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README.md CHANGED
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  ---
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- title: PreviDengueAPI
3
- repository: https://github.com/IonMateus/PreviDengue
4
- subdirectory: api/
5
- emoji: 🦟
6
- colorFrom: blue
7
- colorTo: green
8
- sdk: docker
9
- pinned: false
10
- license: mit
11
- short_description: 'Identificação de Focos e Surtos de Dengue'
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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- Check out the configuration reference at https://huggingface.co/docs/hub/spaces-config-reference
 
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+ # 🦟 PreviDengue
2
+
3
+ ### Uma Abordagem Multidisciplinar com Inteligência Artificial para o Monitoramento e Previsão da Dengue
4
+
5
+ ---
6
+
7
+ [![Status](https://img.shields.io/badge/Status-Em%20Desenvolvimento-yellowgreen)](https://github.com/seu-usuario/seu-repo)
8
+ [![Tecnologias](https://img.shields.io/badge/Python-3.x-blue)](https://www.python.org/)
9
+ [![Licença](https://img.shields.io/badge/Licen%C3%A7a-MIT-blue)](https://github.com/seu-usuario/seu-repo/blob/main/LICENSE)
10
+
11
+ ---
12
+
13
+ ## 💡 Sobre o Projeto
14
+
15
+ O **PreviDengue** é uma plataforma inovadora que integra inteligência artificial e dados geoespaciais e epidemiológicos para criar uma ferramenta poderosa no combate à dengue. O projeto, que nasceu da necessidade de soluções proativas de saúde pública, evoluiu para um sistema focado em dois pilares principais: a **detecção de focos do mosquito** e a **previsão de surtos epidemiológicos**.
16
+
17
+ Nossa missão é fornecer aos agentes públicos e à comunidade uma ferramenta acessível e precisa, unificando a análise de dados complexos em um **dashboard intuitivo** que permite o planejamento estratégico de ações preventivas e de combate.
18
+
19
+ ---
20
+
21
+ ## 🌍 Veja o PreviDengue em Ação
22
+
23
+ Você pode explorar a versão de demonstração do projeto e suas funcionalidades agora mesmo.
24
+
25
+ **Acesse a plataforma aqui: [https://previdengue.vercel.app/](https://previdengue.vercel.app/)**
26
+
27
  ---
28
+
29
+ ## 🚀 Funcionalidades Principais
30
+
31
+ ---
32
+
33
+ Nosso sistema é estruturado em dois módulos principais, ambos acessíveis através de uma interface unificada para uma análise composta dos dados.
34
+
35
+ ### **Módulo de Detecção de Focos 🛰️**
36
+
37
+ Utilizamos Visão Computacional para analisar imagens aéreas de alta resolução e identificar potenciais criadouros do mosquito *Aedes aegypti*.
38
+
39
+ > **🧠 Como Funciona:** O algoritmo **YOLO (You Only Look Once)** escaneia as imagens para detectar objetos como piscinas e caixas d'água. Cada área recebe uma **pontuação de risco** baseada nos criadouros identificados, e os resultados são exibidos em um **mapa de calor** interativo para fácil visualização.
40
+
41
+ ### **Módulo de Previsão de Surtos 📈**
42
+
43
+ Este módulo utiliza modelos de aprendizado de máquina para prever a tendência de casos de dengue, auxiliando na alocação de recursos e na preparação de campanhas de saúde.
44
+
45
+ > **🧠 Como Funciona:** Um modelo de **Rede Neural LSTM (Long Short-Term Memory)** é treinado com uma série histórica de dados do **DATASUS** e dados climáticos da **API da NASA**. A IA é capaz de capturar padrões complexos para prever picos de casos, permitindo que as autoridades tomem medidas preventivas antes que um surto se estabeleça.
46
+
47
+ ---
48
+
49
+ ## 🛠️ Tecnologias Utilizadas
50
+
51
+ ---
52
+
53
+ Este projeto foi construído com uma stack de tecnologias modernas para garantir eficiência, escalabilidade e performance.
