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anterior Sumário próxima 2. Modelagem do Conhecimento A modelagem do conhecimento, no simulador proposto, será feita por especialistas, amparados pelas diretrizes clínicas. Os componentes do raciocínio clínico serão representados por Redes Bayesianas. Redes Bayesianas são uma das técnicas de inteligência artificial para representação do conhecimento incerto (PEARL, 1986). O conhecimento incerto é a presença da incerteza na base de conhecimentos a ser utilizada. Em geral, está associado a graus variáveis de probabilidades e o encadeamento e influência entre elas. O motor de inferência aplicado as redes Bayesianas que calculam as probabilidades conjuntas de um grande número de variáveis. Na área das Ciências da Saúde em geral e especificamente na área médica, decisões são muito frequentemente tomadas a partir de cenários e da interpretação de probabilidades em conjunto. O Teorema de Bayes é a forma matemática de relacionar probabilidades encadeadas. Ele demonstra como alterar probabilidades considerando novas evidências, e assim, obtendo novas probabilidades. O Teorema de Bayes é a base da Inferência Bayesiana, sendo desta forma o cerne da tomada de decisão dentro de uma Rede Bayesiana. Redes Bayesianas são representadas graficamente por grafos dirigidos acíclicos onde cada variável que se acredita ter influência é representada como um nodo. A cada nodo da rede é associada uma tabela de probabilidades. Esta tabela é conhecida como Tabela de Probabilidades Condicionais (CPT), considerando que ela representa as probabilidades de um evento ocorrer. Caso um nodo não possua predecessores (um nodo pai), dizemos que ele tem uma Tabela de Probabilidades Inicias (IPT). Além dessa representação numérica, o relacionamento qualitativo entre as variáveis é representado nas relações de dependência estabelecidas entre os nodos (PEARL, 1993). Trabalhando com modelos gráficos na representação do conhecimento, torna-se mais intuitivo o entendimento dos mesmos. Segundo Castillo et al (CASTILLO, 1998), a representação gráfica de modelos probabilísticos mostra explicitamente a relação entre as mesmas, além de conservar essas relações de forma qualitativa. 2.1. Modelagem do Conhecimento pelo Especialista A primeira etapa é delimitar o conhecimento a ser representado. É frequente nas Ciências da Saúde que um determinado problema a ser abordado seja ampliado em abrangência na medida em que novas variáveis e situações vão sendo conectadas, indefinidamente. Para evitar essa impossibilidade de representação, o especialista de domínio deve ter claro que limites usará na representação do problema. Uma diretriz clínica pode ser um exemplo de fonte inicial para essa delimitação. 132

anterior Sumário próxima A etapa seguinte é elencar da fonte todas as variáveis que possam estar implicadas no problema. Para cada uma dessas variáveis deverá ser atribuída uma probabilidade inicial. Essa probabilidade poderá advir da própria fonte do conhecimento (diretriz clínica, levantamento epidemiológico, casuística disponível) ou, na ausência destes, de uma estimativa da prevalência na população que está sendo representada no problema. A terceira etapa é estabelecer as ligações conhecidas (qualitativas) entre os diferentes nodos. É essencial não haver ciclos, pela natureza da aplicação do Teorema de Bayes, de forma que as probabilidades ao se propagarem na rede não se retroalimentem. A última etapa é a avaliação da plausibilidade clínica da rede constituída, com a possibilidade de calibração das probabilidades iniciais para um melhor desempenho no julgamento do especialista de domínio. 3. Modelagem dos Casos Clínicos A formulação de casos clínicos de variáveis graus de complexidade é feita pelo docente, através de um ambiente web, utilizando uma linguagem de domínio específico (DSL) de alto nível: a VR- MED. A VR-MED (MOSSMANN et al, 2010) foi concebida para que programadores e projetistas, apoiados por uma notação própria e simples, especifiquem características do caso de estudo em questão. Essa notação é gráfica e procura representar as características presentes no domínio nos casos clínicos da área da saúde e, além disso, prover suporte para a execução destes. Para guiar a construção da VR-MED, utilizou-se o processo incremental de desenvolvimento de DSLs (BIERHOFF, 2006) composto pelas etapas de análise, implementação e utilização (DEURSEN, 2000). Na etapa de análise foram utilizados casos de estudos empregados pelos professores das aulas de Medicina de Família e Comunidade. Durante a análise procurou-se identificar as características comuns nos casos de estudo, com a finalidade de prover uma documentação acerca do domínio. Considerando as características de domínio e os requisitos coletados durante as reuniões, decidiu-se optar pela criação de uma DSL baseada em um fluxograma, considerando que esse é um formato compreensível aos especialistas do domínio, que não possuem necessariamente conhecimentos da área de desenvolvimento de sistemas. A VR-MED deve produzir como saída um jogo cujo roteiro viabilize um ambiente para o jogador investigar situações relacionadas ao domínio de Medicina de Família e Comunidade. Para desenvolver a linguagem, foi realizada uma pesquisa nos casos de estudos textuais utilizados no ensino de Medicina de Família e Comunidade. Com o levantamento realizado, durante essa pesquisa, foram identificadas características do domínio, tais características estão presentes na DSL para a montagem do jogo. 133

