Minimizing the Communication Gap between Citizens and Municipal Authorities: An AI-Based Case Study in Canaã dos Carajás, Brazil
Resumo
O crescimento acelerado da urbanização impõe desafios crescentes à gestão pública, demandando soluções inovadoras para otimizar serviços urbanos e fortalecer os laços entre cidadãos e autoridades municipais. Este artigo apresenta uma Arquitetura de Cidade Inteligente (SCA) desenvolvida para o município de Canaã dos Carajás na Amazônia Brasileira, focando na aplicação de técnicas de Inteligência Artificial (IA) de última geração para minimizar a lacuna de comunicação entre cidadãos e autoridades municipais. O framework proposto integra um aplicativo móvel para relato de incidentes, um sistema web para gestão administrativa e modelos de aprendizado de máquina utilizando embeddings semânticos BGE-M3 para classificar automaticamente solicitações de serviços urbanos em português brasileiro. Para garantir equidade algorítmica e mitigar desbalanceamento de classes, a Técnica de Sobre-amostragem de Minoria Sintética (SMOTE) foi aplicada estrategicamente. Cinco algoritmos de classificação foram avaliados: XGBoost, Regressão Logística, Floresta Aleatória, Máquina de Vetores de Suporte (SVM) e Memória de Longo Prazo Bidirecional (BiLSTM). A arquitetura foi projetada sob um paradigma de privacidade por design, garantindo soberania de dados local e conformidade com a Lei Geral de Proteção de Dados Brasileira (LGPD) e o Regulamento Geral de Proteção de Dados Europeu (GDPR) através de uma abordagem de processamento local. Um estudo de caso conduzido em Canaã dos Carajás (Brasil) demonstrou a eficiência da abordagem, revelando alto desempenho na categorização de incidentes (com AUC até 0,98 e F1-scores chegando a 0,94) e destacando o potencial da IA para apoiar a tomada de decisão pública enquanto melhora significativamente a recuperação de departamentos municipais sub-representados. Os resultados indicam que soluções baseadas em IA, quando combinadas com riqueza semântica e governança ética, podem promover uma gestão mais eficiente, participativa e orientada por dados, aproximando cidadãos e administração municipal.