54
+
55
+ | Categoria | Tecnologia |
56
+ | :--- | :--- |
57
+ | **Linguagem** | ![Python](https://img.shields.io/badge/Python-3.x-blue?style=for-the-badge&logo=python&logoColor=white) ![JavaScript](https://img.shields.io/badge/JavaScript-ES6+-F7DF1E?style=for-the-badge&logo=javascript&logoColor=black) |
58
+ | **IA** | ![YOLO](https://img.shields.io/badge/YOLO-Ultralytics-orange?style=for-the-badge&logo=yolo&logoColor=white) ![LSTM](https://img.shields.io/badge/LSTM-Neural%20Network-red?style=for-the-badge&logo=tensorflow&logoColor=white) |
59
+ | **Backend** | ![FastAPI](https://img.shields.io/badge/FastAPI-0.111.0-009688?style=for-the-badge&logo=fastapi) |
60
+ | **Frontend** | ![Next.js](https://img.shields.io/badge/Next.js-14-black?style=for-the-badge&logo=next.js&logoColor=white) |
61
+ | **Hospedagem** | ![Vercel](https://img.shields.io/badge/Vercel-000000?style=for-the-badge&logo=vercel&logoColor=white) ![Hugging Face](https://img.shields.io/badge/Hugging%20Face-FFBE00?style=for-the-badge&logo=hugging-face&logoColor=black) |
62
+
63
+ ---
64
+
65
+ ## 🏗️ Arquitetura do Sistema
66
+
67
+ ---
68
+
69
+ O **PreviDengue** é composto por uma arquitetura em camadas que garante flexibilidade e desacoplamento entre os componentes.
70
+
71
+ ### **Frontend**
72
+ A interface web, desenvolvida com **[Nome da Tecnologia]**, é a camada de apresentação que interage com o usuário. Ela se comunica com o backend para exibir o dashboard, o mapa de calor e permitir a submissão de imagens.
73
+
74
+ ### **Backend**
75
+ Construído com **FastAPI**, o backend atua como um hub central. Ele recebe as requisições do frontend, gerencia o fluxo de dados e se comunica com as APIs dos modelos de IA para obter os resultados de detecção e previsão.
76
+
77
+ ### **Módulos de IA**
78
+ Os modelos **YOLO** (para detecção) e **LSTM** (para previsão) são treinados em ambiente de nuvem (**Google Colab**) e expostos como **APIs RESTful** separadas, utilizando a plataforma **Hugging Face**. Essa abordagem garante que o processamento pesado seja feito na nuvem, otimizando o desempenho do sistema.
79
+
80
+ ---
81
+
82
+ ## 🧭 Como Usar
83
+
84
+ ---
85
+
86
+ O projeto ainda está em desenvolvimento, mas o código-fonte estará disponível em breve. Para rodar a aplicação localmente:
87
+
88
+ 1. Clone este repositório:
89
+ ```bash
90
+ git clone [https://github.com/seu-usuario/seu-repo.git](https://github.com/seu-usuario/seu-repo.git)
91
+ cd seu-repo
92
+ ```
93
+ 2. Instale as dependências. Siga as instruções específicas nas pastas `backend` e `frontend`.
94
+ ```bash
95
+ # Para o backend
96
+ pip install -r requirements.txt
97
+ # Para o frontend
98
+ npm install
99
+ ```
100
+ 3. Inicie o servidor de desenvolvimento.
101
+ ```bash
102
+ # Primeiro, inicie o backend
103
+ python main.py
104
+ # Em um novo terminal, inicie o frontend
105
+ npm run dev
106
+ ```
107
+
108
+ > **Nota:** Certifique-se de configurar as variáveis de ambiente necessárias para acessar as APIs de IA.
