BIA - IFPI Campus Teresina Central Tecnologia Analise e Desenvolvimento de Sistemas - Teresina Central
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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Classificação de gênero com redes neurais convolucionais: uma análise comparativa aplicada a um dataset piauiense
Título(s) alternativo(s): Gender classification using convolutional neural networks: a comparative analysis applied to a dataset from Piauí.
Autor: Brito, Lívia Tainá Alves de
Orientador(a): Miranda, Ely da Silva
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Vieira, Pablo de Abreu
metadata.dc.contributor.referee1: Ramos, Ricardo Martins
Resumo: A classificação de sexo biológico a partir de imagens faciais é uma tarefa desafiadora e frequentemente comprometida por vieses demográficos que afetam a precisão dos modelos em populações específicas. Modelos treinados com conjuntos de dados internacionais, por exemplo, apresentam desempenho reduzido quando aplicados a populações com características faciais distintas, como a brasileira. Esta monografia propõe uma análise comparativa de cinco arquiteturas de Redes Neurais Convolucio- nais (CNNs) distintas para esta tarefa. Para mitigar os vieses de origem demográfica, a metodologia foi fundamentada na técnica de transfer learning, aplicada a um acervo do governo estadual de 33.033 recortes faciais de indivíduos piauienses, com o objetivo de determinar a arquitetura de maior eficácia para a classificação de sexo. Os resultados obtidos destacaram a superioridade do modelo ResNet50, que alcançou os melhores índices de performance, com valores de 0,8957 (Acurácia), 0,7905 (Kappa), 0,8958 (F1-Score Ponderado) e 0,9609 (AUC-ROC). A análise qualitativa dos erros, no entanto, revelou que os modelos desenvolveram uma forte correlação entre a presença de características cosméticas e a classificação de sexo, indicando a persistência de vieses relacionados à própria tarefa e originados a partir dos dados. Estes resultados de- monstram o potencial da abordagem para criar sistemas mais adaptados à diversidade local e ressaltam a importância da seleção criteriosa da arquitetura e da contínua curadoria dos dados para o desenvolvimento de tecnologias de reconhecimento facial mais precisas e equitativas.
Abstract: Classifying biological sex from facial images is a challenging task, often compromised by demographic biases that affect the accuracy of models in specific populations. Models trained with international datasets, for example, show reduced performance when ap- plied to populations with distinct facial characteristics, such as the Brazilian population. This monograph proposes a comparative analysis of five different Convolutional Neural Network (CNN) architectures for this task. To mitigate demographic biases, the method- ology was based on the transfer learning technique, applied to a state government database of 33,033 facial cutouts of individuals from Piauí, with the aim of determining the most effective architecture for sex classification. The results obtained highlighted the superiority of the ResNet50 model, which achieved the best performance indices, with values of 0.8957 (Accuracy), 0.7905 (Kappa), 0.8958 (Weighted F1-Score), and 0.9609 (AUC-ROC). However, the qualitative error analysis revealed that the models developed a strong correlation between the presence of cosmetic features and gen- der classification, indicating the persistence of biases related to the task itself and originating from the data. These results demonstrate the potential of the approach to create systems more adapted to local diversity and emphasize the importance of careful architecture selection and continuous data curation for the development of more accurate and equitable facial recognition technologies.
Palavras-chave: Reconhecimento facial
Rede neural convolucional
Facial rcognition
Convolutional neural network
Classificação de gênero
Cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::BANCO DE DADOS
metadata.dc.language: por
País: Brasil
Editor: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Sigla: IFPI
Unidade: Campus Teresina Central
Citação: BRITO, Lívia Tainá Alves de. Classificação de gênero com redes neurais convolucionais: uma análise comparativa aplicada a um dataset piauiense. Orientador: Ely da Silva Miranda. 2025. 52 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas) - Instituto Federal do Piauí, Campus Teresina Central, Teresina, 2025
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/5182
Data do documento: 2025
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