HAZARD DETECTION
4.2 ALERTING TO DANGER
Conforme já mencionado anteriormente, para prover a imersão nas pesquisas já realizadas nesta área de representação e raciocínio sobre conhecimento baseado em incertezas, utilizou-se da exploração abrangente de artigos científicos na base Scopus. Nesta etapa, o processo não estruturou exaustivamente o conjunto de termos utilizados na operacionalização da ferramenta de busca. O apêndice A mostra os resultados da busca com a primeira estratégia adotada e com termos escolhidos pela abrangência da temática de pesquisa.
Observou-se a partir do uso da palavra-chave - Knowledge Engineering, uma maior concentração de trabalhos realizados no âmbito das Ciências Ambientais, Negócios, Gestão e Contabilidade e ainda, a Engenharia de Conhecimento focada nos estudos da Ciência da Computação.
Esta última sugere uma forte intersecção existente entre as técnicas e implementações computacionais que oferecem suporte à construção de ferramentas destinadas a Engenharia do Conhecimento. Denota ampla forma de pesquisa interdisciplinar entre a Computação e a Engenharia do Conhecimento.
Os apêndices B e C mostram as tabelas resultantes do refinamento da busca por meio de termos mais qualificados em conformidade com a meta desejada.
A estratégia inicial mostrou resultados muito abrangentes e, considerando a magnitude da base de dados Scopus, o processo de revisão e análise de conteúdos publicados seria excessivamente exaustivo, dificultando a forma de investigação. Logo, adotou-se um refinamento da busca por meio do uso do operador AND. Desta forma, a nova estratégia de busca organizou os termos chave da seguinte maneira:
FUZZY and BAYESIAN and NETWORK and INFERENCE and ONTOLOGY and MEDICAL Este novo conjunto de termos chave resultou na busca de 2.598 obras publicadas em uma variedade de periódicos, tais como journals, anais de eventos e outras formas de disseminação devidamente registradas nas bases vinculadas a Scopus, sendo que uma grande parcela dos trabalhos encontrados está representada por artigos científicos completos, porém, também foram encontradas várias teses de doutorado.
O refinamento da busca para se atingir trabalhos mais evidentes que pudessem contribuir com o levantamento do Estado-da-Arte para com a
presente pesquisa foi orientado, em primeiro lugar, por uma leitura amplamente dinâmica a partir dos títulos e dos resumos dos trabalhos encontrados. Assim sendo, a motivação para a seleção e o aprofundamento da leitura e entendimento dos trabalhos partiu de algum grau de correlação entre o contexto apresentado no resumo com os macro-objetivos nesta estabelecidos.
Cabe ressaltar que em algumas pesquisas foram desenvolvidos aprimoramentos da teoria da probabilidade aplicado ao tratamento de incertezas, porém, com um objetivo maior de incrementar as próprias pesquisas no campo da matemática e da estatística, trabalhando essencialmente com modelos matemáticos absolutos, ou seja, desprovidos, a priori, de serem utilizados para algum fim ou aplicação, especialmente como uma contribuição ao acervo metodológico da Engenharia do Conhecimento.
O apêndice D mostra o quadro organizado para a análise e discussão das resultantes da busca aplicada utilizando-se da string5 referida anteriormente. O quadro do apêndice D apresenta em cada linha a identificação do trabalho (título e autoria), espaço para anotação de resumo, descrição do enquadramento da abordagem utilizada pelo autor (probabilística, possibilística ou híbrida), as principais características abordadas e o ano de publicação.
É importante salientar que para o cumprimento dos objetivos desta pesquisa, os esforços de investigação dos documentos concentraram-se mais àqueles que utilizaram-se de abordagens híbridas para o tratamento do conhecimento estocástico.
Na sequência far-se-á a síntese das observações dos resultados obtidos na etapa de revisão abrangente que objetivou refinar o espaço de oportunidades, em termos da identificação de pergunta de pesquisa e das suposições e argumentos utilizados para assegurar a sustentabilidade teórica do artefato proposto nesta pesquisa.