109
+
110
+ ---
111
+
112
+ ## 🧑‍🤝‍🧑 Equipe
113
+
114
+ ---
115
+
116
+ O **PreviDengue** é um projeto de Trabalho de Conclusão de Curso do Colégio Técnico de Campinas (COTUCA - UNICAMP), desenvolvido por:
117
+
118
+ * **Arthur Gama Jorge** – [cc23578@g.unicamp.br](mailto:cc23578@g.unicamp.br)
119
+ * **Daniel Dorigan de Carvalho Campos** – [cc23124@g.unicamp.br](mailto:cc23124@g.unicamp.br)
120
+ * **Ion Mateus Nunes Oprea** – [cc23135@g.unicamp.br](mailto:cc23135@g.unicamp.br)
121
+
122
+ **Orientadora:** Andréia
123
+ **Coorientador:** Guilherme
124
+
125
+ ---
126
+
127
+ ## 📜 Licença
128
+
129
  ---
130
 
131
+ Este projeto está licenciado sob a Licença **[Nome da Licença, ex: MIT]** - veja o arquivo [LICENSE.md](https://github.com/seu-usuario/seu-repo/blob/main/LICENSE) para mais detalhes.
api/.DS_Store ADDED
Binary file (6.15 kB). View file
 
api/.gitattributes ADDED
@@ -0,0 +1,38 @@
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
+ pip install git-filter-repo
2
+ *.7z filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
3
+ *.arrow filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
4
+ *.bin filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
5
+ *.bz2 filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
6
+ *.ckpt filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
7
+ *.ftz filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
8
+ *.gz filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
9
+ *.h5 filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
10
+ *.joblib filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
11
+ *.lfs.* filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
12
+ *.mlmodel filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
13
+ *.model filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
14
+ *.msgpack filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
15
+ *.npy filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
16
+ *.npz filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
17
+ *.onnx filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
18
+ *.ot filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
19
+ *.parquet filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
20
+ *.pb filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
21
+ *.pickle filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
22
+ *.pkl filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
23
+ *.pt filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
24
+ *.pth filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
25
+ *.rar filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
26
+ *.safetensors filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
27
+ saved_model/**/* filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
28
+ *.tar.* filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
29
+ *.tar filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
30
+ *.tflite filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
31
+ *.tgz filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
32
+ *.wasm filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
33
+ *.xz filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
34
+ *.zip filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
35
+ *.zst filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
36
+ *tfevents* filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
37
+ models/checkpoints/*.keras filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
38
+ *.keras filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
api/app.py ADDED
@@ -0,0 +1,84 @@
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
+ import uvicorn
2
+ from fastapi import Body, FastAPI, UploadFile, File, Response
3
+ from fastapi.responses import JSONResponse
4
+ from fastapi.middleware.cors import CORSMiddleware
5
+ import traceback
6
+ import numpy as np
7
+ import json
8
+
9
+ from detect import DengueDetector
10
+ from predict import DenguePredictor
11
+
12
+ def default_json_serializer(obj):
13
+ if isinstance(obj, np.integer):
14
+ return int(obj)
15
+ elif isinstance(obj, np.floating):
16
+ return float(obj)
17
+ elif isinstance(obj, np.ndarray):
18
+ return obj.tolist()
19
+ raise TypeError(f"Object of type {obj.__class__.__name__} is not JSON serializable")
20
+
21
+ detector: DengueDetector = None
22
+ predictor: DenguePredictor = None
23
+
24
+ app = FastAPI()
25
+
26
+ # --- Crie um evento de startup para carregar os modelos ---
27
+ @app.on_event("startup")
28
+ async def startup_event():
29
+ global detector, predictor
30
+ print("Executando evento de startup: Carregando os módulos de IA...")
31
+ detector = DengueDetector()
32
+ predictor = DenguePredictor()
33
+ print("Módulos de IA carregados com sucesso. API pronta.")
34
+
35
+ # --- CORS ---
36
+ origins = ["https://previdengue.vercel.app", "http://localhost:3000", "*"]
37
+ app.add_middleware(
38
+ CORSMiddleware,
39
+ allow_origins=origins,
40
+ allow_credentials=True,
41
+ allow_methods=["*"],
42
+ allow_headers=["*"]
43
+ )
44
+
45
+ # --- Rotas ---
46
+ @app.get("/")
47
+ def health_check():
48
+ return {"status": "ok", "message": "API de Dengue rodando!"}
49
+
50
+ @app.post("/detect/")
51
+ async def detect(file: UploadFile = File(...)):
52
+ if detector is None:
53
+ return JSONResponse(status_code=503, content={"error": "Detector ainda não foi inicializado."})
54
+ try:
55
+ content = await file.read()
56
+ result = detector.detect_image(content)
57
+ return JSONResponse(content=result)
58
+ except Exception as e:
59
+ return JSONResponse(status_code=500, content={"error": str(e)})
60
+
61
+
62
+ @app.post("/predict/")
63
+ async def predict_dengue_route(payload: dict = Body(...)):
64
+ if predictor is None:
65
+ return JSONResponse(status_code=503, content={"error": "Preditor ainda não foi inicializado."})
66
+ try:
67
+ ibge_code_str = payload.get("ibge_code")
68
+ if ibge_code_str is None:
69
+ raise ValueError("O campo 'ibge_code' é obrigatório.")