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A modelagem do conhecimento, no simulador prop<strong>os</strong>to, será feita por especialistas, amparad<strong>os</strong><br />

pelas diretrizes clínicas. Os <strong>com</strong>ponentes do raciocínio clínico serão representad<strong>os</strong> por Redes<br />

Bayesianas.<br />

Redes Bayesianas são uma das técnicas de inteligência artificial para representação do<br />

conhecimento incerto (PEARL, 1986). O conhecimento incerto é a presença da incerteza na base<br />

de conheciment<strong>os</strong> a ser utilizada. Em geral, está associado a graus variáveis de probabilidades<br />

e o encadeamento e influência entre elas. O motor de inferência aplicado as redes Bayesianas<br />

que calculam as probabilidades conjuntas de um grande número de variáveis.<br />

Na área das Ciências da Saúde em geral e especificamente na área médica, decisões são<br />

muito frequentemente tomadas a partir de cenári<strong>os</strong> e da interpretação de probabilidades em<br />

conjunto. O Teorema de Bayes é a forma matemática de relacionar probabilidades encadeadas.<br />

Ele demonstra <strong>com</strong>o alterar probabilidades considerando novas evidências, e assim, obtendo<br />

novas probabilidades. O Teorema de Bayes é a base da Inferência Bayesiana, sendo desta forma<br />

o cerne da tomada de decisão dentro de uma Rede Bayesiana.<br />

Redes Bayesianas são representadas graficamente por graf<strong>os</strong> dirigid<strong>os</strong> acíclic<strong>os</strong> onde cada<br />

variável que se acredita ter influência é representada <strong>com</strong>o um nodo. A cada nodo da rede é<br />

associada uma tabela de probabilidades. Esta tabela é conhecida <strong>com</strong>o Tabela de Probabilidades<br />

Condicionais (CPT), considerando que ela representa as probabilidades de um evento ocorrer.<br />

Caso um nodo não p<strong>os</strong>sua predecessores (um nodo pai), dizem<strong>os</strong> que ele tem uma Tabela de<br />

Probabilidades Inicias (IPT). Além dessa representação numérica, o relacionamento qualitativo<br />

entre as variáveis é representado nas relações de dependência estabelecidas entre <strong>os</strong> nod<strong>os</strong><br />

(PEARL, 1993).<br />

Trabalhando <strong>com</strong> model<strong>os</strong> gráfic<strong>os</strong> na representação do conhecimento, torna-se mais intuitivo<br />

o entendimento d<strong>os</strong> mesm<strong>os</strong>. Segundo Castillo et al (CASTILLO, 1998), a representação gráfica<br />

de model<strong>os</strong> probabilístic<strong>os</strong> m<strong>os</strong>tra explicitamente a relação entre as mesmas, além de conservar<br />

essas relações de forma qualitativa.<br />

2.1. Modelagem do Conhecimento pelo Especialista<br />

A primeira etapa é delimitar o conhecimento a ser representado. É frequente nas Ciências da<br />

Saúde que um determinado problema a ser abordado seja ampliado em abrangência na medida<br />

em que novas variáveis e situações vão sendo conectadas, indefinidamente. Para evitar essa<br />

imp<strong>os</strong>sibilidade de representação, o especialista de domínio deve ter claro que limites usará na<br />

representação do problema. Uma diretriz clínica pode ser um exemplo de fonte inicial para essa<br />

delimitação.<br />

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