Supercomputador viabiliza pesquisas da USP nas áreas ambiental e agrícola

Capacidade de processamento do cluster tornou possível criar mapas e modelos estatísticos que dão suporte à criação de políticas públicas

Por - Editorias: Universidade - URL Curta: jornal.usp.br/?p=218559
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Na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) da USP, em Piracicaba, o meio ambiente é assunto diário. Por ser referência nacional nos estudos relacionados à agricultura, a Esalq tem pesquisadores que desenvolvem projetos em parceria com instituições do governo. É o caso do Grupo de Políticas Públicas (GPP), que surgiu do Laboratório de Planejamento de Uso do Solo e Conservação (Geolab).

“Entre 1999 e o ano passado, quando o GPP foi finalmente institucionalizado na Esalq, nós trabalhamos com vários temas da interface entre meio ambiente e agricultura. Trabalhamos com o Ministério do Meio Ambiente, do Desenvolvimento Agrário, da Agricultura e outras organizações com uma agenda muito ampla envolvendo temas de reforma agrária, crédito fundiário, programas de pagamento por serviços ambientais, compras públicas, enfim”, conta Gerd Sparovek, coordenador do Geolab.

O Geolab trabalha com iniciativas que tenham retorno social. Recentemente, o grupo ganhou um aliado importante nos projetos: é um supercomputador (cluster) que realiza operações a uma velocidade aproximadamente 5 mil vezes maior que um computador comum. A máquina, conhecida como Euler, é do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos.

O pesquisador da Esalq Arthur Fendrich descobriu o poder do cluster durante sua pesquisa de mestrado. “Surgimos com a ideia, a metodologia e, quando começamos a executar, vimos que com um único computador seria inviável fazer essas contas. Uma operação levava dias e nós faríamos várias.”

De acordo com Fendrich, a série de processamentos com o Euler foi finalizada em semanas. Antes de saber da existência da máquina, eles acreditavam que esse processo demoraria meses. “Conseguimos testar várias alternativas e chegar a um modelo estatístico bom graças à capacidade de processamento que ganhamos com o Euler”, comemora.

Em parceria com o Instituto de Manejo e Certificação Florestal e Agrícola (Imaflora), o grupo desenvolveu um atlas agropecuário, que mostra informações como mapa de carbono, limites da malha fundiária e as terras públicas e privadas de todo o Brasil. O mapa fica disponível gratuitamente na internet para qualquer interessado.

“O primeiro benefício do cluster foi conseguirmos melhorar a precisão dos cálculos. Quando aumentamos a capacidade de processamento com novas células, conseguimos inclusive processar coisas novas, o que antes não era possível por uma limitação computacional. Hoje, para os 7,5 milhões de imóveis, conseguimos fazer essas contas de uma maneira muito mais refinada que antes”, completa Arthur Fendrich.

Portaria ministerial

Outra pesquisa importante desenvolvida pelos pesquisadores do Geolab se tornou uma portaria ministerial. O projeto mapeou as áreas irrigadas e lugares com potencial para ampliar a água disponível, infraestrutura e energia elétrica, que são parâmetros importantes para a implementação de áreas irrigadas.

“Além disso, o projeto apontava as áreas que já tinham problemas, já não tinham mais água disponível para fazer a irrigação. Com isso, o gestor conseguia fazer um bom planejamento, e em cima desse planejamento ele consegue indicar políticas que conseguem atender e fazer essa expansão da agricultura irrigada de uma forma ordenada, ou seja, uma otimização de recursos”, explica o pesquisador Rodrigo Maule.

Além das pesquisas a nível nacional, o cluster do CeMEAI também dá um suporte importante a trabalhos no Estado de São Paulo. Um deles é desenvolvido em parceria com instituições públicas para melhorar a fiscalização ambiental das propriedades rurais. “A partir de uma demanda da Fapesp junto à Secretaria do Estado, foi necessário um projeto para que se pudesse entender como ocorre a questão da aplicação da legislação ambiental dentro do Estado visando à compensação. É possível observar toda a questão da vegetação e uso de solo de acordo com o mapa criado ou com a base de dados espaciais desenvolvida”, descreve o pesquisador Paulo André Tavares.

“Fazer estudos regionais, mais generalistas, ajuda a tomar as decisões, mas operar uma decisão de política pública depende de escala e precisão espacial, e é isso que o cluster trouxe para nós – esse potencial de conseguir alinhar o que são processamentos mais gerais sobre como a coisa toda vai funcionar, que você consegue fazer com uma infraestrutura computacional mais simples, e aprofundar esses estudos até a escala local”, reforça Gerd Sparovek.

“Nós trabalhamos em vários projetos, com vários ministérios, e nesses estudos normalmente utilizamos muitas modelagens, que trabalham com bases de dados de nível nacional, que são bem pesadas. Para isso, precisamos ter recurso computacional muito forte, e essa parceria com o CeMEAI veio ajudar muito nisso”, finaliza Rodrigo Maule.

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 / Assessoria Cepid-CeMEAI

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