70
+
71
+ ibge_code = int(ibge_code_str)
72
+ result = predictor.predict(ibge_code)
73
+
74
+ json_content = json.dumps(result, default=default_json_serializer)
75
+
76
+ return Response(content=json_content, media_type="application/json")
77
+
78
+ except Exception as e:
79
+ tb_str = traceback.format_exc()
80
+ print(tb_str)
81
+ return JSONResponse(status_code=500, content={
82
+ "error": str(e),
83
+ "traceback": tb_str
84
+ })
api/detect.py ADDED
@@ -0,0 +1,54 @@
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
+ from collections import Counter
2
+ import numpy as np
3
+ from PIL import Image
4
+ from io import BytesIO
5
+ from ultralytics import YOLO
6
+
7
+ class DengueDetector:
8
+ def __init__(self, model_path="./models/DetectsmallTest1.pt"):
9
+ self.model = YOLO(model_path)
10
+ self.names = self.model.names
11
+
12
+ def calculate_intensity(self, objects):
13
+ weights = {"piscina": 9, "caixa_agua": 4, "carro": 1}
14
+ score = sum(weights.get(obj["class"], 0) for obj in objects)
15
+ return score
16
+
17
+ def detect_image(self, image_bytes):
18
+ # Carregar imagem da memória
19
+ img = Image.open(BytesIO(image_bytes)).convert("RGB")
20
+ img_np = np.array(img) # YOLO aceita np.array diretamente
21
+ height, width = img_np.shape[:2]
22
+
23
+ # Detectar objetos
24
+ results = self.model(img_np)
25
+ result = results[0]
26
+ boxes = result.boxes
27
+ class_ids = boxes.cls.tolist()
28
+ confidences = boxes.conf.tolist()
29
+ class_names = [self.names[int(cls)] for cls in class_ids]
30
+ counts = Counter(class_names)
31
+
32
+ # Construir lista de detecções
33
+ detections = []
34
+ for i in range(len(boxes)):
35
+ x1, y1, x2, y2 = map(float, boxes.xyxy[i])
36
+ conf = float(confidences[i])
37
+ cls_id = int(class_ids[i])
38
+ detections.append({
39
+ "class": self.names[cls_id],
40
+ "confidence": round(conf, 4),
41
+ "box": {
42
+ "x1": x1, "y1": y1, "x2": x2, "y2": y2,
43
+ "original_width": width, "original_height": height
44
+ }
45
+ })
46
+
47
+ intensity_score = self.calculate_intensity(detections)
48
+
49
+ return {
50
+ "total": len(class_ids),
51
+ "contagem": counts,
52
+ "objetos": detections,
53
+ "intensity_score": intensity_score
54
+ }
api/models/.DS_Store ADDED
Binary file (6.15 kB). View file
 
api/models/DetectsmallTest1.pt ADDED
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3
+ size 22508451
api/models/checkpoints/model_checkpoint_best_city.keras ADDED
@@ -0,0 +1,3 @@
 
 
 
 
1
+ version https://git-lfs.github.com/spec/v1
2
+ oid sha256:3b2f243729883b59055234a45b00f16892e60e5b948003ec3c27dc4d022e88a5
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+ size 2505166
api/models/checkpoints/test_checkpoint1.keras ADDED
@@ -0,0 +1,3 @@
 
 
 
 
1
+ version https://git-lfs.github.com/spec/v1
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+ size 421650
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+ size 907
api/models/scalers/scaler_static_global.pkl ADDED
@@ -0,0 +1,3 @@
 
 
 
 
1
+ version https://git-lfs.github.com/spec/v1
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+ oid sha256:9699ae64d444fc4453c6524ad3d4d44f7ca09e8bf4f3439c9f19a82f3745e266
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api/models/scalers/scaler_target_global.pkl ADDED
