Pesquisa adapta mudanças de características na forma de digitação

Os sistemas biométricos adaptativos alteram cadastros de usuários automaticamente

Uma das principais formas de acesso a residências e caixas eletrônicos é pela digitação de senhas. No entanto, senhas podem ser copiadas. Apesar disso, o tempo que uma pessoa leva ao passar de uma tecla para outra ao digitar sua senha não pode. É justamente isso, o tempo que uma pessoa leva entre digitação de teclas de uma senha, chamado de dinâmica de digitação, que um grupo de pesquisa da USP/São Carlos está trabalhando.

Paulo Henrique Pisani é orientado em seu doutorado pelo professor do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC-USP) e pesquisador do CeMEAI, André Carlos Ponce de Leon Ferreira de Carvalho.

Eles são responsáveis por diversas publicações sobre trabalhos inéditos em Inteligência Artificial e Ciência de Dados, especialmente voltados para sistemas biométricos adaptativos, que têm a capacidade de adaptar os cadastros biométricos dos usuários a novos dados obtidos ao longo do tempo, o que permite incorporar eventuais mudanças nas características biométricas dos usuários automaticamente.

Como exemplo, podemos mencionar os cadastros de senhas ou gravações de assinaturas digitais nas agências bancárias.

Pisani explica que, quando digitamos ou assinamos, isso é feito de um jeito, mas, com o passar do tempo, a forma de digitar pode se tornar mais rápida ou lenta. “Após um acúmulo de mudanças, o ritmo de digitação atual pode ser muito diferente do cadastro inicial. Uma forma do sistema corrigir essas alterações, a ponto de nos reconhecer corretamente, seria chamar o usuário para um recadastramento periódico, mas há um alto custo em termos de logística, além da inconveniência para o usuário. A pesquisa realizada possibilita a adaptação automática a essas mudanças de características dos usuários no sistema”, contou.

Ainda segundo Pisani, as modalidades comportamentais, como digitação e caminhada, são mais afetadas por mudanças ao longo do tempo do que as modalidades fisiológicas (impressão digital, íris, face, entre outras). Apesar disso, a maioria das pesquisas na área de sistemas biométricos adaptativos são para modalidades fisiológicas. Daí a importância do trabalho desenvolvido.

A escolha dos sistemas para serem comparados, parâmetros da pesquisa, discussão dos resultados, entre outros aspectos, levam em conta dados encontrados na literatura da área.

Os estudos apontam a diferença de desempenho entre algoritmos utilizados em sistemas estático e adaptativo e já confirmam o acerto do sistema biométrico ao longo do tempo.

Iniciada em 2013, a pesquisa tem ainda a colaboração da professora Ana Carolina Lorena (UNIFESP) e dos professores Norman Poh (Universidade de Surrey, no Reino Unido) e Romain Giot (Universidade de Bordeaux, na França), que veio recentemente ao Brasil para contribuir com a pesquisa.

“Em sistemas biométricos existem muitos erros e alguns deles ocorrem porque os dados biométricos se alteram com o passar do tempo e não se encaixam no modelo inicial. E esse tipo de problema não é eficientemente resolvido pela indústria. O trabalho de pesquisa incluiu desenvolver novos algoritmos de aprendizado de máquina que levam isso em consideração e garantem que o resultado pode ser aplicado em produtos industriais para melhorar o desempenho dos sistemas biométricos comportamentais”, comentou Giot.

Além das pesquisas em dinâmica de digitação, que reconhecem os usuários pelo ritmo de digitação, o projeto também estuda biometria por acelerômetro, quando os usuários são reconhecidos pelo modo de andar, usando dados de acelerômetro de smartphones.

“A novidade do nosso trabalho é adaptar automaticamente o cadastro biométrico ao longo do tempo. O algoritmo de adaptação é o mesmo. Temos aplicado os mesmos algoritmos tanto pra digitação como para acelerômetro. Nosso trabalho contribui mais na vertente comportamental, envolvendo ritmo da digitação, forma de andar, assinatura, entre outros. Estamos mais focados em digitação e acelerômetro, mas o modelo é aplicável a outras modalidades biométricas”, finalizou Pisani.

Sobre o CeMEAI

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP.

