sistema especialista

III Workshop de Informtica aplicada Sade - CBComp 2003

Relatos de Pesquisa

SISTEMA ESPECIALISTA PARA AUXILIAR NO DIAGNSTICO DE IRIDOLOGIA (IRIDIAGNOSE)Ana Maria de [email protected]

Dcio [email protected]

Marco Aurlio B. [email protected]

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Acadmica do Curso de Cincia da Computao FACIC3

Especialista de Iridologia Clinica de Terapia Alternativa. Professor do Curso de Cincia da Computao - FACIC Faculdades Integradas FACVEST Sociedade Lageana de Educao SLE Lages Santa Catarina SC

RESUMO O presente trabalho consiste em desenvolver um sistema especialista para auxiliar o especialista no diagnstico de iridologia. A iridologia a cincia que permite, graas observao da ris, detectar perturbaes orgnicas, metablicas, nutricionais, nervosas, hormonais e certas patologias. Baseia-se, no pressuposto que cada rgo do corpo tem uma correspondncia na ris do olho e que pode-se determinar se um rgo ou no saudvel, examinando a ris em vez do rgo propriamente dito. Esta cincia no praticada por um mdico tradicional, mas sim, por um naturopata, homeopata ou acumputurista. Hoje em todo o mundo se observa uma nova atitude em relao sade e ao bem estar. Existe uma crescente conscincia em favor de uma medicina mais preventiva do que curativa, ao mesmo tempo em que as pessoas se voltam para terapias e remdios capazes de curar sem agredir o organismo. A iridologia uma tcnica que tem se revelado extremamente til, pois nos permite descobrir problemas e suas causas, antes que possa ser detectado por outros sistemas de diagnstico. Como esta cincia est evoluindo a cada dia que passa, torna-se necessrio utilizao de sistemas computacionais cada vez mais confiveis, que auxiliem o mdico especialista a diagnosticar os sinais na ris. Este sistema possui como finalidade auxiliar o mdico especialista ao diagnstico de iridologia, auxiliando no trabalho do mdico especialista atravs da realimentao de informaes das disfunes de cada paciente, atravs de pontuaes, indicando o real estado de sade de cada paciente. O sistema ainda proporciona ao paciente a oportunidade de acompanhar o tratamento, atravs de um Banco de Dados e gerao de relatrios fornecido ao mdico especialista. Palavras-Chave - Iridologia, sistema especialista , auxilio ao diagnstico, ris.

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ABSTRACT The present work consists in building a system to aid the specialist in iridology diagnosis. Iridology is the science that allows, by the iris observation, to detect organic, metabolic, nutritional, nervous and hormonal disturbances and some pathologies. Is based on the presupposition that each organ of the body has a correspondence in the iris of the eye and we can determine if an organ is healthy or not by the iris examination and not the organ. Is the science not practised by a traditional doctor, but for a naturopath, homeopath or acupuncturist. Today is observed in all over the world new attitude in relation to the health and well-being. There is a growing conscience in favour of a more preventive than healing medicine, at the same time people go back to therapies and medicines capable to cure without attacking the organism. The Iridology is a technique that it has been revealing extremely useful, because allows to be discovered problems and their causes, before they can be detected by other diagnosis systems. As Iridology is developing all day, it becomes more and more necessary the use of reliable computational systems, aiding the specialist doctor to diagnose the iris signs. This system has the purpose helping the specialist doctor in Iridology diagnosis, through the information feedback about dysfunction of each patient and coming back the identification, through punctuation, indicating the real health condition of each patient. The system still provides to the patient the opportunity to accompany the treatment, through a database and generation of reports supplied by the specialist doctor. Word-key - Iridology, specialist system , I aid to the diagnosis, iris.

