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Orientador: Prof. Dr. NORBERTO A. TORRES .~ SÃO PAULO . FG V Fundação Getulio Vargas Esc.ola de Administração de Empresas de sao Paulo Biblioteca 1996 1199601260 . MlHAGUTI, Eliza Hitomi Fukushigue. Sistemas Baseado« em Conhecimento: ApIictzções, Tendêncios, Implicações - Um Estudo Exploratório em Empresas Brasileiras. São Paulo, EAESPIFGV, 1996, 235 p. (Dissertação de mestrado apresentada no Curso de Pós-Graduação da EAESPIFGV, Área de Concentração: Produção e Sistemas de Informações). Resumo: Os sistemas baseados em conhecimento estão conquistando espaço entre as tecnologias de informação à medida que o hardware se desenvolve. No ambiente de acirrada competitividade presente nas empresas, esta tecnologia vem apoiá-Ias estrategicamente na agilização, principalmente, do processo decisório e na solução de diversos problemas considerados complexos. Este estudo faz uma investigação das aplicações potenciais da tecnologia de sistemas baseados em conhecimento - ou sistemas .especialistas, como comumente conhecidos -, examinando também as tendências da tecnologia e os impactos e implicações organizacionais provocados quando de sua implementação nas empresas. Um estudo exploratório em empresas brasileiras é acrescido ao perfil de uso e tendências dos sistemas baseados em conhecimento no âmbito nacional. Pa/avras-chaves: Sistemas Especialistas, Sistemas Baseados em Conhecimento, Aplicações, Tendências, Implicações, Impactos, Estudo Exploratório, Pesquisa de Campo : , , \ . I \' u SUMÁRIO sUMÁRIO.... .iii . CAP.I -APRESENTAÇÃO 1 1.1 IN1RODUÇÃO 2 1.2 OBJETIVOS DO ESTUDO 2 1.3 JUSTIFICATIVA 3 CAP.2 - CONCEITUAÇÃO DOS SISTEMAS ESPECIALISTAS OU BASEADOS EM CONliECIMENTO 4 2.1 IN1'ELIGÊNCIA ARTIFICIAL ~ 4 2.1.1 EVOLUÇÃO 4 2.1.2 DEFINIÇÔES 5 2.2 SISTEMAS ESPECIALISTAS mSTÓRICO OU BASEADOS EM CONHECIMENTO - UM BREVE 2.3 SISTEMAS ESPECIALISTAS E SISTEMAS BASEADOS EM CONHECIMENTO 7 11 2.4 CONCEITOS BÁSICOS 13 2.5 O QUE DIFERENCIA OS SISTEMAS ESPECIALISTAS 2.6 ARQUITETURA DOS CONVENCIONAIS 15 00 SISTEMA ESPECIALISTA 2.7 BASE DE CONHECIMENTOS - REPRESENTAÇÃO 16 DO CONHECIMENTO 18 2.7.1 LóGICA 18 2.7.1.1 LóGICA PROPOSICIONAL 19 2.7.1.2 LóGICA DE PREDICADOS 23 2.7.2 REDES SEMÂNTlCAS 24 2.7.3 OBJETO-A TRIBUTO-VALOR 25 2.7.4 ROTEIROS 26 2.7.5 REGRAS DE PRODUÇÃO 28 2.7.6 ENQUADRAMENTOS 29 2.7.7 I-lÍBRIOO 31 2.8 MECANISMO DE INFERÊNCIA 32 2.8.1 RACIOCÍNIO LóGICO 33 2.8.2 INFERÊNCIA COM REGRAS: ENCADEAMENTO PARA FRENTE E PARA TRÁS 34 2.8.2.1 ENCADEAMENTO PARA TRÁs 34 2.8.2.2 ENCADEAMENTO PARA FRENTE 35 2.8.3 BUSCA EM PROFUNDIDADE E BUSCA EM AMPLITUDE .37 üi 2.8.4 RACIOCÍNIO MONOTÓNICO CAP.3 - APLICAÇÕES E NÃO-MONOTÓNICO 38 EM POTENCIAL 39 3.1 CA1"EGORIAS DE APLICAÇÕES 3.2 ABORDAGENS APLICAÇÃO : 39 GERAIS E CARACTERÍSTICAS PARA ESCOLHA DE UMA 41 3.3 BENEFÍCIOS DOS SIS1"EMAS BASEADOS EM CONHECIMENTO 57 3.4 CHECllIS1'S 61 3.5 APLICAÇÕES ~ 3.5.1 APLICAÇÕES 67 DE SBC NO BRASIL 78 3.5.1.1 APLICAÇÕES DIVERSAS 79 3.5.1.2 APLICAÇÕES NA ÁREA DE PETRÓLEO 88 3.5.1.3 APLICAÇÕES NA ÁREA FINANCEIRA 94 CAP. 4 - IMPACTOS E IMPLICAÇÕES ORGANIZACIONAIS ; 96 4.1 PANORAMA 96 4.2 UMA VISÃO GERAL DOS IMPACTOS E IMPLICAÇÕES 98 4.2.1 IMPACTOS E IMPLICAÇÕES ORGANIZACIONAIS 98 4.2.2 IMPACTOS E IMPLICAÇÕES SOCIAIS 105 4.3 IMPACTOS DOS SBC NO PROCESSO DECISÓRIO 106 4.3.1 DIMENSÕES DA TOMADA DE DECISÃO 106 4.3.2 IMPACTOS DOS SBC NA TOMADA DE DECISÃO 108 4.4 EXEMPLO REAL DE IMPACTOS E IMPLICAÇÕES CAUSADOS POR UM SBC 111 4.5 ANTEVER E PREPARAR-SE PARA OS IMPACTOS DOS SBC 113 4.6 MINIMIZAR IMPACTOS ENVOLVENDO O HOMEM NO DESENVOLVIMENTO DO SBC 116 4.7 ESTUDO DE CASO 119 4.7.1 O PROBLEMA 120 4.7.2 MULTIDIMENSÔES DA ACEITAÇÃO DO usuÁRIO 121 4.7.3 OS PARTICIPANTES 121 4.7.4 A QUESTÃO DA RESPONSABILIDADE 4.7.5 A QUESTÃO DA REPRESENTAÇÃO E APOIO 122 DO CONHECIMENTO 122 4.7.6 A QUESTÃO ORGANIZACIONAL 123 4.7.7 A QUESTÃO DA COMPREENSÃO DO usuÁRIO 124 4.7.8 CONCLUSÃO DO ESTUDO DE CASO 124 CAP.5 TENDÊNCIAS DA TECNOLOGIA BASEADOS EM CONlIECIMENTO DE SISTEMAS ESPECIALISTAS OU 125 5,·1 'fENDÊNCIAS DA IA 125 5.2 'fENDÊNCIAS DOS SBC 128 5.3 SEGUNDA GERAÇÃO DE SE .r •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 132 iv 5.3.1 1N1R0DUÇÃO 132 5.3.2 O USO DE MÚLTIPLOS MODELOS E MÉTODOS 133 5.3.2.1 MÚL11PLOS MODELOS 133 5.3.2.2 MÚL11PLOS MÉTODOS 134 5.3.3 A ABORDAGEM NO NÍVEL DO CONHECIMENTO 135 5.3.3.10 135 NÍVEL DO CONHECIMENTO 5.3.4 SEGUNDA GERAÇÃO DOS SElSBC - BENEFÍCIOS 136 5.3.4.1 AQUISIÇÃO DO CONHECIMENTO 136 5.3;4.2 EXPLANAÇÕES 136 5.3.4.3 REUTILIZAÇÃO 137 5.3.5. CONCLUSÕES 5.4 METODOLOGIA " 138 KADS 139 5.4.1 mSTÓRICO 139 5.4.2 OBJETIVOS, ESCOPO E PRINCÍPIOS 140 5.4.3 O CONJUNTO DE MODELOS 140 5.4.4 O ARCABOUÇO 142 PARA O MODELO DE PERÍCIA 5.51"ENDÊNCIAS PESSIMISTAS 5.61ENDÊNCIAS E ESTADO-DA-ARTE 143 NO JAPÃO 145 CAP.6 - PESQUISA DE CAMPO EM EMPRESAS BRASILEIRAS 147 6.1 METODOLOGIA 147 6.2 RETORNO DA PESQUISA 150 6.3 PERFIL DOS RESPONDEN'TES 150 6.3.1 PESQUISA 150 6.3.2 PERFn.. DA AMOSTRA 151 6.3.3 QUEM UTILIZA E QUEM NÃO UTILIZA SBC 154 6.3.3.1 PERFIL DOS RESPONDEN'TES QUE NÃO UTILIZAM SE OU SBC 155 6.~.3.2 PERFIL DOS RESPONDEN'TES QUE UTILIZAM SE OU SBC 157 6.4 ANÁLISE DAS EMPRESAS OUE UTILIZAM SE OU SBC 158 6.4.1 BLOCO 1 - USO DE SISTEMAS ESPECIALISTAS 158 6.4.1.1 ESTÁGIOS DE DESENVOLVIMENTO 158 DE SE OU SBC 6.4.1.2 CATEGORIAS DE SE 164 6.4.1.3 RAZÕES PARA O USO DE SE 170 6.4.2 BLOCO 2 - DESENVOLVIMENTO DE SE 172 6.4.2.1 METODOLOGIAS 172 6.4.2.2 FERRAMENTAS 174 6.4.2.3 REPRESENTAÇÃO 6.4.2.4 INTERLIGAÇÃO DO CONHECIMENTO - PORTE DO SBC 176 DOS SE COM OUTROS SISTEMAS 177 6.4.3 BLOCO 3 - PROBLEMAS, LIMITAÇÕES E FATORES DE SUCESSO 178 v 6.4.3.1 PROBLEMAS E LIMITAÇÕES DOS SBC 6.4.3.2 PROBLEMAS E LIMITAÇÕES DE SBC PARA EMPRESAS COM SE/SBC QUE FRACASSARAM 6.4.3.3 FATORES csrncos 178 180 DE SUCESSO (FCS) 6.4.4 BLOCO 4 - IMPACTOS E IMPLICAÇÕES 182 ORGANIZACIONAIS 184 6.4.5 BLOCO 5 - FUTlJRO DOS SE l86 6.5 EMPRESAS QUE NÃO UTILIZAM SE OU SBC 188 6.5.1 MOTIVOS PELOS QUAIS AS EMPRESAS NÃO UTILIZAM SE 188 6.5.2 EMPRESAS QUE JÁ UTILIZARAM SE OU SBC, MAS HOJE NÃO UTILIZAM 190 6.5.4 FUTlJRO DOS SE 191 6.6 LIMITAÇÕES DA PESQUISA : 191 CAP.7 - CONCLUSÕES 193 7.1 APLICAÇÕES EM P01"ENCIAL 193 7.2 IMPACTOS E IMPLICAÇÕES ORGANIZACIONAIS 195 7.3 TENDÊNCIAS DOS SBC 196 7.4 PESQUISA DE CAMPO EM EMPRESAS BRASILEIRAS 196 7.5 RECOMENDAÇÕES 198 CAP.8 - BffiLIOGRAFIA 199 ANEXO 1 ANEXO 2-A... ANEXO 2-B ANEXO 2-C. . aplicações ffiM cartas às empresas questionário da pesquisa relatório da pesquisa vi AGRADECIMENTOS Ao professor Norberto Antonio Torres, orientaram a condução deste estudo. por sua amizade, atenção e sugestões, que Ao amigo e incentivador José Marcelo de Lima Pinto. Ao amigo Paulo Sérgio Ramos (in memorian), presidente da CIASP (Comunidade de Inteligência Artificial de São Paulo), por seu apoio e interesse, decisivos para a realização da pesquisa naquela comunidade. À diretoria e aos membros da CIASP, por sua participação e incentivo na divulgação dos resultados deste estudo. Agradeço ao atual presidente da CIASP, sr. Pedro Luiz Padial. Às seguintes instituições, que permitiram a divulgação das conclusões deste estudo: SUCESU, na COMDEX-SUCESU South America 94, CIASP, no xvn Encontro da CIASP, COPPElUFRJ, no curso de pós-graduação na área de sistemas de informações da COPPE-SistemasIUFRJ, NORWEGIAN ARTIFICIAL INTELLIGENCE SOCIETY (NAIS), no The International Conference on Artificial Intelligence in the Petroleum Industry (Norway). À London Business School, University of London, onde pude viver uma experiência inesquecível, que contribuiu de maneira marcante para meu desenvolvimento profissional. À Petrobrás - Petróleo Brasileiro S.A., por conceder-me esta inestimável realização, acreditando e investindo na minha pessoa. Ao meu marido Mauro Koji, que, apesar de estar envolvido com a sua própria dissertação, teve tempo para apoiar-me e incentivar-me em todos os momentos. Às minhas queridas filhas Vivian Harumi e Fátima Yukari, compreensão, perdoando-me por tantos momentos de ausência. por sua imensa Aos meus pais, Mario e Nair, por sua eterna dedicação, apoio e amor. Às minhas irmãs, sobrinhas e demais familiares, pelo incentivo. A todos os amigos, pelo apoio, carinho e contribuições. vii Obs.: o espaçamento simples foi utilizado no lugar do espaçamento duplo com o intuito de não avolumar, em demasia, esta dissertação. vili Capo 1- Apresentação . 1 CAP.1 -APRESENTAÇÃO 1.1 INTRODUÇÃO Em 1984, os pesquisadores do Massachussets Institute of Technology (MI1) iniciavam uma pesquisa sobre os impactos, nas empresas, das tecnologias de informação, que reestruturavam companhias, indústrias e mercados, criavam ganhadores e perdedores e atuavam como vantagem competitiva [YOU89]. Em 1990, um dos aclamados pensadores sociais da atualidade, Alvin Tofler, publicava seu terceiro livro sobre as tendências mundiais - Powershift: mudanças de poder [TOF90] -, no qual concluía que as mudanças de poder estavam sendo provocadas por uma variável-chave, o conhecimento, anna poderosa com os avanços tecnológicos das tecnologias de informação. Para Tofler, conhecimento significa "informação que foi submetida a um processo de refinamento para se tomar afirmações mais gerais" ou, em um sentido mais amplo, "informações, dados, imagens e imaginação, bem como atitudes, valores e outros produtos simbólicos da sociedade, sejam eles 'verdadeiros', 'aproximados' ou mesmo 'falsos' "[TOF90]. o conhecimento assume o poder pela tecnologia de informação, derrubando hierarquias, substituindo o trabalho manual e o próprio capital. Exemplificando: quando um alto executivo de uma empresa necessita de uma informação do pessoal de linha, não procura mais a média gerência para reportar-lhe todos os acontecimentos, mas sim o sistema de informações computadorizado; dispensando-se essa média gerência, temos o achatamento da hierarquia Trabalhos manuais estão sendo substituídos por robôs, sistemas infonnatizados e automação industrial ou de escritório. Quanto ao capital, temos a substituição da própria moeda por pulsos eletrônicos quando um "cartão inteligente" passa por uma máquina registradora, ou quando a informação substitui o estoque, e a redução de custo passa a ser um capital não gasto. A informação que flui dessas tecnologias irá transformar todos os nossos sistemas de produção e distribuição, criando imensos vácuos de poder que grupos e instituições inteiramente novos já estão correndo para preencher [TOF90]. Assim, como afirmado pelos pesquisadores do MIT, as tecnologias de informação passam a atuar como vantagem competitiva, ou melhor, necessidade competitiva. Entre as tecnologias de informação, a inteligência artificial apresenta-se como de grande relevância no tratamento de problemas pouco estruturados, caracteristicos em questões estratégicas das empresas e que constituem as necessidades atuais das organizações. A inteligência artificial divide-se em diversas áreas, mas são os sistemas especialistas ou baseados em conhecimento a sua área de maior uso e impacto comercial nos últimos anos. Os sistemas especiaUstas ou baseados em conhecimento têm emergido como um dos recursos que auxiliam as empresas a se adaptar às mudanças que ocorrem no ambiente, sendo utilizados para ajudar os administradores nas complexas tarefas de planejar e esquematizar e no apoio às atividades financeiras. Esses sistemas também têm tido grande aplicação no diagnóstico de Capo 1-Apresentação 2 doenças, na localização de depósitos minerais, na configuração de equipamentos de computador complexos, além de apoiar atividades na advocacia, na agricultura e na área militar. 1.2 OBJETIVOS DO ESTUDO Este estudo possui três objetivos: a) auxiliar a identificar as aplicações potenciais de sistemas especialistas ou baseados em conhecimento (SEI SBC), exibindo exemplos de aplicações em uso ou em desenvolvimento; b) identificar possíveis implicações provocados pelo uso dos SBC; c) verificar as tendências dos SBC. e impactos organizacionais Pretendemos, com os. resultados deste estudo, apoiar as organizações que iniciam ou já utilizam os SBC na identificação de aplicações adequadas ao desenvolvimento com o uso da tecnologia, na redução e/ou identificação das resistências organizacionais provocadas pela implantação e uso desses sistemas e no planejamento das atividades de informática das organizações a partir da análise de tendências dos SBC. Uma pesquisa exploratória em empresas brasileiras foi incluída, a fim de consolidar as informações bibliográficas e possibilitar o conhecimento da realidade brasileira e suas tendências no campo da tecnologia dos SBC. 1.3 JUSTIFICATIVA As empresas buscam a cada dia maneiras inovadoras de diferenciar-se e vantagem competitiva sustentável diante das constantes mudanças externas e do ambiente de competitividade acirrada. As tecnologias da informação têm-se mostrado um dos meios de adquirir vantagem competitiva com relação à concorrência. Uma das áreas da tecnologia da informação que têm apoiado de maneira estratégica as empresas nos últimos anos, principalmente no que tange ao processo decisório, é a inteligência artificial e em especial sua subárea, os sistemas baseados em conhecimento. A inteligência artificial divide-se em quatro grandes áreas: linguagem natural, percepção, aprendizagem e sistemas especialistasou baseados em conhecimento. A princípio, a decisão por concentrar este estudo nos sistemas baseados em conhecimento decorreu do crescente uso dessa tecnologia na administração de empresas, em especial no apoio à tomada de decisões [P1fl90), aliado ao fato de ela ter alcançado grande uso e impacto comercial nos últimos anos. A seguir, lendo alguns primeiros artigos, verifiquei a existência de uma "onda" de pessimismo em tomo do uso da tecnologia diante de promessas não cumpridas; por outro lado, conversando com usuários, senti um grande otimismo em relação à solução de problemas diversos com o uso de SBC. Ao deparar-me com essa dicotomia, emergiu o desafio de entender o que acontecia com a tecnologia e esclarecer qual seria a validade de uma empresa investir ou não nela. Cap. 1 - Apresentação 3 Durante a revisão bibliográfica verifiquei, ainda, que estudos de campo no Brasil sobre o assunto são raros. Pode ser citada a pesquisa de Hoppen e Antunes [HOP90a] e de Aranha [ARA91]. Assim, decidi concentrar meu estudo em três pontos: as aplicações em potencial de SBC, as tendências da tecnologia e - um ponto que sempre me chamou a atenção com relação à introdução de qualquer tecnologia de informação - os impactos e implicações organizacionais com sua implementação. A realização de uma pesquisa de campo em empresas brasileiras complementa os pontos citados. Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento CAP.2 - CONCEITUAÇÃO CONHECIMENTO DOS SISTEMAS ESPECIALISTAS 4 OU BASEADOS EM Segundo Feigenbaum [in HAR88], os sistemas especialistas são ''programas inteligentes de computador que usam conhecimento e procedimentos inferenciais para resolver problemas que são bastante dificeis de forma a requererem, para sua solução, muita perícia humana", Feigenbaum ainda esclarece que "o conhecimento necessário para atuar a esse nível mais os procedimentos inferenciais empregados são um modelo de perícia dos melhores profissionais de um determinado ramo. O conhecimento de um sistema especialista consiste em fatos e heurísticas. Os fatos constituem um corpo de informações que é largamente compartilhado, publicamente disponível e geralmente aceito pelos especialistas em um campo. As heurísticas são em sua maioria privadas, regras pouco discutidas de bom discernimento, que caracterizam a tomada de decisão a nível do especialista na área. O nível de desempenho de um sistema especialista é função principalmente do tamanho e da qualidade do banco de conhecimentos que possui". Hayes-Roth et alii [HAY83] diriam ainda que "a área dos sistemas especialistas investiga métodos e técnicas para a construção de sistemas de computador para a solução de problemas de uma determinada especialidade..." Hoppen e Trahand [HOP90b] afirmam que os sistemas especialistas propõem-se a reproduzir e explorar o conhecimento fornecido por especialistas em áreas ou problemas delimitados, contribuindo para a normatização e difusão desses conhecimentos nas empresas. Podemos dizer, então, que o sistema especialista pode "raciocinar" baseando-se não apenas em . conhecimentos factuais, mas também em conhecimentos envolvendo incertezas e em observações fundamentadas na experiência e na intuição, - o que chamamos de heurística. -, levando à solução de um problema Rauch-Hindin [RAU86] adverte, porém, que os sistemas especialistas não são capazes de solucionar problemas que o próprio homem não é capaz de formular, Os sistemas especialistas ou baseados em conhecimento compõem uma das áreas de estudo da tnteligência artificial; assim, a fim de situar este tema, iniciaremos este capítulo com uma breve descrição do histórico da inteligência artificial e os seus ramos de estudo. 2.1 INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL 2.1.1 EVOLUÇÃO Na mesma época. em que eram lançados os primeiros computadores comerciais - o UNN AC I (1950) e o mM 701 (1953) - era levantada, por Alan Turing, em seu artigo "Computing Machinery and Intelligence" [TUR63], a questão da capacidade de "raciocínio das máquinas". Em seguida, Turing criava a "máquina de Turing" para medir a capacidade de inferência dos computadores. Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 5 Em 1956, a conferência ocorrida no Darmouth College, da qual participaram Marvin Minsky e John McCarthy, de Darmouth, Nathaniel Rochester, da IBM, e Claude Shannon, da Bell Laboratories, dava origem ao termo inteligência artificial (lA) e lançava o primeiro programa de computador em IA, chamado Logic Theorist. o programa Logic Theorist foi produto de um trabalho de vários anos, iniciado no Camegie Institute of Technology (hoje Camegie-Mellow) por Herbert Simon e Alan Newell. O Logic Theorist tentava provar teoremas matemáticos. Nessa mesma época, Samuel [SAM63] desenvolveu um programa para jogar damas que melhorava o desempenho com a experiência adquirida nas jogadas. Em seguida, Simon, Newell e lC. Shaw, da Rand Corporation, desenvolviam o General Problem Solver (GPS), para solucionar problemas gerais, mas que foi aplicado apenas em problemas simples. As pesquisas em inteligência artificial continuaram, juntamente com os avanços em hardware, cada vez maiores, o que permitiu a gradativa migração das aplicações em IA dos laboratórios para o mercado consumidor. 2.1.2 DEFINIÇÕES Apesar de não existir uma definição formal adotada por todos os autores, podemos dizer que inteligência artificial é um subgrupo da ciência da computação composto por técnicas voltadas ao desenvolvimento de sistemas para solucionar, preferencialmente, problemas simbólicos em vez de numéricos [RAU86], simulando o raciocínio humano [CHA85, MEI88]. Ou, de uma forma geral, mas muito versátil, enunciada por Rich, "inteligência artificial é o estudo de como fazer os computadores realizarem tarefas em que, no momento, as pessoas são melhores" [RlC88]. Problemas simbólicos são problemas da vida diária que, em vez de lidar com números, lidam com conceitos simbólicos. Nomes de objetos e atributos são símbolos. Assim, os sistemas em IA conseguem interpretar símbolos como: "tigre", "tulipa", "vermelha", "diamante" e suas relações. Por exemplo: 'lodos os tigres são mamíferos", "todos os diamantes são jóias, mas nem toda a jóia é um diamante". Como os sistemas em IA lidam com símbolos, o resultado que fornecem também é simbólico e não numérico, ou seja, através de análises, opiniões e recomendações. A inteligência artificial divide-se em três grandes áreas [HAR88, RAU86] (fig.2.1): natural: preocupa-se com a comunicação homem-máquina, desenvolvendo a capacidade do computador de compreender a linguagem humana e responder de forma natural ao homem; - linguagem - percepção: o uso da visão, sinais auditivos e toque para instruir computadores ou robôs; programas de computador baseados no conhecimento de especialistas. Tais programas possuem o "raciocínio lógico" do especialista, atuando como apoio para a resolução de problemas de dificil solução. - sistemas especialistas ou baseados em conhecimento: 6 Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento Alguns autores [McL90, RIC88] relacionam uma quarta área de estudo de IA: - aprendizagem: habilidade do computador de adquirir conhecimento além daquele que já possui em sua memória. INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL I LINGUAGEM NATURAL SISTEMAS PERCEPÇÃO APRENDIZAGEM ESPECIALISTAS Fig.2.1 Áreas de estudo da inteligência artificial. Na área da linguagem natural, temos dois objetivos principais: facilitar o desenvolvimento de programas de computador em que a linguagem natural pennita que o programador ou usuário com conhecimento superficial possa desenvolver a sua aplicação sem prévio treinamento intensivo em determinada linguagem de computador, e permitir uma maior interação entre o homem e o programa. O sistema especialista MYCIN, para diagnósticos médicos, por exemplo, comunica-se com o seu usuário, explicando o porquê de suas decisões, opiniões ou argumentos. A área da percepção tem como objetivo que o computador identifique uma imagem, um som, uma textura. Os estudos desta área baseiam-se na divisão do objeto proposto, seja uma foto, seja um som, em pequenos pedaços. O processo de análise passa por cinco estágios: 1. digitalização: dividir a entrada contínua em pedaços discretos; 2. suavização: eliminar grandes variações ocorridas na entrada; 3. segmentação: agrupar os pequenos pedaços produzidos pela digitalização em pedaços maiores, correspondentes a componentes lógicos do sinal; 4. rotulagem: identificar cada um dos segmentos; 5. análise: reunir todos os segmentos rotulados para formar um objeto coerente [RIC88]. Na área de aprendizagem, crescem os estudos em redes neuronais, nas quais se realiza uma analogia entre o aprendizado humano e o aprendizado da máquina. Assim, como as pessoas aprendem mudando a estrutura da rede de neurônios que compõem seus cérebros, o mesmo deveria ser feito nas máquinas, onde uma rede neuronal para representação do conhecimento seria programada [RIC88]. Elaine Rich escreve que esse aprendizado consiste em "dizer ao computador como interpretar suas entradas de modo que seu desempenho melhore" [RIC88]. Zwicker e Reinhard [ZWI93], porém, contestam tal capacidade de aprendizado, afirmando que "tipicamente' SE não possuem capacidade de aprendizado e há poucas perspectivas de que algum dia virão a têla". Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 7 2.2 SISTEMAS ESPECIALISTAS OU BASEADOS EM CONHECIMENTO - UM BREVE mSTÓRICO No final dos anos 60, com a criação da "inteligência artificial", as pesquisas se concentravam em solucionadores genéricos, isto é, na tentativa de criar uma máquina "pensante" baseada no ser humano. O objetivo era, num sentido amplo, proporcionar raciocínio ao computador. Contudo, o que se conseguiu foram métodos genéricos de solução de problemas, com infindáveis limitações, que só serviam para solucionar problemas muito simples. A impossibilidade de criar um solucionador geral de problemas desviou as pesquisas para áreas específicas. Nos anos 70, concentraram-se nas técnicas de representação do conhecimento (como formular o problema de modo a facilitar sua solução) e na busca de respostas de forma otimizada (como controlar eficientemente a busca de soluções e atingi-las com rapidez, sem despender tanta memória do computador) [WAT86]. Mas o grande insight ocorreu no final da década de 70. Em 1977, na International Joint Conference on Artificial Intelligence, Feigenbaum apresentou a "alma" do que viria a ser o sistema especialista: "o poder de um sistema especialista deriva do conhecimento que ele possui, e não do seu formalismo particular e esquemas de inferência empregados" [in HAY83]. Essa afirmação foi um ponto de ruptura, um novo paradigma que surgia para clarear o caminho dos pesquisadores. Constatou-se, nesse momento, que havia sido uma ingenuidade dos pesquisadores, no primeiro período da inteligência artificial, acreditar que umas poucas leis de raciocínio, acopladas em um potente computador, produziriam um superdesempenho [HAY83]. Ainda nessa década de 70 vários sistemas especialistas começaram a surgir: o clássico sistema MYCIN, da Universidade de Stanford, e o CADUCEUS, da Universidade de Carnegie-Mellon, ambos sistemas especialistas para diagnóstico médico; o PROSPECTOR, também da Stanford, sistema especialista para auxílio na prospecção de poços de petróleo; o HEARSAY 11, da Camegie-Mellon, sistema especialista que entende a fala, com um vocabulário de 1000 palavras. Nos anos 80, cresce o interesse sobre o assunto e uma intensa bibliografia é colocada nas livrarias, resultado do estudo de um grande número de acadêmicos e pesquisadores. Livros sobre como construir sistemas especialistas, como realizar a aquisição de conhecimentos, quais as possíveis representações de conhecimentos foram lançados. E, além da sólida literatura vinda do respeitado meio acadêmico, surgiu também a literatura comercial, que exaltava as aplicações dos sistemas especialistas . Nesse período, com a intensa publicidade, os sistemas especialistas ganharam o ambiente empresarial e se apresentaram como a tecnologia que surgia para provocar uma revolução econômica nas organizações. Porém, a revolução prometida não ocorreu, frustrando as expectativas empresariais. Como conseqüência, no final da década de 80, o interesse pelos SE começou a declinar. Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 8 Quais as razões que levaram às limitações do sucesso e crescimento dos sistemas especialistas nas empresas? 1. Overselling da tecnologia. Em primeiro lugar, podemos dizer que se vendeu mais do que se tinha em mãos. Houve um overselling da tecnologia. A tecnologia não usufruía de suporte de hardware e software, de modo a sustentar o desenvolvimento de um sistema especialista de sucesso, a baixos custos e alto desempenho, como desejado pelos empresários. Ou seja, os custos envolvidos no desenvolvimento dos sistemas eram altos e os retornos intangíveis. 2. A maneira como a tecnologia foi trazida dos laboratórios de inteligência artificial (IA). A tecnologia dos sistemas especialistas foi apresentada como uma tecnologia à parte, que envolvia conceitos e linguagens complexos e era apropriada ao desenvolvimento do sistema isolado (stand alone), não se integrando ao restante das tecnologias de informação disponíveis. 3. Integração com outras tecnologias de informação. No desenvolvimento da tecnologia de sistemas especialistas, não houve a preocupação com sua integração às tecnologias de informação já disponíveis, como os bancos de dados. Essa dificuldade abrangia desde as conexões fisicas até as interfaces lógicas. As soluções paliativas que se encontravam demandavam tempo e altos custos financeiros, como hardware dedicado e software customizado. Em alguns casos, o software de comunicação era muito maior que o sistema especialista [GLU92]. 4. As ferramentas existentes não eram eficientes. Os primeiros shells e sistemas especialistas desenvolvidos exigiam o uso de hardware dedicado para que pudessem processar com desempenho satisfatório, constituindo dessa forma sistemas custosos para as empresas. Apesar desse declínio do interesse por sistemas especialistas no ambiente empresarial, as pesquisas continuaram. As empresas de software começaram a investir no estudo de ferramentas que oferecessem ambientes integrados de desenvolvimento. Na Europa, o projeto ESPRIT investia em pesquisas de metodologias para o desenvolvimento de sistemas especialistas, que contemplassem todo o ambiente de tecnologias de informação das organizações. No Brasil, todos esses momentos foram vividos em um espaço de tempo menor, pois, como sabemos, em geral as tecnologias chegam aqui com alguns anos de defasagem. As primeiras aplicações ocorreram por volta de 86 e 87, época em que os sistemas especialistas "explodiam" no exterior. A área médica e a industrial foram as pioneiras. Na área industrial, o grande impulso veio com a ffiM, que, nesse periodo do boom internacional, incentivou empresas brasileiras a usar a tecnologia de sistemas especialistas. No final da década de 80 e início dos anos 90, ocorreu o interesse mais acentuado pelos sistemas especialistas por parte das empresas brasileiras, surgindo várias aplicações de sucesso, especialmente na área financeira. Essa emergência de aplicações no Brasil durou cerca de dois anos. Em seguida, veio o reflexo da onda de declinio que ocorreu no exterior. Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 9 No Brasil, além das limitações que causaram impacto nos países da Europa, nos EUA e no Japão, esse declínio decorreu de questões envolvendo a conjuntura do momento: 1. Emergência de outras tecnologias de informação. No início dos anos 90 o microcomputador revolucionava todo o mercado de informática. Investir em computadores de baixo custo e alto desempenho, que, além disso, prometiam a integração das organizações via rede de microcomputadores, era muito mais atraente que investir em tecnologia vinda da inteligência artificial - os sistemas especialistas. A empresa brasileira ABC (nome fictício), nesse período, iniciou o desvio de toda a equipe que atuava na área de inteligência artificial e desenvolvimento de sistemas especialistas para o estudo e implementação de redes de microcomputadores. 2. Conjuntura econômica nacional. O Brasil vivia uma de suas maiores críses econômicas. As empresas cortavam seus investimentos e reduziam seus custos. Nesse contexto, a tecnologia de sistemas especialistas não era prioritária, tratando-se de uma tecnologia de ponta. Portanto, foi uma das primeiras a sentir os cortes dos investimentos empresariais. Várias empresas entrevistadas sofreram e vêm sofrendo no decorrer desses anos cortes de pessoal na área de informática, reduzindo suas equipes de modo geral. Os poucos funcionários que permanecem, em geral os que atuavam com as tecnologias de ponta, pois são os mais eficientes, são obrigados a realizar a manutenção dos sistemas transacionais da organização, ou seja, cuidar dos problemas do dia-a-dia da organização, não havendo tempo para investir em novos estudos ou novas tecnologias, como é o caso de sistemas especialistas. E hoje, como está a tecnologia de sistemas especialistas ou sistemas baseados em conhecimento ? Apesar de todas as dificuldades enfrentadas, a tecnologia de sistemas especialistas ressurge como uma tecnologia amadurecida, atual e promissora, oferecendo suas potencialidades, de forma realista, sem promessas exageradas, como uma tecnologia potente capaz de atender às necessidades competitivas das organizações. As limitações da década passada estão sendo solucionadas, os shells mais recentes já oferecem ambientes de desenvolvimento integrado, permitindo o acesso a bancos de dados e interface gráfica; os microcomputadores, as estações de trabalho, hoje bastante potentes, permitem o processamento dos sistemas especialistas dispensando as máquinas dedicadas. Já se fala em inteligência artificial distribuída. A metodologia KADS para o desenvolvimento de sistemas especialistas vem formando uma base sólida para a modelagem das aplicações complexas às quais se dedica a tecnologia; e a integração de sistemas especialistas com outras tecnologias toma impulso, seja por meio dos chamados sistemas híbridos, seja por meio dos sistemas especialistas embutidos em sistemas de informações maiores. Vivemos um momento de transição em que os sistemas especialistas renascem amadurecidos, mostrando-se não mais uma tecnologia à parte, mas lado a lado com as outras tecnologias de informação. Na figura 2.2 descrevemos a evolução dos estudos voltados à área de sistemas especialistas (SE) ou, como também conhecidos, sistemas baseados em conhecimento (SBC). A figura 2.3, baseada em Meirelles [MEI88], que se apoiou em estudos anteriores aos da década de 80, mostra que a Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 10 tecnologia de sistemas especialistas vem evoluindo em paralelo às demais tecnologias de informação (TI). Observe, porém, que esta figura apresenta uma relação bastante "genérica", apenas com o objetivo de situar o leitor no que diz respeito às relações existentes entre a tecnologia de SE e as demais TI. Os SE caminham para a integração cada vez maior com as demais TI, usufruindo os avanços do hardware e do software e viabilizando com maior ênfase a sua aplicação, para o que faz uso de microcomputadores potentes, capazes de processar sistemas especialistas com grande quantidade de conhecimentos e interfaces gráficas amigáveis para comunicação com os usuários do sistema. A tendência é de integração total no uso das tecnologias de informação objetivando a solução dos problemas. Evoluçao 1960 1970 1980 1990 Fig. 2.2 O deslocamento dos focos das pesquisas em SE ou SBC (baseado em lW AT86]). Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 11 Multimldia Redes .B'Y/ . E V L U ç Processame centralizado A o DE INFOR AçAO ' 8 8 / o ULSI TECNOLO IAS ~ to Uso geral St\ells ambie tes integrados Redes neura s 1950 1960 Fig. 2.3 Evolução das tecnologias 1970 1980 de informação 1990 2000 (baseado em [MEI88]). 2.3 SISTEMAS ESPECIALISTAS E SISTEMAS BASEADOS EM CONHECIMENTO Muitos autores utilizam a expressão "sistemas baseados em conhecimento" referindo-se sistemas especialistas. Epistemologicamente falando, os sistemas especialistas diferem sistemas baseados em conhecimento, estando os primeiros inseridos no segundo. aos dos Os sistemas baseados em conhecimento, de uma maneira geral, explicitam o conhecimento de um domínio, separando-o do restante do sistema [W A T86]. Os sistemas especialistas se referem a Um domínio mais profundo, baseado nos conhecimentos heuristicos de um especialista. O sistema CATS-l, da General Electric, para diagnóstico de problemas em locomotivas, é um típico sistema especialista, que contém o conhecimento do especialista David Smith, Já um sistema baseado em conhecimento contém conhecimentos mais genéricos, como por exemplo um sistema baseado em conhecimento para help desk, que possui conhecimentos menos profundos para atendimento das 12 Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento dúvidas mais comuns entre os usuários, e, ao surgir uma dúvida mais específica, o atendimento é passado ao especialista (fig. 2.4). SISTEMAS INTELIGÊNCIA SISTEMAS EM Exibem comportamento inteligente pela aplicação habilidosa da heurlstica. ARTIFICIAL BASEADOS Torna o conhecimento do domlnio explicito, separando-o do restante do sistema. EM CONHECIMENTO SISTEMAS ESPECIALISTAS Aplica o conhecimento do especialista na resolução dos problemas complexos do mundo real. Fig. 2.4 Os sistemas especialistas são sistemas baseados em conhecimento [WAT86]. Apesar da conceituação mais específica de sistemas especialistas, alguns autores, entre eles RauchHindin [RAU86], preferem dizer que os sistemas especialistas .não se aplicam para explicitar apenas os conhecimentos de um especialista em particular, mas sim qualquer gargalo de conhecimento que a empresa possua. Os gargalos do conhecimento, conforme definidos por Rauch-Hindin, seriam: qualquer conhecimento escasso na empresa, como o conhecimento em mãos de especialistas; conhecimento mal distribuído; conhecimento disseminado para um número muito grande de pessoas, tomando-se disperso e perdendo sua confiabilidade (fig. 2.5). r-- Especialistas GARGALOS DO CONHECIMENTO Conhecimento escasso Conhecimento em demasia disseminado Conhecimento disponivel - "-- não confiável Fig. 2.5 Gargalos do conhecimento - focos de aplicações de sistemas especialistas [RAU86]. Na prática, sentimos não existir rigor na diferenciação entre sistemas especialistas e sistemas baseados em conhecimento, de modo que, no decorrer deste trabalho, usaremos os dois termos indistintamente, utilizando algumas vezes a abreviação SE para sistemas especialistas e SBC para sistemas baseados em conhecimento. - . Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 13 2.4 CONCEITOS BÁSICOS Iniciando O estudo de sistemas especialistas, apresentamos alguns conceitos básicos referentes ao tema [TUR92], [HAR88], [RAU86], [JOH83], [WAT86]. ESPECIALIDADE Especialidade é o conhecimento adquirido através da experiência, do treinamento, da leitura, da vivência. Os seguintes tipos de conhecimento são exemplos do que a especialidade inclui: - fatos sobre a área problema; - teorias sobre a área problema; - regras e procedimentos a respeito da área problema; - estratégias globais para a solução desse tipo de problema; • meta-conhecimento (conhecimento sobre o conhecimento). Esse tipo de conhecimento permite aos especialistas tomar melhores e mais rápidas decisões do que os não-especialistas na solução de problemas complexos. Em geral, leva-se um longo tempo, muitos anos, para tomar-se um especialista, e um novato 'só se tomará um especialista gradualmente. ESPECIALISTAS Segundo Paul E. Johnson [JOH83], um cientista que passou muitos anos estudando o comportamento de especialistas, um especialista é : cc••• uma pessoa que, devido ao seu treinamento e experiência, é capaz de fazer coisas que os demais não conseguem; especialistas não são apenas proficientes, mas também eficientes em suas ações. Os especialistas conhecem uma grande quantidade de coisas e possuem artificios e atalhos para aplicar o que eles sabem para solucionar problemas e tarefas; eles também são bons em garimpar entre informações irrelevantes, encontrando os pontos-chave das questões, e também são bons no reconhecimento dos problemas que enfrentam, baseando-se naqueles com os quais estão familiarizados...". O número de não-especialistas é muito maior que o número de especialistas em muitos campos, numa proporção de 100 para 1. Na figura 2.6 temos representado o percentual de trabalhos bemsucedidos dos especialistas com relação aos não-especialistas. Trata-se de uma típica distribuição de especialidade. Observe que os especialistas seniores - os 10% melhores - possuem um desempenho 3 vezes mais alto que a média, e são praticamente 30 vezes mais eficientes do que os juniores. 14 Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 10 20 30 40 60 % Seniores Fig. 2.6 Distribuição 50 de especialidade: 70 80 90 100 Juniores percentual de sucesso atingido por cada 10% (Fonte: in [TUR92], p.80). TRANSFERÊNCIA DE ESPECIALIDADE O objetivo de um sistema especialista é transferir a especialidade de um especialista para outras pessoas, não-especialistas, através de um computador. Esse processo envolve quatro atividades: aquisição de conhecimento (de especialistas ou outras fontes), representação do conhecimento (no computador), inferência do conhecimento e transferência para o usuário. Dois tipos de conhecimentos se distinguem: declarativo (refere-se aos objetos e fatos ligados ao domínio do problema) e procedimental (usualmente regras, refere-se a 'tarefas, procedimentos, no processo de transformação de um estado inicial para o :final). INFERÊNCIA Trata-se de caracteristica única dos sistemas especialistas. Os sistemas especialistas são capazes de "raciocinar", ou seja, inferir as soluções dos problemas utilizando o conhecimento que possuem armazenado. ENGENHEIRO DO CONHECIMENTO Para o desenvolvimento de um sistema especialista, é necessário que se extraia o conhecimento de um ou vários especialistas, convertendo-o em uma forma legível ao computador. Convencionou-se chamar de engenheiros do conhecimento os indivíduos que desempenham essa função. Os engenheiros do conhecimento diferem dos programadores ou analistas convencionais, pois estes, em geral, coletam todas as informações detalhadas do sistema a ser desenvolvido e, somente após confeccioná-lo, retomam à apreciação do usuário, enquanto os engenheiros do conhecimento fazem uso da prototipação de forma muito intensa, desenvolvendo o sistema especialista por meio de um processo exploratório realizado por tentativas, erros e aproximações. Cap.2 - Conceituaçõo dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 2.5 O QUE DIFERENCIA OS SISTEMAS ESPECIALISTAS 15 DOS CONVENCIONAIS As características e habilidades dos sistemas especialistas os diferenciam dos sistemas convencionais. Consideramos que a grande distinção entre a programação simbólica (sistemas especialistas) e a programação convencional (sistemas convencionais) reside no fato de que os sistemas convencionais automatizam tarefas operacionais, manuais, repetitivas. Os indivíduos que as exerciam anteriormente não tinham necessidade de pensar ou raciocinar em demasia sobre suas atividades, mas apenas de assimilar a rotina e executá-la. Os programas convencionais são utilizados para realizar essas rotinas no lugar do homem, com o beneficio da velocidade e da precisão, além de outros. Em contrapartida, os sistemas especialistas não automatizam tarefas rotineiras, repetitivas, mas 'sim tarefas que anteriormente exigiam a participação efetiva de um especialista e cuja execução dependia de raciocinio, decisão e da aplicação da experiência do especialista envolvido. Luconi [LUC86] afinna que " ... a importância real dos sistemas especialistas reside na habilidade destes sistemas em aproveitar e :fazer uso de nosso recurso mais escasso: o talento e a experiência de membros-chave da organização. Existem beneficios consideráveis em extrair a experiência do especialista e tomá-la disponível para aqueles na organização que conhecem menos o assunto em questão". Na tabela 2.1, descrevemos as principais especialistas ou baseados em conhecimento. distinções Sistemas Convencionais O processo de execução acontece passo a passo, por meio de algoritmos. As informações e seu processamento estão inseridos em um único corpo programático. Os programas são exatos e programados de forma a não errar. Precisa das informações completas de entrada para entrar em operação. Representação e uso de dados (informações). Manipulação de dados quantitativos. Explicação de suas ações impossível no meio da execução. Processamento seqüencial. Captura, amplia e distribui acesso a dados, informações. entre sistemas convencionais e sistemas Sistemas Especialistas O processo de execução realiza-se por meio de lógica, baseado em heuristicas. A base de conhecimentos é nitidamente separada do processamento (mecanismo de inferência). O programa pode errar, suas conclusões não são 100% exatas, pois pode basear-se em dados incertos, portanto fornecer respostas contendo também graus de incertezas. Pode entrar em operação e gerar resultados, mesmo com os dados incompletos ou incertos. Representação e uso de conhecimentos. Manipulação de dados qualitativos. Explicação de suas ações possível no meio da execução. Processamento interativo. Captura, amplia e distribui acesso a julgamentos e conhecimento. Tab. 2.1 Comparação entre sistemas convencionais e sistemas especialistas (baseado em [TUR92] e [HAR88]). 16 Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento Observa-se que os objetivos de ambos diferem e que os focos de aplicação são diferentes, o que não impede, no entanto, que um grande sistema possua ambos os tipos de subsistemas convencionais e especialistas integrados. A literatura ainda coloca como diferencial a manutenção desses dois tipos de sistemas, dizendo que os sistemas convencionais têm uma manutenção tediosa, enquanto nos sistemas especialistas a manutenção é fácil de se realizar [TUR92]. No entanto, esse ponto é polêmico, visto que outros autores [ZWI93] afirmam que a manutenção dos sistemas especialistas não é tão fácil quanto se declara e que, pelo contrário, pode ser mais dificil, pois deve ser contínua. 2.6 ARQUITETURA DO SISTEMA ESPECIALISTA Os sistemas especialistas diferem dos convencionais até mesmo em sua arquitetura. Os autores descrevem a arquitetura dos especialistas e seus componentes de formas diferentes uns dos outros, alguns considerando o subsistema de explicação, outros incluindo características do desenvolvimento do sistema. Entretanto, de maneira geral, os fundamentos não se alteram [RAU86], [WAT86], [HAR88], [McL90], [MEI94], [HAY83]. Consideramos a arquitetura esquematizada na figura 2.7 bastante completa e nela nos baseamos para a descrição das partes que compõem o sistema especialista ou sistema baseado em conhecimento. Subsistema de EXPLICAÇÃO '" MECANISMO DE INTERFACE INFER~NCIA COM USUÁRIO BASE DE 71 ,," ~'n!!!fe~rê~nc~ia~C;:!;0:.rl!nti!'!iro~'e~/~ __ CONHECIMENTC~ MEMÓRIA DE Fatos Regras TRABALHO Usuário ng.Conhecimento ~1f.1/ ~~JEspecialista 1 Fig. 2.7 Componentes de um sistema especialista ou baseado em conhecimento. Em seguida temos uma breve descrição de cada um dos componentes do sistema especialista. BASE DE CONHECIMENTOS A base de conhecimentos contém o conhecimento necessário para o entendimento, formulação e solução dos problemas. Ela inclui dois elementos básicos: (a) os fatos, que descrevem o domínio, e Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 17 (b) heurísticas ou regras, que descrevem como esses fatos se relacionam logicamente. A informação da base de conhecimentos é incorporada no sistema de computador através de um processo chamado representação do conhecimento, que veremos mais adiante. MECANISMO DE INFERÊNCIA O "cérebro" do sistema especialista é o mecanismo de inferência; é ele que "raciocina". O mecanismo de inferência contém as estratégias de inferência e controle que um especialista usa quando manipula os fatos e as regras no processo de busca da solução de um problema Por meio das estratégias de inferência serão tiradas as conclusões a respeito de um determinado fato, verificando se ele é válido ou não. Esse raciocínio ainda permite que se trabalhe com incertezas, ou seja, é capaz de manipular informações incompletas. O controle fornecerá a direção e o sentido a ser navegado pelo mecanismo de inferência de modo a encontrar a solução do problema, resolvendo, ainda, os conflitos que ocorram quando surgirem linhas alternativas de raciocínio. INTERFACE COM O ususmo Interface é o meio de comunicação entre o usuário e o sistema especialista. Essa comunicação pode ser realizada através de linguagem natural, menus, gráficos ou interfaces customizadas. SUBSISTEMA DE EXPLICAÇÃO O subsistema de explicação explicita ao usuário como o sistema especialista (SE) chegou a determinadas conclusões, explicando o comportamento do SE, respondendo interativamente a perguntas do tipo: • Por que uma determinada pergunta foi feita pelo SE? • Como uma determinada conclusão foi alcançada? • Por que uma determinada alternativa foi rejeitada? • Qual é o plano para se alcançar a solução? [TUR92] MEMÓRIA DE TRABALHO A memória de trabalho armazena a descrição do problema atual e os resultados intermediários, como hipóteses e decisões. Essa memória é comum em sistemas especialistas que trabalham com conhecimentos de um grupo de especialistas. Suponhamos um problema que, para ser solucionado, necessite passar por vários especialistas de subáreas diferentes para que se chegue a uma conclusão. No SE cada subárea do conhecimento fica armazenada em espaços independentes chamados fontes de conhecimento, que se comunicam através de uma área central, a memória de trabalho. Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 18 2.7 BASE DE CONHECIMENTOS - REPRESENTAÇÃO DO CONHECIMENTO Como vimos, na base de conhecimentos fica armazenado todo o conhecimento referente a um determinado domínio a ser tratado pelo sistema especialista. o conhecimento armazenado é representado através dos fatos que descrevem o domínio e das regras que interligam os fatos de maneira lógica. Esse conhecimento pode ser organizado de várias formas, como ocorre com os bancos de dados, que podem ser hierárquicos, relacionais ou em redes. Essa variedade de formas de organização do conhecimento chamamos de representações do conhecimento. No decorrer dos anos, houve uma intensa dedicação ao estudo das formas de representação do conhecimento. Como o nosso objetivo neste estudo não é o de aprofundanno-nos nas características técnicas do tema sistemas especialistas ou baseados em conhecimento, e porque existem inúmeras formas de representar o conhecimento, o que por si só forma um estudo à parte, este capítulo servirá objetivamente como introdução ao assunto. Para os que desejam se aprofundar sobre modelos de representação do conhecimento, suas vantagens e desvantagens, ver [TUR92], [HAR88], [WAT86] e [ZAN93], nos quais nos baseamos. Não é necessário que se utilize uma única forma de representação do conhecimento na construção de SBC. Na realidade, o conhecimento do domínio em foco pode ser representado de várias formas, Em pesquisa que complementa este estudo (ver capítulo 6), verificamos que as formas mais comuns de representação do conhecimento nas empresas brasileiras são as regras, seguidas pela combinação de regras comframes (enquadramentos). Vamos explorar as formas típicas de representação do conhecimento: lógica, redes semânticas, frames (enquadramentos), objeto-atributo-valor, roteiros, regras de produção e híbrido. 2.7.1 LÓGICA Talvez a forma mais antiga de representação do conhecimento seja a lógica. A lógica é considerada uma subdivisão da filosofia, e o seu desenvolvimento e refinamento é creditado aos antigos gregos. A forma genérica de qualquer processo lógico é ilustrada na figura 2.8. As informações dão entrada na forma de premissas, que são analisadas pelo processo lógico, gerando, como saída, as conclusões ou inferências. 19 Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento , -< < < Entradas Premissas ou Fatos Processo Lógico / "( ( ( / Saldas Inferências ou Conclusões Fig. 2.8 O raciocínio lógico. O processo lógico é realizado pelo computador através da chamada matemática lógica. As duas formas mais usadas são: lógica proposicional e lógica de predicados. 2.7.1.1 LÓGICA PROPOSICIONAL Uma proposição nada mais é que uma declaração que pode ser verdadeira ou falsa. Uma vez que saibamos que ela é verdadeira, ela passa a ser uma premissa que pode gerar novas proposições ou inferências. Regras são usadas para determinar se uma nova proposição é falsa ou verdadeira. Na lógica proposicional, utilizam-se letras para representar as proposições, premissas e conclusões. Assim, se uma proposição X for verdadeira e outra proposição Y for verdadeira, então a afirmação "X E Y" será verdadeira. Já se urna das proposições, X ~u Y, for falsa, a afirmação "X E Y" será falsa. Por exemplo: X: O caminhão de lixo passa às terças e sábados. Y: Hoj e é terça. Conclusão: X E Y: O caminhão de lixo passará. Ou X: O caminhão de lixo passa às terças e sábados. Y: Hoje é segunda. Conclusão: X E Y: O caminhão de lixo não passará. As diversas proposições são combinadas através de conectivos lógicos, que são os mesmos da álgebra booleana: E, OU, NÃO , IMPLICA e EQUIVALENTE (tab. 2.2). De fato, como as proposições lógicas envolvem somente a veracidade ou falsidade das proposições, a álgebra booleana e todas as suas técnicas de análise podem ser usadas na lógica proposicional. Os conectivos são usados para ligar ou modificar proposições gerando novas proposições. Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento Conectivos 20 Símbolos E OU NÃO IMPLICA EQUIVALENTE /\,&,í'a v,+,u -,,- ~,~ - Tab. 2.2 Conectivos lógicos e seus símbolos. Alguns exemplos do uso dos conectivos lógicos. A = Pedro NÃO A tem febre. = Pedro não tem febre. Quando A é verdadeira, NÃO A é falsa, e, se A é falsa, NÃO A é verdadeira, tabela-verdade (tab. 2.3). A como mostra a NÁOA V F F V Tab. 2.3 Tabela-verdade de NÃO . . O conectivo E é usado para combinar duas proposições. O resultado verdadeiro somente se as duas proposições originárias forem verdadeiras. das duas proposições é = O caminhão de lixo passa às terças. C = Hoje é terça. D = O caminhão de lixo passará hoje. B D =B terça. E C =O caminhão de lixo passará hoje, SE o caminhão de lixo passa às terças E hoje é B V V F F C V F V F Tab. 2.4 Tabela-verdade de E. D V F F F 21 Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento D só é verdadeiro se ambas as proposições originárias B ~ C forem verdadeiras também. No caso de uma delas não ser verdadeira, D será falsa. No caso do conectivo OU, a nova proposição será verdadeira se uma das duas proposições originais for verdadeira. Veja o exemplo do circuito elétrico abaixo: I I = corrente elétrica Fig.2.9 Exemplo de circuito elétrico. F = Existe corrente elétrica passando em A. G = Existe corrente elétrica passando em B. H = Existe corrente elétrica passando em C. H = F OU G OU = Existe corrente elétrica passando em C, SE existe corrente elétrica passando em A existe corrente elétrica passando em B. F G H V V F F V F V F V V V F Tab. 2.5 Tabela-verdade de OU. Quando F é verdadeira, ou G é verdadeira, ou ambas são verdadeiras, então H é verdadeira. O exemplo anterior é o OU chamado OU INCLUSIVO. tabela-verdade está representada a seguir. Existe ainda o OU EXCLUSIVO, cuja 22 Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento F V V F F G H V F V F F V V F Tab. 2.6 Tabela-verdade de OU EXCLUSIVO. Exemplo Suponhamos o seguinte circuito elétrico: X ___ ...J/_----. y / __ ---1 I= corrente elétrica Fig.2.10 Exemplo de circuito elétrico. Se: = A chave X está fechada. Y = A chave Y está fechada. Z = O amperímetro mede corrente X igual a I. Quando X e Y forem verdadeiras, Z será falsa, pois o amperímetro medirá 21. Quando X e Y forem falsas, Z será falsa, pois o amperímetro medirá zero. Somente quando X for verdadeiro e Y for falso, ou X for falso e Y for verdadeiro, é que Z será verdadeiro, pois o amperímetro medirá I. Ternos assim o OU EXCLUSIVO. IMPLICA O conectivo IMPLICA significa que, se a proposição A é verdadeira, então a proposição B também é verdadeira. = O carro está sem gasolina. B = Não posso usar o carro. A Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialístas ou Baseados em Conhecimento 23 c = A IMPLICA B A V V F F B V F V F C V F V V Tab. 2.7 Tabela-verdade IMPLICA. Mas, a melhor forma de entender o conectivo IMPLICA é entender que C é verdadeiro quando A é falso OU B é verdadeiro, o que logicamente pode ser expressado por C = NÃO A OU B. Com o uso dessas funções, podemos representar as várias proposições e suas relações, derivando as conclusões. Assim, a lógica proposicional pode lidar com uma variedade de premissas. Contudo, só manipula declarações verdadeiras ou falsas, sendo, portanto, limitada para representar o conhecimento do mundo real. 2.7.1.2 LÓGICA DE PREDICADOS Devido às limitações da lógica proposicional, a inteligência artificial faz mais uso da lógica de predicados, mais flexível. A lógica de predicados é uma extensão da lógica proposicional, representando, porém, o conhecimento de forma mais detalhada. Ela também é conhecida como lógica de primeira ordem. Nesse tipo de lógica, uma proposição é quebrada em duas partes: os argumentos (ou objetos) e o predicado (ou asserção). Exemplo A proposição "Paulo é um homem" é escrita no formalismo da lógica do predicado como: Homem(paulo) Homem( ) é o predicado, enquanto Paulo é o argumento. Um predicado pode ter um ou mais argumentos. Por exemplo, Filho-de (pedro, Maria), onde Pedro e Maria são argumentos. O cálculo de predicados foi a base para o desenvolvimento da linguagem PROLOG. Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 24 2.7.2 REDES SEMÂNTICAS As redes semânticas constituem também uma das mais antigas representações do conhecimento, e foram desenvolvidas originalmente para uso em modelos psicológicos da memória humana [BRA79]. Uma rede semântica consiste em pontos chamados nós, conectados por ligações chamadas arcos. Os nós representam objetos, fatos ou eventos. Graficamente, são representados por círculos, caixas ovais ou retângulos. Os arcos representam as relações entre os nós, e são representados graficamente por linhas. Os tipos mais comuns de relações representadas por nós são: É-UM(A), usado freqüentemente para representar ligações de classe (fig.2.1l); TEM-UM(A), ou É-PARTE-DE, que mostra uma relação parte-subparte (fig.2.12). MEIO DE TRANSPORTE CARRO SAVEIRO Fig. 2.11 Rede semântica simples, representando a relação É-UM. CARRO MOTOR PISTÓES Fig. 2.12 Rede semântica simples, representando a relação TEM-UM. Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 25 Uma das características mais interessantes das redes semânticas é exibir as heranças: as várias características dos nós são realmente herdadas por outros nós. Por exemplo (fig.2.13): Fig. 2.13 Exemplo de rede semântica para a pessoa Pedro. Como podemos observar, a herança permite concluir que, sendo Pedro um homem, ele tem pernas e braços e, sendo um profissional, possui carteira de trabalho. Dessa forma, não há redundância de informações, o que reduz o espaço para armazenamento e facilita a busca. Redes semânticas são úteis para representar conhecimentos em domínios que usam taxonomias bem estabelecidas para simplificar as soluções dos problemas. Também foram utilizadas com sucesso em pesquisas de linguagem natural, para representar sentenças complexas expressas em inglês [NOR75]. 2.7.30BJETO-ATRIBUTO-VALOR A tríade objeto-atributo-valor (O-A-V) é uma variação das redes semânticas. Essa estrutura é usada pelo MYCIN, um dos primeiros sistemas especialistas comerciais, que realiza diagnósticos médicos. Nessa estrutura os objetos podem ser entidades fisicas ou conceituais. Os atributos são as características dos objetos. Os valores são os valores específicos de cada atributo. Um objeto pode ter vários atributos. Um atributo por si só pode ser considerado um objeto, com seus atributos também, como, por exemplo, "apartamentos" e "quartos" (tab. 2.8). Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas Objeto Prédio Prédio Tulipa Apartamento Quarto 26 ou Baseados em Conhecimento Valor Atributo 10,20,30, etc. pintura, pastilha, etc. vermelha, amarela, etc. 1,2,3, etc. 3 x 2m, 4 x 4m, etc. Apartamentos Parede externa Cor Quartos Tamanho Tab. 2.8 Representação de itens O-A-V. As triades objeto-atributo-valor mostram também relacionamentos pelo uso de estruturas do tipo árvore. Elas mostram hierarquias, relacionamentos causais ou ligações de parte com subpartes. Na figura 2.14 temos a representação gráfica da triade objeto-atributo-valor. Cor Objeto Atributo Valor Fig. 2.14 Representação gráfica O-A-V. 2.7.4 ROTEIROS Os roteiros são estruturas de representação do conhecimento que, em vez de descrever um objeto, descrevem uma seqüência de eventos. Essa seqüência de eventos é um comportamento predefinido baseado em situações familiares. Um roteiro é útil para prever o que acontecerá em uma situação específica. Mesmo que certos eventos não tenham sido observados, os roteiros permitem que o computador preveja o que acontecerá e quando. Se o sistema especialista ativa o roteiro, perguntas são realizadas e respostas precisas são derivadas com pouco ou nenhum conhecimento de entrada. Os roteiros são formas particularmente úteis de representação do conhecimento, porque existe uma quantidade muito grande de situações e eventos estereotipados que as pessoas utilizam todos os dias. Os roteiros são compostos das seguintes partes [ZAN93]: . contexto específico para o qual o roteiro é adequado; Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 27 · condições sob as quais o roteiro é ativado; · objetos presentes no contexto; · papéis desempenhados pelos participantes do roteiro; · seqüência seguida pelo roteiro; · cenário que ocorre enquanto o roteiro é executado; · resultados da execução do roteiro. Exemplo do roteiro do posto de gasolina [RAM89]: Contexto: Ir ao posto de gasolina colocar gasolina no carro. Objetos: carro, tanque de gasolina, tampa do tanque, bomba de gasolina, medidor da bomba, gasolina, dinheiro. Papéis: motorista, empregado do posto, dono do posto. Precondições: Motorista percebe que o carro precisa de gasolina Motorista precisa de dinheiro. Resultados: O carro :fica com gasolina. O motorista :ficacom menos dinheiro. O dono do posto :fica com mais dinheiro. Ponto de Vista: do motorista Cena 1: Entrada no Posto Motorista vai ao posto. Se quiser self-service vai à cena 2. Se quiser full-service vai à cena 3. Cena 2: Self-Service Sai do carro. Abre a tampa do tanque de gasolina. Enche o tanque com gasolina da bomba de gasolina. Fecha a tampa do tanque de gasolina. Lê o valor a pagar no medidor da bomba de gasolina. Caminha até o atendente do posto de gasolina. Vai para. a cena 4. Cena 3: Full-Service Espera o atendente do posto chegar até o carro. Diz ao atendente quanto quer de gasolina. Espera o atendente colocar gasolina no tanque. Lê o valor a pagar no medidor da bomba de gasolina. Caminha até o atendente do posto de gasolina. Vai para. a cena 4. Cena 4: Pagamento da Gasolina Paga o atendente do posto de gasolina. Espera troco, se houver. Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 28 Vai para a cena 5. Cena 5: Saída do posto de gasolina Se estiver fora do carro, entra no carro. Vai embora. 2.7.5 REGRAS DE PRODUÇÃO A regra de produção é a forma mais usada de representação do conhecimento. É também chamada simplesmente de regra. As primeiras utilizações das regras em sistemas baseados em conhecimento parecem ter sido realizadas em 1965, por Newell e Simon, na Universidade Carnegie-Mellon, em análises de programas de jogos de xadrez [WIL88]. Foram, depois, usadas em modelação psicológica, por Newell e Simon, em 1972, e em sistemas especialistas, por Buchanan e Feigenbaum, em 1978 [JAC90]. Urna regra é uma declaração condicional que especifica uma ação a ser realizada sob determinada condição. É similar ao SEIENTÃO da programação convencional. Aqui, porém, o número de caminhos que uma condição pode seguir pode ser enorme, incluindo ainda fatores de incerteza, diferentemente dos programas convencionais. Existem sistemas especialistas com 10 mil regras. Pode-se considerar que as regras são compostas de 4 partes principais: - SE: especifica as condições que devem ser satisfeitas para disparar a regra; - ENTÃO: especifica a ação a ser executada quando a condição for satisfeita; - SENÃO: especifica a ação a ser executada quando a condição não for satisfeita (cláusula opcional); - DESCONHECIDO: ativada quando a parte SE não pode ser avaliada por falta de informação. Um exemplo de regras supondo que estamos em um negócio de compra e venda de ouro [TUR92]: ''Regra 1: SE um conflito internacional começa ENTÃO o preço do ouro sobe Regra 2: SE a taxa de inflação cai ENTÃO o preço do ouro desce Regra 3: SE um conflito internacional dura mais que 7 dias e SE é no Oriente Médio ENTÃO compre ouro" As regras ainda podem incluir fatores de incerteza ou de confiança, que são pesos numéricos indicativos do grau de confiança com que os fatos e relações são conhecidos ou estabelecidos. Podem, também, conter um ponto de corte (Truth thresholds) para limitar o espaço de busca dos Cap.2 - Conceituàçõo dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 29 sistemas. Quando a certeza de uma regra cai abaixo do limite de corte de aceitação, o sistema evita que muitas outras regras sejam consideradas. 2.7.6 ENQUADRAMENTOS A representação do conhecimento por enquadramentos ou frames (em inglês) foi proposta inicialmente por Marvin Minsky [MIN75]: ''Um enquadramento é uma estrutura para representação de uma classe de objetos ou situações que são típicos de uma categoria". . Os enquadramentos fornecem uma representação do conhecimento concisa e estruturada de uma maneira natural, e se unem através de hierarquias, proporcionando uma melhor compreensão do relacionamento que existe entre os objetos. Ao contrário das outras formas de representação, os valores que descrevem um objeto estão agrupados em uma única unidade, chamada enquadramento. Cada enquadramento descreve um objeto. O conhecimento dentro de um enquadramento é dividido em partições (slots). Uma partição pode descrever conhecimento declarativo (tal como a cor do carro) ou conhecimento "procedural" (ativar uma determinada regra se um valor exceder um determinado nível, por exemplo). As capacidades dos enquadramentos estão descritas na tabela 2.9. Habilidade na documentação clara de informações sobre o modelo de um domínio, como, por exemplo, as máquinas de uma fábrica e os seus atributos Habilidade relativa de restringir os valores pennitídos que um atributo pode assumir Modularidade de informações, permitindo a facilidade na expansão e manutenção do sistema Mecanismo que permite a restrição do escopo dos fatos considerados durante o encadeamento para frente ou para trás Mecanismo que suporta a hereditariedade de informações Tab. 2.9 Capacidades dos enquadramentos (retirado de [EDM88]). Um enquadramento é um bloco relativamente grande que contém informações detalhadas em suas partições sobre um determinado objeto, evento, localização, situação ou outro elemento. As partições contêm as características e atributos. Os enquadramentos normalmente são usados para representar conhecimento conhecimento referente a experiências bem conhecidas. estereotipado ou Dentro do enquadramento temos dois tipos básicos de elementos: as partições e as facetas. Uma partição é um conjunto de atributos que descreve o objeto representado pelo enquadramento. Por exemplo, no enquadramento do automóvel representado na tabela 2.10, o número de portas e o motor são atributos. Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 30 Cada partição contém uma ou mais facetas. As facetas, também chamadas de subpartíções, descrevem algum conhecimento ou procedimento sobre o atributo na partição. Podem assumir diversas formas: • valores: descreve atributos como verde, amarelo, azul de uma partição cor; • default: esta faceta é utilizada se a partição estiver vazia, isto é, sem qualquer descrição. Por exemplo, no enquadramento carro um valor default é o número de rodas do carro - quatro. Isso significa que podemos assumir que o carro tem quatro rodas, se não houver nenhum valor especificado; • faixa: a faixa indica qual o tipo de informação que pode aparecer na partição ( por exemplo, de -1 a +1); • se-adicionado: esta faceta contém informações procedimentais. Ela especifica uma ação a ser ativada quando o valor do atributo for inserido ou atualizado. Essas ligações procedimentais são chamadas demons; • se-necessário: esta faceta é usada quando não é dado nenhum valor à partição. Ela é ativada, tal como a situação da se-adicionado, quando o valor do atributo for requisitado; • se-removido: funciona da mesma forma que as duas anteriores; porém, é ativada quando o valor do atributo for removido; • outros: as partições podem conter enquadramentos, tipo de informação. Enquadramento regras, redes semânticas, ou qualquer outro Automóvel Classe: transporte Nome da fábrica: Volkswagen Origem do fabricante: alemão Modelo: GLS Tipo do carro: Apolo Número de portas: 2 (defou/t) Número de rodas: 4 (defoult) Motor: - Volume da câmara de combustão - Número de cilindros = 4 Tipo de combustível: gasolina (default) Cor: azul Tab. 2.10 Enquadramento = 1,8 litros descrevendo um automóvel (retirado de [TUR92]). O enquadramento possui também a característica da herança. O mecanismo de herança ocorre quando uma subclasse herda as características de suas classes hierarquicamente superiores. Isso é possível porque os enquadramentos podem ser organizados de forma hierárquica, como uma árvore, onde os níveis inferiores, geralmente, herdam as características dos enquadramentos posicionados nos níveis superiores. Evita-se, assim, a redundância de informações. Instanciação - neologismo que significa "especificar de um caso geral para um caso particular" é o processo utilizado nos enquadramentos para criar os objetos de classe [DAM93]. Ou seja, os enquadramentos posicionados nos níveis mais altos possuem as descrições mais genéricas, cujas características podem ser instanciadas para os enquadramentos das subclasses. Note que um Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas 31 ou Baseados em Conhecimento enquadramento-filho pode possuir diferentes partições relativas a diferentes pais. O único enquadramento sem pai é o do topo, que se chama enquadramento-mestre ou raiz (fig.2.15). frame-1 Revestimento frame-2 /' Laminado Decorativo I é-um <, I frame-3 ./ r-, Laminado Decorativo Fosco I é-um I Fig. 2.15 Hierarquia de enquadramentos descrevendo um revestimento .. A programação orientada a objetos, bastante difundida atualmente, está estreitamente com os enquadramentos, pois o paradigma computacional é o mesmo. relacionada 2.7.7 HÍBRIDO O modelo híbrido combina os vários modelos de representação, podendo ainda incluir linguagens e técnicas de programação. É aplicado, em geral, a problemas complexos, impossíveis de ser solucionados com um único modelo. Turban [TUR92] apresenta quatro fatores que devem ser avaliados em cada tipo de representação do conhecimento: • naturalidade, uniformidade, fácil entendimento da representação; • o quanto o conhecimento é explícito (declarativo) ou embutido nos códigos; • modularidade e flexibilidade da base de conhecimentos; • eficiência na recuperação do conhecimento e poder heurístico do procedimento de inferência (o poder heurístico é a redução do espaço de procura atingido pelo mecanismo heurístico). Cada um dos tipos de representação do conhecimento possui suas vantagens e desvantagens, como mostrado na tabela 2.11. Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 32 Vantagens Desvantagens Regras de produção Sintaxe simples; fácil entendimento; altamente modular (fácil para inserir ou modificar). Redes semânticas Fácil para seguir hierarquias; fácil para rastrear associações; flexível. Enquadramentos Poder de expressão; fácil incluir partições para novas propriedades e relações; fácil de incluir informações default. Segurança de que todas e somente válidas conseqüências foram afirmadas (precisão); completa. Dificil para seguir as hierarquias; ineficiente em sistemas grandes; nem todo conhecimento pode ser expressado através de regras; pobre na representação de conhecimento descritivo. Os significados ligados aos nós podem ser ambíguos; o manuseio de exceções é dificil; dificuldade para programar. Dificuldade de programar; dificuldade para inferir. Formas de representação conhecimento Lógica do Separação da representação e processamento; ineficiente para grandes conjuntos de dados; muito lento para bases de conhecimento extensas. Tab. 2.11 Vantagens e desvantagens das diferentes representações do conhecimento (retirado de [TUR92]). Quando utilizamos várias representações de conhecimento ao mesmo tempo, a uniformidade acaba sendo sacrificada em favor da exploração dos beneficios da múltipla representação do conhecimento - cada uma atenderá a um subconjunto de tarefas. Uma combinação de representações do conhecimento que se mostrou bem-sucedida foi a de regras com enquadramentos. Na pesquisa de campo realizada em empresas brasileiras, notamos que 10% delas já utilizam esse tipo de sistema híbrido. Outros sistemas híbridos citados em nossa pesquisa pelos respondentes foram as regras combinadas com o raciocínio baseado em casos (Cased-Based Reasoning - CBR) e as redes neuronais com sistemas especialistas. Algumas ferramentas recentes já usam dois ou mais métodos de representação do conhecimento. É o caso do KEE, Level5 Object, e do Nexpert Object, que combinam enquadramentos com regras. Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 33 2.8 MECANISMO DE INFERÊNCIA Uma vez constituída a base de conhecimentos, é necessano utilizá-la Para utilizar os conhecimentos contidos na base de conhecimentos, de modo a fazer inferências e decidir como resolver um problema em questão, fazemos uso do que chamamos mecanismo de inferência. O mecanismo de inferência é um algoritmo que controla o processo de raciocínio a ser seguido. Nos sistemas baseados em regras, o mecanismo de inferência é também chamado de interpretador de regras. O mecanismo de inferência é o elemento ativo e dinâmico do sistema. Realiza a combinação entre os fatos e as regras da base de conhecimentos com o conteúdo da memória de trabalho. Através desse processo, novos fatos são gerados a partir de fatos já existentes, inserindo conclusões ou modificando a memória de trabalho. Esses novos fatos são as premissas de novas inferências, até que se chegue a alguma conclusão. 2.8.1 RACIOCÍNIO LÓGICO Uma das estratégias mais comuns de inferência empregada nos sistemas baseados em conhecimento é a aplicação da regra lógica MODUS PONENS. Modus ponens. De acordo com esta lógica, se existe uma regra ''Se A, então B" e se sabemos que A é verdadeiro, então é válido concluir que B também é verdadeiro. Na terminologia lógica teremos: Ou, em outras palavras, quando descobrimos que as premissas de uma regra são verdadeiras, temos o direito de acreditar nas conclusões. Por exemplo: A: É noite de sábado. B: Nós iremos ao cinema. A~B: Se é noite de sábado, então nós iremos ao cinema A primeira premissa apenas afirma que é sábado à noite. A segunda premissa diz que iremos ao cinema. Temos A implica B. Então se ambos (A e A implica B) são verdadeiros, B é verdadeiro. Usando modus ponens podemos deduzir que B é verdadeiro, isto é, que iremos ao cinema Modus Tollens. Neste caso, se sabemos que B é falso e se existe a regra "Se A, então B", é válido concluir que A é falso. Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 34 Resolução. A resolução é uma maneira de descobrir se um novo fato é válido dado um conjunto de afirmações lógicas. Trata-se de um método de prova de teoremas, em que uma seqüência lógica é seguida chegando-se a uma conclusão. Através do raciocínio lógico, é possível o mecanismo de inferência inferir suas conclusões, modificando ou acrescentando novas informações na memória de trabalho, a fim de atingir a meta. procurada. 2.8.2 INFERÊNCIA COM REGRAS: ENCADEAMENTO PARA FRENTE E PARA TRÁs A maioria dos mecanismos de inferência dos sistemas baseados em conhecimento utilizam a abordagem modus ponens. O interpretador de regras (mecanismo de inferência para o sistema baseado em regras) também faz uso do modus ponens. Por exemplo, considerando: Regra 1: SE o conflito internacional começa, ENTÃO o preço do petróleo sobe. Vamos assumir que o sistema baseado em conhecimento sabe que o conflito internacional começou. Essa informação está registrada como um "fato" na memória de trabalho. Isso significa que o lado SE da regra é verdadeiro. Com o uso do modus ponens, concluímos que o lado ENTÃO da regra também é verdadeiro. Essa conclusão é annazenada na memória de trabalho e pode ser usada para satisfazer a premissa de outras regras. As informações para as conclusões de uma determinada regra podem ser buscadas questionando o usuário ou verificando as regras anterionnente concluídas. Testar a premissa de uma regra é um ato simples como o de comparar com padrões, o que realizamos a todo instante em nossas vidas. Comparamos as partes das regras com os valores da memória de trabalho. Esse processo recebe o nome de pattern matching; ou seja, emparelhamento de padrões. Essa busca de emparelhamento de padrões entre os dados da memória de trabalho e as regras pode ser realizada em duas direções: para trás ou para frente. Nesse caminho as regras vão sendo encadeadas. Chamamos essas estratégias de inferência de encadeamento para trás (backward chaining) ou encadeamento para frente (forward chaining). 2.8.2.1 ENCADEAMENTO PARA TRÁS " ' O encadeamento para trás é dirigido por objetivos. O objetivo final é definido pelo próprio sistema ou informado pelo usuário. Em seguida, o sistema busca evidências que apóiem (ou contradigam) suas expectativas. Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 35 o sistema se inicia, portanto, com uma meta a ser verificada (se falsa ou verdadeira). Procura uma regra que possua essa meta em sua conclusão, ou seja, na parte ENTÃO da regra. Encontrando uma regra que satisfaça o objetivo, o sistema verifica a premissa dessa regra. Se a premissa é falsa, o sistema busca outra regra que possua como conclusão a meta procurada. Se a premissa é verdadeira, gravamos a parte SE da regra que toma a premissa verídica na memória de trabalho, e esta passa a ser a nova meta. Esse processo continua até que o número de metas e hipóteses desejadas pelo usuário tenha sido testado, ou até que todas as metas e hipóteses tenham sido consideradas. O movimento da parte ENTÃO para a parte SE das regras forma o encadeamento para trás. 2.8.2.2 ENCADEAMENTO PARA FRENTE O encadeamento para frente é dirigido por dados. Nessa abordagem o sistema começa com as informações.disponíveis na memória de trabalho ou de uma idéia básica. Busca, então, regras em que a parte SE satisfaça esses fatos. O processo se repete até que o sistema alcance uma conclusão, ou até que as combinações entre a memória de trabalho e a base de conhecimentos se esgotem. No caso do encadeamento para frente, ocorrem algumas dificuldades, particularmente em bases muito extensas. No encadeamento para frente, como não existe uma meta específica a ser atingida, o sistema toma-se desfocado, busca informações e testa regras irrelevantes ao problema, tomandose ineficiente e moroso. Assim, afirma-se que trabalhar com encadeamento para frente é como trabalhar sem nenhum objetivo em mente [RAU86]. Na realidade, o uso do encadeamento para frente ou para trás dependerá.do propósito do sistema, podendo-se utilizar ainda o encadeamento misto ou outros tipos de controle em conjunto com eles. No encadeamento misto o sistema pode começar com uma meta e, realizando encadeamento para trás, ao alcançar determinada conclusão, partir para encadeamentos para frente, ou, de acordo com determinadas partes da base de conhecimento, atuar com encadeamentos para frente ou para trás. Atualmente muitas ferramentas (shells) apresentam os dois tipos de encadeamento. Nas figuras 2.16 e 2.17 podemos verificar os tempos de inferência utilizando o encadeamento para frente e para trás e notar que o encadeamento para frente é mais lento. Observe, também, que as escalas dos gráficos são diferentes. 36 Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento '1 2 TEMPO Lógica DE /0 INFERÊNCIA (segundos) O o Regras de produção (não estruturada 50 200 100 VOLUME DE BASES DE CONHECIMENTO (claúsulas) Fig. 2.16 Tempo de inferência usando backward chaining [MON93] (encadeamento para trás). 4 3 TEMPO 2 DE INFERÊNQA (segundos) Regras de produçao estrutues o I Fremes 100 I 200 VOLUME DE BASES DE CONHECI MENTa (clausulas) Fig. 2.17 Tempo de inferência usando forward chaining [MON93] (encadeamento para frente} .. Cap.2 - Conceituação dos Sistemas Especialistas 2.8.3 BUSCA EM PROFUNDIDADE ou Baseados em Conhecimento 37 E BUSCA EM AMPLITUDE Podemos realizar a busca de nossos objetivos - satisfazer a parte SE ou a parte ENTÃO das regras - através da busca em profundidade ou da busca em amplitude. No primeiro caso, o mecanismo de inferência aproveita toda a oportunidade para produzir um subobjetivo, buscando cada vez mais detalhes referentes a um ponto inicial (fig.2.18). A maioria dos sistemas empregam a busca em amplitude [HAR88], que varre todas as premissas de uma regra antes de ir em busca de maiores detalhes (fig.2.19). Vejamos o exemplo de um sistema especialista para diagnóstico médico com encadeamento para trás. Caso o SBC use busca em amplitude através de uma base de regras, produzirá freqüentemente perguntas que parecem casuísticas, saltando de um tópico para outro: "Como está o exame de sangue?", "Como está a respiração?", "Qual a cor da pele?". A busca em profundidade tem o efeito de perseguir um tema em particular até obter todas as informações [HAR88]. É recomendada quando não existe o backtracking, ou seja, aprofundando-se na pesquisa, encontra-se uma solução final. A busca em amplitude assemelha-se ao raciocínio humano, heurístico, pois o ser humano intuitivamente, ao solucionar um problema, questiona os diversos caminhos de solução possíveis, eliminando alguns deles. É recomendada quando a conclusão no final de um caminho não é a conclusão final, necessitando de outras conclusões complementares, como no caso do diagnóstico médico: o paciente pode ter problemas no sangue e também de respiração. BUSCA EM PROFUNDIDADE Fig. 2.18 Busca em profundidade. f~: Cap.2 ~ Conceituação dos Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 38 BUSCA EM AMPLITUDE ....... :.... ............ Fig. 2.19 Busca em amplitude. 2.8.4 RACIOCÍNIO MONOTÔNICO E NÃO-MONOTÔNICO Outra distinção entre os mecanismos de inferência se refere ao raciocínio monotônico e nãomonotônico. A maioria dos sistemas baseados em conhecimento lidam com o raciocínio monotônico. Nesse caso, todos os valores deduzidos para um atributo permanecem verdadeiros durante a sessão de consulta ao sistema. Temos assim uma situação estática. No raciocínio não-monotônico, é possível alterar o valor de um atributo e de todas as implicações advindas desse fato. Assim, uma situação pode ser mudada durante o processo de consulta para uma nova informação. A maioria dos sistemas baseados em conhecimento favorecem o raciocínio monotônico, admitem tipos cuidadosamente controlados do raciocínio não-monotônico. e só j Cap.3 - Aplicações em Potencial 39 CAP.3 - APLICAÇÕES EM POTENCIAL No capítulo anterior, conceituamos genericamente os SBC e estabelecemos as diferenças entre esses sistemas e os sistemas convencionais, evidenciando as características básicas que as aplicações em potencial devem possuir para se adequarem ao uso dessa tecnologia Neste capítulo, veremos o uso em potencial que as organizações estão fazendo da tecnologia de SBC e como identificar uma aplicação adequada ao uso dessa tecnologia e os beneficios que ela proporciona à organização. Também é apresentada uma ampla gama de aplicações desenvolvidas ou em desenvolvimento no exterior e no Brasil, ilustrando os seus diversos usos bem-sucedidos. 3.1 CATEGORIAS DE APLICAÇÕES A maioria das aplicações em sistemas baseados em conhecimento (SBC) pertence a uma das definidas por Hayes-Roth et alii [HAY83] em 1983 e utilizada até hoje por toda a comunidade e pesquisadores de SBC. Essa mesma taxonomia foi utilizada em nossa pesquisa de campo e está sumarizada na tabela 3.1, onde incluímos mais duas categorias, além das sugeridas por HayesRoth. Categoria Interpretação Previsão Diagnóstico Projeto Planejamento Monitoramento Depuração Reparo Instrução Controle Interface inteligente Embeded (embutido) Tipo de problema Inferir a descrição de uma situação a partir de observações Inferir as prováveis conseqüências de uma dada situação(s) Inferir problemas ou falhas a partir de observações Configurar objetos sob restrições Planejar ações ou atividades para o alcance das metas Comparar observações com os planos, identificando vulnerabilidades Prescrever soluções para problemas ou falhas Executar planos para administrar soluções prescritas Diagnosticar, depurar e corrigir o desempenho de um estudante Interpretar, prever, reparar e monitorar os ambientes de um sistema Realizar a comunicação entre o usuário e outro sistema Como sistema com funções específicas, embutido em um sistema maior Tab.3.1 Categorias das aplicações de sistemas especialistas ou baseados em conhecimento (extraído e adaptado de lHA Y83]). As categorias descritas anteriormente são as mais usuais em SBC. Muitos sistemas pertencem a mais de uma categoria ao mesmo tempo; outros não pertencem a nenhuma delas, visto que a cada dia novas categorias estão surgindo, com a expansão do uso da tecnologia. A seguir descrevemos aplicações voltadas a cada uma delas [HAY83] [TUR92]: Cap.B - Aplicações em Potencial 40 ' - Interpretação: infere a descrição de situações a partir de observações. Inclui o entendimento da fala, a análise de imagens, a elucidação de estruturas químicas, a interpretação de sinais. - Previsão: inclui aplicações envolvendo previsões de tempo, demográficas, econômicas, de tráfego, estimativas de safra, previsões financeiras e de marketing. !. - Diagnóstico: inclui o diagnóstico médico, eletrônico, mecânico e de software. Tipicamente, os sistemas de diagnóstico relatam as irregularidades observadas no ambiente, delineando 1 suas causas. I - Projeto: inclui layout de circuitos eletrônicos, projetos de edificação. - Planejamento: aplicações como programação automática. Manipula também planejamentos de curto e longo prazo em áreas como projetos gerenciais, comunicações, desenvolvimento de produtos, aplicações militares, planejamento financeiro. - Monitoramento: monitoramento de tráfego aéreo, tarefas gerenciais. - Depuração: cria soluções, correções para os problemas diagnosticados. - Reparo: este tipo de sistema ocorre no domínio automotivo, redes, manutenção de computadores. - Instrução: incorpora os sistemas de diagnóstico e depuração especificamente endereçados ao J estudante. - Controle: para executar o controle, o sistema deve repetidamente interpretar a situação atual, realizar a previsão do futuro, diagnosticar as causas dos problemas, planejar uma solução e monitorar sua execução. Os problemas endereçados a esse tipo de sistema incluem controle de tráfego aéreo, gerenciamento de negócios, gerenciamento militar. - Interface inteligente: o sistema atua como interface entre o usuário e outro sistema, interpretando as ações e questões do usuário em relação a outro sistema Funciona, por exemplo, como um intérprete entre o usuário e um sistema matemático complexo. - Embeded (embutido): neste caso o SBC está embutido em um sistema maior, como veremos com mais detalhes no item 3.2. Porém, nem todas as tarefas usualmente encontradas em cada uma das categorias descritas são convenientes para a aplicação da tecnologia de sistemas especialistas ou baseados (em conhecimento. Mostraremos a seguir as características gerais que a tarefa deve apresentar para a tecnologia de sistemas especialistas ou baseados em conhecimento seja aplicada com sucesso. No item 3.3, checkiists para seleção de aplicações, propostos por vários autores, estão esquematizados. que ,~ ..•. Cap.3 - Aplicações em Potencial 3.2 ABORDAGENS APLICAÇÃO GERAIS E CARACTERÍSTICAS 41 PARA ESCOLHA DE UMA Identificamos três abordagens gerais para a escolha de uma aplicação [FRE93]: 1. A primeira abordagem utilizada pelas empresas no uso de sistemas especialistas ou baseados em conhecimento foi a aplicação em pequenas tarefas bastante específicas, que. exigiam o conhecimento profundo do especialista. Um exemplo desse tipo de abordagem é a DuPont, que desenvolveu um farto número de pequenas aplicações periféricas. 2. Outra abordagem foi utilizada pela American Express. Trata-se do desenvolvimento grande aplicação central, de valor estratégico tangível para a empresa. de uma 3. Uma abordagem mais atual, com a crescente integração das tecnologias de informação, é o uso dos sistemas baseados em conhecimento embutidos em aplicações maiores. Neste caso, o sistema baseado em conhecimento atua como uma subparte "inteligente" da aplicação como um todo. As três arquiteturas de soluções possíveis, de acordo com a abordagem adotada, são [FRE93]: a) Pequenos sistemas assistentes: Beneficios Melhoria do desempenho do pessoal técnico administrativo. Economia nos custos. Custos Baixos custos. Treinamento pequeno da equipe. Riscoslimpactos Baixo risco (em geral problema conhecido). Algum risco pela escolha das ferramentas. Baixo impacto. 42 Cap.3 - Aplicações em Potencial Sistema Baseado em Conhecimento / -, "- problema "- / conselho Usuário / -, / Fig.3.1 Ambiente de um SBC assistente. b) Sistemas tipo conselheiro: Beneficios Retomo médio. Melhoria na utilização das bases de dados. Criação de valiosas aplicações. Custo médio. Necessidade de software e treinamento. Eventual necessidade de novo hardware. Algum risco na escolha da aplicação e de seu escopo. Impacto elevado (sistema decide sozinho). Sistema __ p_r_o_b_'e_m_a __ ~, Baseado em / Conhecimento conselho "-/ ou problema , Sistema .I' Baseado em conselho "- / Conhecimento , / Especialista Humano conselho Fig.3.2 Ambiente de um SBC conselheiro. ~ 43 Cap.3 - Aplicações em Potencial c) Sistemas embutidos Beneficios Retomo de médio a alto. Amplia aplicações atuais. Melhora uso do hardware e software. Custos médios. Novo software e treinamento. Baixos. Problemas conhecidos e melhoria das aplicações garantida. Aplicação Relatório Usuário , , / Sistema Baseado em Conhecimento Fig.3.3 Ambiente de um sistema baseado em conhecimento embutido. Conforme a administração da empresa e o problema a ser solucionado, opta-se por uma ou outra abordagem. Mas, qualquer que seja a abordagem escolhida, o engajamento da alta administração é fundamental para o sucesso da aplicação, ressalta Fregni [FRE93]. A Johnson & Johnson [BON89] adota a primeira abordagem, com um grande número de pequenas aplicações. A estratégia utilizada por essa empresa na disseminação da tecnologia se deu através dos níveis de linha da empresa. A princípio, houve interesse e apoio da alta gerência à tecnologia, mas a divulgação, uso e desenvolvimento ocorreram via um cientista da área de serviços técnicos. A maioria dos sistemas foi desenvolvida pelos próprios usuários, após breve treinamento oferecido por esse cientista. Apesar do porte pequeno (algumas centenas de regras) dos 20 SBC desenvolvidos, todos são considerados estratégicos para a empresa. Com a disseminação, da tecnologia, o cientista que deu início ao uso da tecnologia sob orientação e iniciativa da alta gerência ficou encarregado de um comitê central que coordena o desenvolvimento dos vários SBC na companhia. •.. ~ --'\ A FMC Corpo [BON89] adotou a segunda abordagem, preocupando-se com sistemas de maior porte, de modo que a estratégia de introdução da tecnologia passou pela formação de um grupo Cap.3 - Aplicações em Potencial 44 ~ -I centralizado de 35 especialistas em IA para atender toda a companhia Esse grupo se manteve durante os quatro primeiros anos de uso, desenvolvendo aplicações grandes de SBC; mas, mesmo com a presença desse grupo, houve a necessidade de os pequenos SBC serem desenvolvidos pelas próprias divisões. Quanto à abordagem de um SBC grande, Turban [TUR92] alerta que, antes de iniciar o desenvolvimento do sistema, devem-se considerar alternativas à solução do problema: como tomar o especialista mais disponível; treinamento e educação dos usuários; documentação do conhecimento através de manuais por exemplo, como proposto por alguns autores. Além disso, o fato de outras alternativas de tecnologias de informações não solucionarem o problema não significa que os SBC são a solução. Uma lista de requisitos baseados em [WAT86] é apresentada a seguir, a fim de validar o uso da tecnologia de SBC. Requisitos para o desenvolvimento de um SBC: 1. A tarefa não deve exigir o uso do senso comum. 2. A tarefa requer apenas conhecimento e não habilidades fisicas. 3. A existência de pelo menos um especialista, disposto a cooperar. 4. Os especialistas envolvidos são capazes de comunicar como solucionar o problema. 5. Os especialistas problema envolvidos acordam sobre o conhecimento e a abordagem de solução do 6. A tarefa não é tão dificil. 7. A tarefa é bem entendida e está definida claramente. 8. A tarefa é razoavelmente estável. 9. Algoritmos convencionais não são suficientes para a solução do problema. IO.Resultados não ótimos podem ser tolerados. II.Dados e casos estão disponíveis. 12.0 vocabulário da tarefa não possui mais do que 200 conceitos. Justificativa para o desenvolvimento de um SBC. Dos oito fatores seguintes, ao menos um deve estar presente: 1. A solução para o problema tem alto retomo. 2. O SBC pode preservar a rara especialidade humana, de modo a não ser perdida. 3. A especialidade é necessária em muitos locais. /"-. 4. A especialidade é necessária em ambientes hostis e perigosos. I 5. A especialidade melhora o desempenho e/ou qualidade. 6. O sistema pode ser usado para treinamento. 7. A solução via SBC é bem mais rápida do que a do homem especialista. 8. O SBC é mais consistente e/ou confiável do que o homem. Os beneficios devem ser comparados com os custos de desenvolvimento do sistema. Cap.3 - Aplicações em Potencial 45 Adequação do SBC Quando é apropriado o desenvolvimento de um SBC [WAT86]: 1. Natureza do problema: o problema deve possuir uma estrutura simbólica e heurísticas disponíveis para sua solução. Além de desejar-se que a tarefa possa ser decomposta. 2. Complexidade da tarefa: não deve ser tão dificil, e nem tão fácil, para o especialista humano. 