.

1+
Gabriel Silva
Gabriel Silva
4 meses atrás

Ótimo projeto, parabéns!

1+
Fernanda
Fernanda
4 meses atrás

Parabéns pelo belo trabalho!! Sucesso!

1+
Deise Margô Müller
Deise Margô Müller
4 meses atrás

Que belo trabalho!!! Bons pesquisadores conseguem perceber que as vezes, o que tem que mudar é o viés do problema!! Parabéns!!

2+
Ana Fernandes
Ana Fernandes
4 meses atrás

Queridos!!Belo trabalho e apresentação excelente!! Parabéns!! Abraços

2+
Bernardo Jaén
Bernardo Jaén
4 meses atrás

Interesante trabajo, una contribución para el equilibrio objetivo de la muestra.

1+
Last edited 4 meses atrás by Bernardo Jaén
Maria Alice R de Oliveira
Maria Alice R de Oliveira
4 meses atrás

É super interessante é importante, tem que haver mais investimento nestas pesquisas. Este País só vai crescer! Parabéns a vocês pela iniciativa!

1+
Elisane Maria de Oliveira
Elisane Maria de Oliveira
4 meses atrás

Parabéns pela pesquisa

2+
Carlos Guilherme Reis
Carlos Guilherme Reis
4 meses atrás

Parabéns!

1+
João Manoel
João Manoel
4 meses atrás

Parabéns Lucas.

1+
Roseane Strey Corrêa
Roseane Strey Corrêa
4 meses atrás

Parabéns, sucesso!!!!

1+
Monteiro
Monteiro
4 meses atrás

Excelente projeto senhores!
Iria sugerir que para tentar aumentar ainda mais a performance da rede validasse os resultados para o transfer learning no EfficientNet-B4 (entrada 380×380) e B5 (entrada 456×456), ambas tem uma quantidade de parâmetros elevada porém entregam o mesmo resultado que redes 5x maiores por serem balanceadas em sua arquitetura. Para o problema do Zebrafish provavelmente quanto maior a resolução de entrada da imagem na rede melhor, visto que as diferenças são sutis como a cor ou o formato em sua “barriga”, mas claro que esse aumento precisa ser acompanhado no resto da arquitetura, onde há mais feature maps e neurônios para processar eficientemente essas diferenças que podem ser notadas em maior resolução, e fazer esse balanço é o grande segredo dessas redes que chegam a maior performance utilizando as vezes 8x menos processamento. Muito show, parabéns pela pesquisa, muito bem feita!

1+
Last edited 4 meses atrás by Monteiro
Rosélia da Silva
Rosélia da Silva
4 meses atrás

Parabéns Alexandre e Lucas, excelente apresentação! Obrigada, por conhecer a importância do zebra fish.

0
Davi Schneider
Davi Schneider
4 meses atrás

Excelente apresentação e excelente projeto, parabéns!

1+
Eliane de Oliveira
Eliane de Oliveira
4 meses atrás

Belo projeto, meus parabéns sucesso pra vcs!!

1+

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