1 Introduo 1.1 Apresentao A histria da iridologia vem de muito tempo atrs, onde dizem que os olhos representam a janela do corpo e da alma. Porm, foi no princpio do sculo XIX que, na Hungria, a iridologia comeou a ser estudada e desenvolvida como tcnica para o diagnstico mdico. O primeiro mapa iridolgico, bem rudimentar, foi desenvolvido por Pczely em 1880, a partir da publicao do livro: Descobrimentos do Reino da Natureza e da Arte de Curar, onde relatava suas experincias no campo da iridologia (GAUER, 1995). Na ris esto mapeados todos os rgos, funes, sistemas e todas as diferentes partes do corpo humano. A iridologia vem reforar a viso holstica do ser humano, onde o corpo um todo e quando uma parte do corpo sofre todo o corpo sofre. Na ris direita, temos toda a representao dos rgos do lado direito do corpo e na ris esquerda, a representao do lado esquerdo. Porm, estas informaes devem ser observadas como um todo (GAUER, 1995).

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As cores da ris podem ser normais ou assinalar intoxicaes, anomalias genticas e perturbaes. Estas anomalias so detectadas atravs de sinais diferenciados na ris, de acordo com o tipo de sinal uma disfuno orgnica associada (PACHECO, 1995). A cor da ris ou dos sinais que ela exibe deve-se ao efeito da refrao do raio luminoso, cuja refrangncia ocorre por ondas de comprimento de luz mais longas e mais curtas, devido maior ou menor concentrao de melancitos no fundo da ris. Se a distribuio desses melancitos for irregular, a cor da ris tambm ser irregular, podendo exibir aparncia policromtica e at manchada. Seno fossem os melancitos, todas as ris seriam como as dos indivduos albinos, transparentes e, na refrao dos raios luminosos, sua cor seria a cor refletida no fundo do olho (PACHECO, 1995). possvel realizar o diagnstico pela ris do olho utilizando-se apenas de uma lupa potente e uma pequena lanterna. Porm, de extrema importncia deixar claro que irisdiagnstico no o estudo das doenas da ris ou dos olhos, mas sim de qualquer parte do corpo atravs da observao da ris. Esse estudo no tem nada a ver com o exame de fundo de olho, que consiste no exame oftalmolgico da retina, ou parte posterior e profunda dos olhos. O irisdiagnstico fornece sinais que devem ser avaliados e interpretados segundo a sua localizao na ris, obedecendo aos critrios da Iridologia (BONTEMPO, 1998). 1.2 Metodologia Para o desenvolvimento do sistema proposto, dividiram-se as atividades em 2 etapas. A figura 1 apresenta o diagrama referido acima.

Figura 01: Etapas de desenvolvimento do sistema especialista para auxiliar no diagnstico de Iridologia

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Para alcanar os objetivos da I Etapa, indicado na figura 1, iniciou-se pelo levantamento do material bibliogrfico necessrio para fundamentar os conceitos e justificativas que esto sendo aplicados neste trabalho. Este material proveniente, basicamente de livros e de conhecimentos repassados por um especialista na rea de Iridologia. Durante a reviso bibliogrfica, foram efetuados todas as fundamentaes tericas deste trabalho, desde a conceituao bsica at a concluso final do mesmo. A pr-modelagem do sistema proposto foi a ltima etapa para a concluso da I Etapa, nesta foi utilizado o sistema de projeto estruturado. A II Etapa teve como incio um conjunto de entrevistas e questionrios junto ao mdico especialista na rea de Iridologia para a coleta e abstrao de dados, com a finalidade de desenvolver a modelagem final do sistema. Para elaborarem-se as regras de produo do sistema especialista foram utilizadas todas as possveis informaes do especialista humano, pois, atravs de seu conhecimento e experincia adquiridas ao longo dos anos foi possvel desenvolver a base de conhecimento. Todas as regras e probabilidades de ocorrncias para o desenvolvimento do sistema foram determinadas minuciosamente pelo especialista humano, durante todo projeto. Desta forma, desenvolveu-se um sistema especialista composto por 312 regras com intuito de auxiliar o especialista humano, pois, sendo ele o fornecedor da base de informaes, atravs de seu conhecimento e experincia adquiridas ao longo dos anos, tornasse um sistema altamente confivel e eficiente. As variveis utilizadas para entrada de dados e resposta do sistema foram univaloradas e multivaloradas, sendo que, as univaloradas foram delimitadas para responder as perguntas com grau de certeza (SIM ou NO) e incerteza (muitos ou poucos ou mdios), j as multivaloradas foram utilizadas com pesos determinados pelo mdico especialista para determinar os diversos processos ocorridos que esto ligados a outros processos (ex. como um sinal ou mancha pode estar localizados em um ou mais rgos com significados topogrficos diferentes), as irregularidades tambm so multivaloradas, pois podem ter valores diferentes em situaes diferentes.

