Modelagem do Sistema Especialista

Esta sessão do trabalho trata do desenvolvimento do SE existente neste trabalho. Essa técnica foi utilizada tendo em vista o auxílio à tomada de decisão referente às estratégias de ensino que servirão para melhorar o desenvolvimento dos alunos com necessidades educacionais especiais.

Seguindo os mesmos requisitos de flexibilidade que já foram implementados nas demais partes do sistema como, por exemplo, os questionários de acompanhamento do desenvolvimento do aluno, o SE também foi desenvolvido com tais características. Podendo ser configurado de acordo com a necessidade do especialista o sistema ganhou longevidade, uma vez que havendo a necessidade, o mesmo será atualizado direto pelo Administrador, não precisando que o programador realize alterações.

No início da utilização do sistema por parte dos profissionais da área de educação especial o sistema já estará alimentado com regras para deficiências como: Surdez (DA), Cegos e Baixa Visão (DV) bem como Paralisado Cerebral (PC) e perguntas separadas pelas áreas: Motora, Lecto-Escrita e Matemática - Raciocínio Lógico Este escopo deve-se ao fato que os profissionais da área da educação que auxiliaram na construção das regras de produção serem especialistas nestas deficiências.

Na seqüência, será apresentada uma explicação sobre a formação e a forma de aquisição das variáveis existentes no código do SE, exemplo de algumas regras de produção e por fim a árvore de decisão do mesmo.

3.1.1.1. Formação e aquisição das variáveis do SE

A formação e aquisição das variáveis presentes neste SE, seguem a seguinte estrutura:

A cada nova deficiência inserida no SE, automaticamente é estipulado uma sigla para a mesma, sendo esta, uma forma de referenciá-la, exemplo: Surdo = “S”.

Esta mesma regra serve para as grandes áreas como Lecto-Escrita, Motricidade, etc., onde é também criada uma sigla a fim de referenciá-la, exemplo: Motricidade = “Mot”.

Com esta estrutura já é possível representar um perfil do aluno Surdo + Motricidade como

“SMot”. A necessidade e a utilização destas siglas serão compreendidas claramente mais adiante na apresentação das regras do SE.

A máquina de inferência deste SE trabalha da seguinte maneira:

Será realizada a análise de quantas respostas negativas, em porcentagem, foram assinaladas no questionário do SE, por grande área (Motricidade, Lecto-Escrita, etc.). Esta análise irá representar o nível de deficiência de um determinado aluno naquela grande área.

Através de reuniões realizadas com os profissionais da área da educação especial, definiu-se uma divisão apropriada de níveis de dificuldade, conforme mostra a Tabela 1.

Níveis de deficiência

Quantidade de

respostas negativas. Explicação

Fraca

deficiência 0 a 25%

Quando o aluno obteve de 0 a 25% de respostas

negativas, considera-se que o aluno tem fraca deficiência na área avaliada.

Média

deficiência 26 a 50%

Quando o aluno obteve de 26 a 50% de respostas negativas, considera-se que o aluno tem média deficiência na área avaliada.

Moderada

deficiência 51 a 75%

Quando o aluno obteve de 51 a 75% de respostas negativas, considera-se que o aluno tem moderada deficiência na área avaliada.

Forte

deficiência 76 a 100%

Quando o aluno obteve de 76 a 100% de respostas negativas, considera-se que o aluno tem forte deficiência na área avaliada.

Tabela 1. Níveis de deficiência por grande área

Uma vez dadas às explicações tanto da formação quanto da aquisição das variáveis existentes no SE, segue um exemplo de como ficaria a sigla que representaria um aluno Surdo, com 28% de deficiência na área motora:

Perfil: “SMot = Média”.

Para possibilitar a flexibilidade do SE no sistema desenvolvido neste trabalho, utilizou-se a função EVAL, esta função tem por finalidade executar uma string. No sistema esta string foi criada obedecendo a estrutura de um comando IF.

Portanto, juntando a estrutura que foi criada e explicada acima, “SMot = Média”, mais a funcionalidade da função EVAL, foi possível gerar um código semelhante ao que segue abaixo

$a = array ("SMot = Fraca","SLE = Fraca","SSA = Fraca");

// Esta linha armazena o resultado de todas as pesquisas que já foram padronizadas conforme o exemplo acima em um vetor;

$_if = "if (".$a[0]." && ".$a[1]." && "$a[2].") {"

//Esta linha coloca os valores de cada posição do vetor em uma nova variável de forma tabulado a fim de manter as seqüências da estrutura de um comando “IF”;

eval($_if); // if (SMot = Fraca && SLE = Fraca && SSA <= Fraca) { // processa a regra

} //Este comando executa a string que foi criada no passo anterior, dessa maneira o comando “IF” é criado de forma dinâmica ou seja quebra a estrutura fixa que teriam todas as regras existentes neste sistema, tornando este flexível a ponto de ter mais ou menos regras sem nenhum problema.

3.1.1.2. Regras de produção

Abaixo segue dois exemplos de regras presentes no SE desenvolvido.

REGRA 1:

SE SMot = Fraca E SLE = Fraca E SMRL = Fraca E SSA = Fraca ENTÃO Estratégias de Ensino = ESMot Fraca + ESLEFraca + ESMRLFraca + ESSAFraca REGRA 3:

SE SMot = Fraca E SLE = Fraca E SMRL = Fraca E SSA = Média ENTÃO

Estratégias de Ensino = ESMot Fraca + ESLE Fraca + ESMRL Fraca + ESSA Média

No Apêndice A será apresentado um conjunto de algumas regras de produção existente no sistema, sendo que da forma como o mesmo foi programado será possível ter alterações na quantia de regras, porém a estrutura sempre seguirá o mesmo modelo.

3.1.1.3. Árvore de decisão

A árvore de decisão foi desenvolvida contendo todas as regras existentes atualmente no sistema desenvolvido, porém para uma melhor visualização da mesma, foram criados alguns símbolos relacionados com as perguntas que são realizadas e as opções de resposta. Na Tabela 2 segue uma explicação sobre os símbolos que foram utilizados na construção da árvore de decisão.

SÍMBOLO DESCRIÇÃO

P1 1ª Grande área avaliada pelo Sistema Especialista, neste caso, a pergunta é: Qual o nível de deficiência na área Motora?

P2 2ª Grande área avaliada pelo Sistema Especialista, neste caso, Qual o nível de deficiência na área Lecto-Escrita?

P3 2ª Grande área avaliada pelo Sistema Especialista, neste caso, Qual o nível de

eficiência na área Matemática – Raciocínio Lógico?

1 Significa que o aluno possui FRACA deficiência da grande área que esta que foi avaliado.

2 Significa que o aluno possui MÉDIA deficiência da grande área que esta que foi avaliado.

3 Significa que o aluno possui MODERADA deficiência da grande área que esta que foi avaliado.

4 Significa que o aluno possui FORTE deficiência da grande área que esta que foi avaliado.

R1... R192 São as regras resultantes da árvore de decisão, estas regras estão especificadas no Apêndice C deste TCC.

Tabela 2. Descrição dos símbolos da Árvore de Decisão.

Na Figura 2, segue a árvore de decisão simplificada, uma vez que este SE é composto por 3 deficiências e avalia 3 grandes áreas contendo 4 tipos de respostas cada uma (Fraco, Médio, Moderado e Forte), este sistema possui 192 regras.

A árvore de decisão completa encontra-se no Apêndice B e as regras resultantes desta encontram-se no Apêndice C.

Figura 2. Árvore de decisão simplificada do Sistema Especialista