Papers do Centro Pi e Visgraf são aceitos na NeurIPS 2025
Dois papers realizados pelo Centro Pi (Centro de Projetos e Inovação IMPA) e pelo Visgraf (Laboratório de Visão e Computação Gráfica do IMPA) foram aceitos na “Conference on Neural Information Processing Systems 2025 (NeurIPS)”, uma das mais importantes conferências de inteligência artificial (IA) e machine learning do mundo. Os trabalhos foram produzidos de forma colaborativa durante o doutorado de Arthur Bizzi no IMPA e combinam métodos clássicos da matemática com técnicas modernas de redes neurais, com aplicações que vão da física à computação gráfica.
Os artigos “Neuro-Spectral Architectures for Causal Physics-Informed Networks” e “FLOWING: Implicit Neural Flows for Structure-Preserving Morphing”, realizados, respectivamente, no Centro de PI e no Visgraf, representam um avanço na chamada abordagem híbrida em IA. Essa linha de pesquisa busca integrar o rigor e a precisão dos métodos matemáticos tradicionais com a flexibilidade e as novas possibilidades dos modelos baseados em redes neurais.
“A principal contribuição é conseguir levar métodos da matemática numérica tradicional para dentro da inteligência artificial, e mostrar que essa troca entre os dois campos pode ser muito rica. A IA não precisa estar reinventando a roda constantemente; ao contrário, esse conhecimento clássico é uma das chaves para essa nova revolução tecnológica”, explica Bizzi, atualmente pesquisador de pós-doutorado na École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), na Suiça.
No primeiro artigo, os pesquisadores aplicaram essa integração matemática para resolver problemas da física, em especial a modelagem de ondas físicas — um desafio com implicações práticas relevantes, como a detecção de reservatórios de petróleo através da análise de ondas sísmicas, principal aplicação da pesquisa.
“Um ponto importante deste paper é que a gente conseguiu usar teoremas muito matemáticos, como o teorema espectral, que é um clássico, para representar o problema de uma forma bem diferente. Representamos tanto uma equação diferencial parcial que é mais difícil de resolver, como muitas equações diferenciais ordinárias, que são mais fáceis para uma rede neural resolver. Usamos a rede neural na consolidação de um resultado mais promissor”, destaca Lucas Nissenbaum, cientista de projetos e gerente de projetos tecnológicos do IMPA.
Já o segundo trabalho foca em interpolação de imagens, um problema central na computação gráfica. A técnica apresentada concilia redes neurais com princípios de conservação estrutural, resultando em deformações mais precisas, com aplicações potenciais em medicina forense e até em filtros utilizados por plataformas como o TikTok.
Fruto de uma parceria entre o Visgraf e o Centro Pi, o artigo nasceu da convergência entre a pesquisa de Bizzi sobre representação de fluxos e o problema de morphing de faces usando redes neurais (ifmorph). Em 2024, o então doutorando acompanhou uma palestra ministrada pelo pesquisador do IMPA e colaborador do Visgraf Tiago Novello durante a CVPR 2024. A exposição sobre ifmorp foi o estopim para o desenvolvimento do artigo colaborativo que envolveu dez autores, oito instituições e cinco países.
“O trabalho não apenas apresenta uma nova abordagem para o problema de morphing de imagens, mas também se estende a representações 3D mais recentes, como o 3D Gaussian Splatting”, explica Novello.
Com taxas de aceitação extremamente competitivas, a NeurIPS é palco dos principais avanços mundiais em IA. Em 2025, o evento será realizado entre os dias 2 e 7 de dezembro, no Centro de Convenções de San Diego (EUA). Bizzi participará presencialmente, junto à equipe do Centro Pi, para apresentar os resultados dos dois trabalhos.
“Acho que é importante termos pesquisadores do Sul Global marcando presença nesses eventos e garantindo nossa inclusão no debate e na pesquisa dessa nova revolução tecnológica. Nós, da América Latina, ainda somos minoria nesses espaços, mas a esperança é que nossa presença cresça cada vez mais”, aponta o matemático.