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Na etapa final do trabalho, foi implementado um sistema de apoio ao profissional, baseado em tcnicas de multimdia e Inteligncia Artificial. Posteriormente, so aplicados os devidos testes para a validao do sistema. O objetivo central da utilizao da IA simultaneamente terico (criao de teorias e modelos para a capacidade cognitiva) e prtico (a implementao de sistemas computacionais baseados nestes modelos). Nesse sentido, a IA tem uma relao com o seu objeto de estudo semelhante psicologia, mas com uma importante diferena, os modelos e teorias da IA so implementados em um computador, o que se torna de certa forma autnomos. Assim, a validade de um modelo ou de uma teoria de IA no precisa ser provada atravs da comparao de seus resultados previstos com o comportamento psquico humano, como no caso de psicologia, mas pode ser implementada em um computador e demonstrada diretamente atravs da ao inteligente do programa (RABUSKE, 1995). Desta forma, a capacidade que os especialistas tem em resolver problemas difceis, em explicar resultados obtidos, reestruturar os conhecimentos e determinar caractersticas relevantes fundamental para a construo de um programa, porm muitas vezes os especialistas tem uma certa dificuldade em explicar o seu raciocnio de forma analtica (FRENANDES, 1996). Um especialista humano, para tomar uma deciso de um determinado assunto, o faz a partir de fatos que encontra e de hipteses que formula, buscando em sua memria um conhecimento prvio armazenado durante anos, desde o perodo de sua formao ao decorrer de sua vida profissional. Durante este processo, ele vai verificando qual a importncia dos fatos que encontra, comparando-as com as informaes j contidas no seu conhecimento acumulado sobre estes fatos e hipteses. Nesta etapa, ele pode formular novas hipteses e verificar novos fatos, que vo influenciar na sua deciso, dispondo muitas vezes de fatos poucos suficientes, pode-se chegar a uma concluso errada ou no chegar deciso nenhuma. Um sistema especialista deve alm, de inferir concluses, ter a capacidade de aprender novos conhecimentos, a fim de melhorar o desempenho de raciocnio e a qualidade de decises (SCHWABE, 1987). O motor de inferncia o componente que fornece a orientao do especialista. O objetivo do mesmo buscar informaes e relacionamentos no banco de conhecimentos,2251


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fornecendo respostas, previses e sugestes da mesma forma que o especialista humano o faria. O processo de recuperar informaes e relacionamentos relevantes do banco de conhecimentos, no uma tarefa muito simples ao motor de inferncia. Como, o banco de conhecimentos um conjunto de fatos, interpretaes e regras. O motor de inferncia deve construir um sentido lgico das informaes contidas no banco de conhecimentos, praticamente da mesma forma como uma mente humana faz ao ordenar uma situao complexa (STAIR, 1998). Durante as pesquisas realizadas, viu-se grandes vantagens em utilizar o Shell Expert SINTA, optando-se pelo uso desta ferramenta para implementar o sistema, com intuito de facilitar o desenvolvimento do projeto e torn-lo um sistema confivel e eficiente (SINTA, 1995). O Expert SINTA uma ferramenta computacional que utiliza tcnicas de Inteligncia Artificial para gerao automtica de sistemas especialistas, utilizando um modelo de representao do conhecimento baseado em regras de produo e probabilidades. O objetivo principal desta ferramenta simplificar o trabalho de implementao de sistemas especialistas atravs do uso de uma mquina de inferncia compartilhada, auxiliar na construo automtica de telas e menus, auxiliar no tratamento probabilstico das regras de produo e da utilizao de explicaes sensveis ao contexto da base de conhecimento modelada. O Expert SINTA utiliza regras de produo para modelar o conhecimento humano (figura 02), o que torna ideal para problemas de seleo, no qual uma determinada soluo deve ser atingida em um conjunto de selees (NOGUEIRA, 1995). Entre os motivos que se optou pela utilizao do mesmo foram: facilidade de utilizar a mquina de inferncia, interligao com uma linguagem de programao e pelo fato de ser um Sistema Aberto. Possibilidade de coletar informaes com o especialista humano na rea de Iridologia em transcrev-las para uma linguagem de programao, compilando o sistema especialista (SE) e criando interfaces totalmente independentes do Shell Expert SINTA. Considerando-se, principalmente, as tarefas desempenhadas com a introduo da biblioteca de componentes Expert SINTA VCL(Expert SINTA Visual Component Library), podem-se citar como caractersticas positivas: encapsular a mquina de inferncia e a estrutura de dados que2252


