CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Cezar Augusto Schipiura cezarschp@yahoo.com.br.

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1 CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Cezar Augusto Schipiura Dr. Edson Emilio Scalabrin PPGTS / PUCPR

2 Programa de Pós-graduação em Tecnologia em Saúde (PPGTS)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Cezar A. Schipiura – Mestrando do PPGTS Dr. Edson Emilio Scalabrin – Professor e Orientador do PPGTS Programa de Pós-graduação em Tecnologia em Saúde (PPGTS) Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR) PPGTS / PUCPR

3 interfaces em linguagem natural estruturas de dados indexados
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Arquitetura de sistema que tenta favorecer a tomada de decisão na emissão de diagnósticos, utilizando interfaces em linguagem natural estruturas de dados indexados ontologia de domínio padrões de frases interrogativas (templates) estruturação e indexação dos conceitos mecanismos de busca e raciocínio construção de respostas (auxílio a diagnósticos) PPGTS / PUCPR

4 Metodologia (construção)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (construção) Base de conhecimento Memória de objetos ontologias taxonomias índices Conjunto de templates Questões e respostas em linguagem natural PPGTS / PUCPR

5 Metodologia (mecanismos)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (mecanismos) memória dinâmica de Roger Schank parser baseados em casos de Charles Martin conceitos do CBR de Janet Kolodner Nossa proposta: Modelo de indexação e busca dos conceitos na geração de respostas PPGTS / PUCPR

6 Metodologia (implementação)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (implementação) CAS implementa um sistema que permite questionar e obter respostas em linguagem natural, onde as questões são recebidas, compreendidas e respondidas de forma automática pelos agentes. PPGTS / PUCPR

7 Metodologia (implementação)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (implementação) Casos resolvidos pelo CAS: Caso 1: Questão: “Cite-me as causas que desencadeiam a doença Diabetes Mellitus tipo II” Resposta: “As causas que desencadeiam a Diabetes Mellitus tipo II são Afecções Pancreáticas, Distúrbios Hormonais, Síndrome de Cushing, Obesidade, Alcoolismo Crônico, Stress Emocional e Fatores Hereditários” [Brummer, 2002]. PPGTS / PUCPR

8 Metodologia (implementação)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (implementação) Casos resolvidos pelo CAS: Caso 2: Questão: “Quais os medicamentos que possuem fármacos como sulfonilureais e biguanidas?” Resposta: “Os medicamentos que possuem fármacos como sulfonilureais e biguanidas são os Hiploglicemiantes orais” [Brummer, 2002]. PPGTS / PUCPR

9 Metodologia (implementação)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (implementação) A memória construída a partir das tabelas da Base de Dados Relacional torna-se Dinâmica, pois permite reestruturações através de índices a medida que conceitos novos vão sendo adquiridos PPGTS / PUCPR

10 Metodologia (implementação)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (implementação) A Base de Dados Origem Os relacionamentos da base de Dados geram taxonomias que servirão para a primeira indexação dos objetos na memória, onde cada relação tem dois lados (dois objetos) com definições particulares. PPGTS / PUCPR

11 Metodologia (implementação)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (implementação) relação component compound hereditariedade fator domain Afecções component instance Pancreáticas hiperglicemia causa compound domain hipoglicemia enclose domain exame partnership enclose instance partnership partnership enclose doença complicação property component enclose instance owner descrição compound enclose tratamento partnership domain domain sintoma domain instance diabetes bronquite hipertensão partnership arterial enclose enclose órgão medicamento fármaco component compound PPGTS / PUCPR

12 Metodologia (implementação)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (implementação) Relacionamento entre os objetos 1 – parent/son – relacionamento hierárquico 1.1 – domain/instance – entidade e suas instâncias 1.2 – compose/component – entidades e componentes 1.3 – owner/property – entidades e suas propriedades 2 – enclose/partnership – agrupamento por características PPGTS / PUCPR

13 Metodologia (implementação)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (implementação) Relacionamento entre os objetos 1 – parent/son – doença/diabetes – doença/sintoma – doença/descrição 1.1 – domain/instance – doença/diabetes 1.2 – compose/component – doença/sintoma 1.3 – owner/property – doença/descrição 2 – enclose/partnership – doença/causa – doença/complicação – sintoma/órgão – sintoma/medicamento – etc. PPGTS / PUCPR

14 Metodologia (índices)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (índices) [1] - Árvore de índices representa os objetos e os relacionamentos que podem possuir PPGTS / PUCPR

15 Metodologia (índices)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (índices) [2] - A estrutura dos templates [object:enclose] cite-me as [object] que desencadeiam a [enclose] [instance/enclose] Cite-me as causas que desencadeiam a doença Diabetes Mellitus tipo II PPGTS / PUCPR

