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Estatística de redes: teoria, métodos e aplicações

Processo: 18/21934-5
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de maio de 2019 - 30 de abril de 2024
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Metodologia e Técnicas da Computação
Pesquisador responsável:André Fujita
Beneficiário:André Fujita
Instituição Sede: Instituto de Matemática e Estatística (IME). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Pesquisadores principais:
Helder Takashi Imoto Nakaya ; João Ricardo Sato
Pesquisadores associados: Abner Cardoso Rodrigues Neto ; Alexandre Alarcon Steiner ; Alexandre Galvão Patriota ; Andrea Parolin Jackowski ; Ariel Mariano Silber ; Carlos Alberto Moreira Filho ; Carlos Eduardo Ferreira ; Claudinei Eduardo Biazoli Junior ; Cristina Gomes Fernandes ; Daniel Yasumasa Takahashi ; David Corrêa Martins Junior ; Elisa Harumi Kozasa ; Fabricio Martins Lopes ; Itamar de Souza Santos ; Joana Bisol Balardin ; João Paulo Papa ; José Carlos Farias Alves Filho ; Mari Cleide Sogayar ; Patricia Severino ; Rodrigo Affonseca Bressan ; Ronaldo Fumio Hashimoto ; Silvia Yumi Bando Takahara ; Thiago Mattar Cunha
Auxílios(s) vinculado(s):19/22845-9 - Abordagens computacionais com o objetivo de explorar interações intra e inter espécies e seu papel em todos os domínios da vida, AP.R SPRINT
Bolsa(s) vinculada(s):21/10289-4 - Implementação de algoritmos eficientes para estatística de redes, BP.IC
20/13595-6 - Análise das evidências cognitivas, comportamentais e de neuroimagem para a teoria do cérebro masculino extremo no autismo, BP.MS
19/26284-1 - Criando um grafo de conhecimento biológico através do Wikidata com foco no projeto Human Cell Atlas, BP.DR
 + mais bolsas vinculadas 20/02415-7 - StatGraph 2.0 e um massivo curso online gratuito (MOOC), BP.PD
19/17907-5 - Inferências de conexões intercerebrais com utilização de espectroscopia de infravermelho próximo: investigação de interações adulto-criança, BP.DD
19/16418-0 - Meta-análise de redes gênicas associadas às infecções virais humanas, BP.DD
19/14879-0 - Investigação dos correlatos neurais da leitura e escrita em crianças: um estudo baseado em fNIRS, BP.IC
19/12098-1 - Análise de dados de imagens ressonância magnética funcional de pacientes diagnosticados com Esquizofrenia, BP.IC - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Aprendizado computacional  Biologia computacional  Neurociências  Big data  Biologia de sistemas  Estatística computacional 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Aprendizagem de Maquina | big data | bioinformática | biologia de sistemas | estatística computacional | Neurociência | Estatística computacional

Resumo

A importância da Estatística nas ciências naturais é inquestionável. A Estatística é essencial para analisar dados de forma apropriada e também obter conclusões confiáveis. No entanto, pouco se é conhecido sobre métodos estatísticos formais em grafos e suas propriedades teóricas mesmo com o aumento no número de artigos relacionados com redes do mundo real (por ex., redes funcionais de cérebro, redes de interação proteína-proteína, redes de interação social). Redes são geralmente analisadas usando algoritmos computacionais baseados na teoria do grafos, como cálculo de medidas de centralidades (importância relativa dos vértices e/ou arestas) ou identificação de padrões estruturais (motivos). O principal problema com esta abordagem é o fato de redes do mundo real apresentarem flutuações intrínsecas (ruído aleatório) que os algoritmos tradicionais não levam em consideração. Portanto, métodos com perspectiva estatística podem auxiliar e complementar essas análises. A proposta deste projeto é de desenvolver desde a teoria e métodos estatístico-computacionais para grafos como também aplica-los em dados do mundo real, como as advindas da biologia molecular, neuroimagem e dados cardíacos. O desenvolvimento deste projeto será essencial para obter novos insights, solidificar a cooperação entre os pesquisadores e melhorar a qualidade na pesquisa dos grupos envolvidos. A longo prazo, pretendemos consolidar a área de Estatística de Redes, formar grupos de pesquisadores altamente qualificados, e finalmente, construir um Centro de Estatística de Redes no Brasil. Este centro atuará tanto no desenvolvimento teórico e de novas metodologias quanto nas aplicações em problemas das ciências da saúde. (AU)