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representa o conhecimento (regras de produo), ao sistema; fornecer mecanismos para entrada de dados do mdico especialista; fornecer mecanismos de depurao; alm disso, permitir personalizao da aplicao final.

Figura 02: Conjunto de Regras de Produo Fonte: Sistema Especialista para auxiliar no diagnstico de Iridologia (IRIDIAGNOSE, 2003)

Os sistemas especialistas ou sistemas baseados em conhecimento, so programas de computadores capazes de analisar dados de uma maneira que, se tivesse sido realizada por um ser humano, seriam considerados inteligentes. Eles so caracterizados por utilizar lgica simblica, ao invs de clculos numricos, incorporar uma base de conhecimento explcita, e, ter capacidade para explicar suas concluses (WIDMAN, 1998). O termo diagnstico vem de razes gregas e significa discernimento e conhecimento. Alguns erros e lacunas de diagnsticos modernos, frente a certos tipos de doenas justificam plenamente a utilizao de mtodos novos. Depois de algum tempo, nada definitivo na cincia, sobretudo numa poca onde a tecnologia permite novas dimenses. Algumas vezes o mdico se encontra diante de doenas que no acusam nada de preciso, nem nos mtodos mais sofisticados. Com efeito, estas doenas no so do tipo patolgico, mas ainda esto no estgio orgnico, latente prestes a explodir (PACHECO, 1995).2253


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A Iridologia um mtodo de deteces simples, baseadas em estudos cientficos cada vez mais slidos, quando utilizada por um profissional treinado e credenciado, contribui enormemente para diminuir os sofrimentos do doente. Assim, a iridologia pesquisa antes de tudo as causas profundas das doenas, colocando-se ao nvel de uma medicina diferente. No se pode chegar a nada de novo a no ser seguindo o senso de reflexo, da lgica, da intuio. Estas so as qualidades que se requer no domnio da pesquisa e para o iridlogo (BONTEMPO, 1998). O relacionamento encontrado entre as entidades uma forma de abstrair o conjunto de associaes subsistentes entre as mesmas. Para modelar o presente sistema, procurou-se definir as entidades e os relacionamentos para a confeco das tabelas de Banco de Dados e suas respectivas ligaes, juntamente com o mdico especialista em Iridologia. A partir do diagrama de Entidades-Relacionamento e da lista de Eventos, aplicaram-se as tcnicas de normalizao, objetivando tornar o modelo de dados sem redundncias lgicas. Normalmente um sistema de informao utiliza um conjunto de arquivos de dados, relacionados com as entidades e eventos sobre os quais se deseja obter informao. Pode-se definir uma base de dados ou banco de dados como sendo este conjunto de arquivos de dados vinculados ou relacionados, dentro de um determinado contexto, definido pelos objetivos do sistema em questo (STAIR, 1998). As atividades do Controle de Qualidade estaro presentes em cada fase da Metodologia, seja atravs da definio dos critrios de cada uma das fases do desenvolvimento do produto associado, seja atravs da verificao e avaliao destes critrios e atravs da definio dos procedimentos necessrios para a validao do produto em sua fase respectiva. Esta forma de proceder tem como conseqncia assegurar a satisfao das expectativas do especialista na rea de Iridologia.