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3
+ size 799
api/predict.py ADDED
@@ -0,0 +1,203 @@
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
+ import os
2
+ import numpy as np
3
+ import pandas as pd
4
+ import joblib
5
+ import warnings
6
+ from pathlib import Path
7
+ from datetime import timedelta
8
+ import tensorflow as tf
9
+ import matplotlib.pyplot as plt
10
+ import base64
11
+ from io import BytesIO
12
+ from huggingface_hub import hf_hub_download
13
+
14
+ warnings.filterwarnings('ignore')
15
+ plt.style.use('seaborn-v0_8-darkgrid')
16
+
17
+ # --- MUDANÇA: Definição da loss customizada necessária para carregar o modelo ---
18
+ def asymmetric_mse(y_true, y_pred):
19
+ penalty_factor = 5.0
20
+ error = y_true - y_pred
21
+ penalty = tf.where(error > 0, penalty_factor, 1.0)
22
+ loss = tf.square(error) * penalty
23
+ return tf.reduce_mean(loss)
24
+
25
+ class DenguePredictor:
26
+ def __init__(self, project_root=None):
27
+ self.project_root = Path(project_root) if project_root else Path(__file__).resolve().parent
28
+ # --- MUDANÇA: Constantes do modelo alinhadas com o treinamento final ---
29
+ self.sequence_length = 12
30
+ self.horizon = 8
31
+ self.year_min_train = 2014
32
+ self.year_max_train = 2025
33
+ self.dynamic_features = [
34
+ "numero_casos", "casos_velocidade", "casos_aceleracao", "casos_mm_4_semanas",
35
+ "T2M", "T2M_MAX", "T2M_MIN", "PRECTOTCORR", "RH2M", "ALLSKY_SFC_SW_DWN",
36
+ "week_sin", "week_cos", "year_norm"
37
+ ]
38
+ self.static_features = ["latitude", "longitude"]
39
+ self.feature_names_pt = {
40
+ "numero_casos": "Nº de Casos de Dengue", "T2M": "Temperatura Média (°C)",
41
+ "PRECTOTCORR": "Precipitação (mm)"
42
+ }
43
+ self.load_assets()
44
+
45
+ def load_assets(self):
46
+ print("INFO: Carregando todos os ativos da IA (modelo, scalers, dados)...")
47
+ AI_ASSETS_DIR = self.project_root / "models"
48
+
49
+ INFERENCE_PATH = hf_hub_download(
50
+ repo_id='previdengue/predict_inference_data',
51
+ filename='inference_data.parquet',
52
+ repo_type='dataset',
53
+ token=os.environ.get('HF_TOKEN')
54
+ )
55
+
56
+ SCALER_DIR = AI_ASSETS_DIR / "scalers"
57
+ MODEL_PATH = AI_ASSETS_DIR / "checkpoints" / "model_checkpoint_best_city.keras"
58
+
59
+ # --- MUDANÇA: Carregamento dos scalers GLOBAIS ---
60
+ self.scaler_dyn = joblib.load(SCALER_DIR / "scaler_dyn_global.pkl")
61
+ self.scaler_static = joblib.load(SCALER_DIR / "scaler_static_global.pkl")
62
+ self.scaler_target = joblib.load(SCALER_DIR / "scaler_target_global.pkl")
63
+
64
+ # Lê os dados de inferência do arquivo baixado
65
+ df_master = pd.read_parquet(INFERENCE_PATH)
66
+ df_master['codigo_ibge'] = df_master['codigo_ibge'].astype(int)
67
+ df_master['date'] = pd.to_datetime(df_master['ano'].astype(str) + df_master['semana'].astype(str) + '0', format='%Y%W%w', errors='coerce')
68
+ df_master = df_master.sort_values(by=['codigo_ibge', 'date']).reset_index(drop=True)
69
+ self.df_master = df_master
70
+ self.municipios = df_master[['codigo_ibge', 'municipio']].drop_duplicates().sort_values('codigo_ibge')
71
+
72
+ # --- MUDANÇA: Carregamento do modelo com a loss customizada ---
73
+ self.model = tf.keras.models.load_model(MODEL_PATH, custom_objects={'asymmetric_mse': asymmetric_mse})
74
+ print("INFO: Ativos da IA carregados com sucesso.")