3. Escopo do problema: o problema deve ter um tamanho manuseável; também deve ter um valor prático. Coats [COA88] e Turban [TUR88] recomendam que uma aplicação adequada envolva: um problema bem estruturado, definido e com domínio limitado; a existência de casos padrões; soluções do problema bastante definidas e entendidas; tolerância a soluções incorretas, em que o custo de uma decisão errada não seja muito alto. Para Coats [COA88], a tecnologia de SBC deve ser aplicada onde a programação convencional não se adaptou [in ROS92]. Rauch-Hindin [RAU86], além da tarefa bem delimitada, como colocado por Coats e Turban, propõe como pré-requisitos do desenvolvimento de um sistema especialista ou baseado em conhecimento: - Disponibilidade do especialista. - O problema escolhido deve ser possível de ser solucionado pelo homem em um intervalo de 3 minutos a 3 semanas. Fontes [FON91] cita um exemplo típico para ilustrar o uso de SBC: "Um médico, clinico geral, em uma pequena cidade do interior, atende a uma criança no hospital local. Ao constatar que ela tem febre alta, o médico solicita uma série de exames de laboratório. Os resultados indicam uma infecção desconhecida para o médico, que, embora disponha de uma boa farmácia, não sabe que remédios deve administrar. Ante a escolha entre as centenas de antibióticos possíveis, o médico prefere ligar seu computador e ter acesso a um SE instalado no computador de uma universidade no extremo oposto do país. O SE começa a fazer uma série de perguntas e, ao final, sugere um tratamento a ser seguido". O exemplo acima, ainda que fictício, poderia ter ocorrido na vida real. Por mais competente que fosse o médico, seria certamente impossível que conhecesse todas as diferentes doenças que existem, quando a própria medicina se subdividiu em áreas para melhor especialização dos profissionais com os inúmeros tratamentos e moléstias. Por outro lado, exceto nos grandes centros, é raro encontrar um especialista em várias áreas da medicina Assim, os moradores das pequenas comunidades são privados desses serviços ou têm de se deslocar até as metrópoles, o que pode ser impossível em situações de emergência Surge assim uma primeira motivação para o desenvolvimento de um SBC: disseminação do conhecimento de um especialista, conhecimento este raro e de alto custo. Uma segunda razão seria a possibilidade de formalização dos métodos e experiências, pois, como colocado por Weiss .' Cap.3 - Aplicações em Potencial 46 [WEI88], tais especialistas raramente resumem seus métodos de raciocínio e transcrevem de forma sistemática. Um terceiro motivo estaria relacionado à possibilidade de combinar o conhecimento de vários especialistas e realizar verificações quanto a consistências e confiabilidade. Para Fontes [ FON91], as principais aplicações de SBCI SE são: a) classificação - partindo de grandes quantidades de dados, fazem o processamento buscando classificá-los em determinadas categorias; b) projeto - realizam a busca por uma combinação de estruturas que satisfaça um determinado objetivo; c) suporte à decisão - envolve, tipicamente, tarefas de previsão de alternativas para a solução de problemas. A Tecknowledge Inc. [RAU86] sugere oito situações em que o uso de SBC é válido. • Quando o conhecimento necessário para executar uma determinada tarefa está disponível apenas em uma central, onde pedidos de aconselhamento são solicitados a um pequeno grupo de pessoas sempre bastante ocupadas. Exemplo: uma equipe de projetos que perde muito tempo dando conselhos a manutenção e vendas. Em nossa pesquisa, encontramos uma empresa do ramo industrial que desenvolveu um sistema especialista que valida tecnicamente os pedidos-dos vendedores, disciplinados a preencher as informações necessárias para cada caso. Com isso, conseguiu-se a redução de solicitações de aconselhamentos por parte dos vendedores à equipe de projetos centralizada. Hoje essa equipe tem mais tempo disponível para o desenvolvimento de novos projetos e processos de melhoria de fabricação. • Quando um documento, ou um fluxograma, facilítaria a execução de uma tarefa, mas seria tão detalhado que, na prática, se tomaria inviável. Exemplo: a configuração de elevadores. • Quando uma organização perde negócios para o seus concorrentes devido à necessidade do julgamento e das recomendações de um especialista que está sobrecarregado. Exemplo: a análise de crédito de uma instituição financeira, a aplicação também encontrada em nossa pesquisa, já desenvolvida por várias organizações do ramo financeiro, proporcionando vantagem competitiva. • Quando, devido à grande rotatividade de profissionais e equipamentos, perde-se mais tempo treinando do que executando. Exemplo: analistas de sistemas trainees. Esta aplicação foi desenvolvida por uma das empresas pesquisadas e utilizada com sucesso em um período de grande rotatividade de profissionais trainee. ' • Quando uma grande quantidade de dados rotineiros deve ser analisada por um grupo de especialistas contínua e altamente treinados. Exemplo: equipe que analisa diariamente a situação de uma usina nuclear. Cap.3 - Aplicações em Potencial 47 • Quando uma variedade de informações de fontes heterogêneas deve ser monitorada e/ou integrada para determinar a possibilidade de um evento importante. Exemplo: equipe governamental que examina constantemente informações de múltiplas fontes, determinando algum tipo de ameaça. • Quando um julgamento critico deve ser realizado em um intervalo curto de tempo para evitar um desastre potencial. Exemplo: vazamento de óleo em uma refinaria. • Quando uma solução ótima para planejamento e configuração de uma tarefa é muito cara ou demanda um tempo muito grande para ser realizada. Exemplo: configuração de computadores. Harrington [HARR88], como Rauch-Hindin, exprime como pré-requisitos de uma aplicação ao uso de SBC a disponibilidade do especialista e sua disposição em transferir o conhecimento. Acrescenta ainda que as necessidades do usuário devem ser cuidadosamente observadas. Recomenda também que o número de regras deve estar entre 10 e 10000 e que o problema deve levar no mínimo 4 horas para o ser humano resolver. Nos pontos apresentados por Harrington, o número de regras perde a sua relevância, pois a cada dia temos novas ferramentas que proporcionam regras cada vez mais potentes. É o caso das regras em pattem-matching, que explodem em outras regras. Outra questão polêmica se refere ao problema que deve ser solucionado em um determinado espaço de tempo. Como também foi colocado por Rauch-Hindin, considera-se tal fator também questionável, já que o tempo é relativo para cada tipo de problema Nem sempre um problema de solução longa é complexo, pode apenas ser trabalhoso. Um ponto muito importante apresentado por Harrington, ao nosso ver, é atender as necessidades do usuário. A satisfação do usuário é fator relevante na avaliação de uma solução, independentemente da tecnologia utilizada. No caso dos sistemas baseados em conhecimento, tal fator não é exceção, ou seja, a aplicação desenvolvida com o uso de sistemas baseados em conhecimento só é válida se realmente solucionar o problema, satisfazendo o usuário do sistema Um dos profissionais por nós entrevistado colocou esse ponto como primordial ao dizer que ele se sente bem-sucedido quando o usuário do sistema baseado em conhecimento é promovido por estar executando suas tarefas de maneira melhor, isto é, a sua satisfação ocorre quando o Seu usuário recebe os méritos. Slagle & Wick [SLA88] descrevem um modelo de avaliação do potencial de uma aplicação, através de notas e pesos atribuídos às características da aplicação. A tabela 3.2 exemplifica esse modelo: Cap.3 - Aplicações em Potencial 48 Características Cooperação do especialista Domínio delimitado Possível solução incorreta Casos reais para teste disponíveis Pesos 10 9 9 8 Notas 8 10 9 9 Pontuação 80 90 81 72 -323 323/46 = -- 46 Valor total desta aplicação 7.02 Tab.3.2 Exemplo do modelo de avaliação do potencial de uma aplicação ([SLA88]). Dessa forma, é possível avaliar, num conjunto de aplicações, quais as mais e quais as menos adequadas ao uso de sistemas baseados em conhecimento. Turban [TUR92] apresenta uma tabela (tab. 3.3) com os tipos de tarefas adequados para cada tipo de programação: convencional, sistemas baseados em conhecimento e as que requerem a inteligência humana Muito fácil (uso de programação convencional) Folha de pagamento, estoques. Juros simples. Diagnóstico e análise de falhas. Análise de dados diversos. Árvores de decisão. Gerenciamento de banco de dados. Cálculo de hipoteca Planejamento de produção. Configuração de equipamentos. Aconselhamento de taxas. Análise de regressão. Determinar o tipo de análise estatística. Fatos são conhecidos, mas não precisamente; eles são colocados na forma de idéias. O especialista existe, mas é caro. Fatos são conhecidos precisamente, eles podem ser reduzidos em números. O especialista é barato. Adequado ao uso deSE/SBC Muito difícil (requer a inteligência humana) Projeto de novas ferramentas ou a cobertura de revista. Previsões do mercado de ações. Descobrir novos princípios. Linguagem do dia-a-dia. Problemas que envolvem senso comum. Desenvolver novos testes estatísticos. Requer inovação, ou senso comum, ou descobertas. Especialistas não existem, ninguém sabe o suficiente para ser um especialista. Tab.3.3 - Tarefas adequadas ao uso de SBC. Apesar da divisão proposta por Turban, que aparentemente exclui tarefas operacionais como usuárias da tecnologia de sistemas baseados em conhecimento, Torres [TOR91] afirma que é possível desenvolver aplicações em áreas extremamente operacionais (como controle de qualidade, programação e controle de produção e mesmo contabilidade). Propõe também o uso em situações e problemas gerenciais muito complexos (como planejamento de propaganda, portfólios de negócios, administração de carteiras de investimentos, etc.). Esclarece ainda que não é o nível 49 Cap.3 - Aplicações em Potencial hierárquico, no qual se insere a situação ou problema, que determina as possibilidades tecnologia, mas sim sua importância e complexidade. de uso da Trippi e Turban (1990) [TRI90] também indicam como aplicações para sistemas baseados em conhecimento problemas com muitas variáveis e grande número de informações que afetem a resposta, em situações em que não exista uma única resposta certa, mas nas quais a solução mais apropriada deva ser a escolhida, e em que problemas devam ser solucionados, mas alguns dos fatores atuantes sejam desconhecidos ou incertos. Monard e Rodrigues [MON93] apresentam de modo esquemático, na figura 3.4, as caracteristicas do problema que justificam o uso de SBC: Selecionar a tarefa é altamente remunerativo Justificável o desenvolvimento de um SE/SBC Existe necessidade de retenção de conhecimento Fig.3.4 Justificativas para o desenvolvimento de um SE/SBC (extraído de [MON93]). Harmon e King (1988) citam, da mesma forma que Coats, o uso de uma primeira pergunta para identificar problemas adequados à tecnologia de SEI SBC: quais os problemas dificeis que atualmente não têm solução pelas técnicas convencionais de informática existentes. Em nosso país, devido à conjuntura econômica (de acordo com os respondentes da pesquisa), essa questão se acentua pelo fato de outras tecnologias de informação apresentarem custos reduzidos em comparação aos SBC. Ou seja, correlacionando custolbeneficio, o uso de SBC definitivamente só ocorre quando as outras TI de custos menores não solucionaram o problema. [HAR90] e [LEI88] afirmam que a tecnologia de sistemas baseados em conhecimento deixou de ser isolada, para apresentar-se como um conjunto de técnicas que se integram ao ambiente de programação convencional. Essa integração tem feito aumentar o interesse pela tecnologia de SBC. Masud & Hommertzheim [MAS88] desenvolveram uma abordagem mais detalhada e sistematizada para a seleção do primeiro projeto de SBC. O processo de seleção desenvolvido consiste de oito etapas: Cap.3 - Aplicações em Potencial 50 1. Revisão da tecnologia de SBC através de literatura. Os envolvidos, no final desta etapa, estarão conhecendo: a) características de um SElSBC; b) diferenças entre programação convencional e SE/SBC; c) componentes de um SE/SBC; d) várias formas de representação de conhecimento, com suas vantagens e desvantagens; e) mecanismos de pesquisa (encadeamento para frente e para trás, profundidade, etc.); f) esquemas de controle de pesquisa. 2. Identificar áreas potenciais de aplicação. Consiste em estudar experiências relatadas na literatura para encontrar paralelos em atividades da organização e desenvolver uma lista de áreas de aplicações potenciais. As atividades aqui seriam: a) revisar as aplicações relatadas e suas características (características dos problemas, etc.); b) estudar detalhes de aplicações específicas (domínio dos problemas, representação do conhecimento, esquemas de pesquisa, linguagens de programação e ferramentas utilizadas, processo de desenvolvimento, etc.); c) revisar projetos/atividades atuais e passados da organização (características do projeto, mão-de-obra e recursos requeridos, tipo de infonnação/experiência usada, freqüência de uso, etc.); d) revisar o estudo do processo e dos modelos usados (mecanismo de seleção dos projetos/atividades, quais modelos ou procedimentos preestabelecidos estão disponíveis, freqüência de seu uso, manutenção de modelos/procedimentos, disponibilidade de mão-deobra com conhecimento dos modelos e suas aplicações, etc.); e) desenvolver uma lista de aplicações potenciais (perguntar quais são as possíveis áreas de aplicação de SBC, quais atividades são similares àquelas das aplicações relatadas, quais parecem possuir características de SBC, quais parecem ser de conhecimento intenso, cognitivo ou dificeis de ser executadas sem experiência, etc.). 3. Desenvolver/selecionar um método de priorização das aplicações. Esta etapa é tida como crucial. Devem-se levar em consideração todos os fatores relevantes à seleção do projeto. A menos que a sua organização já possua algum método consagrado e eficiente para priorização de projetos. Os autores usam a Abordagem de Priorização por Consenso (CRA - Consensus Ranking Approach). O CRA é composto de duas fases: uma de filtragem e uma de priorização. Na de filtragem, listam-se algumas restrições de modo a filtrar o grande número de possíveis aplicações; na de priorização, usa-se o método de notas e pesos a fatores considerados relevantes, como, por exemplo, o tamanho do problema, a natureza do conhecimento, o acesso ao conhecimento, casos-testes disponíveis, importância/relevância na empresa, etc. Para cada característica atribui-se um peso, e para as características de cada projeto atribui-se uma nota. Multiplica-se o peso pela nota (similar ao método proposto por Slagle e Wick [SLA88]) e somam-se os resultados das várias características de cada projeto encontrando o total do projeto, que será o valor de comparação. 4. Revisar e classificar os projetos. Aplicar o método escolhido na etapa 3. Cap.3 - Aplicações em Potencial 51 5. Recomendar uma aplicação piloto. Os autores dizem que essa recomendação deve ser feita através de uma apresentação oral à gerência de duas ou três primeiras aplicações da lista, para que os gerentes possam decidir "qual fica e qual vai"; por outro lado, se a equipe estiver bastante decidida sobre uma aplicação específica, deve-se recomendar apenas essa. 6. Revisar e recomendar a linguagem/ferramenta. Uma vez identificada a aplicação, deve-se escolher a melhor ferramenta ou linguagem para esse tipo de aplicação. Um erro nesta etapa pode ser desastroso. Uma revisão das ferramentas disponíveis, com suas características, restrições, requisitos, etc., deve ser uma das atividades desta etapa A equipe deve também desenvolver a lista de restrições (como tipos de representação do conhecimento, interface com banco de dados, etc.) e priorizar as alternativas. 7. Desenvolver um plano de implementação. A transição bem-sucedida da escolha da aplicação ao desenvolvimento do SBC exige um plano de implementação muito bem traçado. Deve-se identificar os recursos necessários e o cronograma do esforço de desenvolvimento, considerando: a) recursos de hardware (o que está disponível e o que deve ser procurado, quando devem estar disponíveis, quanto isso custará e quem são os vendedores); b) recursos humanos (quais são os especialistas disponíveis, quem são os engenheiros do conhecimento e outros membros da equipe, a disponibilidade/papéis/responsabilidades de cada pessoa); c) recursos de software (qual o software adicionai que deve ser procurado, quais as interfaces necessárias, características/estruturas dessas interfaces, com banco de dados). Realizar um cronograma de necessidades de recursos. 8. Implementar o protótipo de aplicação. Esta etapa exige maior tempo e esforço. Também requer o interesse e comprometimento do especialista e dos engenheiros do conhecimento. O sucesso desta primeira aplicação influenciará a aprovação de aplicações subseqüentes. É importante que a fase de implementação ganhe amplo apoio e oportunidade de sucesso. O sucesso da aplicação fará com que mais pessoas na organização conheçam a tecnologia de SElSBC. A primeira aplicação deve buscar provar o conceito da tecnologia, antes de ser uma aplicação realmente operacional, e geralmente é uma experiência de aprendizado. Durante as entrevistas realizadas em nossa pesquisa, verificamos que a maioria dos casos de fracasso na introdução da tecnologia de SBC na empresa ocorre por não se seguirem todas as etapas descritas por Masud & Hommertzheim. Um fator crítico não contemplado por Masud & Hommertzheim, a nosso ver, refere-se aos impactos que a nova tecnologia trará para a organização, seja como um todo, seja ao setor específico onde o sistema especialista venha a ser implementado. Com o intuito de reduzir as resistências organizacionais, os responsáveis pelo desenvolvimento devem realizar um trabalho de conscientização dos usuários e envolvidos, principalmente para que a nova tecnologia não implique temores ou ressentimentos. O homem ainda se sente ameaçado, e portanto resistente às novas tecnologias. Para isso, deve haver um envolvimento constante do homem nas etapas de desenvolvimento de SBC. Cap.3- Aplicaçõesem Potencial Bowyer et alii [BOW87] identificaram tecnologia de SBC em uma empresa: 52 quatro fatores críticos de sucesso para a introdução da • apoio gerencial; • educação e promoção adequadas; • solução criteriosa do projeto inicial; • utilização de metodologia de desenvolvimento de projeto. o apoio gerencial refere-se ao apoio da alta administração. Como em qualquer outro tipo de aplicação convencional, os SBC também têm como fator crítico o apoio da alta administração para que o projeto caminhe. A solução e promoção adequadas amenizam as resistências organização para o uso e impactos de SBC. organizacionais, conscientizando a o projeto inicial, como detalhado por Masud & Hommertzheim, será. o responsável pela continuidade do uso da tecnologia na organização, de forma que deve ser escolhido objetivando a garantia do sucesso técnico e de negócios, a viabilidade e o retomo do investimento, e deve ser apoiado por uma metodologia adequada aos requisitos da aplicação. Schutte e Araújo, que escreveram sobre estratégias de implantação de SE no SERPRO [SCHU86], assim como Schwabe e Carvalho [SCH87], afinnam que as aplicações de SE devem apresentar três particularidades: • existência de peritos reconhecidos no campo; • o conhecimento do perito pode ser quantificado; • o conhecimento pode ser expresso em regras declarativas no lugar de procedimentos. São critérios a considerar: • inexistência de solução algorítmica para o problema; • problema relativamente estático comparado com o tempo gasto para o SE analisá-lo; • SE não gera conhecimento próprio; • domínio do conhecimento relativamente estático. Foram identificadas como aplicações potenciais no âmbito do SERPRO [SCHU86]: - a configuração de hardware; - o auxílio no diagnóstico de doenças; - o treinamento; - o suporte à decisão: para clientes: apoio à gerência bancária, projeto Imagem, central de risco, malha de suspeição, planejamento estratégico na área econômica; . para o SERPRO: apoio à decisão para planejamento empresarial; Cap.3 - Aplicações em Potencial 53 - o reconhecimento ótico de caracteres manuscritos. Apesar de [SCHU86], [SCH87] e outros autores afirmarem que a aplicação adequada envolve o especialista, Beckman [BEC91] discorda, dizendo que o importante é existir um conhecimento a ser incluído no sistema, independentemente de esse conhecimento estar concentrado em uma pessoa ou não. Um exemplo disso são os famosos sistemas especialistas MACSYMA e AQ1, que envolveram aplicações sem especialistas no assunto. Outro critério também contestado por Beckman é o fato de o conhecimento ser de comum acordo entre os especialistas. O autor diz, que quando os especialistas se reúnem com idéias diversas, a conclusão de como agir é enriquecedora e positiva. Exemplo, o sistema Taxpayer Service Assistant para o qual 16 especialistas, em times de quatro, definiram o melhor método. Nash [NAS92] comenta. os resultados de uma pesquisa realizada em companhias com SBC bemsucedidos. A base do sucesso desses sistemas estava na interdependência produtiva de executivos, das equipes de desenvolvimento e usuários. E também na integração do SBC, totalmente voltado às necessidades do negócio, com os software e hardware já existentes. Outro resultado importante dessa pesquisa refere-se aos investimentos no corpo de técnicos, de modo a alcançar uma equipe de trabalho de qualidade, pois este tipo de sistema tem maior importância para a empresa do que os convencionais. Meyer e Curley [MEY91] sintetizam os resultados de outro estudo amplo sobre empresas que desenvolveram com sucesso SBC. Suas conclusões auxiliam na determinação de aplicações e estratégias de desenvolvimento de SBC adequadas. A metodologia está centrada na análise de duas dimensões do problema: complexidade do conhecimento a ser incorporado ou automatizado pelo sistema e complexidade da tecnologia envolvida, que levam a uma taxonomia bastante esclarecedora, representada na figura 3.5. Para identificar o grau de complexidade da tecnologia e do conhecimento, os autores sugerem o seguinte: Determinação da complexidade do conhecimento: - Quantos campos do saber o sistema irá envolver? Ou seja, qual a "amplitude" do domínio do conhecimento envolvido? - Qual é o nível de habilidade ou especialização requerido pelos campos do saber? Ou seja, qual a "profundidade" dos campos do saber do sistema? - Quantas são as fontes de informação na tomada de decisão? Ou seja, qual a "amplitude das entradas de informação" ? - Quão precisa é a informação quando utilizada na tomada de decisão? A interpretação da informação na tomada de decisão é fundamentai na especialização? - Quais são as caracteristicas do processo de decisão em si? Ou seja, qual é a duração do processo de tomada de decisão? - Qual é o grau de abrangência dos resultados do sistema baseado em conhecimento? Simples diagnósticos ou também recomendações? - Quão precisos são os resultados do sistema? Sugestões gerais, referenciais para ajudar a tomada de decisão? 54 Cap.3 - Aplicações em Potencial . Determinação da complexidade da tecnologia: _ Qual é a diversidade de plataformas para o hardware para os níveis dos sistemas operacionais? Quais as diferentes habilidades exigidas dos programadores para operar em diferentes ambientes? _ Qual é o nível de integração entre o sistema baseado em conhecimento e outros sistemas da companhia? _ Quão extenso é o escopo do esforço de programação lógica? Determinando respostas para as questões acima, em termos de "alto", "médio" e "baixo", teremos uma estimativa geral da complexidade do conhecimento e da tecnologia do sistema baseado em conhecimento, e a possibilidade de uma taxonomia de sistemas baseados em conhecimento. Taxonomia dos SBC de acordo com a sua complexidade: Alta 4 2 Sistemas de Impacto Sistemas de Decisao Estratégico Complexidade do Conhecimento 3 1 Sistemas de Produção Sistemas de Produtividade Pessoal Integrados Baixa Alta Baixa Complexidade da Tecnologia Fig.3.5 Taxonomia dos SBC de acordo com a sua complexidade. 1. Sistemas de Produtividade Pessoal: Sistemas baseados em conhecimento mais simples. Os níveis de complexidade e tecnologia são baixos. Os sistemas pessoais rodam em microcomputadores. Melhoram a tomada de decisão pessoal e a produtividade. Foco: usuário final apoiado por sistemas de informação (6 meses - US$ 50.000). 2. Sistemas de Decisão: Incorporam conhecimento de tomadores de decisão altamente qualificados. O conhecimento não é amplo, mas profundo; a tecnologia é pouco complexa, sem redes, sem interfaces gráficas e com banco de dados pequeno. Exemplo: análise de portfólio e financeira, análises especializadas de engenharia. Melhoram a tomada de decisão de todo um grupo dentro da companhia e valorizam a qualidade de serviços e produtos. Foco: unidades de negócios já existentes, só para especialistas (9 a 12 meses para um primeiro modelo - US$ 200.000). Cap.3 - Aplicações em Potencial 55 3. Sistemas de Produção Integrados: Envolvem tecnologias avançadas e algum conhecimento mais complexo. Têm como alvo a produtividade organizacional no sentido tradicional: baixar custos, melhorar respostas, etc. Tais sistemas devem-se comunicar regularmente com sistemas administrativos, grandes bancos de dados e acessar diferentes ambientes de hardware. Foco na integração com dados e ambientes computacionais existentes; processamento de dados em departamentos de Sistemas de Informações Gerenciais, guiados por necessidades técnicas (10 meses para um primeiro modelo - US$ 250.000 a US$ 350.000). 4. Sistemas de Impacto Estratégico: Contêm altos níveis de complexidade, tanto de conhecimentos quanto de tecnologia Os conhecimentos devem ser amplos e profundos: usam múltiplas fontes de informações e elas são incertas; os processos de decisão são longos e intrincados. A tecnologia está ligada a altos níveis de integração. Criam barreiras de mercado e melhoram a tomada de decisão organizacional e a produtividade. Foco: novas unidades de sistemas de negócios, exigem dedicação total, consumidores de recursos, geração de novos negócios (2 a 3 anos - US$ 750.000 a US$ 2.000.000). De acordo com a mM [IBM91], muitos são os fatores que podem levar à escolha errada de uma aplicação. Estão relacionadas aqui algumas características que devem ser observadas na hora da escolha do tipo de atividade que irá gerar a aplicação. As atividades têm o seguinte perfil: • Repetitivas • Complexas • Exigem Julgamento • Tomada de Decisão Na escolha do problema certo, de acordo com a [IBM91], ainda devem ser considerados os seguintes itens: • Necessidade de especialista - deve existir, efetivamente, a necessidade de um especialista, sem o qual a atividade não poderia ser executada, ou poderia ser executada com um grau de dificuldade muito maior e sem igual confiabilidade. • Especialista reconhecido - a existência de um especialista na execução de determinada tarefa deve ser reconhecida pela comunidade. • Disponibilidade do especialista - a disponibilidade do especialista é tão importante para o desenvolvimento do sistema quanto seu envolvimento com ele. • Retomo elevado - a aplicação deve possuir um retomo elevado, sempre visando o retorno financeiro, o aumento de produtividade e a melhora.da qualidade. • Treinamento - a disseminação do conhecimento do especialista não deve ser esquecida. Esse conhecimento é de grande valia para o treinamento do pessoal novato. Como se pode observar, os três primeiros itens vão ao encontro das afirmações dos autores anteriormente citados [RAU86], [TUR92] e [MON93]. Cap.3 - Aplicações em Potencial 56 São Fatores Críticos de Sucesso (FCS) a serem observados no início e no decorrer do processo de desenvolvimento [IBM91], para.que seja assegurado o sucesso do sistema: • Aplicação Definida Claramente - devem ser Consideradosos itens até aqui descritos e, também, a definição clara e precisa do domínio da aplicação. Como citado por [MAS88]. • Compromisso Gerencial - a gerência deve estar motivada o suficiente no sentido de assegurar os recursos humanos, bem como os materiais. Como citado por [FRE93]. • Usuário Final - o usuário do sistema precisa ser consultado no sentido de se descobrirem suas necessidades, para que, no término do desenvolvimento, o sistema não seja recusado sob a alegação de que não atende as necessidades do usuário. Como citado por [HARR88]. Thow-Yick e Huu-Phuong [1H090] consideram aplicações potenciais o uso de SBC nos negócios, chamando tais sistemas de sistemas especialistas para gerenciamento. Em seu estudo, identificaram algumas características gerais das áreas de aplicações nas organizações: a) funções centrais ou áreas criticas dentro da organização; b) áreas da alta adminístração ou de especialistas raros; c) áreas onde especialistas de alto nível são requeridos; d) áreas que manipulam grande volume de transações através de muitas pessoas de diferentes níveis de especialidades; e) áreas que já estão bem definidas e bem entendidas. Este mesmo estudo previa o uso de sistemas híbridos como tendência para esta década. Uma das dificuldades relatadas foi a resistência das organizações à divulgação de suas aplicações, devido ao caráter estratégico e, portanto, secreto das aplicações desenvolvidas ou em estudo/desenvolvimento. Chapnick [CHA89], avaliando a conferência da AAAI sobre aplicações inovadas de IA, na Stanford University, em março de 89, descreve situações bastante reais com relação à visão de SBC. Naquela ocasião, a preocupação com as aplicações de SBC se voltavam mais a seu uso na solução de problemas do que ao enfoque tradicional da definição de SE, e não houve constrangimentos com relação a SBC desenvolvidos até em BASIC, desde que fosse alcançada a satisfação do usuário. As aplicações mais comuns eram as de planejamento e escalp, no caso, devido ao impacto nas linhas de produção das indústrias. O retomo desse tipo de aplicação se deve à sua habilidade na administração de enormes quantidades de detalhes e ao fato de fazer cumprir as restrições consistentemente. Com freqüência, os ganhos vêm de uma redução drástica do tempo requerido para o desenvolvimento de planos consistentes de alta qualidade. Em nossa pesquisa, também verificamos que, no 131110 industrial, a categoria de aplicações mais utilizada é o planejamento (ver Cap.6). Outro tema bastante citado na conferência foi a importância das interfaces e das integrações com BD ou outras fontes de dados. Afirma-se que de 10% a 30% dos esforços se referiam ao desenvolvimento do SBC enquanto 50% ou mais à construção de interfaces e/ou integração. Cap.3 - Aplicações em Potencial 57 A maioria também reforçava a necessidade do envolvimento do usuário nas primeiras fases do projeto, considerado um dos FCS mais relevantes no desenvolvimento de SBC, de acordo com a nossa pesquisa '(ver Cap.6). Nessa mesma conferência, o uso de SBC embutidos já era uma realidade, apresentando-se como abordagem de aplicação da maioria dos SBC colocados em operação. Embora se procure gerar novos conhecimentos a partir daqueles expressos em um SBC, tipicamente um problema que não pode ser resolvido por especialistas humanos não pode ser modelado em um SBC, como já citado por [RAU86]. Além disso, problemas que requerem intuição são também impossíveis de ser automatizados. 3.3 BENEFÍCIOS DOS SISTEMAS BASEADOS EM CONHECIMENTO o uso de sistemas especialistas ou baseados em conhecimento se justifica pelos beneficios que oferecem. Dessa forma, é importante conhecê-los. A redução das barreiras de integração dessa tecnologia, tanto com outras tecnologias de informação, quanto a nível organizacional, isto é, a conscientização das pessoas, tem também contribuído para que o leque de beneficios se amplie. Uma lista de beneficios apresentados na literatura [TUR92][IBM91]lHOPL90]: Aumento de produtividade. Os sistemas especialistas trabalham mais rápido que os homens. Por exemplo, o SE XCON permitiu à DEC aumentar quatro vezes a capacidade de configuração dos pedidos do VAX. Aumento de produtividade significa que menos trabalhadores são necessários, e portanto há redução de custos. Em empresa entrevistada dwante nossa pesquisa, um sistema especialista para análise de crédito aumentou o número de propostas analisadas em 100%. Aumento de qualidade. Os sistemas baseados em conhecimento podem melhorar a qualidade, fornecendo conselhos e reduzindo as taxas de erros. Por exemplo, o mesmo XCON reduziu a taxa de erro dos pedidos de computadores de 35% para 2%. Redução do tempo desperdiçado. Muitos SE operacionais - como o sistema CATS-l (ver item 3.5) - são usados para diagnosticar falhas e prescrever reparos. Com o uso de SE, é possível reduzir signíficativamente o tempo desperdiçado. Por exemplo: um dia perdido na perfuração de um poço de petróleo pode custar mais de US$ 250.000. Um sistema chamado Drilling Advisor foi desenvolvido para detectar falhas em uma sonda de perfuração. Esse sistema reduz consideravelmente gastos da companhia com o corte no tempo desperdiçado. Captura de uma especialidade escassa. A escassez de especialidade toma-se evidente em situações nas quais não há especialistas suficientes para uma tarefa. Por exemplo: o especialista está para se aposentar ou deixar o emprego, ou é requerido para dar atendimento a uma região muito ampla geograficamente. Um sistema típico que capturou uma especialidade escassa é o CATS-l, que contém o conhecimento de um especialista na manutenção de locomotivas. Cap.3 - Aplicações' em Potencial 58 Flexibilidade. SE podem oferecer flexibilidade em serviços e manufatura.. Por exemplo: a DEC tenta fazer cada pedido do VAX. adequar-se tanto quanto possível às necessidades dos clientes. Antes do XCON, a DEC considerava essa tarefa extremamente dificil devido à enorme variedade de necessidades dos clientes. Facilidade na operação de equipamentos. SE facilitam a operação de equipamentos complexos. Por exemplo: o STEAMER é um SE para treinamento de trabalhadores inexperientes na operação de motores complexos de navios. Um outro exemplo é um SE desenvolvido pela Shell Oi! Co. para treinar pessoas no uso de rotinas complexas em FORlRAN. A Cia, Metropolitana de São Paulo também desenvolveu um SE para o treinamento dos operadores das complexas linhas de metrô. Eliminação da necessidade de equipamentos caros. Em muitos casos, o homem tem de acreditar em instrumentos caros de monitoramento e controle. Sistemas especialistas podem executar as mesmas tarefas com instrumentos de custos mais baixos devido às suas habilidades em investigar mais direta e rapidamente a informação vinda dos equipamentos. DENDRAL (ver item 3.5) é um exemplo desse tipo de SE. Acesso ao conhecimento e help desks. SE tornam o conhecimento (e informações) acessível. As pessoas podem questionar os sistemas e receber conselhos. Uma das áreas de aplicação são os help desks. Outras são os serviços de aconselhamento. Confiança. Sistemas especialistas são confiáveis. Eles não se cansam ou se aborrecem, não ficam doentes, não fazem greve. SE também estão continuamente prestando atenção a todos os detalhes e, portanto, não passam por cima de informações relevantes ou soluções em potencial. Aumentam a capacidade de outros sistemas de computador. A integração dos SE com outros sistemas tornam-nos mais eficientes: aqueles passam a cobrir mais aplicações, trabalham mais rapidamente e produzem resultados de maior qualidade. Além do SE proporcionar uma certa "esperteza" aos outros sistemas de computador. Integração da opinião de vários especialistas. Em certos casos, o SE força a integração das opiniões de vários especialistas, aumentando a qualidade de um conselho. Habilidade para trabalhar com informações incompletas ou incertas. Em contraste com os sistemas convencionais, os SE podem, como os especialistas humanos, trabalhar com informações incompletas. O usuário pode responder com um "não sei" ou "não estou certo" para uma ou mais perguntas do sistema durante uma consulta, e o SE ainda será capaz de produzir uma resposta, embora não absolutamente correta quanto ao grau de certeza. Eles também podem lidar com probabilidades, desde que o mecanismo de inferência possa lidar com elas. Promovem treinamento. Os SE melhoram a solução de problemas permitindo a integração e a análise do julgamento de altos especialistas. Também aumentam o entendimento do usuário através das explicações. Os SE podem ser usados no treinamento dos usuários na solução de problemas complexos. Por exemplo, um SE chamado Statistical Navigator foi desenvolvido para ajudar novatos a usar pacotes estatísticos de computador muito complexos. Os iniciantes sem o Cap.3 - Aplicações em Potencial 59 fator inibição, podem aprender qual é a linha de raciocínio de profissionais mais experientes. Muitos profissionais em início de carreira cometem alguns erros até que aprendam. Se eles tivessem disponíveis "erros