GERAÇÃO DE IMAGENS SINTÉTICA COM REDE ADVERSARIAL GENERATIVA BASEADA EM SENSOR DE
RESSONÂNCIA DE PLASMON DE SUPERFÍCIE
Inteligência Artificial, Redes Adversariais Generativas, Espaço latente,
Ressonância de Plasmon de Superfície, sensores SPR e Processamento de Imagens.
A inteligência artificial, por meio de modelos generativos como as Redes Adversárias
Generativas (em inglês, Generative Adversarial Networks – GANs), tem sido aplicada para
superar a escassez de dados em técnicas sensíveis como a Ressonância de Plásmons de
Superfície (em inglês, Surface Plasmon Resonance – SPR) para aplicações científicas, onde
custos elevados e limitações experimentais são obstáculos frequentes. Dentre os modelos
generativos investigados na literatura, as GANs vêm sendo amplamente adotadas para
geração de imagens sintéticas realistas devido à sua capacidade de equilibrar qualidade de
saída e custo computacional. Este trabalho emprega uma rede Generativa Adversarial
Convolucional Profunda (Deep Convolutional Generative Adversarial Network – DCGAN)
para gerar imagens SPR sintéticas realistas. O modelo foi treinado com banco de dados
consolidado da literatura, simulando sensores ópticos na configuração de Kretschmann com Prisma
Polimérico para Aplicações Biológicas (PPBIO). A avaliação do modelo combinou métricas quantitativas
e qualitativas para verificar a qualidade e a fidelidade das imagens sintéticas geradas. No aspecto
quantitativo, foram consideradas as seguintes métricas: FWHM, largura total, energia normalizada,
assimetria, posição do mínimo, área, perímetro, excentricidade, circularidade, solidez, funções de perda
do gerador e discriminador, Maximum Mean Discrepancy (MMD), Erro Quadrático Médio (MSE) e
Distância Euclidiana. Para a avaliação qualitativa, foram utilizadas visualizações comparativas e
projeções em espaço reduzido por meio do t-SNE e histogramas. A contribuição central deste trabalho
tem dois aspectos: a demonstração da viabilidade de GANs para gerar imagens SPR com sensores
ópticos na configuração PPBIO, e uma análise custo-benefício comparando dados sintéticos e reais na
tarefa de identificação de substâncias via CNNs. A integração desses resultados representa uma
inovação significativa para aplicações científicas dependentes de sistemas SPR, oferecendo uma
solução que alia precisão técnica à viabilidade econômica.