Cabe ressaltar a necessidade do emprego da visão sistêmica neste processo que observa possíveis lacunas não relevadas nas metas ou no significado dos resultados alcançados, focados pelos trabalhos revisados, assegurando a singularidade do modelo matemático aqui desenvolvido sendo a essência da tese que será apresentado posteriormente, com originalidade em termos de contribuição teórica ao campo da Engenharia do Conhecimento, especificamente às abordagens relacionadas ao raciocínio
5
Refere-se ao conjunto de termos-chave e a forma de agregação destes termos para o processo de busca.
sobre conhecimento baseado em incertezas. Os pontos mais evidenciados para cada trabalho analisado são apresentados pelo quadro 1:
Trabalho Destaques
Contribuições e Similaridade de Proposta para com
esta pesquisa
Fuzzy Bayesian Network – A General Formalism for Representation, Inference and Learning with Hybrid Bayesian Networks. Pan, Heping. (1999)
Trabalho original; abordagem híbrida; modelagem matemática; não foca em aplicação para
Engenharia do
Conhecimento; discorre sobre complexidade computacional.
- Interessado em modelo para variáveis discretas e contínuas;
- Conjunção das técnicas Fuzzy e Redes Bayesianas; - Utiliza apenas processo de fuzzificação da Lógica Fuzzy.
A Probabilistic Extension to Ontology language OWL. Ding, Zhongli; Peng Yun. (2004)
e
Bayes OWL: A Probabilistic framework for Uncertainty in Semantic Web. Ding, Zhongli. (2005) Abordagem probabilística; propõem o uso de ontologias para representação de incertezas; modificam o esquema OWL para inserir anotações probabilísticas; trata somente a incerteza
representada por
probabilidades.
- Inspiração para o argumento de tese sobre a construção de ontologias fuzzy-bayes por meio da discussão sobre os constructos necessários para representar este tipo de
conhecimento em
ontologias.
Bayesian Semantics for the Semantic Web.
Costa, Paulo Cesar G. (2005)
Similaridades aos dois trabalhos anteriores; estende o uso das Redes Bayesianas Multi-Entidades para realizar inferência na Web Semântica; abordagem probabilística.
- Somente no que refere-se à inferência sobre incertezas;
- Não possui forte correlação.
Modeling Uncertainty in Semantic Web Taxonomies. Holi, Markus; Hyvönen, Eero. (2006)
Trabalho original; discorre sobre o conceito de Overlap; utiliza abordagem probabilística para inferência,
- Contribui ao discorrer sobre a Sobreposição Conceitual na representação do conhecimento.
Integration Uncertain
Knowledge in a Domain Ontology for Room Concept Classifications.
Trabalho focado em aplicação; utiliza uma abordagem híbrida; para representação da incerteza
- Somente no que refere-se à inferência sobre incertezas;
Hois, Joana; Schill, Kerstin; Bateman, John. (2007)
recorrendo ao emprego de Lógica Fuzzy e Teoria de Dempster-Shafer; medidas de crença são analisadas em termos da imprecisão nas relações conceituais representadas pela ontologia.
correlação.
An Ontology-based
Bayesian Network
Approach for Representing Uncertainty in Clinical Practice Guidelines. Zheng, Hai-tao; Kang, Bo- Yeong; Kim, Hong-Gee. (2007)
Abordagem probabilística; trabalho focado em aplicação; não trata qualquer nova proposta de formalismo ao processo de inferência; enaltece o uso de Redes Bayesianas no compartilhamento de conhecimento médico. - Enfatiza a necessidade de estruturas de compartilhamento do conhecimento médico; - Sugere aproximar soluções estocásticas e ontologias.