e soluções" adotados por especialistas, isso seria minimizado. Habilidade para solucionar problemas complexos. Os SE podem, no futuro, solucionar problemas cuja complexidade exceda a habilidade humana, ou seja, onde o SE manipula um escopo de conhecimento muito maior que o conhecimento de um indivíduo. Transferência de conhecimento para locais remotos. Um dos grandes beneficios dos SE é a sua facilidade de transferência além dos limites geográficos. Eles podem ser extremamente importantes para países em desenvolvimento que não podem pagar pelo conhecimento de um especialista. Um exemplo de tal transferência é um SE para o cuidado dos olhos desenvolvido pela Rutgers Uníversity em conjunto com a Organização Mundial de Saúde. O programa foi implementado no Egito, onde doenças sérias dos olhos são predominantes, mas especialistas em olhos são raros. O programa é baseado em regras, roda em um micro e pode ser operado por uma enfermeira ou um assistente. Realiza o diagnóstico e recomenda o tratamento. Médicos brasileiros também desenvolveram um SE para apoio no diagnóstico e tratamento de tuberculose, utilizado em países da África, onde a doença predomina e há falta de especialistas. Curiosamente, esse SE recebeu todo o apoio da Organização Mundial de Saúde, que o divulga, mas em nosso país não recebeu reconhecimento. O Brasil carece de incentivos do governo para que outros SE na área de saúde sejam desenvolvidos, talvez porque necessidades ainda mais prementes também encontram-se sem solução. Preservação do conhecimento. Através do SE, é possível preservar o conhecimento de um especialista, principalmente nas empresas em que se pode perder esse conhecimento por demissão, aposentadoria ou morte. Há necessidade, porém, da contínua atualização do conhecimento inserido . no SE. Em nossa pesquisa, alguns entrevistados consideram esse beneficio uma falácia, já que o conhecimento não atualizado em um SE toma-se rapidamente obsoleto, e portanto não ocorre essa preservação. Conhecimento é armazenado de uma forma ativa e não passiva. Em um livro, as informações não evoluem com o passar do tempo. Já numa base de conhecimento, pode-se modificar o seu conteúdo de forma que ele sempre reflita a realidade. Melhor aproveitamento do tempo do especialista. A substituição de um especialista por um SE não significa sua dispensa, mas sim sua liberação de atividades rotineiras para que execute outras tarefas mais importantes, permitindo-lhe dessa forma um melhor aproveitamento do tempo. Ou seja, em vez de o especialista usar seu tempo resolvendo dúvidas, ele o utiliza para desenvolver/aprimorar sua especialidade. Thow-Yick e Huu-Phuong [lH09O] apresentam como vantagens do uso de SBC: - a habilidade no acúmulo de conhecimento especializado em diferentes áreas, o qual pode ser atualizado e refinado; - a manipulação de grande quantidade de dados e informações; - o fato de evitar o desperdício do valioso tempo da alta administração e do especialista. Cap.3 - Aplicações em Potencial 60 Para Fried [FRI87], a principal vantagem no uso dos SBC é que eles são permanentes. Em outras palavras, eles não se aposentam ou mudam de departamento como os especialistas. Além disso, os SBC são de fácil transferência e fáceis de duplicar. São também de fácil documentação, pois, do modo como a especialidade é armazenada no sistema, é facilmente transformada em documentação em linguagem natural. Os SBC são, ainda, mais consistentes em suas decisões se comparados com os especialistas, pois o computador nunca se distrai, enquanto o homem o faz em muitas situações. Por último, os SBC, a longo prazo, custam menos do que os especialistas. Embora inicialmente eles tenham altos custos de desenvolvimento, na média de $260.000 por sistema, eles têm baixos custos de operação uma vez em produção. Adicionalmente, se uma ferramenta de desenvolvimento de sistema é usada, os custos de desenvolvimento serão grandemente reduzidos. Fried [FRI87] também descreve as desvantagens de um SBC. Primeiro, o sistema não possui habilidade para realizar abordagens criativas para solucionar um problema Isso é mais relevante quando deparam com um problema novo. Segundo, os SBC não se adaptam a condições ou padrões de soluções de um problema que se altera; eles devem ser alterados ou atualizados quando o especialista muda seus modos de solucionar o problema. Terceiro, os SBC possuem apenas entradas simbólicas versus entradas sensoriais. São, portanto, limitados. Como as entradas sensoriais (sentidos) são simplificadas para símbolos, os dados podem perder algum significado na solução de um problema. Quarto, os SBC são limitados a um foco estreito enquanto o escopo do especialista é mais amplo e mais adequado para examinar um grande quadro quando decisões são tomadas. Quinto, os SBC usam conhecimento técnico em oposição a conhecimento de senso comum. O especialista tem armazenado conhecimento geral e comum sobre o mundo, que ele pode usar para simplificar a tomada de sua decisão, enquanto os SBC estão limitados à sua base de conhecimentos específica. Adicionalmente, quando especialistas são confrontados com situações totalmente novas, podem abandonar as regras do seu domínio e usar princípios básicos do campo e, embora não seja senso comum, esses princípios não estão necessariamente inclusos na base de conhecimentos. O sistema, por outro lado, será forçado a fornecer uma conclusão com as regras que estão presentes na base de conhecimentos. Apesar de os SBC apresentarem vantagens e desvantagens, seu maior beneficio vem do coração do SBC - o poderoso "corpus 01 knowledge" que acumula durante a construção do sistema (Waterman, 1986) [WAT86]. Esse conhecimento armazenado tem várias características vitais à organização. Primeiro, o conhecimento apresenta grande nível de especialização. Então, a organização pode, a toda hora, ter a melhor base de tomada de decisão, com a presença ou não do especialista Segundo, o SBC pode ser usado para modelar previsões; o usuário pode, através da adição ou da mudança de regras, testar o efeito de novas estratégias para solucionar problemas, ajudando o sistema a aprender. A terceira característica de um SBC é que ele oferece uma memória institucional à organização. Quando especialistas ou pessoas-chaves contribuem para a base de conhecimentos, ela torna-se uma formalização permanente dos melhores procedimentos e métodos dentro da organização. Essa memória sobreviverá mesmo que as pessoas se aposentem ou troquem de departamento ou emprego. Hoppen[HOP90b] afirma que os SBC atualmente em operação são utilizados essencialmente em instituições financeiras. Empresas de seguro e previdência social, seguradoras e departamentos de produção de indústrias também estão presentes entre os setores mais . avançados no desenvolvimento e utilização de SBC. Para essas empresas, o objetivo essencial, o beneficio buscado, é o aumento da produtividade, obtido através de uma melhor difusão do conhecimento especializado. Para as instituições financeiras em particular, o objetivo consiste também no aumento de rentabilidade, obtido através da oferta de novos produtos ou serviços aos clientes por Cap.3 - Aplicações em Potencial 61 meio da redução de riscos associados a operações correntes. As maiores oportunidades de aplicações em SBC são encontradas em tarefas rotineiras e não extensas, como, por exemplo, Authorizer's Assistant, ExperTAX, AAH e Josephine. 3.4 CHECKUSTS A literatura apresenta uma série de checklists para. verificar se uma determinada aplicação é adequada ou não à tecnologia de sistemas especialistas ou baseados em conhecimento. Tipicamente, os checklists são organizados em categorias de critérios. Os principais critérios são [BEC91]: tarefa, domínio,payo.ff, usuário e gerência. No passado, eram aspectos técnicos do tipo: natureza da tarefa, características da tarefa, fonte e disponibilidade da especialidade. Aspectos práticos só eram colocados pata complementar. Contudo, Beckman [BEC91] afirma que fatores práticos, como ambiente organizacional, apoio da alta administração, potencial de payoff(retomo), competência do projetista e preocupações do usuário, freqüentemente determinam o sucesso do projeto. Pata remediar essa definição, ele desenvolveu uma lista de critérios que não contempla apenas questões técnicas com detalhes, mas também enfatiza aspectos práticos da avaliação do potencial de uma aplicação. Beckman considerou seis categorias: tarefa, payoff; cliente/administrador, projetista, especialista e usuário. As duas primeiras são essenciais, o que significa que um escore menor que 50%, de acordo com a classificação de Beckman, nessas duas categorias significa que a tarefa não é adequada. A categoria da tarefa é a mais critica na escolha de uma aplicação. Caso o escore total das seis categorias seja menor do que 50%, deve-se desistir da tarefa. O escore menor que 50% em uma delas significa dificuldades. Nas tabelas de 3.4 a 3.9 apresentamos os checkltst propostos por Beckman. . Cap.3 - Aplicações em Potencial Pesos 2 2 2 1 2 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 62 Critérios 1. Tarefa cognitiva que requer mais análise, síntese ou tomada de decisão do que percepção ou ação. 2. Envolve conhecimento simbólico e raciocínio. 3. É complexa, envolvendo muitos parâmetros. 4. Envolve encadeamentos de raciocínio em múltiplos níveis. 5. Uso de heurísticas. 6. Não pode ser solucionada pelo uso de programação convencional. 7. Freqüentemente deve ser solucionada pelo uso de dados incompletos ou imprecisos. 8. Freqüentemente requer explicação, justificativas dos resultados ou do raciocínio. 9. Está em um estágio intermediário da formalização do conhecimento com o uso de heurísticas e taxonomias no lugar de busca ou algoritmos. 10. Conhecimento da tarefa confinado a um domínio restrito. 11. Conhecimento da tarefa é estável. 12. Progresso incrementai é possível; a tarefa pode ser subdividida. 13. Não requer raciocínio sobre tempo ou espaço. 14. Não é tarefa de uso intensivo de linguagem natural. 15. Requer pouco ou nenhum conhecimento de senso comum. 16. Não requer que o sistema aprenda com a experiência. 17. É semelhante a uma aplicação já existente de SBC. 18. Dados e estudos de caso são disponíveis. 19. O desempenho do sistema pode ser precisa e facilmente medido. Pontos ganhos /25 = escore Tab.3.4 Características desejáveis da tarefa. Cap.3 - Aplicações em Potencial Pesos 2 2 2 2 I I 1 I 2 1 2 I 2 63 Critérios 1. Sistema aumentaria significativamente os retornos financeiros. 2. Redução de custos. 3. Melhoria da qualidade. 4. Captura de especialidade não-documentada ou especialidade perecível ou pouco disponível. 5. Distribuir especialidade para novos usuários. 6. Prover efeitos de treinamento aos usuários do SBC conforme o seu uso. 7. Elevar as barreiras para os futuros concorrentes do mercado. 8. Não requerer ou requerer um mínimo de dados a mais de entrada do que o sistema corrente. 9. Ser desenvolvido com o uso de shells comerciais, necessitando de pouco código customizado. 10. A manutenção do sistema deve ser baixa. 11. O sistema deve ser entregue em um computador ou estação de trabalho possível de ser adquirido. 12. Poderia ser desenvolvido em fases, para que uma realização parcial fosse utilizável. 13. Resultaria em uma razão beneficio/custo de 10: 1. Pontos ganhos / 20 = escore Tab.3.5 Características de 1!!9!!If desejáveis. 64 Cap.3 - Aplicações em Potencial Pesos 4 2 1 1 3 I 2 1 1 2 2 Critérios 1. Gerente sênior disposto a comprometer recursos significativos para o desenvolvimento e a implementação do sistema. 2. Disposto a comprometer significativos recursos de pessoal para o desenvolvimento e a implementação do sistema. 3. Deve ser apoiador, entusiasta e ter apontado um coordenador para o projeto. 4. Deve ser receptivo à inovação e novas tecnologias. 5. Gerência local deve ter comprometido recursos de pessoal para a aquisição de conhecimentos, o preparo de casos-testes e a validação do sistema. 6. Deve estar apoiando entusiasticamente e ter apontado um contato da gerência para o projeto. 7. A gerência deve aceitar prévia responsabilidade na manutenção do sistema instalado. 8. Uso do sistema não deve ser sensível às políticas organizacionais. 9. Mesmo que o sistema exija mudanças mínimas ou drásticas nos procedimentos existentes, a gerência deve Concordar com as mudanças e reconhecer a necessidade de treinamento dos usuários do sistema. 10. A gerência deve entender que as estimativas de recursos e prazos são dificeis e provavelmente não serão exatas. 11. A gerência deve entender que o sistema cometerá erros e terá um desempenho não melhor que o de um usuário moderadamente proficiente. Pontos ganhos / 20 = escore Tab.3.6 Características desejáveis da eerência-c1iente. Pesos 2 1 2 2 I 2 2 I 2 Critérios 1. O projetista tem experiência em projeto e desenvolvimento de sistemas especialistas. 2. Sabe como utilizar uma fenamenta de desenvolvimento apropriadamente para o desenvolvimento do sistema e já utilizou a fenamenta ou shell. 3. Tem experiência na aquisição de conhecimentos de fontes escritas e de especialistas. 4. Tem bagagem em IA para reconhecer quais técnicas serão úteis no desenvolvimento de sistemas. 5. Entende de psicologia cognitiva. 6. Já gerenciou e desenvolveu outras aplicações da computação tradicional. 7. É um especialista nessa área. 8. Possui hardware e software disponíveis para o desenvolvimento. 9. Pode comprometer pelo menos seis meses de esforços em período integral para desenvolvimento, teste e implementação do sistema. Pontos ganhos /15 = escore Tab.3.7 Características desejáveis do projetista do sistema. · Cap.3 - Aplicações em Potencial Pesos 65 Critérios 1. Existem especialistas reconhecidos. 2. O desempenho dos especialistas é comprovadamente melhor do que o dos amadores. 3. Tarefa é rotineiramente ensinada aos iniciantes. 4. Especialistas acessíveis por longos periodos de tempo. 5. São cooperativos. 6. Comunicam-se bem. 7. Estão disponíveis para o desenvolvimento de casos-testes e ajudam a avaliar o sistema. 2 2 1 1 I 1 2 Pontos ganhos / 10 = escore Tab.3.8 Caracteristicas desejáveis dos especialistas Pesos do domínio. Critérios 1. Usuários sentem uma forte necessidade do sistema 2. Não ficarão sem habilidade ou colocados de forma desfavorável com a implementação do sistema. 3. Querem ser envolvidos no desenvolvimento do sistema. 4. Não possuem expectativas fora/acima da realidade. 5. De modo geral, possuem o mesmo nível de especialidade. 2 2 1 2 3 Pontos ganhos / 10 = escore Tab.3.9 Caracteristicas desejáveis do usuário. Keyes [KEY89] apresenta outro checklist para escolha de uma aplicação: Escolha o problema: 1. Que tenha uma solução. Os SBC não resolvem o que seja impossível ao próprio homem. 2. Cuja resposta possa ser obtida entre alguns minutos e algumas horas; caso contrário, ou o problema é fácil demais ou complexo em demasia. 3. Cuja resposta não dependa de intuição ou senso commn. 4. Para o qual exista um especialista prontamente disponível para explicar como solucionálo. 5. No qual a informação não mude constantemente. 6. Que demonstre ter valor, seja via aumento de produtividade ou redução de custos. Então pergunte a si mesmo: 1. O problema selecionado é muito amplo? 2. O problema selecionado é muito simples, de modo a não ser importante aos gerentes ou usuários? Cap.3 - Aplicações em Potencial 66 3. Os especialistas estão disponíveis? Eles são realmente especialistas? Eles conseguem se comunicar? 4. Existe um número demasiado de especialistas envolvidos para que se consiga um consenso de opiniões? 5 . Você tem apoio da gerência? Como você pode demonstrar o valor do sistema? Pela economia ou pelo aumento de produtividade? 6. A gerência entende que esse tipo de sistema consome mais tempo do que os tradicionais? 7. Você está envolvendo os usuários? 8. Você tem um plano para capturar o conhecimento? 9. O projeto está sendo gerenciado? Existe um plano? 10. Estão sendo exploradas alternativas de ferramentas? 11. Estão sendo exploradas alternativas de platafonnas? 12. Vore está levando em consideração a necessidade de acesso a banco de dados, redes? 13. Você irá embutir o sistema em um sistema convencional? Você testou essa ligação? 14. Você fez um protótipo? 15. Você desenvolveu um plano? Prerau [PRE90], cujo livro forma uma coletânea de checklists, propõe, para escolha da tarefa, um checkiist detalhado com 49 questões, dentre elas: 1. Usar a tecnologia de SBC quando a programação convencional não atender ou quando o uso de SBC oferecer vantagens sobre as abordagens convencionais. 2. Existe a necessidade de capturar a especialidade. 3. É esperado que, como o homem, o SE não dê resultados 100% corretos 100% do tempo. 4. A interface não deve exigir tanto esforço aponto de desviar-se do objetivo principal do sistema. 5. O projeto é plenamente apoiado pela alta gerência. 6. O retomo da tarefa deve sermensutável. 7. A tarefa não pode ser do tipo 'tudo ou nada"; alguma porcentagem de erro ou resultados não-ótimos devem ser tolerados. Damski et alii [DAM93] propõem uma lista de questões a serem respondidas pelos gerentes, de modo a apoiar as suas decisões: • Como "enxergar" a tecnologia de SBC? Em que ela difere da tecnologia de sistemas convencionais? • Como avaliar a tecnologia de SBC? • Quais os aspectos ainda não suficientemente desenvolvidos da tecnologia de SBC que podem impactar seu uso na empresa? • Como usar eficiente e eficazmente a tecnologia de SBC? • Como aplicar a tecnologia de SBC para aumentar a produtividade nos negócios e obter vantagem competitiva? Cap.3 - Aplicações em Potencial 67 • Quais as decisões que devem ser tomadas agora em relação à introdução da tecnologia de SBC na empresa? Outros checklists são apresentados por [FRE93] e [TUR92]. Este último publicou um checkiist desenvolvido no SBC Expert Ease, hoje chamado Expert One. 3.5 APLICAÇÕES Para se saber se um SBC terá sucesso, é necessário verificar se existem SBC semelhantes desenvolvidos e bem-sucedidos [BRY88]. A maioria dos autores apresenta uma série de SBC bem-sucedidos como [RAU86], [HOP90b], [WAT861, [lIAY83], [HAR88] e outros. Listamos a seguir exemplos de SBC desenvolvidos no exterior e no item 3.5.1 os SBC desenvolvidos no Brasil. Um dos primeiros sistemas especialistas foi o DENDRAL, desenvolvido em 1966. Um dos seus criadores é Edward Feigenbaum, da Stanford University. Esse programa estabelece a estrutura de uma dada molécula, sua fórmula atômica e espectograma de massa. Esse SE auxiliou na publicação de muitos trabalhos na área química. Outro SE desenvolvido pela Stanford University, em 1973, foi o MYCIN, que se tomou um exemplo clássico. O MYCIN fornece um parecer consultivo sobre bacteriemias - infecções de bactérias' no sangue - e meningite - infecção que provoca a inflamação das membranas que envolvem o cérebro e a medula Essas doenças infecciosas podem ser fatais, havendo a necessidade de agir com urgência para salvar o paciente. O médico necessita tomar providências antes mesmo de ter à mão todos os dados de laboratório do paciente, e freqüentemente o auxílio de um especialista é necessário. O MYCIN possui um banco de dados com 500 regras e trabalha com encadeamento regressivo. Um dos primeiros SE colocados em uso diário comercialmente foi o XCON, da Digital Equipment Corporation (DEC), desenvolvido na Camegie Mellon University, em 1980. O eXpert CONfigurator determina configurações ótimas de sistemas VAX da DEC. O XCON possui 10129 regras em sua base de conhecimentos. Outros sistemas nessa linha, também desenvolvidos pela DEC, são o XSEL, de 1988, usado para selecionar partes de um pedido do cliente, o XFL, de 1988, que faz o layout de uma sala de computador, o XCLUSTER ou XCLUS, de 1988, para configurar clusters de equipamentos necessários em redes multinodais, o XNET, de 1989.• para projetar redes LAN's, o SIZER, de 1989, para estimar o tamanho dos recursos computacionais necessários para uma grande variedade de aplicações. O XSEL contém 3629 regras, o XFL ,1808 regras, o XCLUS, 243 regras e o XNET, 1700 regras. A Digital está certa de que esses SBC permitiram melhorias na administração da crescente complexidade de seus negócios. Ela estimou um retomo líquido de mais de US$ 40 milhões por ano. Na área das indústrias energéticas, um dos primeiros SBC foi o PROSPECTOR, desenvolvido pelo Stanford R.esearch Institute, que incorporou o conhecimento e a experiência de geólogos na Cap.) - Aplicações em Potencial 68 interpretação dos dados relativos a um poço de petróleo. Outra aplicação também nesse ramo industrial é o SBC MUDMAN, desenvolvido por N L Baroid, uma companhia que presta serviços na perfuração de poços de petróleo. Na perfuração de um poço, a lama (mud; em inglês) é bombeada para dentro do poço de petróleo, com a função de trazer as substâncias excedentes para fora. Essa lama, o fluido de perfuração, é uma mistura de componentes, como gels, materiais pesados e compostos químicos nas devidas proporções, de acordo com o tipo de rocha a ser perfurada. O engenheiro de perfuração (mud engineer) é o responsável pela especificação do tipo de lama a ser utilizado e pela verificação periódica da situação. O SBC MUDMAN, além de auxiliar o engenheiro de perfuração, foi considerado pela Baroid uma vantagem competitiva. Outros SE conhecidos [HAR88], [MAL91) são: CADUCEUS: para diagnóstico de problemas médicos. Avalia mais de 400 sintomas e reconhece mais de 600 doenças. Substituiu o INTERNIST I. CASNET (Casual Association Network): desenvolvido na Rutgens University para consultas sobre glaucoma, utiliza a rede semântica para representação do conhecimento. DELTA/CATS-l (Diesel Electronic Locomotive Trouble Shooting Aids/ Computer Aided Trouble Shooting System): desenvolvido pela General Electric para orientar mecânicos no diagnóstico e solução de problemas em locomotivas a diesel. Possui 500 regras e utiliza videodiscos, permitindo a apresentação de desenhos, fotos e imagens. DESI: fornece uma interface para sistemas contábeis, utilizando linguagem natural. DIPMETER ADVISOR: foi desenvolvido pela Sehlumberger para auxiliar os geólogos na interpretação de dados obtidos na perfuração de um poço de petróleo. Contém 90 regras. DRILLING ADVISOR: desenvolvido pela Tecknowledge Inc. em conjunto com a Elf Aquitaine, companhia de petróleo francesa, para diagnosticar as causas dos problemas que provocam a "pescaria" (necessidade de retirar um equipamento que fica preso no interior do poço de petróleo durante sua perfuração). ELIZA: programa experimental que simula uma conversação com um psicanalista. Esse programa, disponível para microcomputadores, conduz um diálogo com o usuário e, segundo especialistas, tem auxiliado nas terapias. EMYCIN: estrutura de inferência do MYCIN. GENESIS: em 1981, um grupo de professores de Stanford fundou a IntelliGenetic (hoje IntelliCorp), modificando o sistema MOLGEN com a inclusão de sete sistemas especialistas, formando assim um pacote de sistemas em engenharia genética (inclui o SEQ, instrumento de análise, comparação e manipulação de uma seqüência de um ácido nucléico, GEL, para administração de grandes projetos de seqüências de DNA, SIZER, para uso no cálculo do comprimento de fragmentos, MAP, que determina mapas de restrições a partir de resumos Cap.3 - Aplicações em Potencial 69 enzimáticos, PEP, instrumento para análise, comparação e manipulação de polipeptídios, GENED, facilíta a entrada simplificada de seqüências de ácidos nucléicos e aminoácidos, QUEST, sistema de busca, localização e recuperação de banco de dados). HEARSAY I, D E DI: desenvolvidos pela Camegie Mellon University, para mostrar a possibilidade de um sistema que entende a fala; o HEARSA Y possui um vocabulário de cerca de 1000 palavras. n INTERNIST I: desenvolvido na Universidade de Pittsburg, por Harry E. Pople Jr., cientista da computação, e Jack D. Myers, médico especializado em medicina interna Esse SBC tem seu domínio na área da medicina interna. Contém o perfil de 500 doenças, cerca de 3500 sintomas e mais de 6500 relações entre eles. Foi substituído pelo CADUCEUS. MACSYMA: em desenvolvimento contínuo desde 1969, é um sistema poderoso na resolução de problemas algébricos. Seu desenvolvimento teve início em 1968, no MIT, por Carol Engleman, Willian Martin e Joel Moses. MOLGEN: o MOLecular GENetics, da Stanford, atua na área de genética molecular, auxiliando no planejamento de experiências com clones. ONCOCIN (Oncology Chemotherapy Consultation): pacientes com detemúnados tipos de câncer. fornece recomendações no tratamento de PIP (Present lllness Program): auxilia na consulta de doenças renais; foi desenvolvido pelo MIT e pelo Tufts New England Medicai Center. PTRANS: complementa manufatureiro. o XCON e o XSEL na prevenção de problemas no processo PUFF-VM: desenvolvido em 1979, para diagnóstico das funções pulmonares. Utiliza o EMYCIN. Desenvolvido pela Stanford University e pelo Pacífíc Medicai Center. SACON (Structural Analysis CONsultant): oEMYCIN. auxilia no desenvolvimento de asas de aviões. Utiliza SOPIDE: trata-se de um CAI (Computer Assisted Instruction System), desenvolvido pela Bolt Beranek and Newman, para treinamento de especialistas no reparo e identificação de problemas em circuitos eletrônicos. Para Clarisse de Souza [TIll91], "um SE é uma sofisticação de um sistema de apoio à decisão". Portanto, pode ser usado em todos os ramos empresariais. A autora cita particularmente o uso no setor de automação bancária. Cap.3 - Aplicações em Potencial 70 Em Ranch-Híndin, volume 11[RAU86], temos exemplos do uso da tecnologia de SBC conforme o ramo de atividade: 1. Uso dos SBC na indústria Sistemas baseados em IA têm sido desenvolvidos com o objetivo de melhorar a produtividade profissional e gerencial nas indústrias. Esses sistemas foram endereçados para fases do ciclo de manufatura ainda não automatizadas previamente, e muitos têm sido utilizados para facilitar a produção. Por exemplo, os SBC que executam a configuração de computadores e realizam diagnósticos sobre vários tipos de equipamentos tornaram-se populares por se tratar de uma das primeiras aplicações comerciais bem-sucedidas da automação industrial baseada em IA. Outros tipos de SBC que executam tarefas como especificação de produto em pontos de venda, planejamento das seqüências de operação, programação, organização, facilidade de layout também estão sendo utilizados. Outras tarefas da manufatura executadas pelos SBC envolvem monitoração, gerenciamento de projetos e distribuição de produtos para revendedores e clientes. Resumindo, tarefas de manufatura manuseadas pelos SBC: especificação, planejamento, programação, organização, facilidade de layout, monitoração, gerenciamento de projetos, distribuição. A universidade de Camegie-Mellon, que trabalhou com muitas indústrias de manufatura de grande porte no desenvolvimento de SBC, define quatro grandes problemas da manufatura que seriam indicados para soluções por IA, resultando em melhoria do conhecimento e qualidade, com redução de custos e tempo. Os problemas em questão são: a) desaparecimento de especialistas, por aposentadoria, por exemplo; b) interdependência de decisões; c) complexidade das decisões, controle e informações; d) necessidade de respostas rápidas. Uma das funções mais importantes executadas pelos gerentes é o planejamento, que pode ser de duas categorias: planejamento em pequena escala das atividades operacionais e planejamento em escala macro, que envolve a seqüência de operações, programação de recursos, fluxo dos produtos dentro da fábrica. Um exemplo de aplicação da primeira categoria é o OPGEN, desenvolvido pela Hazeltine Corp., um SBC que planeja as etapas para impressão de uma placa de circuito impresso. Essa atividade geralmente é tediosa e consumia muito tempo do engenheiro industrial. 2. Uso dos SBC para diagnóstico O que torna os problemas de diagnóstico dificeis de serem solucionados é a grande quantidade de conhecimento e experiência requerida. Primeiro, requer conhecimento do equipamento e como este opera normalmente. Segundo, requer a coleta de informações sobre o equipamento que falhou e sobre os sintomas da falha. Terceiro, requer saber qual o tipo de conhecimento necessário sobre o equipamento com relação àquela falha. Quarto, requer habilidade para usar o conhecimento sobre o equipamento e a informação coletada, para explicar como a falha ocorreu. Quinto, requer . habilidade para formar hipóteses e executar alguns testes para conseguir mais informação de modo a confirmar ou negar as hipóteses. O processo de coleta de informações e formulação e teste das hipóteses pode ser necessário por várias vezes caso se conclua que a hipótese formulada é negativa (fig.3.6). Somente no final desse processo pode o diagnosticador reparar a falha ou trocar a parte que não funciona. 71 Cap.3 - Aplicações em Potencial j ; Infelizmente, são poucas as pessoas que possuem esse corpo de conhecimentos, necessários para!' serem boas reparadoras. Há os que tendem a ser promovidos por sua especialidade e não ~xecutaíri mais os reparos, mas passam a ser consultores de um número reduzido de pessoas. ;1 I \t~l: iI Conhecimento sobre o equipamento. Conhecimento sobre a operação normal. Conhecimento dos sintomas 1 Informação coletada relevante para a falha. /i' ) Hipóteses de como a falha ) ) Teste de hipóteses. Reparo do equipamento. ocorreu. hipótese hipótese negada confirmada Fig. 3.6 Diagnóstico de equipamento. Os SBC oferecem um modo de preservar e proteger a especialidade do pessoal da manutenção, tomando o especialista consultor de muitas pessoas. A idéia é codificar a sabedoria do especialista, julgamentos e técnicas de decisão em uma representação baseada num conhecimento que possa ser entendido e manipulado por um computador, acessível aos outros reparadores. Dessa maneira, o conhecimento e a experiência do especialista podem ser usados para aconselhar, ampliar o seu próprio conhecimento e auxiliar o resto do pessoal, que em média é menos experiente. ,~ A decisão de desenvolver um SBC para diagnose requer a consideração de certas restriçõts de hardware e software e de fatores relevantes para o custo-beneficio do sistema. Por exemplo, devido à natureza da diagnose, muitos equipamentos precisam de um local centralizado. Com exceção de algumas indústrias de capital intensivo, como a de petróleo, a maioria delas considera os custos elevados. Soma-se a esses fatores a necessidade de volume de informações sobre o equipamento e sobre os problemas jà ocorridos com ele, o que seria facilitado com a comunicação do SBC com o banco de dados da companhia que já possui essas informações, de modo a não necessitar da reentfada de 1/ dados no sistema (atualmente essa integração está facilitada, mas ainda deve ser melhoradal.: ÍJ I '; I \ Cap.3 - Aplicações em Potencial 72 Já existem sistemas de diagnose para locomotivas, automóveis, geradores de vapor, redes de comunicação, computadores, unidades de disco e problemas com cabos de telefone. Exemplo: na GE havia um especialista que solucionava 90% dos problemas, o técnico David Smith. Porém, ele ficava o dia inteiro ao telefone atendendo chamadas de todo o pais e dando conselhos, enquanto os manuais de reparos não eram produtivos. Foi quando a GE decidiu tentar a tecnologia de SBC, capturando o conhecimento de Smith e colocando-o em um sistema de apoio à manutenção que pudesse estar disponível em locais remotos: o CATS-I (Computer Aided Trouble Shooting), um SBC projetado para ser usado na manutenção de locomotivas a diesel. No caso dessas locomotivas, ocorria um gasto em tomo de 1 milhão de dólares devido ao desvio de locomotivas com problemas pequenos, solucionáveis em um curto espaço de tempo, para o parque de manutenção. 