2 Resultados As informaes de todas as entidades relacionadas sero armazenadas em um Banco de Dados Paradox 7.0. Um sistema de banco de dados basicamente um sistema computadorizado de armazenamento de registros, cujo propsito geral armazenar informaes e permitir ao2254


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usurio, buscar e atualizar estas informaes quando necessria. Os termos dados e informaes so sinnimos, sendo que alguns autores preferem fazer distines entre eles, usando para dados armazenamento no banco de dados e, informaes fazer referncia ao significado destes dados para um determinado usurio. Atravs de pesquisas realizadas durante a I Etapa de projeto, decidiu-se desenvolver o sistema especialista no Shell Expert SINTA. Utilizando a introduo da biblioteca de componentes Expert SINTA VCL (Expert SINTA Visual Component Library), tornou-se vivel aproveitar as possibilidades oferecidas por esta ferramenta dentro do Delphi. Essa ferramenta permite desenvolver o sistema, preocupando-se somente com a representao do conhecimento do sistema especialista, deixando para o Shell a tarefa de interpretar o conhecimento representado e execut-lo na mquina, alm de permitir depuraes e explicaes de como o computador chegou quela(s) concluso(es). O sistema est sendo desenvolvido no ambiente Delphi 3.0, devido compatibilidade com esta biblioteca do Shell Expert SINTA. A figura 04 apresenta a tela inicial do sistema especialista.

Figura 04: Sistema Especialista para auxiliar no diagnstico de Iridologia (IRIDIAGNOSE)

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Praticamente nesta tela o especialista humano poder contar com todas as informaes necessrias que possam auxili-lo no diagnstico final. As imagens dos olhos so capturadas por uma cmera digitalizadora com alta preciso de detalhes e eficincia, estas imagens so fotografadas na hora da consulta, enquanto estiverem na mquina estaro em um disquete. Antes de armazen-las no Banco de dados deve-se selecionar o tipo de imagem a ser aberta, logo em seguida estas fotos podero ser abertas e armazenadas no Banco de Dados. As tabelas Registrar ris, Registrar Atendimento Mdico e resultado da concluso do Sistema Especialista, permitiro o armazenamento de todas as informaes. O Sistema Especialista consiste em colocar uma srie de perguntas de acordo com as informaes do mdico, onde os dados informados so obtidos atravs de pontuaes da interpretao da resposta fornecida pelo mdico ao sistema. Logo abaixo, apresentada pela figura 5 o sistema apresentado com a ativao das regras do banco de informaes do Expert SINTA. Estas regras foram elaboradas com o conhecimento do especialista humano.

Figura 05: Sistema Especialista para auxiliar no diagnstico de Iridologia (IRIDIAGNOSE) 2256


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Como j mencionado anteriormente na metodologia, este sistema composto por um conjunto de 312 regras indicando os sinais que possam apresentar alguma alterao predispondo a alguma disfuno ou anomalia. Quando h alterao na pigmentao nas ltimas camadas da ris, a luz, ao refratar no ponto onde o pigmento se modificou produz um comprimento de onda diferente do panorama geral da ris, apresentando um sinal estranho que pode se revelar em diferentes cores, as quais dependem da cor da alterao pigmentar daquela ltima camada da ris. Por outro lado, quando as fibras da ris se desalinham ou se abrem, o raio luminoso penetra na ris com maior liberdade. Estas regras utilizam variveis multivaloradas e univaloradas. Pode-se observar que a pergunta disparada nesta imagem constituda por variveis multivaloradas, pois, a ris do paciente pode apresentar manchas herdadas ou adquiridas ou as duas. Neste exemplo o paciente possui as duas manchas, sendo com maior grau de intensidade as manchas herdadas e as adquiridas com menor proporo. Esta tela apresenta o resultando de concluses obtidas pelo Sistema Especialista de acordo com uma srie de respostas ao sistema pelo especialista humano (figura 6).


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De acordo com a(s) localizao(es) selecionada(s) para analise, o sistema promover perguntas.Estas variveis podero ser univaloradas com grau de certezas (SIM ou NO) e de incertezas (muitos ou poucos ou mdios), podero ser multivaloradas dependendo da ocasio em que os dados dispostos esto ligados a outros rgos. Alm dos resultados apresentados pelo Sistema Especialista na tela do computador, ser tambm apresentado este mesmo resultado atravs de uma mensagem detalhando a discriminao feita pelo sistema inclusive os graus de confiana discriminados. Esta mensagem confirma o armazenamento automtico exatamente como se apresenta no Banco de Dados do Diagnstico do Sistema Especialista. Tambm foram desenvolvidas telas individuais para cadastros, alteraes e excluses de Pacientes, Terapias, Medicamentos, Essncias Homeopticas, ris, Diagnstico do SE, Registro de Atendimento Mdico e Histrico, bem como telas individuais para consultar todos os dados armazenados. A seguir a prxima tela a ser apresentada de consultas a registros de atendimentos anteriores (figura 7). Nesta mesma tela o especialista poder abrir a tela do diagnstico do SE.


