Estudo desenvolvido no âmbito do Projeto Moradias aplica Redes Adversárias Generativas (GANs) para propor layouts urbanísticos de forma automática e apoiar políticas habitacionais
O Itaipu Parquetec desenvolveu a pesquisa “Geração de Loteamentos Residenciais com Deep Learning baseada em Redes Adversárias Generativas”, voltada a aplicação de Inteligência Artificial (IA) na automação e otimização do planejamento urbano. O estudo integra o esforço de inovação em urbanismo digital conduzido dentro de uma iniciativa de pesquisa e desenvolvimento.
A proposta surgiu diante de um desafio real das cidades: o planejamento manual de loteamentos residenciais, uma atividade que envolve parâmetros técnicos, legais, ambientais e urbanísticos. O estudo, conduzido por Milena Lucas dos Santos, Rafhael Pereira Zrenner, Érick Oliveira Rodrigues e Fabiana Frata Furlan Peres, criou uma prova de conceito (PoC) de uma ferramenta capaz de gerar automaticamente propostas de divisão de áreas urbanas, como ruas, quadras e lotes, com base em dados reais.
A pesquisa está vinculada ao Projeto Moradias, iniciativa da Itaipu Binacional dentro do programa Itaipu Mais que Energia e da Prefeitura Municipal de Foz do Iguaçu, em parceria com o Itaipu Parquetec e o Instituto de Habitação de Foz do Iguaçu (FozHabita), que visa construir habitações de interesse social para famílias em situação de vulnerabilidade residentes em áreas de preservação ambiental. Dentro desse escopo, o trabalho contribui para a prospecção tecnológica de soluções voltadas à automação de projetos de loteamento, explorando ferramentas que acelerem e qualifiquem o planejamento urbano.
No centro da pesquisa estão as Redes Adversárias Generativas (GANs), modelos de Deep Learning — método de inteligência artificial (IA) de aprendizado profundo — composto por duas redes neurais que competem entre si, uma tenta gerar imagens realistas, enquanto a outra tenta distinguir se elas são reais ou sintéticas. Segundo a autora principal do Centro de Tecnologias Aplicadas do Itaipu Parquetec, Milena Lucas dos Santos, para este estudo, foi utilizado o modelo Pix2Pix, treinado para produzir layouts de loteamentos a partir do mapa urbano de Foz do Iguaçu, por meio da ferramenta AutoCAD.
IA na habitação social
“A técnica permitiu ao sistema aprender padrões complexos presentes nos dados urbanos, como a disposição das ruas e dos lotes, possibilitando a criação automatizada de propostas urbanísticas”, explicou. De acordo com ela, as redes generativas podem atuar como ferramentas de apoio ao projetista urbano, auxiliando na criação automatizada de layouts de loteamentos. “Essa tecnologia tem potencial para acelerar as etapas iniciais de concepção, permitindo que equipes técnicas avaliem e comparem cenários com mais agilidade”, destacou Milena.
Para o coautor e bolsista no Itaipu Parquetec, Érick Oliveira Rodrigues, o desenvolvimento da pesquisa exigiu superar desafios relevantes do ponto de vista técnico. Segundo ele, as redes neurais utilizadas, especialmente as Redes Adversarias Generativas, não são naturalmente construídas para lidar com o tipo de problema abordado. “O maior desafio foi adaptar uma ferramenta originalmente pensada para outro tipo de aplicação ao nosso contexto específico de processamento gráfico”, explicou.
Ao refletir sobre os impactos da pesquisa na formação acadêmica e profissional, Érick destaca que trabalhar com IA aplicada ao urbanismo amplia as possibilidades de inovação. “É sempre positivo trazer o conhecimento científico, muitas vezes restrito ao ambiente acadêmico, para aplicações reais no mercado”, observou. Para ele, a inovação envolve riscos, mas também grandes oportunidades. “Quando uma solução inédita dá certo, ela gera vantagem, potencial de retorno, além de ajudar a sociedade em que vivemos”, disse.
Para Milena, do ponto de vista científico, a iniciativa busca abrir caminho para o uso de IA no urbanismo e na habitação social, áreas ainda pouco exploradas nesse campo. “Socialmente, nossa contribuição está em propor soluções tecnológicas que otimizem tempo e recursos públicos, apoiem políticas habitacionais e reforcem o direito à moradia digna, alinhado ao ODS 11 – Cidades e Comunidades Sustentáveis”, afirmou.
Oportunidades
Segundo a gerente do Centro de Arquitetura e Engenharia do Itaipu Parquetec, Julia Granzotto Borges Teixeira, trabalhar o Projeto Moradias a partir de uma lógica matricial é um privilégio que permite que a obra (objeto principal), seja apenas a primeira motivação de um conjunto maior de transformação.
“Ao explorar áreas adjacentes ao núcleo da construção, abrimos espaço para que a tecnologia, território, desenvolvimento e política pública dialoguem entre si. Nesse sentido, o Itaipu Parquetec se afirma não apenas como executor, mas como desenvolvedor de soluções, conectando habitação social a inovação e inteligência aplicada. Ver o Moradias gerar conhecimento, ferramentas e novas possibilidades para além das casas construídas é testemunhar o verdadeiro papel do Itaipu Parquetec em transformar conhecimento em bem-estar social e impulsionar soluções inovadoras que ampliam as oportunidades de desenvolvimento”, concluiu Julia.
