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Last update: 2023/10/15

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9238-8839

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Current projects

2022 a Atual

FAPEMIG Demanda Universal - Análise de Dados Temporais em Aplicações de Big Data e Internet da Coisas Utilizando Técnicas de Inteligência Computacional Este projeto de pesquisa para a chamada Universal da FAPEMIG propõe o desenvolvimento de modelos de aprendizado de máquina, incluindo redes neurais profundas (deep neural networks), com otimização automática da estrutura e sequência de módulos especializados para extração de características (pipeline), por meio de técnicas de computação evolucionária. As aplicações pretendidas incluem a previsão de séries temporais, detecção e diagnóstico de falhas a partir de dados de sensores, classificação de dados caracterizados por séries temporais, monitoramento de equipamentos e ativos, no âmbito das redes inteligentes (smart grids), redes de sensores industriais e internet das coisas (IoT). O projeto envolve a aplicação da tecnologia proposta para problemas de análise e processamento de grandes massas de dados (big data). Pretende-se considerar séries típicas de aplicações em microrredes e redes inteligentes, que geram grande volume de dados. Os dados coletados serão utilizados na produção de modelos orientados a dados baseados em aprendizado de máquina. Os resultados obtidos nesta pesquisa serão originais e poderão representar grande impacto na área de inteligência artificial e suas aplicações, principalmente em se tratando de análises de dados em aplicações do mundo real. Integrantes: Frederico Gadelha Guimarães (coordenador), Jaime Arturo Ramírez, Cristiano Leite de Castro.

2021 a Atual

CNPq PQ 2020 - Desafios em Inteligência Artificial e Aprendizado de Máquina em Engenharia Elétrica: das Redes Inteligentes à Internet de Energia (IoE) O atual projeto de pesquisa para a Bolsa de Produtividade em Pesquisa CNPq PQ 2020 se relaciona diretamente com temas que o proponente tem investigado e que pretende aprofundar nos próximos anos, em conjunto com seus alunos de pós-graduação. O projeto busca responder aos desafios que se apresentam no tema de Inteligência Artificial (IA) e suas aplicações na área de Engenharia Elétrica e Biomédica. O projeto tem como objetivo geral propor e desenvolver novos métodos e metodologias de IA para aplicações de previsão de séries temporais, análise de dados, classificação, detecção e diagnóstico de falhas, manutenção preditiva, monitoramento de equipamentos e ativos, no âmbito das redes inteligentes (smart grids), redes industriais, IoT e IoE. Os métodos propostos devem satisfazer requisitos de interpretabilidade, transparência, responsabilidade e restrições de escalabilidade e desempenho. O projeto visa contribuir para a consolidação de pesquisas do proponente na área de otimização e inteligência computacional, além de contribuir para o desenvolvimento de novas técnicas de IA, tema relevante e atual na área de Engenharia Elétrica, e suas aplicações para o contexto de redes inteligentes de energia, Internet de Energia (IoE), aplicações industriais no setor elétrico e mineração e aplicações na área da saúde. Integrantes: Frederico Gadelha Guimarães (coordenador).