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Publicações científicas (39)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
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RIBEIRO, ADELE HELENA; VIDAL, MACIEL CALEBE; SATO, JOAO RICARDO; FUJITA, ANDRE. Granger Causality among Graphs and Application to Functional Brain Connectivity in Autism Spectrum Disorder. Entropy, v. 23, n. 9, . (18/04654-9, 18/21934-5)
IWASHITA, ADRIANA SAYURI; RODRIGUES, DOUGLAS; GASTALDELLO, DANILO SINKITI; DE SOUZA, ANDRE NUNES; PAPA, JOAO PAULO. An incremental Optimum-Path Forest classifier and its application to non-technical losses identification. COMPUTERS & ELECTRICAL ENGINEERING, v. 95, . (14/12236-1, 19/07665-4, 18/21934-5, 17/02286-0, 13/07375-0)
SOARES JR, RAIMUNDO DA SILVA; LUKASOVA, KATERINA; CARTHERY-GOULART, MARIA TERESA; SATO, JOAO RICARDO. Student's Perspective and Teachers' Metacognition: Applications of Eye-Tracking in Education and Scientific Research in Schools. FRONTIERS IN PSYCHOLOGY, v. 12, . (19/25795-2, 18/04654-9, 18/21934-5)
SATO, JOAO RICARDO; BIAZOLI, CLAUDINEI EDUARDO; ZUGMAN, ANDRE; PAN, PEDRO MARIO; ARANTES BUENO, ANA PAULA; MOURA, LUCIANA MONTEIRO; GADELHA, ARY; PICON, FELIPE ALMEIDA; AMARO JR, EDSON; SALUM, GIOVANNI ABRAHAO; et al. Long-term stability of the cortical volumetric profile and the functional human connectome throughout childhood and adolescence. European Journal of Neuroscience, v. 54, n. 6, . (18/21934-5, 16/19376-9, 13/08531-5, 14/50917-0, 18/04654-9)
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PINTO, BRUNA G. G.; OLIVEIRA, ANTONIO E. R.; SINGH, YOUVIKA; JIMENEZ, LEANDRO; GONCALVES, ANDRE N. A.; OGAVA, RODRIGO L. T.; CREIGHTON, RACHEL; SCHATZMANN PERON, JEAN PIERRE; NAKAYA, I, HELDER. ACE2 Expression Is Increased in the Lungs of Patients With Comorbidities Associated With Severe COVID-19. Journal of Infectious Diseases, v. 222, n. 4, p. 556-563, . (12/19278-6, 18/14933-2, 18/21934-5, 13/08216-2, 17/50137-3)
BAECKER, LEA; DAFFLON, JESSICA; DA COSTA, PEDRO F.; GARCIA-DIAS, RAFAEL; VIEIRA, SANDRA; SCARPAZZA, CRISTINA; CALHOUN, VINCE D.; SATO, JOAO R.; MECHELLI, ANDREA; PINAYA, WALTER H. L.. Brain age prediction: A comparison between machine learning models using region- and voxel-based morphometric data. Human Brain Mapping, v. 42, n. 8, . (18/21934-5, 18/04654-9)
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GARCIA-DIAS, RAFAEL; SCARPAZZA, CRISTINA; BAECKER, LEA; VIEIRA, SANDRA; PINAYA, WALTER H. L.; CORVIN, AIDEN; REDOLFI, ALBERTO; NELSON, BARNABY; CRESPO-FACORRO, BENEDICTO; MCDONALD, COLM; et al. Neuroharmony: A new tool for harmonizing volumetric MRI data from unseen scanners. NeuroImage, v. 220, . (18/21934-5, 18/04654-9)
MARCOS ANTÔNIO MACÊDO; JOÃO RICARDO SATO; RODRIGO A. BRESSAN; PEDRO MARIO PAN. Adolescent depression and resting-state fMRI brain networks: a scoping review of longitudinal studies. Revista Brasileira de Psiquiatria, v. 44, n. 4, p. 420-433, . (18/04654-9, 18/21934-5, 14/50917-0)
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VATTIMO, EDOARDO F. Q.; BARROS, VIVIAN B.; REQUENA, GUARACI; SATO, JOAO R.; FATORI, DANIEL; MIGUEL, EURIPEDES C.; SHAVITT, ROSELI G.; HOEXTER, MARCELO Q.; BATISTUZZO, MARCELO C.. Caudate volume differences among treatment responders, non-responders and controls in children with obsessive-compulsive disorder. EUROPEAN CHILD & ADOLESCENT PSYCHIATRY, v. 28, n. 12, p. 1607-1617, . (13/08531-5, 18/21934-5, 18/04654-9, 14/50917-0, 09/09949-8)
SATO, JOAO RICARDO; BIAZOLI JR, CLAUDINEI EDUARDO; MOURA, LUCIANA MONTEIRO; CROSSLEY, NICOLAS; ZUGMAN, ANDRE; PICON, FELIPE ALMEIDA; HOEXTER, MARCELO QUEIROZ; AMARO JR, EDSON; MIGUEL, EURIPEDES CONSTANTINO; ROHDE, LUIS AUGUSTO; et al. Association Between Fractional Amplitude of Low-Frequency Spontaneous Fluctuation and Degree Centrality in Children and Adolescents. BRAIN CONNECTIVITY, v. 9, n. 5, p. 379-387, . (16/04983-7, 13/08531-5, 18/21934-5, 14/50917-0, 18/04654-9)
REBELLO, KEILA; MOURA, LUCIANA M.; XAVIER, GABRIELA; SPINDOLA, LETICIA M.; CARVALHO, CAROLINA MUNIZ; HOEXTER, MARCELO QUEIROZ; GADELHA, ARY; PICON, FELIPE; PAN, PEDRO MARIO; ZUGMAN, ANDRE; et al. Association between spontaneous activity of the default mode network hubs and leukocyte telomere length in late childhood and early adolescence. JOURNAL OF PSYCHOSOMATIC RESEARCH, v. 127, . (13/08531-5, 18/21934-5, 14/50917-0, 14/07280-1, 18/04654-9)
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PINAYA, WALTER H. L.; SCARPAZZA, CRISTINA; GARCIA-DIAS, RAFAEL; VIEIRA, SANDRA; BAECKER, LEA; DA COSTA, PEDRO F.; REDOLFI, ALBERTO; FRISONI, GIOVANNI B.; PIEVANI, MICHELA; CALHOUN, VINCE D.; et al. sing normative modelling to detect disease progression in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease in a cross-sectional multi-cohort stud. SCIENTIFIC REPORTS, v. 11, n. 1, . (18/21934-5, 18/04654-9)
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