O CeMEAI é estruturado para promover o uso de ciências matemáticas como um recurso industrial em quatro áreas básicas: Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC-USP, CCET-UFSCar, IMECC-UNICAMP, IBILCE-UNESP, FCT-UNESP, IAE e IME-USP compõem o CeMEAI como instituições associadas.

Raquel Vieira - Comunicação CeMEAI

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Assessoria de Comunicação do CeMEAI: 3373-6609

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Soluções para empresas são apresentadas no último dia de Workshop

Durante toda a semana os problemas foram analisados e resolvidos pelos grupos de estudo

Terminou nesta sexta-feira (15) o II Workshop de Soluções Matemáticas para Problemas Industriais, organizado pelo Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI). O evento, realizado no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP em São Carlos, convidou empresas a proporem problemas a grupos de pesquisadores e alunos, que, durante uma semana, estudaram as questões e apresentaram as respectivas propostas de soluções.

Nesta edição, cinco empresas trouxeram seis problemas para os pesquisadores: a Everest, a Universidade de São Paulo, a Caixa Econômica Federal, o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) e a Tecumseh, que trouxe duas questões.

Mauro Ribeiro de Oliveira Jr, analista sênior de risco na Caixa Econômica Federal, acompanhou os trabalhos e comentou sobre a oportunidade de trazer para o evento um problema real das atividades do banco. “Ter reunido três grupos, cada um com conhecimentos distintos, ajudou a apresentar três soluções. No dia a dia, fazemos a classificação dos clientes, mas é importante você voltar no histórico e ver como essa operação se comporta ao longo do tempo. Esse era nosso desafio e com as conclusões apresentadas, já estamos discutindo internamente qual das propostas seria a melhor solução. Experiência válida, enriquecedora e vamos torcer para sermos convidados a participar dos próximos”, disse Mauro.

Eduardo Teixeira dos Santos é aluno de mestrado no IBILCE/Unesp e participou pelo segundo ano. “A nossa formação é muito teórica, voltada para a pesquisa e, muitas vezes, nós não conseguimos identificar onde esse ferramental todo entra na prática e acabamos encontrando também muitas perguntas que são respondidas aqui”, comentou.

“O segundo Workshop foi muito bem sucedido uma vez que teve participação ativa dos alunos e todos os problemas tiveram progresso em seu entendimento. Um dos problemas foi completamente resolvido”, comentou o diretor do CeMEAI José Alberto Cuminato.

Trata-se da empresa Everest, indústria de fieiras. Segundo o gerente de produção, José Ricardo da Silva, o problema estava em conseguir integrar dados de um sistema em fórmulas matemáticas para que o mesmo funcionasse sem a necessidade de uma pessoa atualizando os dados no programa. “Com a solução apresentada no workshop, nós eliminamos a interferência desse operador e temos as informações integradas e impressas no sistema. Agora, é só colocar em prática".

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Workshop do CeMEAI chega ao seu terceiro dia com avanços na resolução dos problemas

Professor Luis Gustavo Nonato comenta o andamento do evento

Em apenas dois dias, o Workshop de Soluções Matemáticas para Problemas Industriais já resolveu um dos problemas propostos pelas empresas convidadas e avançou bastante em outros dois. O professor Luis Gustavo Nonato, do ICMC da USP em São Carlos, fez um balanço do evento até aqui:

Resolvendo problemas reais: workshop do CeMEAI reúne pesquisadores e empresas

Evento começou na última segunda-feira e vai até sexta

Começou na manhã de ontem (11) o II Workshop de Soluções Matemáticas para Problemas Industriais, organizado pelo Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI). O evento, realizado no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP em São Carlos, convida empresas a proporem problemas a grupos de pesquisadores, que, durante uma semana, estudam as questões e tentam resolvê-las.

"Através desse workshop, desses grupos de estudo, nós provocamos os participantes a tornarem-se expectadores e participarem do desenvolvimento de soluções para os problemas industriais apresentados", explica Francisco Louzada Neto, coordenador de transferência de tecnologia do CeMEAI. Nesta edição, cinco empresas trouxeram seis problemas para os pesquisadores: a Everest, a Universidade de São Paulo, a Caixa Econômica Federal, o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) e a Tecumseh, que trouxe duas questões.

