Estudante do ensino médio do Cefet Petrópolis assina artigo em renomada revista científica

O aluno João Pedro Mayworm, do 3º ano do ensino médio integrado ao técnico em Telecomunicações do Cefet/RJ Petrópolis, é um dos autores do artigo “A Novel Bias-Variance Decomposition of the LMS Algorithm Learning Behavior”, publicado em março deste ano na revista científica Journal of Communication and Information Systems (JCIS).

Foto: divulgação

Desenvolvimento do trabalho

O trabalho foi desenvolvido em coautoria com os professores da unidade Diego Haddad e Luís Tarrataca, além de Flávio Henrique Meira, aluno de mestrado do Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica (PPEEL) do Cefet/RJ.

De acordo com João Pedro, bolsista do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica (Pibic-EM), ele e o professor Diego iniciaram, em março de 2024, um projeto de pesquisa na área de filtragem adaptativa. A partir do estudo, em 2025, surgiu a ideia do artigo publicado.

Segundo o professor e orientador Diego Haddad, a publicação apresenta uma contribuição teórica inovadora para o estudo de algoritmos adaptativos, amplamente utilizados em aplicações como comunicações digitais, cancelamento de ruído e identificação de sistemas.

João Pedro destacou que sua maior contribuição foi o desenvolvimento matemático que deu origem às equações analíticas, além do aprimoramento dos códigos de programação responsáveis pelos gráficos presentes no trabalho. “Foi uma experiência incrível pesquisar, ser orientado por ótimos professores e, por fim, escrever um artigo em revista cientifica, algo que, com certeza, me ajudará muito no meu currículo. E tudo isso sempre com o apoio dos meus pais, amigos e do Cefet/RJ”, afirmou.

Diego Haddad também enalteceu a conquista do aluno: “a publicação de um artigo desse nível, ainda durante o curso técnico integrado, evidencia o potencial acadêmico do estudante e a qualidade da formação oferecida pelo Cefet/RJ. O trabalho também reforça a atuação da unidade Petrópolis em pesquisa de ponta na área de engenharia elétrica e processamento de sinais”.

Sobre a pesquisa

“A pesquisa propõe uma nova forma de analisar o comportamento de aprendizagem do algoritmo LMS (Least Mean Squares), um dos algoritmos mais fundamentais do aprendizado de máquina e do processamento adaptativo de sinais. Estudado intensamente pela comunidade científica há mais de quatro décadas, o LMS possui uma dinâmica de aprendizado sofisticada, cujo entendimento completo ainda representa um desafio teórico relevante. Nesse contexto, contribuições analíticas capazes de elucidar seu comportamento são raras e altamente valorizadas na literatura especializada”, declarou Diego.

O docente explicou que o trabalho introduz uma decomposição do erro em termos de viés (bias) e variância (variance), permitindo compreender com maior precisão como o algoritmo evolui ao longo do tempo, mesmo em cenários mais realistas, nos quais os sinais de entrada não seguem distribuições gaussianas.

“Esse tipo de análise é fundamental porque ajuda a prever o desempenho do algoritmo em situações práticas, onde os sinais são correlacionados e não necessariamente gaussianos. O modelo desenvolvido permite orientar a escolha de parâmetros e compreender fenômenos que não eram bem explicados anteriormente”, ressaltou.

Segundo o professor, entre os avanços apresentados, destaca-se a obtenção de expressões analíticas fechadas para descrever o comportamento transitório e em regime permanente do algoritmo, além da identificação de efeitos importantes durante o processo de aprendizagem, como o crescimento temporário da variância dos coeficientes estimados antes da convergência.

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