75
+
76
+ def plot_to_base64(self, fig):
77
+ buf = BytesIO()
78
+ fig.savefig(buf, format='png', bbox_inches='tight', facecolor='#18181b')
79
+ buf.seek(0)
80
+ img_str = base64.b64encode(buf.read()).decode('utf-8')
81
+ plt.close(fig)
82
+ return img_str
83
+
84
+ def predict(self, ibge_code: int):
85
+ df_mun = self.df_master[self.df_master['codigo_ibge'] == ibge_code].copy()
86
+ if df_mun.empty or len(df_mun) < self.sequence_length:
87
+ raise ValueError(f"Não há dados ou histórico suficiente para o município {ibge_code}")
88
+
89
+ municipio_name = self.municipios[self.municipios['codigo_ibge'] == ibge_code].iloc[0]['municipio']
90
+
91
+ # 1. Pega a última sequência de dados históricos completos
92
+ last_complete_sequence = df_mun.dropna(subset=['numero_casos']).tail(self.sequence_length).copy()
93
+ if len(last_complete_sequence) < self.sequence_length:
94
+ raise ValueError(f"Histórico insuficiente de casos conhecidos para {ibge_code}")
95
+
96
+ # 2. Engenharia de Features na sequência de entrada
97
+ last_complete_sequence['casos_velocidade'] = last_complete_sequence['numero_casos'].diff().fillna(0)
98
+ last_complete_sequence['casos_aceleracao'] = last_complete_sequence['casos_velocidade'].diff().fillna(0)
99
+ last_complete_sequence['casos_mm_4_semanas'] = last_complete_sequence['numero_casos'].rolling(4, min_periods=1).mean()
100
+ last_complete_sequence['week_sin'] = np.sin(2 * np.pi * last_complete_sequence['semana'] / 52)
101
+ last_complete_sequence['week_cos'] = np.cos(2 * np.pi * last_complete_sequence['semana'] / 52)
102
+ last_complete_sequence['year_norm'] = (last_complete_sequence['ano'] - self.year_min_train) / (self.year_max_train - self.year_min_train)
103
+
104
+ # 3. Prepara os dados de entrada para o modelo
105
+ dynamic_input_raw = last_complete_sequence[self.dynamic_features].values
106
+ static_input_raw = last_complete_sequence[self.static_features].iloc[-1].values.reshape(1, -1)
107
+
108
+ dynamic_input_scaled = self.scaler_dyn.transform(dynamic_input_raw).reshape(1, self.sequence_length, -1)
109
+ static_input_scaled = self.scaler_static.transform(static_input_raw)
110
+
111
+ # 4. Faz a predição (tiro único)
112
+ predictions_scaled = self.model.predict([dynamic_input_scaled, static_input_scaled], verbose=0)
113
+ pred_casos_scaled = predictions_scaled[0] # Primeira saída do modelo
114
+
115
+ # 5. Inverte a transformação para obter o número de casos reais
116
+ pred_casos_log = self.scaler_target.inverse_transform(pred_casos_scaled.reshape(1, -1))
117
+ pred_casos_real = np.expm1(pred_casos_log).flatten()
118
+
119
+ predictions_final = [max(0, round(case)) for case in pred_casos_real]
120
+
121
+ # 6. Formata a resposta
122
+ last_real_date = last_complete_sequence['date'].iloc[-1]
123
+ predicted_data = [{
124
+ "date": (last_real_date + timedelta(weeks=i + 1)).strftime('%Y-%m-%d'),
125
+ "predicted_cases": cases
126
+ } for i, cases in enumerate(predictions_final)]
127
+
128
+ historic_data = [{
129
+ "date": row['date'].strftime('%Y-%m-%d'),
130
+ "cases": int(row["numero_casos"]) if pd.notna(row["numero_casos"]) else None
131
+ } for _, row in df_mun.tail(52).iterrows()]
132
+
133
+ # Geração de insights (Análise de Lag)
134
+ lag_plot_b64, strategic_summary, tipping_points = self.generate_lag_insights(df_mun)