3. Uso dos SBC em financas Surgiram várias aplicações de SBC na área financeira em 1985, como o sistema Svntelligence, que avalia riscos para agentes de seguros, em operação na American Intemational Groups Inc. (NY). O CitiCorp estudava um SBC para avaliação de crédito e para treinamento de pessoal. A Arthur Andersen testava um protótipo para auxiliar seus auditores nos planos de auditoria Um SBC da Management Decisions Systems Inc., o Promoter, foi desenvolvido para prestar conselhos sobre planejamento e controle na promoção de vendas. A Inference Corpo concentrava-se na análise financeira de ativos e na administração de débitos. A Lebman Brothers usava SBC para o seu negócio de taxas de juros, mergers e aquisições, negociação de ações e bônus e administração de portfólio. Os SBC na área de negócios podem ser classificados em: SBC financeiros: - Sistemas conselheiros para especialistas - Sistemas conselheiros para novos usuários - Sistemas de consultoria - Programas para exploração e avaliação de dados - Programas simbólicos O que - Se Os sistemas conselheiros para especialistas e os sistemas de consultoria são voltados para apoio à decisão a especialistas. Os sistemas para exploração e avaliação de dados tratam uma quantidade de dados através de seleções e avaliações "inteligentes" de informação, o que seria impossível para o homem em tempo hábil. O sistema conselheiro para novos usuários é voltado para nãoespecialistas que necessitam do conselheiro para atuar em sua atividade e ao mesmo tempo acabam adquirindo experiência via SBC. O sistema O que-Se refere-se a um sistema do tipo análise de sensibilidade ou simulação. Na área financeira, Ranch-Hindin [RAU86] ressalta ainda a importância da interface em linguagem natural requerida por esses SBC, considerando que a maioria dos usuários dessa área não são pessoas com bagagem técnica como as da área industrial, daí a possibilidade de uma maior dificuldade na manipulação de um sistema automatizado. Outras aplicações na área de negócios e administração de empresas são as que envolvem banco de dados, pois toda a administração exige uma manipulação intensa de dados. São do tipo: Cap.B - Aplicações em Potencial 73 - Assistente de banco de dados: SBC que contém conhecimento sobre o banco de dados, como também. sobre as informações contidas no banco, como conhecimentos gerais do negócio. Tais SBC não possuem apenas a informação contida no banco de dados, mas essa informação trabalhada junto com a informação que possui do negócio, dando resultados e respostas com sentido e apoiando estratégias. - Veículo para entrega de relatórios: relatórios de muitas páginas como apoio à tomada de decisão são muito comuns na área de negócios. Com o uso de SBC, esses relatórios podem ser analisados e as conclusões do sistema, resumidas. Além disso, o usuário pode consultar o SBC para que ele relate as partes mais detalhadas das informações, o desenvolvimento dos shells, permitindo a integração "transparente" dos SBC com os bancos de dados da empresa, mais as Graphic User Interfaces (GUI) têm contribuido para o uso cada vez maior dos SBC na área de negócios. Ainda na área financeira, Ishida e Kumamoto [lSH89] citam a revisão realizada por Holley com a classificação dos sistemas especialistas do ramo financeiro, bancário e classificando-os em sete temas: aconselhamento de investimentos e taxas, planejamento avaliação de riscos, prática bancária, planejamento estratégico, negociação e raciocínio Alguns exemplos dessa classificação estão citados a seguir. Humpert e de seguros, financeiro, qualitativo. Aconselhamento de investimentos e taxas Planpower Apex ExperTax OABI Coopers & Lybrand Saarbrucken Univ. EVA Bonn Univ., OMD TaxAdvisor Le Courtier Cognitive Systems Distribution Folio Nebraska University Generale de Banque Planejamento de investimentos Planejamento de taxas Planejamento de investimentos Planejamento de investimentos Planejamento Compra de ações Stanford University Administração de portfólio Ame Management I Operativo Advisor Preface-Expert Finex Sfair Planejamento mM Palatina Financeiro Paris University S.Carolina University. Grenoble Univ.l Cap-Sogeti Marketing Financeiro Análise de negóciosl Modelagem de produção Análise de projetos InteIpretação de taxas InteIpretaçãodetaxas Cap.3 - Aplicações em Potencial 74 Risk Evaluation Avaliação de Riscos Madrid University Loan Risk Advisor Framentechl French Bank Parados Cogensys Underwriting/ Lending Advisor Syntelligence Prática Avaliação de riscos em operações financeiras Avaliação de riscos de crédito Subscrição, crédito do consumidor, consultoria financeira Avaliação de riscos Bancária Hypo-Bank Panisse Bank-Plus Telex Reader Cognitive Systems CognitiveSystems SIS Planejamento Estratégico Michigan University ICS SRI Análise da eficiência das subsidiárias Previsão de taxas de câmbio Treinamento para contadores Extrator de dados gerais Inteligência e planejamento no negócio Análise da concorrência e planejamento estratégico Administração CIM EwIM UCLA Washington Univ. J mM Avaliação de projetos TI e planejamento estratégico Rune Negociação Ottawa University Apoio à decisão e negociação Tab. 3.10 Classificação de SBC no ramo financeiro - exemplos. 4. Uso do SBC na medicina Os sistemas baseados em conhecimento, desde suas aplicações pioneiras, são utilizados na área médica, em que a existência de especialistas de fato é em geral escassa, incentivando a introdução dessa tecnologia. É o caso dos clássicos sistemas MYCIN, ELIZA e PUFF. ~ 5. Quadro Sintético A seguir apresentamos uma síntese dos SBC apresentados, acrescida de uma relação de SBC na área financeira e de planejamento estratégico, estes últimos relacionados por Housapple, Tam & Whiston [HOU88]: Cap.3 - Aplicações em Potencial Sistema Especialista MEDICINA DENDRAL MYCIN CADUCEUS CASNET ELIZA IN1ERNISTI ONCOCIN PIP PUFF-VM INFORMATICA XCON 75 Companhiallnstituição Função Stanford University Estabelece estrutura molecular, fórmula atômica e espectograma de massa. Stanford University Parecer consultivo sobre bacteriemias. Diagnóstico médico. Rutgens University Consultas sobre glaucoma Programa experimental. Simula uma conversação com um psicanalista Medicina interna. Foi Universidade de Pittsburg substituído pelo CADUCEUS. Recomendações no tratamento de determinados tipos de câncer. MIT e Tufts New England Auxilia na consulta de MedicaI Center doenças renais. Stanford University e Pacific Diagnóstico de funções MedicaI Center pulmonares. XSEL Digital Equipment Corporation (DEC) DEC XFL DEC XCLUSTER DEC XNET SIZER DEC DEC PETROLEO PROSPECTOR Stanford Research Institute MUDMAN N L Baroid DIPMETER ADVISOR Schlumberger Configuração de sistemas VAX. Seleção de pedidos de clientes. Desenho do layout de sala de computadores. Configuração de c1usters de equipamentos. Projetos de redes LAN's. Estimativa de recursos computacionais. Auxílio na prospecção de poços de petróleo. Auxílio na especificação da lama de perfuração. Auxílio aos geólogos na interpretação de dados -de perfuração de poços de petróleo. j Cap.3 - Aplicações em Potencial Sistema Especialista 76 Companbiallnstituição QUIMICA GENESIS IntelliCorp SEQ IntelliCorp GEL IntelliCorp SIZER IntelliCorp MAP IntelliCorp PEP IntelliCorp GENED Intelli Corp QUEST IntelliCorp MOLGEN Stanford University DIVERSOS DELTAlCATS-l General Electric EMYCIN Stanford University OPGEN Hazeltine Corp. HEARSA Y I, 11e MACSYMA m Camegie MeIlon University MIT Função Modificação do sistema MOLGEN, com o acréscimo de sete sistemas: SEQ, GEL, SIZER, MAP, PEP, GENED, QUEST. Instrumento de análise, comparação e manipulação de uma seqüência de um ácido nucléico. Administração de grandes projetos de seqüências de DNA. Cálculo do comprimento de fragmentos. Determina mapas de restrições a partir de resumos enzimáticos. Instrumento de análise, comparação e manipulação de polipeptídeos. Facilita a entrada de seqüências de ácidos nucleicos e aminoácidos. Sistema de busca, localização e recuperação de banco de dados. Genética molecular. Diagnóstico e solução de problemas em locomotivas a diesel. Estrutura de inferência do MYCIN. Planejamento para impressão de placas de circuito impresso. Sistema que entende a fala. Vocabulário de 1000 palavras. Sistema poderoso na resolução de problemas \ algébricos. Cap.3 - Aplicações em Potencial 77 Sistema Especialista Companhia/Instituição PTRANS SACON SOPHIE CONTABILIDADE FINANÇAS DESI Bolt Beranek and Newman American Express Bear, Steams & Co. Texas Instruments ExMarine Financiai Analyzer Coopers & Lybrand Athena Group Financial Statement Analyzer Lending Advisor Letter of Credit Advisor SEC Syntelligence Bank of America Mortgage Loan Analyzer Arthur Andersen Trader's Assistant Arthur' D. LittIe PROMOTER Complementa o XCON e o XSEL na prevenção de problemas no processo manufatureiro. Auxílio no desenvolvimento de asas de aviões. Utiliza o EMYCIN. CAI para treinamento de especialistas no reparo de circuitos eletrônicos, & Authorizer's Assistant Broker Monitoring System Capital Expert System PLANEJAMENTO ESTRATÉGICO Portfólio Advisor Financial Advisor Syntelligence Função Athen Group Palladian American Intemational Groups Inc. Management Decisions Systems Inc. Interface para sistemas contábeis utilizando linguagem natural. Autorização de crédito. Monitoramento de contas. Propostas de expansão de capital. Subscrição. Aprovação de empréstimos comerciais. Análise financeira. Análise de crédito. Validação de cartas de crédito. Avaliação de empréstimos e hipotecas. Seleção de corretores de seguros. Administração de portfólio. Planejamento estratégico. Avalia riscos para gerentes de seguros. Conselhos sobre planejamento e controle na promoção de vendas. Tab. 3.11 - Resumo categorizado dos SBC. Cap.B - Aplicações em Potencial 78 De acordo com Aranha [ARA91], em 1986 havia 257 SE nos Estados Unidos: 129 na área industrial, 60 na medicina, 38 na área militar, 15 no gerenciamento de informações, 11 na advocacia e 4 na agricultura. Dos 129 da área industrial, 68 estavam em estágio de pesquisa, 38 em desenvolvimento, 14 em uso comercial e 9 em fase de teste. 3.5.1 APLICAÇÕES DE SBC NO BRASIL o desenvolvimento de sistemas baseados em conhecimento no Brasil teve início entre 1986 e 1987 (três a quatro empresas), acelerando em 1989, de acordo com pesquisa realizada por Hoppen e Antunes em 1990 [HOP90b]. Hoje, podemos dizer que as empresas brasileiras atingem um certo grau de maturidade no uso da tecnologia de SBC. A mM do Brasil [ffiM91] foi uma das grandes incentivadores e introdutoras do uso da tecnologia de SBC no Brasil. A mM afinna que quase todas as aplicações que exigem algum tipo de especialização para encontrar uma solução podem ser resolvidas com um SBC e fornece alguns exemplos das várias áreas potenciais de aplicação dessa tecnologia na indústria brasileira em geral: 1. Diagnóstico de problemas: - falha de equipamentos - falha na linha de montagem - hardware e software do computador 2. Planejamento - planejamento/replanejamento da produção - sistema para implementação de tecnologia de grupo - programação da manufatura - seleção de equipamentos - manutenção preventiva - configuração de equipamentos - planejamento de capacidade - planejamento de vazamento 3. Operação - operação de planta - controle estatístico de qualidade - monitoramento e tratamento de dados 4. Engenharia - sistema de apoio/revisão de projeto de CAD - simulação inteligente de eventos Cap.3 - Aplicações em Potencial 79 5. Aconselhamento - aconselhamento de carga ótima - aconselhamento de layout de instalações - aconselhamento de procedimentos - aconselhamento" de schedulagem de navios/aviões - aconselhamento de compra de produtos a consumidores - aconselhamento de mercado - aconselhamento de propostas de negócios 6. Análise - duração de tarefas - simulações - análise de radares de bordo - análise de risco de investimento 7. Gerenciamento - treinamento de operadores - sistema de apoio à decisão - compra e venda de material - gerenciamento de logística 3.5.1.1 APLICAÇÕES DIVERSAS Damski et alii realizaram. em 1993 [DAM93]. uma pesquisa em empresas brasileiras que utilizam a tecnologia de SBC. obtendo como resposta a descrição de nove SBC. A pesquisa desses autores segue um formulário por eles padronizado. Considerando essa pesquisa bastante pertinente com o nosso estudo, e desejando complementar a nossa pesquisa com essa fonte secundária, apresentamos a seguir a descrição de itens ipsis litteris. A) HELP DESK DA REDE 1. Identificação da Empresa • Nome: Banco Itaú 2. Descrição da Aplicação • Área de Atuação: telecomunicações • Descrição Sumária: organiza e permite acesso simples a todo conhecimento necessário aos técnicos de manutenção de redes. Permite aos especialistas introduzirem facilmente novos conhecimentos, que ficam disponíveis on-line aos usuários. Permite registrar perguntas que Cap.B - Aplicações em Potencial 80 podem ser respondidas por uma central de informações caso a dúvida ainda não tenha sido solucionada através do sistema. • Abrangência: técnicos de telecomunicações 3. Tempo de Desenvolvimento: • Início: Iul.l90 • Tétmino: Jul.l90 4. Configuração Básica: • Hardware: IBM 3090 (mainframe) • Software: Knowledge Tool (IBM), IMS, DB2 5. Processo de Aquisição de Conhecimento • Material informativo escrito • Entrevistas 6. Técnicas de Formalização e Representação de Conhecimento Utilizadas • Classes, regras e árvores de decisão 7. Estratégia de Inferência Utilizada • Descrição da Técnica Utilizada: Diagnóstico 8. Recursos Adicionais • Nenhum 9. Equipe de Desenvolvimento • Homenslhora alocados: 4.0 hIh 10. Usuários de Aplicação • Técnicos de manutenção de redes em núcleos e subcentros em nível nacional 11. Beneficios e Dificuldades • Beneficios: - Padronização, centralização e disseminação do conhecimento - Maior rapidez no atendimento • Dificuldades: - Validação do conhecimento B) SISTEMA DE APOIO À ANÁLISE DE CRÉDITO 1. Identificação da Empresa • Nome: Banco Itaú 2. Descrição da Aplicação • Área de Atuação: bancária • Descrição Sumária: o sistema fornece análise de todos os aspectos relativos à concessão de crédito (cadastro, relacionamento, balanço etc). ..• Abrangência: propostas de crédito de empresas de grande porte 3. Tempo de Desenvolvimento: • Início: Set./91 Cap.3 - Aplicações em Potencial 81 • Término: Fev.l93 4. Configuração Básica: • Hardware: mM 3090 (mainframe) • Software: Knowledge TooI (IBM). IMS. DB2 5. Processo de Aquisição de Conhecimento • Material infonnativo escrito • Observação do processo • Entrevistas 6. Técnicas de Formalização e Representação de Conhecimento Utilizadas • Classes e regras 7. Estratégia de Inferência Utilizada • Descrição da Técnica Utilizada' Diagnóstico 8. Recursos Adicionais • Interfaces com outras ferramentas: Front-End em Visual-Basic (ainda não implantado) 9. Equipe de Desenvolvimento • Homens/hora alocados: 2.5 hIh 10. Usuários de Aplicação • Técnicos de manutenção de redes em núcleos e subcentros em nível nacional 11. Beneficios e Dificuldades • Beneficios: - Padronização da fonna de análise - Redução do número de propostas que necessitam da análise técnica de um especialista - Redução do tempo médio para análise de uma proposta - Controle centralizado da aplicação de políticas internas relativas ao crédito • Dificuldades: - Integração da aplicação ao processo já existente - Escolha do especialista - Validação do conhecimento C) SISTEMA DE APOIO A COMERCIALIZAÇÃO DE COBRANÇA 1. Identificação da Empresa • Nome: Banco Itaú 2. Descrição da Aplicação • Área de Atuação: bancária • Descrição Sumária: o sistema tem três funções básicas: - indicação da carteira de cobrança. mais adequada ao cliente - apoio à negociação de taxas de remuneração. tarifa, dias de jIoating, etc., mostrando os ganhos associados Cap.3 - Aplicações em Potencial 82 - apoio ao marketing associado às carteiras • Abrangência: superintendentes grandes empresas comerciais e gerentes especializados em atendimento à 3. Tempo de Desenvolvimento: • Início: Dez.l90 • Término: Mar.l9l 4. Configuração Básica: • Hardware: IBM 3090 (mainframe) • Software: Knowledge Tool (IBM), IMS, DB2 5. Processo de Aquisição de Conhecimento • Material informativo escrito • Observação do processo • Entrevistas 6. Técnicas de Formalização e Representação de Conhecimento Utilizadas • Classes e regras 7. Estratégia de Inferência Utilizada • Descrição da Técnica Utilizada: Síntese 8. Recursos Adicionais • Interfaces com outras ferramentas: negociação de cobrança Front-End em Visual Basic para o módulo 9. Equipe de Desenvolvimento • Homens/hora alocados: 2.0 hJh 10. Usuários de Aplicação • Superintendentes comerciais • Gerentes especializados no atendimento a grandes empresas 11. Beneficios e Dificuldades • Beneficios: - Atendimento das necessidades do cliente com menor custo para o Banco - Flexibilidade para análise de negociação - Agilização do marketing associado às carteiras • Dificuldades: - Escolha do especialista - Validação do conhecimento D) ANÁLISE DE BALANÇO 1. Identificação da Empresa • Nome: Krupp Metalúrgica Campo Limpo 2. Descrição da Aplicação • Área de Atuação: análise econômica de Cap.3 - Aplicações em Potencial 83 • Descrição Sumária: emite um comentário analítico sobre balanços publicados em órgãos de imprensa. • Abrangência: Diretoria Financeira 3. Tempo de Desenvolvimento: • Início: Jun.l91 • Término: Abr.l92 4. Configuração Básica: • Hardware: ffiM 4381 S24 • Software: MVS XA / ESE 5. Processo de Aquisição de Conhecimento • Através de reuniões, num total de 50, com participação dos especialistas 6. Técnicas de Formalização e Representação de Conhecimento Utilizadas • Tipo: regras • Sintaxe Básica: IF - TIiEN • Fator de certeza: não foi utilizado 7. Estratégia de Inferência Utilizada • Backward chaining • Forward chaining 8. Recursos Adicionais • Interfaces gráficas: não utilizadas • Integração com outras ferramentas: CICS, COBOL e desenvolvimento impressão próprio de rotina de 9. Equipe de Desenvolvimento • Homens/hora alocados: dois engenheiros de conhecimento, três analistas financeiros, num total de 16 homens/mês. 10. Usuários de Aplicação • Perfil dos profissionais: analistas econômicos da empresa 11. Beneficios e Dificuldades • Beneficios: - Um beneficio importante foi o de preservar o conhecimento término do projeto, retomou à Alemanha de um especialista, que, ao - O tempo para execução da análise de um balanço passou de cerca de cinco dias úteis de dois analistas para meio dia útil de um analista • Dificuldades: - As principais dificuldades foram o pouco tempo dos especialistas para as duas reuniões semanais previstas, a divergência de opiniões entre eles, a emissão de relatório elaborado com rotinas externas e o tempo de resposta ruim devido à capacidade de memória da máquina, que mais tarde viria a melhorar com a troca de equipamento. Cap.3 - Aplicações em Potencial 84 E) SISTEMA ESPECIALISTA DE CÉLULA RURAL 1. Identificação da Empresa • Nome: UNIBANCO - União de Bancos Brasileiros S.A. 2. Descrição da Aplicação • Área de Atuação: crédito rural • Descrição Sumária: o sistema monta contratos de crédito rural baseado nas necessidades do cliente produtor rural • Abrangência: custeio agrícola com VBC (valor básico de custeio) 3. Tempo de Desenvolvimento: • Início: Jan.l88 • Término: Ago.l88 4. Configuração Básica: • Hardware: Micro PC x86 • Software: Shell AION (Trinzic) 5. Processo de Aquisição de Conhecimento • Entrevistas • Manual de normas e procedimentos • Prototipação 6. Técnicas de Formalização e Representação de Conhecimento Utilizadas • Regras sem fàtor de certeza 7. Estratégia de Inferência Utilizada • Encadeamento para frente e para trás 8. Recursos Adicionais • Nenhum 9. Equipe de Desenvolvimento • Perfil dos profissionais do Unibanco; - desenvolvimento do aplicativo: profissionais da área de informática - especialistas: profissionais da área de crédito rural • Homens/hora alocados: 1480 h/h 10. Usuários de Aplicação • Operadores de crédito rural 11. Beneficios e Dificuldades • Beneficios: - Classificação do produtor rural, cálculo das liberações e geração dos códigos da operação realizados pelo sistema, conferindo maior confiabilidade dos dados. • Dificuldades: - Alterações freqüentes nas normas de crédito rural Cap.3 - Aplicações em Potencial 85 F) SISTEMA DE ANÁLISE DE CRÉDITO 1. Identificação da Empresa . • Nome: UNIBANCO - União de Bancos Brasileiros S.A. 2. Descrição da Aplicação • Área de Atuação: financeira • Descrição Sumária: o sistema analisa propostas de concessão pessoa juridica. Verifica as condições preliminares de concessão documentação ...), analisa os dados cadastrais, os negócios dos situação financeira do cliente, os produtos solicitados e as garantias de crédito para clientes (existência de restritivos, clientes com o banco, a oferecidas. • Abrangência: crédito de curto e longo prazo para pessoas jurídicas 3. Tempo de Desenvolvimento: • Início: Ago.l89 .' Término: Nov.l90 4. Configuração Básica: • Hardware: Micro PC x86 • Software: Shell PATER e PASCAL 5. Processo de Aquisição de Conhecimento •. Entrevistas • Prototipação 6. Técnicas de Formalização e Representação de Conhecimento Utilizadas • Regras sem fator de certeza 7. Estratégia de Inferência Utilizada • Encadeamento para trás 8. Recursos Adicionais • Integração com hipertexto 9. Equipe de Desenvolvimento • Perfil dos profissionais do Unibanco - desenvolvimento do aplicativo: profissionais da área de informática - especialistas: profissionais da área de crédito • Perfil dos profissionais da consultoria externa: profissionais de informática com formação acadêmica • Homens/hora alocados: 4.400 hIh 10. Usuários de Aplicação • Analistas de crédito e executivos de venda 11. Beneficios e Dificuldades • Beneficios: - Disponibilidade disciplina do conhecimento de crédito para profissionais - Aumento na padronização do processo de análise de crédito não especializados na Cap.3 - Aplicações em Potencial 86 - Maior acerto nas decisões de crédito • Dificuldades: - Dificuldades na aquisição de conhecimento - Critérios de concessão de crédito muito ligados a uma economia instável G) TALENTOS HUMANO - SBC PARA CRIAÇÃO DO SERPRO E MANUTENÇÃO DO POTENCIAL TÉCNICO 1. Identificação da Empresa • Nome: SERPRO - Serviço Federal de Processamento de Dados / FISAO - filial São Paulo 2. Descrição da Aplicação • Área de Atuação: recursos humanos • Descrição Sumária: permite o cadastramento dos conhecimentos técnicos e experiências profissionais dos empregados com o objetivo de tornar disponível ao órgão de RH, através de consultas inteligentes, o potencial humano existente na em~resa • Abrangência: disponível aos analistas de recursos humanos de todas as filiais da empresa 3. Tempo de Desenvolvimento: • Início: Ago./92 • Término: Dez./92 4. Configuração Básica: • Sistema Operacional: MVS/SP, MVSIXA, CMS ou DOS • Data Communication: COMPLETE, CICS, IMS/DC,TSO, VM, UTM ou TIAM • NAWRAL EXPERT, ADABAS versão 5, NATURAL 2.l.5. ou acima 5. Processo de Aquisição de Conhecimento • Durante reuníões periódicas de meio período com os especialistas de RH, fazíamos uma simulação da situação real que queríamos obter, e os exemplos discutidos eram transcritos em fiip-charts, para posterior análise. Este processo durou aproximadamente três meses (técnica de Brainstorm). 6. Técnicas de Formalização e Representação de Conhecimento Utilizadas • Regras de derivação, função e ação, que atuam sobre tipos básicos e estruturados • Fator de certeza: não implementado 1. Estratégia de Inferência Utilizada • Encadeamento para trás e para frente 8. Recursos Adicionais • Interfaces gráficas: não implementado • Integração com outras ferramentas: funções de recuperação e atualização de dados e interação com o usuário são executadas pela linguagem NATURAL 2, que tem interface própria como NATURAL EXPERT. 9. Equipe de Desenvolvimento Cap.3 - Aplicaçõesem Potencial 87 • Os profissionais envolvidos no desenvolvimento do projeto tinham perfis distintos, alguns com experiência de consultoria e suporte em diferentes plataformas, e outros com experiência em desenvolvimento de sistemas convencionais 10. Usuários de Aplicação • Existem dois tipos distintos de usuários: os funcionários, que utilizam o sistema para cadastrar seus conhecimentos, e os analistas de recursos humanos, que o utilizam para atender às demandas de identificação dos perfis mais adequados a cada tipo de atividade. 11. Beneficios e Dificuldades • Dificuldades inerentes à utilização de uma nova fenamenta pela primeira vez, tanto para integrá-la ao ambiente. computacional já existente, como para resolver problemas com uma lógica não-procedimental. • Alta produtividade no desenvolvimento, pois a manipulação de grande quantidade de dados e a lógica recursiva, amplamente utilizadas na aplicação, foram implementadas com relativa facilidade, devido principalmente aos inúmeros novos recursos da linguagem funcional. H) SISTEMA ESPECIALISTA PARA DIAGNÓSTICO DA PARALISIA CEREBRAL 1. Identificação da Empresa • Nome: Serviço Federal de Processamento de Dados - SERPRO 2. Descrição da Aplicação • Área de Atuação: Médica • Descrição Sumária: diagnóstico precoce da paralisia cerebral através: - da avaliação rápida, fácil e precisa do nível de desenvolvimento avaliação dos reflexos de postura da criança da motricidade e da - do reconhecimento das anormalidades do desenvolvimento do tono de postura encontradas em cada um de seus estágios e de suas etapas, no momento da avaliação - da avaliação periódica sobre os resultados do tratamento • Abrangência: o sistema que é utilizado por profissionais da saúde abrange crianças desde o nascimento até os primeiros anos de vida, centralizando-se nos primeiros meses de idade 3. Tempo de Desenvolvimento: • Início: Mar.l91 • Término: Ago.l93 4. Configuração Básica: • O sistema é executado em microcomputador com sistema operacional MS-DOS 3.2 ou posterior, Shell GURU 3.0 ou superior, com no mínimo 2 Mb de memória e 6 Mb de disco. 5. Processo de Aquisição de Conhecimento • Brainstorm e análise de prontuários 6. Técnicas de Formalização e Representação de Conhecimento Utilizadas • Regras e grafos • Fator de certeza.: utilizando lógicafozzy 7. Estratégia de Inferência Utilizada Cap.3 - Aplicações em Potencial 88 • Encadeamento para trás e para frente, em associação com as diversas.características que o shell proporciona no nível de estratégias de atuação do mecanismo de inferência e integração com outros componentes 8. Recursos Adicionais • Interfàces gráficas: IGORIG (desenvolvida em "C" linkada ao shell) • Integração com outras ferramentas: não 9. Equipe de Desenvolvimento • Perfil dos profissionais: analistas de informática • Homens/hora alocados no projeto: 2 e 1/2 analistas x 2 anos e 5 meses 10. Usuários de Aplicação • Profissionais da área médica 11. Beneficios e Dificuldades • Auxiliar profissionais de saúde, como neurologistas, pediatras, psicólogos, fonoaudiólogos, fisioterapeutas, terapeutas ocupacionais e profissionais afins, no diagnóstico da paralisia cerebral, na programação da seqüência do tratamento e na avaliação das respostas. O uso de um shell na elaboração dos trabalhos mostra-se bastante útil, principalmente pelo fato de ele contemplar fortes características de integração. Os trabalhos fluem bastante centrados em refinamentos sucessivos, fato que acarreta sempre reduções de contextos. 3.5.1.2 APLICAÇÕES NA ÁREA DE PETRÓLEO No Brasil, assim como em Singapura [TIi090], a primeira onda de investimentos em novas tecnologias, em geral, ocorre em instituições de pesquisa e empresas do governo, passando depois para empresas prívadas de grande porte. Assim temos a Petrobrás como uma das pioneiras no uso da tecnologia de sistemas especialistas, apresentando uma gama variada de aplicações. Esta tecnologia para a empresa de petróleo é bastante adequada devido à presença de especialistas geralmente em quantidade insuficiente nesse ramo de atividade. Essa empresa em particular investiu intensamente na formação dos seus profissionais, através de treinamento ministrado por acadêmicos da área a profissionais alocados nas diversas unidades de negócio da empresa, bem como de treinamento externo com mestrado e doutorado em entidades do exterior. Dessa forma, a Petrobrás tem utilizado com sucesso a tecnologia, além de dar continuidade às suas pesquisas, com o estudo, por exemplo, dos case-based reasoning e das redes neuronais. A seguir apresentamos algumas das aplicações desenvolvidas/em desenvolvimento nessa empresa (1992): A) ÁBACO - Sistema interativo de acesso a múltiplas bases de conhecimento corporativas da Petrobrás - Fonte de conhecimentos: manuais e normas técnicas da companhia - Usuários: setores de projeto de engenharia número de usuários: 700 Cap.3 - Aplicações em Potencial 89 freqüência de uso: semanal - Hardware: protótipo mM 4381 - Software: protótipo ESE - mM - Descrição: Sistema baseado em conhecimento dotado de um gerenciador inteligente através do qual qualquer usuário conectado à rede mM da Petrobrás tem acesso à dez bases de conhecimento corporativas (normas técnicas, por exemplo). O sistema auxiliará na execução de projetos segundo as normas técnicas da CONTEC (Comissão de Nonnas Técnicas da Petrobrás). As áreas até agora cobertas são: pintura, isolamento térmico e tubulações. - Beneficios: menor tempo de consulta a normas (otimização HH) maior produtividade no desenvolvimento de projetos B)PALCO - Sistema de Apoio ao Planejamento para Análise Lógica e Construção de Cenários - Usuários: empregados que elaboram o planejamento estratégico número de usuários: 50 - Hardware: PC 286 - Software: ARl1Y PROLOG - Descrição: Protótipo de sistema para apoio à construção de cenários para o planejamento estratégico da Petrobrás - Beneficios: análise de alternativas, dinamismo nas decisões, ferramenta estratégica à empresa C)REPLAN02 - Sistema de Controle de Produção de Derivados - Convênio com o CTI - Usuários: supervisores de turno do setor de destilação número de usuários: 5 - 10 freqüência de uso: diária - Hardware: workstation - Software: 02 - Descrição: o sistema propõe a otimização global da produção de derivados de duas unidades de destilação. Considera a qualidade de carga das duas unidades, resultados de análise em linha e dos tanques que recebem a produção global. O sistema poderá enfocar óleo diesel ou óleo combustível e asfaltos. A aquisição de dados se faz através do sistema automático e resposta em tempo real. - Beneficios: ganhos em qualidade e rendimentos de derivados. Redução de custos de produção (otimização do consumo de energia; maior estabilidade nas campanhas das unidades de destilação daREPLAN). Cap.3 - Aplicações em Potencial 90 D) SEAC REFAP - Sistema especialista para avaliação de catalisadores - Fonte de conhecimentos: especialistas - Usuários: engenheiros de análise de processo número de usuários: 5 - 6 freqüência de uso: semanal - Hardware:mM 4381 - Software: ESE - mM - Descrição: O sistema compara o desempenho de catalisadores com base nos dados operacionais históricos das unidades de craqueamento catalítico (dados extraídos do Banco de Dados de Refino). - Beneficios: assessoramento técnico na especificação de catalisadores e uniformização de padrões de avaliação. Ganho em rendimentos de produtos. E) SEAC REPLAN - Sistema especialista para avaliação de catalisadores - Fonte de conhecimentos: especialistas - Usuários: engenheiros de análise de processo número de usuários: 5 - 6 freqüência de uso: semanal - Descrição: O sistema compara o desempenho de dois catalisadores com base nos dados operacionais históricos das unidades de craqueamento catalítico (dados extraídos do Banco de Dados de Refino). - Beneficios: assessoramento técnico na especificação de catalisadores e uniformização de padrões de avaliação. F) SHIP - Sistema Heurístico para Instanciação de Píeres - Usuários: supervisores de turno do terminal de óleo pessoal de programação de navios número de usuários: 20 - 22 freqüência de uso: diária - Descrição: O sistema trata a fila de navios fundeados e com chegada prevista num horizonte de dois a três dias, otimizando a seqüência de atracação em função de fatores estratégicos econômicos. - Beneficios: redução de sobrestadias motivadas por falta de píer para atracação. Cap.3 - Aplicações em Potencial 91 G) SIAPPO / I.A. - Módulo Inteligente do Sistema Apolo à Programação da Produção da REPLAN - Fonte de conhecimentos: especialistas - Usuários: de programadores de produção, pessoal de transferência e estocagem e coordenadores qualidade da refinaria número de usuários: 8 -10 freqüência de uso: semanal - Hardware: PC 386 - Software: NEXPERT OBJEcr - Descrição: O módulo do SIAPPO que utiliza recursos de inteligência artificial contém os conhecimentos usados pelos operadores de transferêncialestocagem e programadores da produção na tarefa de verificar a exeqüibilidade dos objetivos definidos pelo modelo de otimização (programação linear, escolhendo e alocando os equipamentos necessários para a sua efetivação). O sistema possui interface com o bancos de dados. - Beneficios: Análise de alternativas, produtos, segurança