Current applied research projects

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Recent publications

Articles in journals

Automatic translation of sign language with multi-stream 3D CNN and generation of artificial depth maps
2023. EXPERT SYSTEMS WITH APPLICATIONS.
CML-Cardio: a cascade machine learning model to predict cardiovascular disease risk as a primary prevention strategy
2023. MEDICAL & BIOLOGICAL ENGINEERING & COMPUTING.
Combining embeddings and fuzzy time series for high-dimensional time series forecasting in internet of energy applications
2023. ENERGY.
A systematic review and repeatability study on the use of deep learning for classifying and detecting tuberculosis bacilli in microscopic images
2023. PROGRESS IN BIOPHYSICS & MOLECULAR BIOLOGY.
Combining genetic local search into a multi-population Imperialist Competitive Algorithm for the Capacitated Vehicle Routing Problem
2023. APPLIED SOFT COMPUTING.
Multi-output time series forecasting with randomized multivariate Fuzzy Cognitive Maps
2023. CHAOS SOLITONS & FRACTALS.
Automated construction management platform with image analysis using deep learning neural networks
2023. MULTIMEDIA TOOLS AND APPLICATIONS.
Autonomous data partitioning for type-2 fuzzy set based time series
2023. Evolving Systems.
Machine Learning-Driven Approach for Large Scale Decision Making with the Analytic Hierarchy Process
2023. Mathematics.
Multi-objective Iterated Local Search based on decomposition for job scheduling problems with machine deterioration effect
2022. ENGINEERING APPLICATIONS OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE.
Multi-Objective Evolutionary Algorithm based on Decomposition with an External Archive and Local-Neighborhood Based Adaptation of Weights
2022. Swarm and Evolutionary Computation.
Randomized High Order Fuzzy Cognitive Maps as Reservoir Computing Models: A first introduction and applications
2022. NEUROCOMPUTING.
A Tutorial on Fuzzy Time Series Forecasting Models: Recent Advances and Challenges
2022. LEARNING AND NONLINEAR MODELS.
Time series forecasting using fuzzy cognitive maps: a survey
2022. ARTIFICIAL INTELLIGENCE REVIEW.
Automated diagnosis of schistosomiasis by using faster R-CNN for egg detection in microscopy images prepared by the Kato-Katz technique
2022. NEURAL COMPUTING & APPLICATIONS.
Interval type-2 fuzzy set based time series forecasting using a data-driven partitioning approach
2022. EVOLVING SYSTEMS.
An embedding-based non-stationary fuzzy time series method for multiple output high-dimensional multivariate time series forecasting in IoT applications
2022. NEURAL COMPUTING & APPLICATIONS.
Automated monitoring of construction sites of electric power substations using deep learning
2021. IEEE Access.
Fuzzy Decision Support System for the Calibration of Laboratory-Scale Mill Press Parameters
2021. IEEE Access.
Development and validation of a Brazilian sign language database for human gesture recognition
2021. NEURAL COMPUTING & APPLICATIONS.
Evolving Fuzzy Time Series for Spatio-temporal Forecasting in Renewable Energy Systems
2021. RENEWABLE ENERGY.
Explaining Machine Learning based Diagnosis of COVID-19 from Routine Blood Tests with Decision Trees and Criteria Graphs
2021. COMPUTERS IN BIOLOGY AND MEDICINE.
Visualization Method for Decision-Making: A Case Study in Bibliometric Analysis
2021. Mathematics.
Unmanned-Aerial-Vehicle Routing Problem With Mobile Charging Stations for Assisting Search and Rescue Missions in Postdisaster Scenarios
2021. IEEE Transactions on Systems Man Cybernetics-Systems.
Missões de busca e resgate utilizando drones e plataformas de abastecimento móveis
2021. Revista da Universidade Federal de Minas Gerais.
Multi-objective sustainable capacitated location routing problem formulation in sustainable supply-chain management
2021. ENGINEERING OPTIMIZATION (ONLINE).
ANÁLISE DE USO DO SISTEMA ELÉTRICO AUXILIAR DE UM AQUECEDOR SOLAR, LOCALIZADO EM UM INSTITUTO PÚBLICO NO CENTRO-OESTE DE MINAS GERAIS
2020. Revista Mundi Engenharia, Tecnologia e Gestão (ISSN: 2525-4782).
Evolving clustering algorithm based on mixture of typicalities for stream data mining
2020. Future Generation Computer Systems.
Scalable and customizable benchmark problems for many-objective optimization
2020. APPLIED SOFT COMPUTING.
Distributed Evolutionary Hyperparameter Optimization for Fuzzy Time Series
2020. IEEE Transactions on Network and Service Management.
Preference cone based multi-objective evolutionary algorithm applied to optimal management of distributed energy resources in microgrids
2020. APPLIED ENERGY.
COVID-ABS: An Agent-Based Model of COVID-19 Epidemic to Simulate Health and Economic Effects of Social Distancing Interventions
2020. CHAOS SOLITONS & FRACTALS.
Reference evapotranspiration time series forecasting with ensemble of convolutional neural networks
2020. COMPUTERS AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE.
Probabilistic Forecasting With Fuzzy Time Series
2020. IEEE TRANSACTIONS ON FUZZY SYSTEMS.
Automatic System for Visual Detection of Dirt Buildup on Conveyor Belts Using Convolutional Neural Networks
2020. SENSORS.
Forecasting in non-stationary environments with fuzzy time series
2020. APPLIED SOFT COMPUTING.
Energy savings in a rotary dryer due to a fuzzy multivariable control application
2020. DRYING TECHNOLOGY (ON LINE).
Index-based permutation-diffusion in multiple-image encryption using DNA sequence
2019. OPTICS AND LASERS IN ENGINEERING.
Short-term load forecasting by using a combined method of convolutional neural networks and fuzzy time series
2019. ENERGY.
A MILP model for generation maintenance scheduling coordinated with hydrothermal dispatch
2019. Energy Systems.
An adaptive multi-objective algorithm based on decomposition and large neighborhood search for a green machine scheduling problem
2019. Swarm and Evolutionary Computation.
Unmanned Aerial Vehicle Location Routing Problem With Charging Stations for Belt Conveyor Inspection System in the Mining Industry
2019. IEEE TRANSACTIONS ON INTELLIGENT TRANSPORTATION SYSTEMS.
Differential evolution using ancestor tree for service restoration in power distribution systems
2014. Applied Soft Computing (Print).
Aggregation Trees for Visualization and Dimension Reduction in Many-Objective Optimization
2014. Information Sciences.