135
+
136
+ return {
137
+ "municipality_name": municipio_name,
138
+ "historic_data": historic_data,
139
+ "predicted_data": predicted_data,
140
+ "insights": {
141
+ "lag_analysis_plot_base64": lag_plot_b64,
142
+ "strategic_summary": strategic_summary,
143
+ "tipping_points": tipping_points
144
+ }
145
+ }
146
+
147
+ def generate_lag_insights(self, df_mun):
148
+ # Renomeia as colunas para a análise e para os gráficos
149
+ df_analysis = df_mun.rename(columns={"T2M": "Temperatura Média (°C)", "PRECTOTCORR": "Precipitação (mm)"})
150
+ max_lag = 12
151
+ cases_col_name = 'numero_casos'
152
+ lag_features = ['Temperatura Média (°C)', 'Precipitação (mm)']
153
+ lag_correlations = {}
154
+
155
+ # Calcula a correlação para cada feature com diferentes defasagens (lags)
156
+ for col in lag_features:
157
+ # Garante que a coluna existe antes de tentar usá-la
158
+ if col in df_analysis.columns:
159
+ corrs = [df_analysis[cases_col_name].corr(df_analysis[col].shift(lag)) for lag in range(1, max_lag + 1)]
160
+ lag_correlations[col] = corrs
161
+
162
+ # Cria a figura para o gráfico
163
+ fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 6), facecolor='#18181b')
164
+ ax.set_facecolor('#18181b')
165
+
166
+ # Plota as correlações
167
+ for feature_name, corrs in lag_correlations.items():
168
+ ax.plot(range(1, max_lag + 1), corrs, marker='o', linestyle='-', label=feature_name)
169
+
170
+ # Estiliza o gráfico
171
+ ax.set_title('Análise de Defasagem (Lag)', color='white')
172
+ ax.set_xlabel('Defasagem (Semanas)', color='white')
173
+ ax.set_ylabel('Correlação com Casos', color='white')
174
+ ax.tick_params(colors='white')
175
+ ax.legend(facecolor='#27272a', edgecolor='gray', labelcolor='white')
176
+ ax.grid(True, which='both', linestyle='--', linewidth=0.5, color='#444')
177
+
178
+ # Converte o gráfico para base64 para enviar na resposta da API
179
+ lag_plot_b64 = self.plot_to_base64(fig)
180
+
181
+ # Encontra o pico de correlação para cada feature
182
+ lag_peaks = {
183
+ feature: (np.argmax(np.abs(corrs)) + 1) if corrs and not all(pd.isna(corrs)) else 'N/A'
184
+ for feature, corrs in lag_correlations.items()
185
+ }
186
+ temp_lag = lag_peaks.get('Temperatura Média (°C)', 'N/A')
187
+ rain_lag = lag_peaks.get('Precipitação (mm)', 'N/A')
188
+
189
+ # Cria um resumo estratégico
190
+ summary = (
191
+ f"A IA identifica a **Temperatura** e a **Precipitação** como os principais gatilhos climáticos. "
192
+ f"O impacto da temperatura tende a ser máximo após **{temp_lag} semanas**, enquanto o da chuva ocorre após **{rain_lag} semanas**. "
193
+ "Ações preventivas devem ser intensificadas nesta janela após eventos climáticos extremos."
194
+ )
195
+
196
+ # Cria os pontos-chave (tipping points)
197
+ tipping_points = [
198
+ {"factor": "Temperatura", "value": f"Impacto máximo em {temp_lag} semanas"},
199
+ {"factor": "Precipitação", "value": f"Impacto máximo em {rain_lag} semanas"},
200
+ {"factor": "Umidade", "value": "Aumenta a sobrevida do mosquito adulto"},
201
+ ]
202
+
203
+ return lag_plot_b64, summary, tipping_points
api/requirements.txt ADDED
@@ -0,0 +1,16 @@
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
+ fastapi==0.115.12
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