Combining uncertain
Outputs from Multiple Ontology Matchers. Wang, Ying; Liu, Weiru; Bell, David. (2008)
Abordagem híbrida empregando Lógica Fuzzy e Teoria de Dempster-Shafer.
- Contribui ao enfatizar a necessidade do emprego de abordagens híbridas e com outras técnicas para lidar com o problema da imprecisão no conhecimento representado por ontologias. Probabilistic Models for the
Semantic Web – A Survey.
Predoiu, Livia;
Stuckenschmidt, Heiner. (2009)
Não se trata de um trabalho original; uma compilação
das soluções já
desenvolvidas no âmbito da
representação do
conhecimento por ontologias probabilísticas.
- Reporta-se às
contribuições de Ding, Zhongli; Peng Yun. (2004) e Ding, Zhongli. (2005), no que refere-se às modificações e inserções nas linguagens de construção de ontologias. Probabilistic Ontology:
Representation and
Modeling Methodology. Carvalho, Rommel Novaes. (2011)
Abordagem probabilística; uma extensão a partir da proposta da PR-OWL; novas modificações permitiram a PR-OWL 2 lidar com maiores complexidades nas estruturas das ontologias; um incremento da proposta foi solucionar o problema da escalabilidade.
- Também reporta-se às mesmas contribuições de Ding, Zhongli; Peng Yun. (2004) e Ding, Zhongli. (2005)
do Conhecimento Baseado em Ontologia e Cálculo Probabilístico voltado ao Processo de Diagnóstico. Lopes, Luiz Fernando;
Gonçalves, Alexandre
Leopoldo; Todesco, José Leomar. (2011)
trabalho focado em aplicação de diagnóstico médico usando também a capacidade de inferência das Redes Bayesianas e de estrutura de representação de conhecimento. O diferencial do trabalho foi utilizar software de revisão de texto no processo de
KDD (Knowledge Data
Discovery).
abordagens estocásticas no tratamento do conhecimento sobre incertezas no âmbito da medicina.
Fuzzy ontology
representation using OWL 2.
Bobillo, Fernando; Straccia, Umberto. (2011)
Abordagem possibilística; trabalho apresenta uma forma de representar conceitos vagos por meio da inserção de anotações difusas de variáveis imprecisas no esquema RDF/OWL 2. Um plugin para o software Protégé foi desenvolvido para que a ontologia representasse e inferisse sobre conceitos e relações imprecisas.
- Demonstra a relevância da Lógica Fuzzy e da
representação do
conhecimento sobre imprecisão no âmbito das ontologias;
- Esta proposta reforça a relevância da aproximação de soluções estocásticas para a representação do
conhecimento em
ontologias;
- Por ser uma abordagem possibilística em contraste com a maioria das propostas que empregam o conceito unilateral de probabilidade, este trabalho pode propiciar ao engenheiro do conhecimento vislumbrar o desenvolvimento de modelos híbridos que inferem sobre probabilidade e imprecisão, sugerindo mecanismos de suporte ao raciocínio sobre ontologias que representam este tipo de conhecimento hibrido caracterizado em um domínio complexo.
Quadro 1 - Discussão dos resultados da etapa de revisão abrangente (Fonte: do autor)
Conforme justificado anteriormente, esta primeira etapa de exploração de artigos, realizada de uma forma abrangente, trouxe alguns insumos, em Pan (1999), Ding (2004 e 2005) e Carvalho (2011), para identificar a panorâmica das pesquisas no âmbito da representação e inferência do conhecimento sobre incertezas e que norteou a etapa de desenvolvimento do projeto de pesquisa da tese de doutorado.
Contudo, tornou-se necessário uma análise mais sistematizada sobre os indicadores de produção científica acerca da temática da representação do conhecimento sobre incertezas. Para tal, desenvolveu-se uma segunda etapa de análise e revisão sistemática adotando-se de critérios mais estruturados de acordo com as recomendações de Mulrow (1994) e Kitchenham (2004).
2.9.2 Pesquisa Sistemática