Papers in conferences

Multi-objective meta-heuristics for a scheduling problem with sequence-dependent machine deterioration
2022. LIV Simpósio Brasileiro de Pesquisa Operacional (SBPO).
Reference Evapotranspiration Prediction for Precision Agriculture Using Fuzzy Time Series
2022. LIV Simpósio Brasileiro de Pesquisa Operacional (SBPO).
Application of Learned OWA Operators in Pooling and Channel Aggregation Layers in Convolutional Neural Networks
2022. XIX Encontro Nacional de Inteligência Artificial e Computacional.
Interpretable Diagnosis of Skin Cancer Using Deep Learning
2022. XXIV Congresso Brasileiro de Automática.
Classificação de falhas em processo industrial de mineração a partir de uma representação fuzzy de séries temporais
2022. XXIV Congresso Brasileiro de Automática.
Data Augmentation Strategies for Music Composition using Generative Adversarial Networks
2022. XXIV Congresso Brasileiro de Automática.
Aplicação de Modelos Nebulosos Univariados e Multivariados na Previsão de Preços de Minério De Ferro: Um Estudo Comparativo
2022. XXIV Congresso Brasileiro de Automática.
Uma Abordagem de Classificação de Ovos de Parasitos Intestinais Humanos em Imagens Microscópicas usando Redes Neurais Convolucionais
2021. Congresso Brasileiro de Inteligência Computacional.
PDTX: A novel local explainer based on the Perceptron Decision Tree
2021. Congresso Brasileiro de Inteligência Computacional.
Learning Pairwise Comparisons with Machine Learning for Large-Scale Multi-Criteria Decision Making Problems
2021. Congresso Brasileiro de Inteligência Computacional.
Self-Organised Direction Aware Data Partitioning for Type-2 Fuzzy Time Series Prediction
2021. 2021 IEEE International Conference on Fuzzy Systems (FUZZIEEE).
A C4.5 Fuzzy Decision Tree Method for Multivariate Time Series Forecasting
2021. 2021 IEEE International Conference on Fuzzy Systems (FUZZIEEE).
High-dimensional Multivariate Time Series Forecasting using Self-Organizing Maps and Fuzzy Time Series
2021. 2021 IEEE International Conference on Fuzzy Systems (FUZZIEEE).
Local Neighborhood-Based Adaptation of Weights in Multi-Objective Evolutionary Algorithms Based on Decomposition
2021. 2021 IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC).
Previsão de Falta de Equipamento de Carga para Frota de Transporte com base em Aprendizado de Máquina e Cenários de Despacho
2021. Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente (SBAI).
Aplicação do controle nebuloso adaptativo em um eletro ventilador veicular visando aumentar a eficiência energética
2021. Congresso Brasileiro de Sistemas Fuzzy (VI CBSF).
High-dimensional Multivariate Time Series Forecasting in IoT Applications using Embedding Non-stationary Fuzzy Time Series
2021. 2021 IEEE Latin American Conference on Computational Intelligence (LACCI).
Aggregation of Sentiment Analysis Index with Hesitant Fuzzy Sets for Financial Time Series Forecasting
2021. 2021 IEEE World AI IoT Congress (AIIoT).
Solar Energy Forecasting With Fuzzy Time Series Using High-Order Fuzzy Cognitive Maps
2020. 2020 IEEE International Conference on Fuzzy Systems (FUZZIEEE).
Applying Genetic Programming to Improve Interpretability in Machine Learning Models
2020. 2020 IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC).
Deep Learning para Detecção de Componentes em Alimentadores de Subestações
2020. XXXVIII Simpósio Brasileiro de Telecomunicações e Processamento de Sinais.
Optimization of a vehicle's electric fan parameters through evolutionary algorithms aiming a higher energy efficiency
2020. XLI Ibero-Latin-American Congress on Computational Methods in Engineering (CILAMCE).
Conveyor Belt Roller Failure Detection System based on Machine Learning
2020. 7th International Congress on Automation in Mining (Automining2020).
Machine Learning Applied to Fault Prediction in Off-Road Truck
2020. 7th International Congress on Automation in Mining (Automining2020).
Séries Temporais Fuzzy do Tipo-2
2020. Congresso Brasileiro de Automática 2020.
