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Tipo de Documento: Dissertação
Título: Uma arquitetura big data inteligente para auditoria na saúde
Autor(es): Santos, Helder Prado
Data do documento: 30-Jul-2025
Orientador: Rodrigues Júnior, Methanias Colaço
Resumo: Contexto: A auditoria de compras públicas na saúde, especialmente de Órteses, Próteses e Materiais Especiais (OPME), é um processo crítico dificultado pela inconsistência de dados em documentos como notas fiscais. Essa falta de padronização gera ineficiências e abre brechas para irregularidades. Embora soluções de Inteligência Artificial (IA) já demonstrem eficácia na classificação de itens em pequena escala, sua aplicação em nível nacional é barrada pela ausência de uma infraestrutura capaz de processar um volume massivo de dados de forma escalável, robusta e economicamente viável. Objetivo: Este trabalho visa superar essa barreira em duas frentes: primeiro, caracterizar o estado da arte em arquiteturas de Big Data para a saúde, identificando as abordagens, ferramentas e conceitos fundamentais para sua construção; segundo, apresentar o ALIAS (Architecture for Large-scale Intelligent Auditing of Healthcare Systems), um blueprint técnico detalhado, replicável e de código aberto, projetado para democratizar a construção de plataformas de dados e suportar o ciclo de vida completo de soluções de IA (MLOps). Método: A metodologia adotou uma abordagem bifásica. Primeiro, um Mapeamento Sistemático da Literatura consolidou o estado da arte. Em seguida, esses achados nortearam o projeto, a implementação e a avaliação do blueprint ALIAS. Sua eficácia e aplicabilidade foram investigadas por meio de um estudo de caso concreto: a classificação em larga escala de itens de OPME a partir de notas fiscais, escalando uma solução de IA pré-existente para um volume de dados nacional e buscando evidências de seu desempenho em um cenário real de auditoria. Resultados: O mapeamento sistemático analisou 219 artigos e selecionou 16 estudos primários, que orientaram o design do ALIAS. A aplicação prática da arquitetura superou as barreiras de processamento anteriores, viabilizando a análise em larga escala que antes falhava por exaustão de memória. A adoção do formato Parquet reduziu o armazenamento em aproximadamente 80%, e o particionamento de dados acelerou as consultas em ordens de magnitude. Crucialmente, a arquitetura estabeleceu um fluxo MLOps eficiente, que democratizou o acesso à análise distribuída e reduziu drasticamente o ciclo entre experimentação e produção. Conclusão: A pesquisa apresenta evidências de que o blueprint ALIAS constitui uma solução robusta e financeiramente viável para que instituições públicas implementem suas próprias plataformas de análise de dados e IA. Ao promover a soberania tecnológica e oferecer um guia prático cuja eficácia foi demonstrada, este trabalho capacita organizações a otimizar processos complexos como a auditoria de OPME, estabelecendo a fundação para futuras inovações e garantindo mais transparência, eficiência e qualidade na gestão da saúde pública.
Abstract: Context: The auditing of public health procurement, particularly for Orthotics, Prosthetics, and Special Materials (OPME), is a critical process hindered by data inconsistency in documents such as invoices. This lack of standardization leads to inefficiencies and creates vulnerabilities for irregularities. Although Artificial Intelligence (AI) solutions have already demonstrated effectiveness in small-scale item classification, their nationwide application is impeded by the absence of an infrastructure capable of processing a massive volume of data in a scalable, robust, and economically viable manner. Objective: This work aims to overcome this barrier on two fronts: first, to characterize the state of the art in Big Data architectures for healthcare, identifying the fundamental approaches, tools, and concepts for their construction; second, to present ALIAS (Architecture for Large-scale Intelligent Auditing of Healthcare Systems), a detailed, replicable, and open-source technical blueprint designed to democratize the development of data platforms and support the complete lifecycle of AI solutions (MLOps). Method: The methodology adopted a two-phase approach. First, a Systematic Literature Mapping consolidated the state of the art. These findings then guided the design, implementation, and evaluation of the ALIAS blueprint. Its effectiveness and applicability were investigated through a concrete case study: the large-scale classification of OPME items from invoices, scaling a pre-existing AI solution to a nationwide data volume and seeking evidence of its performance in a real-world auditing scenario. Results: The systematic mapping analyzed 219 articles and selected 16 primary studies, which guided the design of ALIAS. The practical application of the architecture overcame previous processing barriers, enabling large-scale analysis that had previously failed due to memory exhaustion. The adoption of the Parquet format reduced storage by approximately 80%, and data partitioning accelerated queries by orders of magnitude. Crucially, the architecture established an efficient MLOps workflow, which democratized access to distributed analysis and drastically reduced the cycle between experimentation and production. Conclusion: The research presents evidence that the ALIAS blueprint constitutes a robust and financially viable solution for public institutions to implement their own data analysis and AI platforms. By promoting technological sovereignty and offering a practical guide whose effectiveness has been demonstrated, this work empowers organizations to optimize complex processes such as OPME auditing, establishing the foundation for future innovations and ensuring greater transparency, efficiency, and quality in public health management.
Palavras-chave: Big data
Arquitetura de dados
Saúde
Inteligência Artificial (IA)
Auditoria
Órtese, Prótese e Material Especial (OPME)
Notas fiscais
Código aberto
Data architecture
Healthcare
Artificial Intelligence
Auditing
Invoices
Machine Learning Operations (MLOps)
Open source
Blueprint
área CNPQ: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Idioma: por
Sigla da Instituição: Universidade Federal de Sergipe (UFS)
Programa de Pós-graduação: Pós-Graduação em Ciência da Computação
Citação: SANTOS, Helder Prado. Uma arquitetura big data inteligente para auditoria na saúde. 2025. 76 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da computação) — Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2025.
URI: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/25476
Aparece nas coleções:Mestrado em Ciência da Computação

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