operacional. simulação e reprogramação; garantia da qualidade de H)COTUR - Sistema Especialista em Ajuste de Balanço Termoelétrico - Fonte de conhecimentos: - Usuários: especialistas Supervisores e coordenadores de turno número de usuários: 10 - 15 freqüência de uso: diária - Descrição: Fornece assessoramento para éYuste do balanço termoelétrico no horizonte de horas (entre turnos), indicando providências e alocando os equipamentos necessários para efetivar a otimização. - Beneficios: incremento do subsídio técnico para a tomada de decisão de nível operacional. I)EXPERTEC - Sistema Especialista em Análise de Vibrações - Fonte de conhecimentos: - Usuários: especialistas Auxiliares técnicos de manutenção número de usuários: 10 - 15 freqüência de uso: diária - Hardware: ffiM 4381 - Software: ESE-ffiM - Descrição: Análise de anormalidades em bombas centrifugas horizontais, considerando vibração, ruído, condições de lubrificação. O sistema fornece diagnóstico e recomenda ações de manutenção. Cap.3 - Aplicações em Potencial 92 - Beneficios: Ferramenta para manutenção preventiva; aumento da disponibilidade de equipamentos. J) SEIS - Sistema Especialista em Inspeção de Segurança - Fonte de conhecimentos: especialistas - Usuários: inspetores de Segurança, Operadores número de usuários: 200 freqüência de uso: diária - Hardware: ffiM 4381 - Software: ESE-ffiM - Descrição: Sistema para assessorar inspetores e operadores na liberação de serviços de manutenção na área industrial de uma refinaria. Efetua diagnóstico dos fatores de risco e indica equipamentos de proteção individual. - Beneficios: padronização de procedimentos de segurança, aumento do subsídio técnico para liberação, melhoria no padrão de atendimento, agilização das tarefas da manutenção. K)SENERGIA - Assessoria à operação do Sistema Elétrico da RLAM - Fonte de conhecimentos: especialistas - Usuários: Operadores de Painel da Casa de Controle número de usuários: 15 freqüência de uso: diária - Hardware: PC386 - Descrição: Sistema baseado em conhecimento destinado a assessorar operadores do sistema elétrico da refinaria de Mataripe na interpretação da seqüência de atuação dos reles de proteção. Os dados são oriundos do sistema de aquisição de dados automática (SCM). - Beneficios: redução das perdas decorrentes de ocorrências anormais; prevenção de ocorrências anormais; documentação e padronização de procedimentos operacionais; treinamento de operadores. L)CLICBR - Orientação a clientes e consumidores da BR Distribuidora - Usuários: Assistentes de venda, clientes e consumidores número de usuários: por volta de 15000 postos freqüência de uso: diária - Hardware: PC 386 Cap.3 - Aplicações em Potencial 93 - Descrição: Sistema especialista que indica quais os produtos BR mais adequados para um dado serviço de acordo com o equipamento e condições de uso. A primeira fase do projeto enfocará o segmento de lubrificantes. - Beneficios: O sistema propicia um incremento na qualidade do serviço prestado ao consumidor BR em termos de informações sobre produtos. Propaganda institucional. M)HELP - Apoio a help desk - Fonte de conhecimentos: especialistas - Usuários: Mesa de apoio do SERINF-RJ número de usuários: previsão futura de 10000 freqüência de uso: diária - Hardware: ffiM 4381 - Software: ESE-ffiM - Descrição: Cerca de 80% dos problemas de rede que são comunicados à mesa de apoio (helpdesk) do SERINF-RJ podem ser resolvidos por esse sistema, sem necessitar dos analistas de suporte ou pessoal técnico de teleprocessamento. N)PESCARIA - Pescaria em poços de petróleo - Fonte de conhecimentos: - Usuários: especialistas Engenheiros de perfuração e técnicos de operações especiais número de usuários: 50 freqüência de uso: diária - Hardware: workstation - Software: NEXPERT OBJECT - Microsoft C - Descrição: Sistema especialista para auxiliar nas operações de pescaria em poços de petróleo. nos casos de prisão da coluna de perfuração. A atividade consiste em diagnosticar o problema e definir um plano de ação para retirar a coluna (peixe) do poço. - Beneficios: Preservação do conhecimento técnico da companha obtido de especialistas que se aposentam. Distribuição do conhecimento por áreas geograficamente afastadas. Treinamento de técnicos. O) PRESUME - Previsão de séries temporais utilizando modelos evolutivos - Usuários: Departamento Comercial número de usuários: 8 - 10 freqüência de uso: diária Cap.3 - Aplicações em Potencial 94 - Hardware: VAX - Software: programa PDP (redes neuronais), linguagem C - Descrição: Ferramenta que permite ao especialista em séries temporais realizar estudos de previsão utilizando a tecnologia de Redes Neuronais, especificamente o modelo de retropropagação (backpropagation ). - Beneficios: Decisões otimizadas para a comercialização de derivados no inercado externo; maior precisão das previsões de preço e consumo de derivados, ensejando o melhor planejamento da produção. P)PROCAB - Programação de cabotagem - Fonte de conhecimentos: especialistas - Usuários: programadores de cabotagem número de usuários: 8 freqüência de uso: diária - Hardware: PC 386 - Software: ARI1Y PROLOG - Descrição: Sistema inteligente do tipo planejamento cujo objetivo é dar apoio à programação da cabotagem, importações e exportações. Um dos módulos do sistema conterá o conhecimento dos técnicos especialistas em programação de navios. - Beneficios: Análise de alternativas; padronização de rotinas à atividade; treinamento programadores;. economia em custos de fretes e sobrestadias. 3.5.1.3 APLICAÇÓES dos novos NA ÁREA FINANCEIRA Na área financeira, um dos nossos entrevistados realizou um levantamento desenvolvidas ou em desenvolvimento no Brasil, em 1991, com o uso de SBC. de aplicações Cap.3 - Aplicações em Potencial Sistema Empresa AMEX BANERJ BANESPA BANORTE FININCARD CENIBRA CREDICARD GLOBEX (Ponto Frio) IRB RODOBENS DmENS mM Unibanco ltaú Citibank Bamerindus 95 Situação Validação de entrada de dados de faturas Análise de custo leito/ dia (CABERJ) Redefinição do quadro .de pessoal em agência Seguro de automóvel Em desenvolvimento Análise de crédito Análise de contratos Análise de crédito Treinamento on-line Avaliação de crédito Concluído Em desenvolvimento Concluído Em desenvolvimento Concluído. Fase I Taxação de supp/y vessel Análise de crédito em firmas de transporte Análise de instituições financeiras Em desenvolvimento Help-desk de sistemas Concluído Análise de crédito Help-desk para caixa eletrônico Liberação de sistemas para operação Help desk para atendimento do home/office banking Análise de crédito Observação Em desenvolvimento Concluído Em desenvolvimento Estudos para liberação da operação em ESEPC Fase fi - integração com SQUDS e SPC e telecheque Seguro de embarcações Concluído Concluído Desenvolvido em conjunto com a Austin Asis Concluído Concluído Concluído Concluído Observações: parte das empresas trata o assunto de forma confidencial e não revela todos os dados sobre os sistemas. Tab.3.12 SBC da área financeira no Brasil. Por volta de 1990, a mM realizou a divulgação de uma lista de sistemas especialistas ou baseados em conhecimento desenvolvidos e/ou em desenvolvimento no Brasil sob sua consultoria A fim de enriquecer nosso estudo; relacionamos tais aplicações, suas descrições e empresas envolvidas, no anexo 1. Cap.4 <Impactos e Implicações Organizacionais CAP. 4 - IMPACTOS E IMPLICAÇÕES 96 ORGANIZACIONAIS No capítulo anterior vimos os vários tipos de aplicações da tecnologia de SBC e como identificar uma aplicação em potencial. Após a identificação da aplicação, vem a fase de desenvolvimento do SBC, não apresentada neste estudo. Para a construção do SBC podem ser consultados diversos autores: [RAU86], [TUR92], [HAY83], [WAT86], [HAR88]. Observamos, porém, que a maior parte da literatura apresentada sobre o desenvolvimento dos SBC não contempla dois aspectos, considerados por nós essenciais para o sucesso do desenvolvimento e da implementação de um SBC: 1. O fator humano no desenvolvimento de um SBC. 2. Impactos e implicações organizacionais causados pela introdução do SBC na organização. Esses dois aspectos estão intrinsecamente relacionados, pois o envolvimento do homem no desenvolvimento do SBC reduz a resistência ao seu uso e, por conseguinte, reduz os impactos e as implicações causados na organização. Esses impactos e implicações organizacionais serão vistos neste capítulo, assim como as formas de minimizá-los a fim de garantir o sucesso da implementação de tais sistemas. 4.1 PANORAMA Na realidade, qualquer tecnologia inovadora implementada em uma organização sofre resistências que, de certo modo, são naturais ao ser humano diante de uma mudança. Assim, os sistemas baseados em conhecimento (SBC), uma tecnologia recente nas organizações, deparam-se com resistências organizacionais, que surgem antes mesmo do início do projeto e devem ser trabalhadas procurando-se envolver o usuário nas etapas de seu desenvolvimento, de modo a reduzir os futuros impactos e implicações provenientes de sua implementação. Contudo, independentemente das resistências iniciais que os usuários apresentem com relação à tecnologia, é necessário que os responsáveis por sua introdução estejam atentos aos impactos e implicações que a tecnologia trará à organização, ao indivíduo e à sociedade. Tais impactos e implicações podem provocar uma predisposição a projetos futuros, evidenciando-se, portanto, como fatores críticos de sucesso para a implementação do uso da tecnologia de SBC na organização. O menor envolvimento das empresas com relação aos impactos e implicações organizacionais e até mesmo a pouca quantidade de publicações disponíveis sobre o assunto podem resultar dos seguintes fatores [BYR93]: Cap.é - Impactos e Implicações Organizacionais 97 1. A tecnologia de SBC é de uso recente na maioria das organizações [TUR92], de modo que elas ainda não sentiram seus efeitos. Em geral, os efeitos sentidos pela automação e outras TI necessitam de um tempo maior [BYR93]. 2. Os maiores envolvidos e responsáveis pelos projetos de SBC são técnicos, que provavelmente têm maior dificuldade em identificar efeitos como problemas psicológicos dos usuários, sentimentos de ameaça e outros. 3. Por ser característica tradicional do SBC atuar em domínios restritos, apenas um número reduzido de pessoas sente os efeitos da tecnologia, que não emerge para o restante da organização de maneira perceptível. O'Leary observa que os impactos e implicações organizacionais dependerão de fatores específicos de cada empresa [0'LE87], como: a) percentagem de pessoas afetadas por SBC; b) clima organizacional e atitudes diante de computadores, IA e SBC; c) existência de sindicatos e a posição destes em relação à tecnologia; d) freqüência de uso de SBC; e) indústria e/ou setor ao qual a organização pertence; f) número de SBC em operação na organização; g) a proposta para a qual foi concebido o SBC, isto é, se o SBC vai atuar como conselheiro/apoio, substituindo o especialista, para educação. Também dependerão das resistências organizacionais à introdução da tecnologia, como: a) não-familiaridade com a tecnologia; b) dificuldade de ajuste com novas tecnologias; c) medo do SBC substituir o homem; d) crença de que o homem trabalhe melhor. É importante que os responsáveis pelo projeto de SBC estejam cientes de todos os possíveis impactos e implicações que possam ser causados pela introdução do sistema, para antecipar-se a eles, reduzindo assim os desconfortos trazidos pelas mudanças aos indivíduos e às organizações e fazendo uso da "energia" dissipada durante tais mudanças para estimular os negócios da organização. Ou seja, é necessário saber utilizar os aspectos positivos das mudanças provocadas pela introdução de SBC para gerar uma boa receptividade à tecnologia. Cap.4 -Tmpactos e Implicações Organizacionais 98 . 4.2 UMA VISÃO GERAL DOS IMPACTOS E IMPLICAÇÓES Impactos e implicações provocados pela implementação I I ORGANIZACIONAIS de SBC I I I SOCIAIS I Estrutura Pessoa Produtividade e Competitividade Gerentes e Tomada de Decisão Implicações Legais e Privacidade Fig.4.1 Impactos e implicações causados pela implementação de SE/SBC. Da pouca literatura encontrada sobre os impactos e implicações causados pela tecnologia de SBC, a maior parte se refere aos aspectos micro, ou seja, ligados à organização e ao indivíduo. Alguns autores [TUR92], porém, também apresentam pontos referentes aos aspectos macro, ou seja, voltados aos efeitos de longo prazo em toda a indústria, na comunidade e na sociedade. Baseando-se em [TUR92 e O'LE87], classificamos os impactos e implicações em: organizacionais (organização, pessoa, produtividade e competitividade, gerentes e tomada de decisão, implicações legais e privacidade) e sociais. Observe que muitos deles podem ocorrer com a introdução de qualquer nova tecnologia. Os impactos e implicações aqui apresentados baseiam-se nos estudos de Turban (1993), O'Leary (1987), Beerel (1987) e Hoppen & Trahand (1990). 4.2.1 IMPACTOS E IMPLICAÇÓES ORGANIZACIONAIS 1. ORGANIZAÇÃO a) Estrutura Menos níveis hierárquicos Os SBC aumentam a produtividade dos gerentes e a capacidade de controle (requisitando um menor número de supervisores) e reduzem o número de especialistas, podendo provocar, dessa Cap.4 <Impactos e Implicações Organizacionais 99 forma, uma redução nos níveis hierárquicos, o que vem ao encontro da tendência da administração de empresas. Razão do staffpara linha Com a introdução do SBC, pode ocorrer a redução do número de especialistas em relação a quantidade de pessoas que atuam na linha. O pessoal de linha consegue realizar parte das atividades anteriormente executadas pelo especialista. Assim, temos a razão do staff para linha reduzida. Criação de um departamento de IA O crescimento de aplicações de SBC e outras envolvendo tecnologias de IA pode provocar a criação de um novo departamento na organização responsável pelos projetos de IA - considerados projetos estratégicos -, utilizando tecnologia de ponta; pode, até mesmo, provocar uma reestruturação no departamento responsável pelos sistemas de informações. Exemplo: a FMC Corp. (Sta, Clara, Califórnia) criou um centro de IA com 90 pessoas. Há casos em que o SBC não provoca a criação de um novo departamento de IA, mas gera uma disseminação das tecnologias de IA na organização, facilitando a introdução de novas aplicações. Alterações na estrutura e fonna de treinamento Os SBC para educação podem reduzir o número de educadores necessários. Podem também aumentar o treinamento in-house, diminuindo a necessidade de treinamento externo. b) Centralização x descentralização de autoridade Com a introdução dos SBC pode haver uma centralização ou descentralização de autoridade. A descentralização ocorre quando o SBC é distribuído geograficamente, por exemplo, entre as unidades, o que lhes garante independência e maior autonomia Exemplo: a General Electric introduziu um SE para manutenção que aumentou o poder e a independência de suas unidades. Pode também ocorrer a centralização, quando um SBC é utilizado para conseguir um maior controle das atividades. Centralizam-se as informações e por conseguinte a tomada de decisões, que são transferidas dos níveis inferiores para'os níveis superiores. c) Poder e status Aqui cabe a frase "conhecimento é poder". Katz e Kahn [KAT86] e Hersey e Blanchard [HER77] têm notado que ambos, liderança e poder, são parcialmente derivados do conhecimento. O SBC pode tomar o conhecimento, antes restrito a um determinado grupo, público, reduzindo dessa forma o poder e o status dessa minoria Por outro lado, a equipe de desenvolvimento de aplicações de. WSBC pode ganhar prestigio, conhecimento e, portanto, poder e status. Um SI inteligente pode controlar as maiores decisões da organização. O SBC, portanto, deslocaria o poder de técnicos para administradores. Ou seja, o SBC pode prover um indivíduo de conhecimento e poder além do que ele teria acesso sem o sistema. CapA - Impactos e Implicações Organizacionais 100 d) Manter as bases de conhecimento A disponibilidade do uso de WSBC implica.o desenvolvimento de bases de conhecimento amplas e complexas com especialistas treinados para mantê-las e usá-las. Ou seja, a "inteligência organizacional" toma-se uma questão crítica.. Há a necessidade de uma equipe treinada e até do uso das técnicas de IA no desenvolvimento de sistemas para apoio a essa estrutura de manutenção das bases de conhecimento. e) Comunicação organizacional O uso de SBC toma disponível informações, ampliando o fluxo delas. A comunicação organizacional, que antes enfrentava o gargalo da escassez de especialistas, com o uso de SBC, tem sua capacidade ampliada, e a melhor comunicação tende a trazer maior cooperação [BEE87]. O SBC atua como "memória coletiva transmissível" [FRE92] na organização. f) Homogeneizar um conhecimento O SBC permite homogeneizar, nivelar conhecimento dentro da organização. Um exemplo disso é o XCON. Suponhamos que uma empresa que vende equipamentos de informática possua tanto vendedores com habilidade de especificar uma configuração ideal para o seu cliente, quanto outros que não têm essa habilidade. É evidente que o proprietário gostaria de ter somente os mais hábeis. Pois é esse o objetivo do XCON. Ele permite que qualquer vendedor seja capaz de especificar a configuração ideal de equipamentos ao seu cliente, de modo que este fique satisfeito com a solução. g) Análise do processo, do conhecimento O desenvolvimento de um SBC, como o de qualquer outro sistema de informações, traz como implicação indireta, em geral, a análise e melhoria do processo que está sendo automatizado, como ocorre na "reengenharia" proposta por Michael Hammer [HAM90], em que, da análise de um processo, podem surgir idéias totalmente revolucionárias para executar uma atividade, quebrando paradigmas e obtendo melhoria global, com o uso ou não da automação. Nessa fase, que envolve a aquisição de conhecimentos, no caso dos SBC, as empresas são capazes de avaliar o quanto realmente elas conhecem sobre aquele processo. Como citado por Zwicker e Reinhard [ZWl93], "muitas vezes este processo de reflexão e argumentação envolvido no processo de aquisição do conhecimento toma-se muito mais importante do que qualquer SBC que venha a ser construído com base nele" . i) Implicações estratégicas O domínio da tecnologia de SBC pode aumentar a competitividade da empresa, através do lançamento de novos produtos e serviços, da melhoria dos serviços existentes e, também, do aumento da qualificação da força de trabalho. j) Problemas de coordenacão Muitas vezes ocorre de não existir um planejamento minucioso e correto, que leve em conta todo o processo de implementação do SBC, de modo que não se conhece onde o SBC será inserido na organização. Essa situação pode provocar uma estruturação parcial do processo, gerando um desequilíbrio. Exemplo: um SBC que abranja apenas uma parte de um processo maior, composto CapA «Impactos e Implicações Organizacionais 101 por várias outras etapas manuais. Ocorrerá uma interferência na organi zação do tIabalho criando-se outro problema, o de coordenação [ZWI93]. 2. PESSOAL a) Papel de empregados e gerentes Os especialistas param de dar conselhos rotineiros, atuando mais em P&D. Os não-especialistas conseguem responder a questões que antes só o especialista solucionaria. Os engenheiros do conhecimento são novos profissionais na organização. Alguns empregos tendem a desaparecer com a automatização de processos. Existe uma menor necessidade de gerentes de staff que informem à alta gerência, pois existiria um SBC/SI para essa atividade. A evolução de ferramentas para o desenvolvimento de SBC, como os shells, pode levar o usuário a desenvolver seu próprio SBC e a tomar-se um "desenvolvedor-programador" de SBC, alterando o seu papel na organização. b) Ambigüidade de papéis e conflito Em um primeiro momento, é possível surgirem conflitos em relação aos papéis a serem exercidos pelos indivíduos, o que gera resistência do pessoal. Isso pode ser contornado definindo-se os papéis em uma fase anterior. c) Carreira Antes da implementação do SBC, a experiência do profissional era adquirida ao longo dos anos. Com o SBC, o novato consegue fazer coisas que o experiente não conseguia com o mesmo tempo de carreira. O uso de um SBC para apoiar ou substituir o especialista pode levar a um maior conhecimento do novato quando existe um módulo de explicação bem-elaborado; por outro lado, pode limitar as experiências desse novato a partir do momento que o prende à um sistema automatizado, reduzindo a exploração em campo. Já um SBC voltado à educação, pode reduzir o caminho de aprendizado. Surge assim a questão da relação do trabalho com a remuneração: Quanto um técnico que executa as tarefas antes executadas pelo especialista deve ganhar? Como fica o plano de carreira? Como o especialista será recompensado pelo conhecimento que ele tomou disponível? Como ficam os critérios- de avaliação? O SBC pode trazer novas oportunidades de promoção e desenvolvimento agilizar a sua capacidade de aprendizado. de empregados ao d) Supervisão A supervisão poderá ser feita eletronicamente, alterando ou até eliminando o papel do supervisor. e) Redução de pessoal O uso do SBC no apoio a usuários menos experientes pode provocar demissões de especialistas, agora menos necessários, e de pessoal de linha, já que a produtividade tende a aumentar. BIBLIOTECA ;{/\RL Ao BOEDE~l{ER CapA - Impactos e Implicações Organizacionais 102 A evolução de ferramentas para o desenvolvimento de SBC, como os shells, pode levar o próprio usuário a desenvolver seu SBC, provocando assim a redução da necessidade de engenheiros do conhecimento, ou até mesmo o deslocamento desse profissional para outra atividade. A redução de pessoal deve ser antecipada pela organização, de modo que as pessoas não mais necessárias sejam deslocadas para outras atividades dentro da empresa. f) Satisfação no trabalho Embora alguns trabalhos se enriqueçam com a introdução de um SBC, outros podem causar maior insatisfação ao usuário. Portanto, os responsáveis pelo desenvolvimento dos SBC devem levar em conta as oportunidades de melhoria da qualidade de vida do trabalhador e não somente a qualidade técnica Cientistas comportamentais, como, por exemplo, Argyris [ARG92], prevêem que as TI reduziriam o envolvimento do gerente com a tomada de decisão, provocando a sua insatisfação. g) Inflexibilidade e desumanidade Esta é uma critica generalizada às TI. Considera-se que elas desumanizam e despersonalizam as atividades, que, quando são automati zadas, em geral provocam a eliminação ou redução das pessoas envolvidas, e as que permanecem passam a interagir com uma máquina. Um dos grandes objetivos da IA como um todo, no entanto, é justamente flexibilizar os sistemas, permitindo aos individuos introduzir suas opiniões e conhecimentos. Os SBC devem ser orientados ao usuário, devem ser amigáveis, tomando-se de fácil uso. h) Cooperação entre especialistas A introdução da tecnologia de SBC pode criar em muitos especialistas uma certa resistência a cooperar com o desenvolvimento de outros SBC. Isso porque eles podem achar que: - o computadorpode substituí-los; - o computador pode fazê-los menos importante; - o SBC pode fazer com que as pessoas descubram que elas não são especialistas tão bons como pensavam. Além disso, poderiam se perguntar o que ganhariam ao passar seus conhecimentos para umSBC. Para evitar esse tipo de resistência, é necessário que a organização motive e compense seus especialistas. i) Maior tempo livre Com a introdução de SBC e outras TI, os especialistas e usuários se livram, ou pelo menos otimizam, das tarefas rotineiras, sobrando-lhes mais tempo para se dedicar a tarefas mais nobres. Assim, o homem pode exercitar sua criatividade, reflexão e imaginação. Ele estará livre de tarefas tediosas e sem inspiração, adquirindo mais tempo para atividades significativas. Isso geraria especialistas e usuários mais motivados. j) Melhoria da qualidade A tecnologia de SBC melhora a qualidade de produtos e serviços na medida em que traz maior produtividade para empresa, melhora a qualidade de vida do empregado, estimula sua criatividade, garante maior tempo livre aos especialistas e usuários e dissemina informações na organização. CapA -Impactos e Implicações Organizacionais 103 k) O SBC visto como ameaça O SBC pode ser visto como ameaça não só pelas pessoas que não o utilizam ou não possuem uma especialidade específica, pois elas começam a se sentir inúteis na organização, mas também pelo próprio especialista. que pensa que pode ser substituído por ele. I) Outras considerações Outros impactos que podem surgir se referem a: - qualificação para o trabalho; - treinamento no uso da tecnologia; - desafios; - como o SBC pode enriquecer o trabalho; - como o SBC pode ser introduzido sem desmerecer o trabalhador. 3. PRODUTIVIDADE E COMPETITNIDADE a) Aumento de produtividade A produtividade cresce quando os trabalhadores podem executar suas tarefas com maior rapidez ou com menos interrupções, principalmente nas organizações em que a especialidade capturada é pouco disponível. b) Aumento da qualidade A qualidade cresce com a redução de erros, com a geração de produtos e serviços mais consistentes e com a melhoria na inspeção e controle de qualidade. c) Redução de custos Com o aumento de produtividade e qualidade citados nos itens a) e b) temos, como conseqüência, uma redução nos custos, o que dá maior competitividade aos produtos/serviços, que podem ser oferecidos a menores preços, elevando assim a barreira para entrada de novos concorrentes. A redução de custos pode vir também da redução da necessidade de pessoal especializado. d) Produção em tempo hábil O SBC pode executar uma tarefa que requer respostas rápidas, trazendo agilidade ao processo e permitindo a produção em tempo hábil. e) Aumento da capacidade de produção (I Os SBC permitem melhoria do planejamento, gerando um acréscimo na capacidade de produção e de serviços. Cap.4 - Impactos e Implicações Organizacionais 104 4. GERENTES E TOMADA DE DECISÃO Durante as duas últimas décadas as TI causaram impacto nas atividades gerenciais, principalmente no que se refere a baixa e média gerência, Os SBC, no entanto, causam impacto também na alta gerência. A tarefa mais importante dos gerentes é a tomada de decisões, e o SBC pode mudar a forma como muitas decisões são tomadas por eles. Os impactos mais prováveis nessa área são: - automação de decisões rotineiras; - menos experiência requerida para tomada de muitas decisões; - decisões mais rápidas; - menos necessidade de apoio de especialistas aos altos gerentes; - distribuição de poder entre os gerentes. A tomada de decisões por um computador não é vista como uma ameaça pelos gerentes, mas, ao contrário, como uma ferramenta de apoio, que vem proporcionar-lhes maior tempo livre para se dedicar a atividades mais criativas com maior qualidade e maior beneficio para a empresa Muitos gerentes dizem que o computador permitiu que eles saíssem de suas salas para o "campo", para a "linha de frente", cedendo-lhes tempo livre para conhecer a organização. Percebem também que é possível dedicar-se mais ao planejamento, ao futuro e às estratégias da organização, ao invés de "apagar incêndios", assumindo seu verdadeiro papel. Os SBC podem também mudar o processo decisório e, portanto, o estilo de decisão, o modelo de gestão empresarial. Por exemplo, o SBC pode ser utilizado para checar os manuais e relatórios recebidos pelos gerentes, retirando apenas as informações relevantes que subsidiarão suas decisões. Podem também ser usados no treinamento de gerentes para tomada de decisões através de simulações. Outra implicação com a introdução de um SBC é a mudança gerentes. nas qualificações solicitadas aos Contudo, O'Leary (1987) alerta que o SBC para tomada de decisões não pode ser usado em situações de muita ou extrema complexidade. 5. IMPLICACÕES LEGAIS E PRIVACIDADE Surgem também questões legais a serem analisadas quando do uso do SBC. Por exemplo: - Quem é o responsável pela decisão errada que um SBC possa dar? · A empresa é a responsável por não testar adequadamente o SBC? · As pessoas que desenvolveram o SBC são as responsáveis? · O especialista é o responsável? · O usuário que alimentou os dados de entrada é o responsável? - Pode a empresa obrigar o especialista a cooperar? - O que o especialista ganha passando seu conhecimento para um computador? Cap.4 - Impactos e Implicações Organizacionais 105 Com relação à privacidade das informações: - As informações contidas no SBC podem ser intimas de um determinado indivíduo. E se alguém conseguir entrar no SBC e descobrir informações relativas à vida privada de um determinado indivíduo? E no caso de a alimentação errada de um sistema afetar a reputação de um determinado indivíduo? (Exemplo: SBC com informações para o julgamento de um determinado cliente.) 4.2.2 IMPACTOS E IMPLICAÇÓES 1. AUTOMACÃO E EMPREGO a) WSBC SOCIAIS e o emprego WSBC têm potencial para afetar a produtividade e criar novos empregos, mas também proporcionam a redução de determinados tipos de atividades. Os trabalhadores eliminados pela introdução das TI nem sempre são os mesmos requisitados para o uso do computador e para o desenvolvimento de novas aplicações. Assim, existem duas previsões de impactos na relação WSBC e emprego, uma pessimista e outra otimista: Desemprego macico Wassily Leontief [LE0861 apresenta as seguintes razões para o desemprego maciço: a) a necessidade de mão-de-obra reduzir-se-á drasticamente; b) o nível de habilidade das pessoas com o auxílio da IA reduzirá; c) a IA afetará os empregados de colarinho azul e de colarinho branco em todos os setores, não possibilitando que um setor absorva os empregados de outro; d) as empresas tendem a demitir o pessoal ao invés de tentar uma recolocação (algumas indústrias e principalmente o governo mantêm um número de empregados "ocultos" apenas por razões humanitárias, ou pressões da união, ou diretrizes governamentais); e) a capacidade per capita de consumo de produtos e serviços é limitada e em breve parará de crescer. Aumento dos níveis de emprego Herbert Simon [SIM771 apresenta as seguintes razões para o aumento dos níveis de emprego: a) historicamente, a automação tem resultado em crescimento de empregos, no sentido macro; b) o desemprego é maior em países não industrializados; c) o trabalho, especialmente emprego para ninguém; o profissional e gerencial, pode ser ampliado; portanto, não faltará d) a tarefa de automação de fábricas e escritórios não é imediata e levará algumas gerações; e) muitas atividades não podem ser automatizadas; f) tanto máquinas como pessoas podem ser totalmente empregados; cada um tem suas vantagens e desvantagens; Cap.4 - Impactos e Implicações Organizacionais 106 g) os custos dos produtos e serviços reduzirão tanto que seu consumo aumentará (a automação nunca vai dar conta do aumento crescente de consumo). Ao observarmos a evolução do ser humano e das novas tecnologias, podemos perceber que ela traz efeitos imediatos e efeitos de longo prazo. O desemprego maciço, apresentado por Leontief, representa um dos efeitos imediatos dos impactos causados pela tecnologia, enquanto o aumento dos níveis de emprego, mostrado por Simon, é um efeito de longo prazo, só perceptível após a absorção dos primeiros impactos. 2.0UTROSDMPACTOSSOCUUS Trabalho em ambiente perigoso Os SBC, especialmente quando combinados com sensores e robôs, podem reduzir, ou até mesmo eliminar, a necessidade da presença humana em ambientes perigosos ou desconfortáveis. Oportunidades para deficientes A introdução de SBC pode trazer oportunidades de trabalhos para deficientes fisicos. 4.3 IMPACTOS DOS SBC NO PROCESSO DECISÓRIO O uso do SBC no apoio à tomada de decisão é uma de suas aplicações mais promissoras e, como veremos no capítulo seguinte, uma grande tendência Até porque, hoje, as empresas partem para o uso estratégico das Tl, o que toma necessário o desenvolvimento de sistemas de apoio à decisão. Diante disso, surge o interesse em analisar com mais detalhes os impactos da introdução do SBC no processo decisório. Thomas Lawrence (1991) [LAW91] analisou as dimensões do processo decisório, afetado pela introdução e uso de um SBC. A princípio, Lawrence descreve as dimensões que fazem parte da tomada de decisão. 