"Conforme os equipamentos eletrônicos vão evoluindo, eles diminuem de tamanho, e nós temos um problema de temperatura. A concentração térmica é muito grande e temos que retirar esse calor. Um dos problemas que a gente propôs aqui foi tentar otimizar isso para termos uma solução com menor custo e maior eficiência do trocador de calor", conta Yuri Ribeiro, pesquisador da Tecumseh. "O outro problema é uma técnica de controle de temperatura para refrigeradores domésticos utilizando técnicas de controle bastante modernas hoje em dia", salienta.

O problema do LNLS tem a ver com o acelerador de partículas do laboratório. "No nosso acelerador, temos elétrons circulando por dentro de tubos metálicos que chamamos de câmaras de vácuo, que servem para retirar toda partícula que vai impedir o percurso dos elétrons. Temos ferramentas computacionais pra quantificar esses impactos, mas não conseguimos correlacionar de maneira matemática, apenas olhando as figuras, como esses parâmetros, essas frequências e essas intensidades variam com a independência das geometrias", aponta Henrique Duarte, pesquisador do LNLS.

A primeira edição do Workshop foi realizada no ano passado e todos os problemas apresentados avançaram de alguma forma - alguns foram até resolvidos por completo. A ideia para este ano é repetir o sucesso. "Nós temos expectativas de que a maioria dos projetos apresentados no workshop seja resolvida ou pelo menos de que nós tenhamos um indicativo de solução para os problemas. Depois, com essas soluções, nós podemos realizar até um convênio com as empresas", observa Louzada. E os representantes da indústria também se mostraram bastante animados com as possibilidades trazidas pelo Workshop. "Eu acho que é fundamental esse contato, porque a maneira como tratamos um problema na indústria e a maneira como ele é tratado dentro da universidade têm enfoques diferentes, e que são complementares. Acho que as duas coisas se complementam e esse diálogo sempre é muito proveitoso para ambos" comemora Ribeiro. "É importante não só para a indústria e para a academia, mas desenvolver material, técnicas novas, alternativas e desenvolver conhecimento é um ganho para o país como um todo", finaliza Duarte.

Sobre o CeMEAI

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP.

O CeMEAI é estruturado para promover o uso de ciências matemáticas como um recurso industrial em quatro áreas básicas: Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC-USP, CCET-UFSCar, IMECC-UNICAMP, IBILCE-UNESP, FCT-UNESP, IAE e IME-USP compõem o CeMEAI como instituições associadas.

Leonardo Zacarin - Comunicação CeMEAI

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Em São Carlos, estudantes têm uma oportunidade de ajudar a resolver problemas das indústrias. Até sexta-feira, o Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP faz o II Workshop de Soluções Matemáticas para Problemas Industriais.

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Fotos: 1ª Escola de Matemática Aplicada

Durante toda a última semana, o Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) organizou a primeira edição da Escola de Matemática Aplicada. O evento, realizado no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP em São Carlos, teve por objetivo reunir alunos e pesquisadores para discutir problemas reais de empresas como uma forma de preparação para o 2º Workshop de Soluções Matemáticas para Problemas Industriais, que será realizado nesta semana, também no ICMC.

Leia também: CeMEAI promove Escola de Matemática Aplicada

Confira, na galeria abaixo, as fotos da 1ª Escola de Matemática Aplicada. Clique para ampliá-las!

CeMEAI promove Escola de Matemática Aplicada

Evento começou nesta segunda-feira no ICMC da USP

Começou nesta segunda-feira (4) a Escola de Matemática Aplicada, iniciativa do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI). O evento, que está sendo realizado no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP em São Carlos, conta com três cursos ministrados por professores do Brasil e do exterior e vai até o próximo sábado (9).

"Nós temos três cursos em que os professores vão discutir diferentes problemas, diferentes técnicas, e os estudantes têm a oportunidade de aprender, durante uma semana, com problemas reais", explica José Alberto Cuminato, diretor do CeMEAI. A Escola antecede em uma semana o Workshop de Soluções Matemáticas para Problemas Industriais, que também é organizado pelo CeMEAI e traz problemas de instituições interessadas para que os pesquisadores os estudem. "A escola é um treinamento para o workshop que nós vamos ter na semana que vem com a indústria", salienta o diretor.