Visão Computacional e Aprendizado de Máquina para Classificação de Componentes em Alimentadores de Subestações Elétricas
2020. Congresso Brasileiro de Automática 2020.
Rastreamento Ocular como Ferramenta para Melhorar o Diagnóstico do Autismo
2020. XXVII Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica (CBEB 2020).
Predição de Risco de Doença Cardiovascular Como Estratégia de Prevenção Primária Utilizando Aprendizado de Máquina e Modelos Explicáveis
2020. XXVII Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica (CBEB 2020).
Tomada de decisão multicritério para classificação de políticas de enfrentamento à COVID-19
2020. LII Simpósio Brasileiro de Pesquisa Operacional (SBPO).
A Distributed Algorithm for Scalable Fuzzy Time Series
2019. Green, Pervasive, and Cloud Computing. GPC 2019.
Incorporation of Region of Interest in a Decomposition-Based Multi-Objective Evolutionary Algorithm
2019. 13th International Conference on Evolutionary and Deterministic Computing for Industrial Applications (EUROGEN).
Bi-Objective CVRP solved using a novel metaheuristic ILS Based on Decomposition
2019. XIII Metaheuristics International Conference.
Roteamento de UAVs com Plataformas de Abastecimento para Inspeção de Correias Transportadoras de Minério
2019. LI Simpósio Brasileiro de Pesquisa Operacional (SBPO).
Um Algoritmo Smart Iterated Local Search para Minimizar o Makespan e o Consumo Total de Energia no Problema de Sequenciamento em Máquinas Idênticas
2019. LI Simpósio Brasileiro de Pesquisa Operacional (SBPO).
Uma formulação de programação matemática para minimizar o makespan e o custo de energia em um problema de sequenciamento em máquinas paralelas
2019. LI Simpósio Brasileiro de Pesquisa Operacional (SBPO).
Sistema para Classificação de Grãos de Café: Uma Comparação entre Redes Neurais Convolucionais e Processamento Digital de Imagens com MLP
2019. ANAIS DO 14º SIMPóSIO BRASILEIRO DE AUTOMAçãO INTELIGENTE.
Otimização Evolutiva de Hiperparâmetros para Modelos de Séries Temporais Nebulosas
2019. ANAIS DO 14º SIMPóSIO BRASILEIRO DE AUTOMAçãO INTELIGENTE.
Um algoritmo Iterated Local Search para o Problema de Sequenciamento de Tarefas em Máquinas Idênticas para minimização de makespan e consumo total de energia
2019. ANAIS DO 14º SIMPóSIO BRASILEIRO DE AUTOMAçãO INTELIGENTE.
Minimizando makespan e custo de energia em um problema de sequenciamento em máquinas paralelas não relacionadas
2019. ANAIS DO 14º SIMPóSIO BRASILEIRO DE AUTOMAçãO INTELIGENTE.
Sistema automático para a inspeção visual de transportadores de correia
2019. ANAIS DO 14º SIMPóSIO BRASILEIRO DE AUTOMAçãO INTELIGENTE.
Desenvolvimento de uma Base de Dados de Sinais de Libras para Aprendizado de Máquina: Estudo de Caso com CNN 3D
2019. ANAIS DO 14º SIMPóSIO BRASILEIRO DE AUTOMAçãO INTELIGENTE.
Otimização Dinâmica Evolucionária para Despacho de Energia em uma Microrrede usando Veículos Elétricos
2019. ANAIS DO 14º SIMPóSIO BRASILEIRO DE AUTOMAçãO INTELIGENTE.
Pareto Cone epsilon-Dominance: Improving Convergence and Diversity in Multiobjective Evolutionary Algorithms
2011. 6th International Conference on Evolutionary Multi-Criterion Optimization (EMO 2011).

Extended abstracts in conferences

Robust Design Methodology with Surrogate-Assisted Evolutionary Algorithm
2016. The 17th International IGTE Symposium on Numerical Field Calculation in Electrical Engineering.
A Coevolutionary Method for Multi-Objective Robust Optimization
2016. The 17th International IGTE Symposium on Numerical Field Calculation in Electrical Engineering.
Algoritmo ILS usando estrategias de clusterización en la solución del problema CLRP
2015. Congreso de la Asociación Colombiana de Investigación de Operaciones (ASOCIO).
A competitive co-evolutionary algorithm for constrained robust design
2014. 9th IET International Conference on Computation in Electromagnetics (CEM 2014).
A New Robust Dominance Criterion for Multi-Objective Optimization
2014. 16th Conference on Electromagnetic Field Computation (CEFC).

