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PPGTS / PUCPR CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio.

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1 PPGTS / PUCPR 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

2 PPGTS / PUCPR Programa de Pós-graduação em Tecnologia em Saúde (PPGTS) Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR) 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

3 PPGTS / PUCPR 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)

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

5 PPGTS / PUCPR CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos 1.memória dinâmica de Roger Schank 2.parser baseados em casos de Charles Martin 3.conceitos do CBR de Janet Kolodner Nossa proposta: Modelo de indexação e busca dos conceitos na geração de respostas Metodologia (mecanismos)

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

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

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

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

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

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

12 PPGTS / PUCPR 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

13 PPGTS / PUCPR 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.

14 PPGTS / PUCPR 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

15 PPGTS / PUCPR 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

16 PPGTS / PUCPR [object:enclose] cite-me as [object] que desencadeiam a [enclose] [instance/enclose] Cite-me as causas que desencadeiam a doença Diabetes Mellitus tipo II [object] cite-me as Cite-me as que desencadeiam a [enclose] [instance/enclose] Diabetes Mellitus tipo II causas doença 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

17 PPGTS / PUCPR 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

18 PPGTS / PUCPR 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]

19 PPGTS / PUCPR 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

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

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

22 PPGTS / PUCPR 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]

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

24 PPGTS / PUCPR 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

25 PPGTS / PUCPR 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

26 PPGTS / PUCPR 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

27 PPGTS / PUCPR 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

28 PPGTS / PUCPR 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

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

30 PPGTS / PUCPR CAS: Uma Interface em Linguagem Natural, utilizando a Memória Dinâmica e CBR para Auxílio na Geração de Diagnósticos Referências Bibliogr á ficas 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, Canad á. 4 Rich, Elaine; Knight, K, (1994), Inteligência Artifical Makron Books do Brasil Editora Ltda. 2 ª ed. São Paulo. 5 Ararib ó ia, G.(1988), Inteligência Artificial: Um curso pr á tico. Livros T é cnicos e Cient í ficos, Editora Ltda - Rio de Janeiro.

31 PPGTS / PUCPR 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 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.

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


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