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O projeto ainda est em contnuo desenvolvimento e cada vez mais testes esto sendo realizados para possveis ajustes ou adaptaes necessrias para um refinamento final do sistema. 3 Concluso O intuito deste projeto desenvolver um sistema que seja gil, eficiente e fcil de ser compreendido. O sistema para auxiliar no diagnstico de Iridologia visa auxiliar aos especialistas da rea no seu trabalho, facilitando concluso final, que ser do prprio mdico. Entre as orientaes no desenvolvimento do projeto, a que ganha maior dimenso e corpo, a obteno da qualidade do trabalho como resultado direto da qualidade do seu processo de desenvolvimento. Isto significa que a qualidade est sendo gerenciada e incorporada durante o processo de seu desenvolvimento. Este enfoque resultou diante da dificuldade prtica de implementar e medir os fatores que determinam a eficincia do sistema. Sendo assim, ao invs de querer identificar e determinar a qualidade do projeto final, mais prtico obter a qualidade, se ela fizer parte do processo de desenvolvimento, atravs de enumeras interaes com o sistema especialista. Durante o perodo de pesquisas procurou-se levantar dados de sistemas existentes nesta rea e foram encontrados apenas dois sistemas, com caractersticas restritas. Desta forma, a proposta deste sistema implementar um sistema especialista baseado em tcnicas de Inteligncia Artificial e um Banco de Dados, facilitando assim, o trabalho do mdico especialista na rea de Iridologia, ajudando-o a relembrar de regras que foram adquiridas ao longo dos anos e que ele mesmo ajudou a armazenar na base de conhecimento do Shell Expert SINTA. Esta rea muito fraca em informao, o que agilizou o desenvolvimento deste projeto foi colaborao de um especialista da rea que pretende utilizar o sistema em sua clnica de Iridologia. Finalizando, agradeo a ele pela oportunidade de ter obtido muitos conhecimentos na rea da sade alternativa.

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4 Referncias Bibliogrficas BONTEMPO, Dr. Mrcio. Medicina Natural. So Paulo: Editora Nova Cultura Ltda., 1998. FERNANDES, A. P. S. Aided Learning Expert System to Diagnosis and Treatment of Dental Traumatism in Odontology Pratical Clical Class Procedings of First European Conference About Health Telematic Education. Corfu Island, Greece: THE96, 1996. GAUER, Arnaldo Valentin. Sistema Gauer de Diagnstico Atravs do Olhos. Curitiba: Apostila, 1995-1998. ( extrado e compilado do site www.institutogauer.com.br). NOGUEIRA, Jos H.M; SILVA, Ricardo B. de A. e; ALCNTARA, Joo F. L. et Expert SINTA v1.1. Manual do Usurio, Laboratrio de Inteligncia Artificial-LIA, Depto de Computao. Fortaleza: UFC Universidade Federal do Cear, 1995. PACHECO, Clodoaldo. Iridologia Um Diagnostico Natural. Tubaro: Copiart, 1995. RABUSKE, Renato A. Inteligncia Artificial. Florianpolis: Ed. Da UFSC, 1995. SCHWABE, D.; CARVALHO, R. L. de Engenharia do Conhecimento e Sistemas Especialistas. Buenos Aires: Editora Kapelusz, 1987. SINTA, Expert. Download do Componente Expert SINTA VCL e manual do VCL www.lia.ufc.br Fortaleza: UFC Universidade Federal do Cear, 1995. STAIR, Ralph M. Princpios de Sistemas de Informao. Rio de Janeiro: LTC Livros Tcnicos e Cientficos Editora S.A., 1998. WIDMAN, Lawrence E. Sistemas Especialistas em Medicina. (extrado e compilado da Internet: www.epub.org.br/informaticamedica/n0105/widman.htm) Informtica Mdica V.1 n 5 Set/Out, 1998).

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