Os três cursos estão divididos nos períodos da manhã e da tarde. Pela manhã, o apresentador do curso Mathematical Modelling In Industrial And Applied Mathematics é o professor Jonathan Evans, da Universidade de Bath, no Reino Unido. "O tema do curso é a modelagem matemática com foco em aplicações industriais. Geralmente, existem problemas nas indústrias que precisam de respostas e essas perguntas envolvem informações quantitativas. A ideia do curso é pegar esses problemas, traduzi-los para a matemática, analisá-los e extrair informação que responda às questões propostas", comenta Evans. "A iniciativa é excelente, porque esse é o tipo de interação que é necessária. Iniciativas como essa aproximam a universidade e a indústria, e é assim que se alcança o progresso",  finaliza.

Outros dois cursos são ministrados na parte da tarde: Mathematical Models And The Distance Geometry Problem, dos professores Weldon Lodwick, da Universidade do Colorado, em Denver, e Carlile Lavor, da Unicamp, e Modelagem Estocástica E Quantificação De Incertezas, do professor Rubens Sampaio, da PUC-Rio.

Mais informações sobre a Escola de Matemática Aplicada estão disponíveis no site do evento.

Sobre o CeMEAI

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O CeMEAI é estruturado para promover o uso de ciências matemáticas como um recurso industrial em quatro áreas básicas: Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC-USP, CCET-UFSCar, IMECC-UNICAMP, IBILCE-UNESP, FCT-UNESP, IAE e IME-USP compõem o CeMEAI como instituições associadas.

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Um modelo matemático desenvolvido na Unicamp pode ajudar os produtores da avicultura de corte do país no melhor controle das condições climáticas às quais as aves são expostas dentro de um aviário. Desenvolvido pela matemática Denise Trevisoli Detsch, o modelo prevê, em tempo real, a temperatura interna do aviário, evitando o chamado estresse térmico do animal. Os ganhos são o bem-estar animal, aumento de produtividade, economia de energia e menor desgaste de equipamentos.

CLIQUE AQUI para ler a notícia completa!

Pesquisador da Universidade de Bath participa de eventos do CeMEAI

Jonathan Evans também colabora com pesquisas na área de mecânica dos fluidos

Até o próximo dia 16 de julho estará visitando o Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC-USP), o pesquisador Jonathan Evans, da Universidade de Bath, Inglaterra.

Ele veio a convite do diretor do CeMEAI, José Alberto Cuminato, com quem mantém pesquisas desenvolvidas na área de fluidos complexos. Além de Cuminato, os trabalhos conjuntos tem cooperação dos pesquisadores Murilo Francisco Tomé e Cassio Oishi (Unesp/Presidente Prudente).

“Já estive na USP de São Carlos em setembro do ano passado, quando começamos esse projeto e a atual visita vai permitir-nos continuar nossa interação, discutir os resultados e planejar passos futuros”, comentou Evans - especialista em métodos assintóticos e de perturbação aplicada às equações diferenciais parciais.

O pesquisador visitante irá participar dos eventos organizados pelo CeMEAI- Escola de Matemática Aplicada, de 4 a 9 de julho e do 2º Workshop de Soluções Matemáticas para Problemas Industriais, entre os dias 11 e 15 de julho.

“Na Escola de Matemática, irei ministrar o curso de Práticas de Modelagem Matemática, que dará uma visão geral da matemática em processos de modelagem e fornecerá um quadro com as técnicas necessárias para abordar os problemas que surgem em um contexto industrial e aplicado, com apresentações de resultados em relatórios”, explica.

Evans também comentou estar ansioso para o Workshop. “Sou naturalmente atraído para problemas que derivam de minha área de especialização e que têm por base a mecânica de meios contínuos. Tendo em vista a ampla abrangência dos problemas , é também uma oportunidade para aprender com os muitos especialistas presentes”, concluiu.

Mais informações sobre o trabalho de Jonathan Evans estão disponíveis aqui.

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Íntegra - Palestras da Extensão: Música e Probabilidade

Confira a íntegra da última edição do ciclo de Palestras da Extensão! O apresentador foi o professor Adolfo Maia, do Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica (IMECC) da UNICAMP​, que falou sobre música e probabilidade.