16 Metodologia (índices)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (índices) [2] - A estrutura dos templates [object:enclose] cite-me as [object] que desencadeiam a [enclose] [instance/enclose] [object] cite-me as [enclose] [instance/enclose] que desencadeiam a Cite-me as causas que desencadeiam a doença Diabetes Mellitus tipo II causas doença Cite-me as que desencadeiam a Diabetes Mellitus tipo II PPGTS / PUCPR

17 Metodologia (interpretação)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (interpretação) Conceitos identificados: Cite-me – questão: identifica uma relação a|as – léxico: ignora parcialmente causas – objeto da questão – está no plural que – léxico: ignora parcialmente desencadeiam – léxico: ignora parcialmente a – léxico: ignora parcialmente doença –objeto sendo questionado – está no singular Diabete Mellitus Tipo II – instância do objeto sendo questionado PPGTS / PUCPR

18 Metodologia (interpretação)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (interpretação) Conceitos ativados: [objeto] causa [enclose] doença [instance/enclose] Diabete Mellitus Tipo II Reconhece o índice na memória relacionado: Cite-me a(s) [object]s que desencadeiam a [enclose] [instance/enclose] PPGTS / PUCPR

19 Metodologia (índices)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (índices) [1] - Árvore de índices representa os objetos e os relacionamentos que podem possuir PPGTS / PUCPR

20 Metodologia (resposta)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (resposta) PPGTS / PUCPR

21 Metodologia (resposta)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (resposta) PPGTS / PUCPR

22 Metodologia (resposta)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (resposta) Para este template há uma resposta elaborada, acessada através do índice da pergunta: r-:O/A/s object/s que desencadeiam a :enclose :isntance é/são [object/instance] PPGTS / PUCPR

23 Metodologia (resposta)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (resposta) PPGTS / PUCPR

24 Metodologia (resposta)
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Metodologia (resposta) As causas que desencadeiam a Diabetes Mellitus tipo II são Afecções Pancreáticas, Distúrbios Hormonais, Síndrome de Cushing, Obesidade, Alcoolismo Crônico, Stress Emocional e Fatores Hereditários PPGTS / PUCPR

25 Discussão e Conclusões
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Discussão e Conclusões A proposta do CAS: Permitir obter respostas inteligentes automáticas sobre uma determinada especialidade, utilizando linguagem natural PPGTS / PUCPR

26 Discussão e Conclusões
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Discussão e Conclusões A proposta do CAS: Sugerimos linguagem, Java pela possibilidade de utilização da técnica de Orientação a Objetos, Grafos, Ontologias, Taxonomias e Templates, permitindo criar uma Estrutura Dinâmica de memória PPGTS / PUCPR

27 Discussão e Conclusões
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Discussão e Conclusões A proposta do CAS: Esta nossa participação abre um leque de opções para implementações nas áreas do reconhecimento, interpretação e compreensão de situações e elaboração de diagnósticos PPGTS / PUCPR

28 Discussão e Conclusões
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Discussão e Conclusões A proposta do CAS: Pode ser facilmente direcionado para organizações hospitalares, clínicas ou consultórios que possuam bases de dados de conhecimento explícito e que necessitem auxilio para combinação com o conhecimento tácito na tomada de decisão em tempo real e confiável PPGTS / PUCPR

29 Perguntas Comentários
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Perguntas Comentários PPGTS / PUCPR

30 Referências Bibliográficas
CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Referências Bibliográficas 1 Schank, Roger (1999): “Dynamic Memory Revisited” Cambridge University Press, Cambridge 2 Schank, Roger C & Abelson, R, (1977), “Scripts, Plans, Goals and Understanding” Laurence Erlbaum Associates, New Jersey. 3 Kolodner, Janet (1993) “Case-Based Reasoning” Morgan Kaufmann Publishers, Inc – São Mateo, Canadá . 4 Rich, Elaine; Knight, K, (1994), “Inteligência Artifical” Makron Books do Brasil Editora Ltda. 2ª ed. São Paulo. 5 Araribóia, G.(1988), “Inteligência Artificial: Um curso prático”. Livros Técnicos e Científicos, Editora Ltda - Rio de Janeiro. PPGTS / PUCPR

31 CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos 6 Martin, Charles Eugene, (1993), “Direct Memory Access Parsing” University of Chicago, Departament of Computer Science – Technical Report CS 93-07, June 23. 7 Riesbeck, Christopher K; Schank, Roger C,(1981), “Inside Computer Understanding” Laurence Erlbaum Associates, New Jersey 8 Date C J. (2000). “Introdução a Sistemas de Banco de Dados”. 7ªed. Rio de Janeiro: Publicare consultoria e serviços. 9 Brunner,L.S & Suddarth, D.S, (2002), “Tratado de Enfermagem Médico-Cirúrgica”. 9 ed., Rio de Janeiro. Guanabara Koogan. PPGTS / PUCPR

32 CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Obrigado! PPGTS / PUCPR