Abstracts in conferences

Redes de sensores sem fio modeladas como redes complexas: uma heurística baseada em algoritmos genéticos
2009. 1a Escola Luso-Brasileira de Computação Evolutiva (ELBCE).
Mutação por Matriz de Covariância Amostral da População em Estratégias Evolutivas
2009. 1a Escola Luso-Brasileira de Computação Evolutiva (ELBCE).
GRASP e Redes Neurais Auto-Organizáveis: Uma Meta-Heurística para a Solução do TSP
2009. 1a Escola Luso-Brasileira de Computação Evolutiva (ELBCE).
Um operador de busca local baseado em aproximações quadráticas e LMI
2009. 1a Escola Luso-Brasileira de Computação Evolutiva (ELBCE).
Uma Versão Discreta da Metaheurística Evolução Diferencial para Otimização Combinatória
2009. 1a Escola Luso-Brasileira de Computação Evolutiva (ELBCE).

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Current students

MS

Bruno Oliveira Monteiro. Implementação de um framework para detecção de anomalias em dados de sensores de barragens de rejeito dentro da camada PIMS. Início: 2022. Universidade Federal de Ouro Preto (Co orientador)
Flávio Mauricio da Cunha Souza. Sistema automatizado hibrido para suporte a decisão sobre ativos de minério de ferro. Início: 2022. Universidade Federal de Ouro Preto (Co orientador)
Eliezer Timoteo da Silva Sanhá. A definir. Início: 2022. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Gabriel Alexandre Terra Almeida. A definir. Início: 2021. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)

PhD

Patrícia de Oliveira e Lucas. Aprendizado de Máquina Automatizado para Previsão de Séries Temporais. Início: 2022. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Elias José de Rezende Freitas. Planejamento de movimento descentralizado de sistemas multi-robôs em ambiente dinâmico. Início: 2022. Universidade Federal de Minas Gerais (Co orientador)
Fabricio Javier Erazo Costa. Aprendizagem de representação utilizando lógica nebulosa. Início: 2022. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Roger Ferreira da Silva. Avaliação Automática de Qualidade de Mamografia a partir de Imagens de Fantomas de Mama: Aprendizado Profundo e Explicabilidade. Início: 2022. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Luiz Rogerio de Freitas. Aprendizado de máquina e otimização heurística em processos de manutenção preditiva da instrumentação industrial. Início: 2020. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Mateus Clemente de Sousa. Algoritmo Evolucionário para Resolução de uma Nova Formulação de Problema de Otimização Robusta com Ruídos. Início: 2020. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Felipe Augusto Rocha da Silva. Classificação de séries temporais por um modelo de redes neurais convolucionais e séries temporais fuzzy. Início: 2020. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Hugo Vinicius Bitencourt Paula. Metodologia de aprendizado em ambientes não-estacionários aplicada na previsão da geração de sistemas fotovoltaicos. Início: 2020. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Hélder Seixas Lima. Classificação das dinâmicas da COVID-19 nos municípios brasileiros: análise das variáveis relacionadas e consequências sociais da pandemia. Início: 2020. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Arthur Caio Vargas e Pinto. Interval Type-2 Fuzzy Set Based Time Series Forecasting Using a Data-Driven Partitioning Approach. Início: 2020. Universidade Federal de Juiz de Fora (Co orientador)
Babak Rezaei. A New Metaheuristic Approach For Solving Vehicle Routing Problems. Início: 2019. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Omid Orang. High-order Fuzzy Cognitive Maps and Deep Randomized Networks for Time Series and Nonlinear Dynamical Systems. Início: 2019. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Thales Francisco Mota Carvalho. Técnicas de Inteligência Computacional Aplicadas ao Diagnóstico de Tuberculose. Início: 2019. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Leonardo Augusto Ferreira. Investigação de Técnicas de Computação Evolucionária para interpretabilidade de modelos de Aprendizado de Máquina. Início: 2019. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Vívian Ludimila Aguiar Santos. Problema de Sequenciamento de Tarefas em Máquinas Paralelas Não Relacionadas com Efeito de Deterioração da Máquina. Início: 2018. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)

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