PARA ESTUDANTES DE COMPUTAÇÃO

Para estudantes de computação: visão computacional que ajuda cirurgiões

O que desenvolvedores e futuros engenheiros de aprendizado de máquina recebem: dados e problemas reais, engenharia de nível industrial, um portfólio aberto, revisão de código, um domínio médico, teses e publicações.

Esta página ainda está sendo revisada por nossos especialistas científicos, clínicos e jurídicos. Ela descreve planos, não trabalho concluído.

Em resumo

O projeto constrói modelos abertos de visão computacional para a cirurgia: eles reconhecem no vídeo órgãos, instrumentos e as fases de uma operação. O código é aberto, os dados vêm de conjuntos de dados cirúrgicos publicados, e cirurgiões e estudantes de medicina trabalham ao lado dos engenheiros.

Para você, é a chance de resolver um problema real com dados reais, de escrever código revisado por engenheiros experientes e de construir um portfólio aberto que pode mostrar a qualquer empregador ou orientador.

O que você recebe

Um problema real em vez de um exercício

Não mais um Titanic ou MNIST, mas gravações de operações reais: fumaça, reflexos, sangue, órgãos escondidos atrás de instrumentos, vídeos longos e poucos quadros anotados. Aqui se vê por que uma boa pontuação de validação não garante nada e como a pesquisa difere de um tutorial.

Visão computacional em escala real

Segmentação de órgãos e instrumentos, reconhecimento de fases cirúrgicas em vídeo, detecção e rastreamento de instrumentos, pré-anotação com o Segment Anything 2. Ablações, execuções repetidas, intervalos de confiança e comparações justas, seguindo as regras das publicações científicas.

Engenharia de nível industrial

Testes e CI em cada pull request, revisão de código, versões de dados no DVC, configuração no Hydra, experimentos no MLflow, serviços FastAPI em Docker. A infraestrutura do projeto é definida como código: Kubernetes, Terraform, Helm. Não é um ambiente de treino de sala de aula; os anotadores o usam.

Um portfólio aberto

Seus commits e pull requests ficam num repositório público sob a licença Apache-2.0. Você pode linkar a partir do currículo: um empregador vê código real, discussão e revisão, não uma linha dizendo «conhece PyTorch». Um perfil na página da equipe é publicado com o seu consentimento.

Revisão de engenheiros experientes

Outro colaborador revisa cada mudança. O retorno é específico e respeitoso: por que este teste é melhor, onde há vazamento de dados, como tornar um experimento reprodutível. Procuramos responder ao primeiro pull request de quem chega em até 48 horas.

Um domínio médico

Você aprenderá em que o software médico difere do software comum: desidentificação, divisões por paciente em vez de por quadro, licenças de conjuntos de dados, responsabilidade pelos erros de um modelo. Você discutirá os problemas com cirurgiões e estudantes de medicina, uma experiência interdisciplinar rara que empresas de IA médica e grupos de pesquisa valorizam.

Teses, trabalhos de curso e estágios

Reunimos mais de 50 temas de pesquisa, mais de vinte deles técnicos: da comparação de arquiteturas de segmentação à desidentificação de vídeo e à infraestrutura para IA médica. Somente a sua universidade pode reconhecer o trabalho no projeto como estágio; a pedido, o projeto confirma o volume e o conteúdo do seu trabalho.

Publicações e congressos

Você pode apresentar resultados em congressos estudantis, sessões de jovens pesquisadores e workshops de visão computacional médica. A autoria das publicações do projeto segue o acordo de contribuição.

No que você pode trabalhar

  • Dados. Carregadores e conversores de conjuntos de dados abertos, divisões por paciente sem vazamentos, fichas de dados.
  • Modelos. Modelos de referência para segmentação e reconhecimento de fases, ablações, aceleração até o tempo real.
  • Avaliação. Métricas, intervalos de confiança, um benchmark aberto e uma classificação.
  • Anotação. Integração de modelos de pré-anotação no CVAT, aprendizado ativo, verificações automáticas da qualidade da anotação.
  • Desidentificação. Leitura de texto nas telas dos equipamentos médicos, detecção de rostos e de quadros fora do corpo.
  • Serviços e MLOps. FastAPI, Docker, MLflow, CI.
  • Web. O site do projeto em Astro e TypeScript, ferramentas didáticas para estudantes de medicina.
  • Testes e qualidade. Casos extremos, verificações de dados, testes com dados sintéticos.
  • Infraestrutura. Kubernetes, Terraform, Helm. É um sistema de produção, então o trabalho de infraestrutura é para colaboradores que já se estabeleceram no projeto; o acesso é concedido à parte.

Tecnologias

Python 3.10+, PyTorch, torchvision, OpenCV, Albumentations, Hydra, MLflow, DVC, FastAPI, Docker, pytest, GitHub Actions. Anotação: CVAT e Segment Anything 2. Web: Astro e TypeScript. Infraestrutura: Kubernetes, Terraform, Helm.

Você não precisa saber tudo de antemão; vai aprendendo pelo caminho.

Como funciona

  1. Escolha uma tarefa. Comece por uma boa primeira issue ou proponha a sua.
  2. Uma primeira contribuição em cerca de 30 minutos. As instruções passo a passo estão na página Contribuir.
  3. Revisão e discussão. Um colaborador experiente revisa sua mudança e você a aprimora.
  4. Tarefas maiores. Um módulo, um experimento, um serviço, junto com a pessoa responsável pela área.
  5. Seu próprio tema. Opcionalmente, um trabalho de curso, uma tese ou um artigo da lista de temas ou de uma ideia sua.

Tempo: cerca de quatro horas por semana, à distância, quando lhe convier. A maioria das primeiras tarefas não precisa de GPU: testes, conversores e métricas rodam num notebook comum. Como conseguir computação para treinar modelos é combinado na issue.

Quem procuramos

  • Estudantes de engenharia de software, matemática aplicada e computação, ciência de dados e cursos afins: graduação a partir do segundo ano, mestrado e doutorado.
  • Pessoas interessadas em visão computacional, aprendizado de máquina, MLOps, back end, front end, DevOps ou testes.

Você precisa de Python básico e git. A experiência em aprendizado de máquina ajuda no trabalho com modelos, mas não é obrigatória para o resto.

O que saber antes

  • Sem dados de pacientes. Trabalhamos apenas com conjuntos de dados publicados que cada pessoa baixa sob os termos da licença. Nunca envie dados médicos ao repositório, nem mesmo desidentificados.
  • Apenas para uso em pesquisa. Os modelos do projeto não se destinam a diagnóstico nem tratamento.
  • Assinatura DCO. Cada commit é assinado (git commit -s) para confirmar que você tem o direito de contribuir com o código.
  • Um resultado negativo é um resultado. Um experimento que mostra honestamente que uma ideia não funciona é valioso para o projeto.

Para docentes de universidades técnicas

O projeto serve para trabalhos de curso e teses, projetos em equipe de um semestre e estágios acadêmicos ou profissionais. Pegue um tema pronto da lista ou proponha o seu, inclusive temas conjuntos com estudantes de medicina. Escreva para support@opensurgicalvision.org com o assunto «Department: technical university» (em inglês, para que a equipe classifique as mensagens) e combinaremos o formato.

Como participar

Comece por uma boa primeira issue e apresente-se nas discussões do projeto. Se preferir e-mail, escreva para support@opensurgicalvision.org com o assunto «Student: engineering».

Estuda medicina? Você tem sua própria página.

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