4.3.1 DIMENSOES DA TOMADA DE DECISÃO De acordo com o trabalho de Hickson et alii (1986) [HIC86], existem duas dimensões no processo de tomada de decisão: 1. COMPLEXIDADE Um problema pode ser definido em termos da sua complexidade. Problemas altamente complexos demandam grandes quantidades de informações raras e especialidades, enquanto problemas simples, não. CapA - Impactos e Implicações Organizacionais 107 2. POLÍTICA As partes interessadas e seus objetivos determinam a situação política. Quando os objetivos das partes poderosas conflitam, a atividade política associada ao processo decisório cresce. Essas duas dimensões são compostas por uma série de fatores que contribuem para o crescimento ou redução dessas dimensões: 1. COMPLEXIDADE A complexidade da decisão depende de sua raridade, da gravidade de suas conseqüências, da amplitude e variedade das informações e da natureza do retomo. Esses fatores dependem do envolvimento dos atores. É a percepção de seu envolvimento que determinará a natureza do processo de tomada de decisão. Raridade e gravidade das conseqüências A raridade de um determinado tipo de decisão se apresenta como um fator que aumenta sua complexidade. Quando o fato é novo, ou seja, quando não houve uma situação precursora, o que ocorre é o desconhecimento dos verdadeiros impactos de uma decisão e da difusão de suas conseqüências. A gravidade das conseqüências de uma decisão e a sua difusão têm de ser levadas em conta no momento da decisão, e também a extensão com que a decisão influencia os parâmetros das decisões futuras. Tais fatores a tomam mais importante e, portanto, mais complexa. Amplitude e variedade das infonnações Sabe-se que, quanto maior a quantidade de informações associadas a uma situação de decisão, maior a complexidade para o raciocínio humano. Portanto, a natureza do problema é que determina o limite de racionalidade. Quando a tendência é estreitar a racionalidade, parte-se para comparações sucessivas limitadas, em busca de soluções. Natureza.do retomo Esta questão está relacionada ao comprometimento, ao retomo que terá o tomador de decisão. O comprometimento é maior em situações em que os riscos são menores e os beneficios maiores e imediatos, e os custos são distantes. Isso significa que, em situações de extrema complexidade, que envolvem riscos significativos, a tendência é de maior dificuldade de comprometimento. 2. POLÍTICA A política envolvida em uma tomada de decisão é composta pelos seguintes fatores, segundo Lawrence: desequilíbrio de poder, visibilidade, paridade de sistemas e grau de institucionalização. Desequilíbrio de poder A política é a extensão com que a "influência" afeta os resultados de um processo de tomada de decisão [HIC86]. Quanto maior a disparidade de poder entre as partes envolvidas na decisão, maior será o nível de política. Cap.4 «Impactos e Implicações Organizacionais 108 Visibilidade A dimensão política numa tomada os atores são capazes de observar "visibilidade". Um alto nível de processo de decisão, que se toma de política envolvido. O nível de comprometimento pública. de decisão organizacional pressupõe um contexto social em que o comportamento dos outros atores, o que chamamos aqui de visibilidade produzirá uma ampla consciência e interesse pelo um fator importante dentro desse .contexto, aumentando o nível com uma decisão é, com freqüência, crescente com a exposição Quanto mais o problema permite que a pessoa apareça, maior o interesse político, o que gera conflitos e até competições internas na organização. Paridade de sistemas Quando uma organização possui sistemas pares um do outro, as ações podem-se anular se os interesses de um grupo não forem os mesmos do outro, o que reduz a dimensão política do problema Portanto, o grau de paridade dentro de uma organização, e entre uma organização e seu ambiente, constitui um importante determinante político na tomada de decisão organizacional. Institucionalização Trata-se da ligação do indivíduo com a estrutura organizacional. O indivíduo, atuando em seu campo (seu departamento), sofre menos influência em sua tomada de decisão, pois se encontra dentro dos seus limites de ação. 4.3.2 IMPACTOS DOS SBC NA TOMADA DE DECISÃO A introdução de um SBC tende a mudar a dinâmica da tomada de decisão naquele domínio. De acordo com Lawrence, ocorre uma redução tanto na complexidade, quanto na política. Hickson et alii [HIC86] argumentam que o decréscimo em ambas as dimensões leva a um processo decisório maisfluido . Analisemos as dimensões e fatores que influenciam a tomada de decisão com a introdução do SBC. 1. COMPLEXIDADE Raridade Quando a situação é rara, mas não complexa, o SBC não fará muita diferença. Mas quando a situação é rara e complexa, a análise do problema pelo SBC trará subsídios que facilitam a decisão. Portanto: Quando a situação é rara e complexa, o SBC reduz a raridade percebida de uma situação de decisão. CapA - Impactos e Implicações Organizacionais 109 Gravidade das conseqüências A implementação de um SBC leva à padronização do problema, reduzindo dessa forma a gravidade percebida das decisões. Portanto: A introdução do SBC reduz a gravidade percebida da situação de decisão. Amplitude das infonnações O SBC pesquisa o espaço do problema através de uma base de conhecimentos imensa, referentes à interpretação de especialistas de fato. Essa coleção de conhecimentos é interpretada por um conjunto de regras que podem ser gerenciadas. O SBC codifica a ínformaçâo disponível, dando ao problema uma aparência estruturada Exemplo: o SBC Stratassist (Hall, 1987) [HAL87] atua com um domínio amplo e complexo, codificando a formação do processo estratégico. Aplicando a cadeia de Porter (1980) para o processo, o Stratassist leva a uma tomada de decisão estratégica. Portanto: A introdução do SBC reduz a amplitude percebida da situação de decisão. Variedade de informações Existem muitas fontes diferentes de informações relevantes e/ou informações relevantes em fonnatos e formas diversas. A variedade pode implicar amplitude, mas o inverso não é verdadeiro, pois podemos ter uma grande quantidade de informações homogêneas de uma única fonte. Quando existem várias formas de informações, múltiplos SBC podem ser usados para analisá-las. Bayer et alii (1988) [BAY88] descreveram um SBC "projetado para investigar o planejamento das campanhas promocionais de vendas ao consumidor". O sistema trata informações de diversas fontes (dados de pesquisa de 34 especialistas em promoção e informações empíricas), integra as várias entradas de informações e produz um plano promocional para um detenninado produto com a performance de um MBA em marketing. Portanto, a variedade de informações do problema é bem manipulada pelo SBC. Portanto: A introdução do SBC reduz a variedade percebida de uma situação de decisão. Natureza do retomo Quando a complexidade e a política envolvidas na questão são altas, o SBC atua como fator redutor dessas dimensões, concede legitimidade à interpretação das informações e toma mais certo o retomo do processo de decisão, diminuindo riscos e reduzindo ambigüidades. Aumenta, portanto, o comprometimento. No caso de uma decisão pouco complexa e com pouca influência política, a presença do SBC não afeta de maneira relevante a natureza do retomo. Portanto: Em situações de alta influência política e alta complexidade, o SBC reduz a ambigüidade associada à decisão. CapA <Impactos e Implicações Organizacionais llO 2. POLÍTICA Desequilíbrio de poder A distribuição de poder entre os participantes é parcialmente determinada pelo seu acesso às informações e aos especialistas. O SBC é capaz de disseminar conhecimento e, portanto, de reduzir o desequilíbrio de poder. Quando o SBC apóia um tomador de decisão de baixa hierarquia, também reduz o desequilíbrio de poder com o superior dessa pessoa, pois :ficamais di:ficilinfluenciar a decisão do subordinado ou alterá-la quando a decisão desse subordinado está respaldadallegitimada por um sistema Portanto: A introdução do SBC reduz o desequilíbrio de poder entre os participantes. Paridade de sistemas O SBC codifica, padroniza e automatiza decisões. Portanto, mesmo em situações complexas, sua introdução produz mais ordem e estabilidade. O Stratassist implementa uma abordagem geral para o planejamento .estratégico, que daria a impressão de que a formação de uma estratégia de negócios é fácil de ser entendida, uma atividade rotineira. Portanto, a introdução de um SBC promove uma percepção de ambientes pares, onde as ligações entre ação e conseqüência são explícitas e entendíveis. Essa percepção toma o pensamento mais racional do que político. Portanto: A introdução do SBC aumenta a percepção de sistemas pares em um ambiente organizacional. Institucionalizacão O SBC toma o conhecimento - as regras - mais institucional e menos individual. Portanto, reduz a política. Portanto: A introdução do SBC aumenta o nível de institucionalização associada com a situação de decisão. Pelos resultados da análise de Lawrence, pode-se concluir que a introdução do SBC na organização traz, claramente, melhorias ao processo de decisão, contribuindo para seu maior dinamismo e fluidez. Na figura 4.2 descrevemos os impactos causados pelos SBC nas dimensões e os fatores que in:t1uenciama tomada de decisão. CapA «Impactos e Implicações Organizacionais IJ1 IMPACTOS DOS SBC NA TOMADA DE DECISÃO COMPLEXIDADE Reduz amplitude Reduz variedade POLÍTICA Aumenta o nível de institucionaIização Reduz percepção da raridade Aumenta a percepção de paridade de sistemas Reduz a percepção da gravidade das conseqüências Reduz o desbalanceamento de poder Fig. 4.2 Impactos dos SBC na tomada de decisão. 4.4 EXEMPLO REAL DE IMPACTOS E IMPLICAÇÓES CAUSADOS POR UM SBC Os autores nos apresentam uma série de impactos e implicações causados pela introdução dos SBC no ambiente organizacional. É interessante, no entanto, vermos exemplos práticos desses impactos. Aqui apresentamos um artigo de Sviokla [SVI90] que examina os impactos organizacionais provocados pela implementação do XCON na Digital. O XCON é um sistema desenvolvido pela Digital Equipment Corporation, para configuração de computadores PDP e VAX, e um dos exemplos clássicos de um SBC bem-sucedido, principalmente por causa dos beneficios financeiros que traz. O XCON economizou, de 1980 a 1985, mais de US$ 15 milhões para a Digital. Para melhor entedennos os impactos causados pelo XCON, vamos rapidamente resumir quais são as entradas desse sistema, qual o processamento por ele realizado e quais as suas saídas. Para maiores detalhes sobre o sistema XCON, ver [SVI90]. Entradas do XCON - Pedidos do VAX - Pedidos do PDP - Informações dos produtos Digital - Guia de configuração da engenharia e marketing Processamento do XCON - Adiciona ou elimina componentes necessários para completar o pedido (comentando as razões de suas ações) - Designa cada componente para sua locação correta CapA «Impactos e Implicações Organizacionais 112 - Calcula, configura layout do cabo, comprimento, conexões - Calcula o endereço dos vetores (endereço lógico das opções no computador) SaidasdoXCON - Itens de linha sumarizados do pedido - Desenhos detalhados da configuração dos gabinetes, caixas e painéis - Textos explicativos sobre: - partes desnecessárias na configuração - partes poupadas - partes adicionadas necessárias para completar - partes que por razões técnicas não foram configuradas - endereços e vetores - controles não utilizados - caixa de energia não utilizada Um primeiro resultado observado pelo uso do SBC XCON foi que a extensão e a precisão das saídas ficaram muito mais completas do que quando realizadas pelo homem. Além disso, a introdução do XCON trouxe uma série de outros impactos e implicações organizacionais: a) Sistemática de configuração substituída Com a análise do processo, a Digital realizou uma pequena "reengenharia" em suas atividades de configuração. A empresa enfrentava um grande problema antes da introdução do XCON: o aumento do número de pessoal de configuração. Contava com 50 a 60 especialistas na área de configuração de computadores e previa que esse número pudesse aumentar até 200 no início dos anos 80. Com a implantação do XCON, o processo de configuração tomou-se quase todo automático. No sistema anterior a capacidade de configuração era determinada pela quantidade de staff disponível para o processo, sua configuração era limitada pelo número de pessoas treinadas e o total de configuradores tinha de ser suficiente para atender os picos de demanda. O XCON trouxe um parâmetro diferente. A capacidade passou a ser limitada somente pelas restrições de hardware e software, podendo atender a altos picos de demanda de configuração. A empresa, então, pôde usar o talento das pessoas para customizar, o que antes só seria possível com uma estrutura organizacional ainda mais monstruosa. Essa nova sistemática trouxe impactos do tipo: menos vagas na configuração, maior produtividade, surgimento de uma nova área de trabalho (a área de SBC e customização) e uma nova filosofia de trabalho. b) Papéis e responsabilidades deslocados Os responsáveis pelo SBC ganharam mais responsabilidade, principalmente com relação à sua manutenção. Um dos gerentes de software da Digital comentou: "O XCON é o único SE que eu Cap.4 «Impactos e Implicações Organizacionais conheço hoje, cujas luzes financeiras tornariam-se responsabilidade" . 113 foscas se fosse desligado. É uma tremenda Os especialistas também saíram ganhando: tiveram o seu conhecimento organizado e foi possível criar uma linguagem comum entre eles, favorecendo a troca de idéias e, portanto, o enriquecimento dos conhecimentos. Por outro lado, os técnicos que apoiavam os especialistas na configuração tiveram seu trabalho reduzido. Antes tinham de se envolver com vários setores e saber de tudo, o que atualmente não é mais necessário. Eram constantemente consultados; agora, são bem menos. Portanto, a criação de novos perfis de funcionários foi outro impacto do sistema c) Desenvolvimento de um sistema de manutenção fonnal Foi criado um staff de 40 programadores para a manutenção da base de conhecimentos do XCON, que, devido à natureza do produto, teria de ser quase 50% reescrita anualmente. Assim, outro impacto foi a criação de uma nova função/estrutura na empresa. Como podemos verificar, o caso do XCON é um exemplo real dos impactos que a introdução de um SBC pode provocar em uma organização e para os quais ela deve estar preparada. 4.5 ANTEVER E PREPARAR-SE PARA OS IMPACTOS DOS SBC Sem dúvida,' os impactos e implicações organizacionais sempre ocorrem com a introdução de novas tecnologias. Porém, o gerente pode antecipar-se a essas resistências iniciais para tentar reduzi-las ou, até mesmo, tirar proveito delas. Devem ser tomadas duas precauções na introdução de uma tecnologia [BEE87]: a) as expectativas devem ser realistas; b) as aplicações desenvolvidas devem ser significativas para a organização. Annabel Beerel [BEE87] define grupos de pessoas resistentes que devem ser considerados: • alguns especialistas - sentem que irão perder suas habilidades para o SBC; • não-especialistas - sentem que terão menos oportunidades de desenvolvimento de mostrar suas habilidades; e menos chances • alguns técnicos - quando o SBC está fora do seu departamento, causando perda de poder; • alguns usuários - aqueles que resistem ao computador problemas com sistemas; • pessoal do treinamento - o SBC, proporcionando de modo geral ou porque já tiveram auto-aprendizado, Deve-se buscar a realização de um trabalho de conscientização em potencial. pode reduzir o seu papel. e educação das pessoas resistentes Cap.s - Impactos e Implicações 114 Organizacionais Para se realizar uma avaliação geral dos impactos da introdução de um SBC, Annabel propõe considerar as inter-relações de uma matriz de duas dimensões (fig. 4.3 ). 1. Trabalho 3. Relacionamento 4. Recompensa 5. Aspectos psicológicos 1. Principais partes interessadas 1-_+ __ +-_-1__ +- 2. Influenciadores 1-_+ __ +-_-1__ +- 3. Especialistas, 1--+--+---1---+---- 4. Usuários afetados 1.-_+ __ 5. Líderes de opinião .1..-_-L __ .1..- de decisões conselheiros Fig. 4.3 Avaliação dos impactos da introdução de um SBC. o eixo x apresenta as questões-chaves no desenvolvimento de um SBC: l. Trabalho: considerar as prováveis mudanças nos métodos, procedimentos, qualidade, padrões, tempo e relatórios como conseqüência da introdução do SBC. 2. Físico: considerar os impactos no ambiente físico de trabalho das pessoas. Alguém terá de mudar de escritório? Alguém será transferido para outro departamento? Haverá necessidade de trabalhar com equipamento diferente? As pessoas tornar-se-ão mais dependentes do computador? 3. Relacionamento: explorar o que pode acontecer com os grupos existentes. Poderão eles ser promovidos/ demitidos? As pressões dentro do grupo se alteram? As pessoas podem ser consideradas de forma diferenciada? Esses fatores têm importância à parte no caso dos especialistas? 4. Recompensa: considerar quais os retornos para a organização e para todos os indivíduos potencialmente envolvidos. Os retornos se referem às trocas que podem ocorrer no processo? 5. Aspectos psicológicos: considerar se essa nova maneira de fazer as coisas afetaria os valores da organização e do indivíduo. Isso pode ter relação com a necessidade dos indivíduos de se sentirem parte da sociedade e de se auto-realizarem? Particularmente, os especialistas envolvidos na construção do sistema estão se expondo a novas e amplas críticas, das quais até então eram poupados. CapA «Impactos e Implicações Organizacionais o eixo y apresenta 115 as pessoas potencialmente envolvidas: 1. Partes mais interessadas - estas parecem ser: - o gerente que toma as decisões; - aqueles que possuem um interesse nos resultados; - aqueles que se envolvem no uso do sistema; - aqueles responsáveis pela implementação; - aqueles responsáveis pela manutenção; Todos estes devem ser diretamente representados quando algumas de suas áreas for afetada. 2. Influenciadores de decisão: são pessoas mais experientes, seniores, que têm interesse participar das decisões, sempre desejam ser consultados e não gostam de ser desapontados. 3. Especialistas. conselheiros: são as pessoas que possuem conhecimento ajudar no projeto. Freqüentemente possuem um grande interesse. e/ou habilidades em para 4. Usuários afetados: são pessoas direta ou indiretamente afetadas pela introdução do SBC - vão operar o sistema e dirão se o aceitam ou o rejeitam. 5. Líderes de opinião: são pessoas que existem em todos os níveis da organização. Podem não ter tido participação na decisão, porém têm grande influência nos "bastidores" da implementação. Não se deve ignorar tais pessoas! Elas geralmente dominam o sistema de informações informal, têm poder de persuasão e uma ampla influência no seu ambiente. Portanto, devem-se avaliar as mudanças e os impactos causados no ambiente de trabalho e 1m organização e como as pessoas estão sendo afetadas. Os grupos afetados devem ser envolvidos e questionados antes e durante o desenvolvimento do SBC, minimizando resistências. Birch [BIR87] ainda sugere: a) Educar os empregados sobre como o SBC irá ajudá-los; assim eles apoiarão sua implantação entusiasticamente. b) Ter em mente que os especialistas prestes a se aposentar apreciarao o fato de seus conhecimentos serem capturados, pois se sentirão úteis. Mas os especialistas ativos precisam de uma motivação adicional. É necessário salientar os beneficios que o SBC trará, como a eliminação de tarefas repetitivas e monótonas. c) Uma vez "vendido" o SBC, não cometer o erro de reservá-lo somente à elite. Permitir que toda a organização tenha acesso ao projeto, acumulando apoio e simpatia à tecnologia Comunicar seus planos e chamar os representantes de departamento para deles participar. Com mais pessoas envolvidas, é possível ter uma força de trabalho experiente e uma rede de empregados construída para comunicar o sucesso do projeto do SBC ao resto da organização. 116 Cap.4 - Impactos e Implicações Organizacionais Vejamos a seguir como minimizar tais impactos e implicações organizacionais envolvendo o homem no desenvolvimento do SBC. 4.6 MINIMIZAR IMPACTOS ENVOLVENDO O HOMEM NO DESENVOLVIMENTO DOSBC o desenvolvimento de um SBC, segundo Woherem [WOH91], é composto de quatro dimensões: TÉCNICA Hardware Software Ferramentas Shell Periféricos Comunicações SOCIAL / Tarefa Habilidade Controle Satisfação no trabalho ~ Eliminação no trabalho ~~fu~t~e~m~çião~s~o~c~ia~l ~ ~ / NEGÓCIOS Custo Competição Disponibilidade de recursos Otimização dos recursos usados Finanças ~ ~ ORGANIZACIONAL Estrutura Estratégia Filosofia gerencial Cultura organizacional Espírito de equipe Pessoal +---+ Interações SE/SBC Fig.4.4 Dimensões do desenvolvimento de SE/SBC. A equipe de desenvolvimento e responsáveis pelo projeto, em geral, preocupam-se muito com a dimensão técnica do desenvolvimento. de SBC,.e com a dimensão do negócio. Porém, são poucos CapA - Impactos e Implicações Organizacionais 117 os que consideram as dimensões sociais e organizacionais. Atualmente, entretanto, diante dos impactos sentidos pelas organizações com a introdução da tecnologia e seus beneficios a longo prazo, vem crescendo o interesse por elas. Metodologias de desenvolvimento como o KADS já buscam considerar todas as quatro dimensões no projeto de desenvolvimento do SBC. Assim, em 1988, Gordon [GOR88] considerou os aspectos humanos nas etapas tradicionais de desenvolvimento do SBC. Esse autor afirmou que a maior parte dos que desenvolvem de SBC é extremamente técnica e negligencia a satisfação do usuário, do cliente. Eles são altamente especializados na tecnologia, têm alto potencial de aprendizado e bom raciocínio, porém não percebem toda a complexidade do sistema que desenvolvem. Por exemplo: um SBC realiza uma série de interfaces com um sistema maior no qual está.será inserido. Essas interfaces não parecem complexas à aqueles que desenvolvem; contudo, para o usuário são bastante complicadas, já que são totalmente diferentes do que ele conhecia até então. Essa diferença leva ao desenvolvimento de um SBC de difícil aprendizado e uso, no qual as informações são colocadas à disposição do usuário sem helps de consulta. Esses sistemas geralmente são caros, mas inaceitáveis do ponto de vista.do usuário, que simplesmente passa a não consultá-los. e Essa negligência com o usuário no processo de desenvolvimento uma das principais razões que fazem com que apenas poucos sistemas tenham utilidade no mundo real. A maioria deles fica no protótipo. Na realidade, considerar o fator humano é um esforço, pois não existe uma regra rígida para atender ao usuário. Porém, algumas linhas gerais, princípios e insights são apresentados pelo autor, que considera cinco etapas: o projeto do SBC, as necessidades de informação, o projeto da interface e a utilidade do sistema. A) O projeto do SBC (o processo de desenvolvimento) 1. Especificação do problema: similar ao processo da engenharia tradicional, o projeto do SBC envolve a especificação do problema, os objetivos do sistema, suas restrições, etc. Muitas vezes a especificação do problema é definida sem a participação do usuário. O resultado é um SBC que atende apenas a uma estreita fatia do domínio do problema Portanto, o problema só pode ser definido após uma extensa e sistemática entrevista. com os usuários finais. 2. Análise de tarefas: identificar as tarefas fisicas e psicológicas e as subtarefas associadas que deverão ser realizadas pelo homem e/ou pela máquina de modo a atender as necessidades do projeto. 3. Alocacão de tarefa: determinar quais subtarefas são mais bem executadas pelo homem e pela máquina. - Muitas vezes a tarefa automatizada pelo SBC é a parte mais interessante para o homem, restandolhe apenas as tarefas monótonas. Exemplo: no SBC "Airline Cockpit Design", em que o homem tem de ficar sentado e, passivamente, monitorar o sistema, verificou-se que o desempenho do usuário cai, pois sua motivação diminui. - Outro fator refere-se ao SBC utilizado na solução de problemas dificeis. O que ocorre, por vezes, é que o SBC é "vendido" como solucionador de problemas. Porém, quando o usuário vai utilizá-lo Cap.4 - Impactos e 'Implicações Organizacionais 118 para solucionar problemas difíceis, percebe que o sistema não consegue resolvê-los satisfatoriamente. Isto é, o SBC não resolve os verdadeiros problemas do usuário. 4. Detenninação de necessidades informais: identificar a informação que o usuário necessita para executar as subtarefas. 5. Aplicacão dos princípios de fatores humanos no projeto da interface: otimizar a interface homem-máquina. B) Necessidades de informado Os usuários necessitam de três tipos de infonnação: 1. dados para executar subtarefas alocadas ao usuário; 2. dados para suporte à decisão; 3. exploração, explicação de corno o SBC chegou àquela conclusão. A explanação, no entanto, não satisfaz o usuário, não lhe permitindo determinar o valor do resultado. Esse tipo de explicação, que é apenas de uma varredura das regras, torna os usuários incrédulos em relação ao sistema. Eles não se sentem confortáveis em usar um SBC quando não conseguem entender corno ele "raciocina". C) Projeto interface Todo o usuário possui um objetivo ao utilizar um sistema e deseja saber corno interagir com ele para atingir tais objetivos. É preciso que a interface homem-máquina seja psicológica e fisicamente fácil de ser utilizada e compreendida pelo usuário. O SBC deve possuir "ajudas" para que seu usuário possa se localizar com relação aos próximos passos que devem ser executados. A interface do SBC deve ser projetada de maneira a não aumentar a sobrecarga mental do usuário. D) Utilidade do sistema O usuário, além de envolver-se com o desenvolvimento do SBC, tem um papel importante no teste e avaliação do sistema. Freqüentemente os sistemas são recebidos com uma certa resistência por parte dos usuários. A avaliação e os testes realizados previamente por eles permitem que entrem em contato e se comprometam com o desenvolvimento do sistema, reduzindo as resistências. Nesse momento é possível avaliar inconsistências de definições, interface e performance e certificar se o SBC será realmente utilizado pelo usuário. A completa avaliação do sistema envolve medidas objetivas e subjetivas. Objetivas: análise de erros, tempo de resposta, padrões usados, etc. Subjetivas: Shortfille [SH083] sugere seis questões implicitamente fonnuladas pelo usuário: a) O desempenho do sistema é confiável? b) Eu preciso do sistema? c) O sistema é de fácil e rápido uso? d) Ele ajuda sem ser dogmático? e) Ele justifica suas recomendações de modo que eu possa decidir por mim mesmo o que fazer? Cap.4 <Impactos e Implicações Organizacionais 119 f) Ele foi projetado para fazer com que me sinta confortável quando o utilizo? Prerau [PRE90] sugere uma série de checklists para a avaliação do SBC pelo usuário. A melhor maneira de certificar-se do sucesso na implementação do sistema é envolver o usuário durante todo o processo e, principalmente, fazer tais questões no início do projeto aos usuários potenciais. As características desejáveis de maneira geral para certificar o uso e a aceitação do SBC são colocados por D.A. Nonnan [NOR86]: - O SBC deve ser visto como uma ferramenta ao usuário e não como algo que venha a substituí-lo. - O sistema deve facilitar as tarefas do usuário. - O usuário não está pronto para se adaptar ao sistema. Portanto, o sistema deve se adaptar ao usuário e à sua situação corrente. Isso requer flexibilidade, capacidade de adaptação ao nível de especialidade e preferência de estratégias do usuário, um banco de dados que possa manipular grande quantidade de problemas, explanações simples. - O SBC deve ser projetado para reduzir a carga de trabalho mental e não para aumentá-la. - A interface do SBC com o usuário deve ser amigável, inteligível, com o uso de recursos gráficos, linguagem natural. - Deve haver um treinamento para utilizar o SBC, que o tome fácil e familiar ao usuário, reduzindo resistências e aumentando sua interação com o sistema. - No futuro, uma característica importante é a capacidade de aprendizado, porque é dificil construir um SBC abrangente, e os usuários não aceitam que ele atue apenas sobre um domínio muito específico. A capacidade de aprendizado trará motivação ao usuário para interagir freqüentemente com o sistema, "ensinando-o" e, ao mesmo tempo, aliviando a tarefa de manutenção a ser realizada pelo engenheiro do conhecimento. Afinal, a manutenção não tem se mostrado tão fácil. - Nas etapas de manutenção, é crítico, da mesma forma, o envolvimento do usuário, como ocorre no desenvolvimento. 4.7 ESTUDO DE CASO Um estudo de caso bastante interessante, envolvendo a questão da aceitação do usuário ao SBC, foi desenvolvido por Jagodzinski et alii [JAG90]. O objetivo acadêmico desse estudo foi explorar as questões da aceitação do usuário com relação à implementação de um SBC para apoio a decisões complexas no ambiente de trabalho e desenvolver técnicas para enfrentá-las. A premissa dos autores é que, quando da introdução de um SBC no ambiente de trabalho, emergem, como já pudemos observar nos itens anteriores, além das questões meramente técnicas de credibilidade, questões relativas à aceitação do sistema pelos usuários. Esse fato é particularmente verdadeiro quando os usuários são leigos em computação e SBC. CapA «Impactos e Implicações Organizacionais 120 o estudo foi realizado com a identificação de questões e abordagens que surgiram durante o projeto piloto de um SBC patrocinado pelo Devon County Council para auxiliar a administração de casos de abusos a menores de idade. 4.7.1 O PROBLEMA Os casos de abuso a menores se dividem em três etapas: a primeira é a detecção do problema, a segunda, a tomada de uma decisão e a terceira, a solução do problema Neste caso particular, o grande problema enfrentado pela organização era a escassez de assistentes sociais. Apesar de os casos de abusos de menores se apresentarem apenas como 5% dos problemas relatados à assistência social, eles consumiam 80% dos recursos humanos da equipe de assistentes. A administração dos casos de abuso de menores é bastante dificil devido à grande variedade de maneiras como podem ocorrer e da enorme amplitude das circunstâncias envolvidas no caso. o SBC poderia auxiliar os assistentes sociais de duas formas: 1. Provendo uma estrutura organizada de procedimentos e checklists assistentes sociais devem considerar, com base nas evidências disponíveis. das questões que os 2. Provendo informação adicional sobre a provável relevância de alguns aspectos de evidência (ver fatores abaixo) derivados de estatísticas nacionais e pesquisas. Esse conhecimento, entretanto, não pode ser usado como um prognóstico. As informações servem, simplesmente, para alertar o assistente social dos possíveis problemas. Fatores relativos à criança Fatores familiares, -idade - tipo de emprego -sexo - desemprego - peso de nascimento - registro de violência criminal - mudanças de peso - tamanho da família - problemas anteriores com a policia - renda Fatores de stress - discordâncias familiares - uso de álcool, drogas - expectativas não-realistas - histórias psiquiátricas - separação - idade dos filhos muito próxima - muitos filhos Cap.4 -Jmpactos e Implicações Organizacionais 4.7.2 MULTIDIMENSÔES DA ACEITAÇÃO DO 121 usuouo Além das dificuldades técnicas da implementação do SBC, os desenvolvedores enfrentam também dificuldades na aceitação do sistema pelos usuários, no caso os assistentes sociais e a organização como um todo, ou seja, o Departamento de Serviços Sociais. Realizaram então um exame focalizado das questões relativas à aceitação do usuário por meio do qual conseguiram distinguir diferentes dimensões que compõem a questão: a) Responsabilidade e apoio Quando o SBC apóia as decisões com relação ao bem-estar da criança, quem é o responsável pela decisão? No sistema existente, a responsabilidade das decisões fica distribuída pela hierarquia da organização, do supervisor dos assistentes sociais para baixo. Na prática, a decisão crucial é dividida por toda a equipe de assistentes sociais. Ambas as formas de divisão das responsabilidades são vistas como parte vital do trabalho do assistente social. b) Credibilidade e validade O conhecimento relevante está presente de um modo apropriado e válido? Não se pensa em projetar um SBC que possa identificar com precisão os casos de abuso de menores. Contudo, parece possível projetar um sistema que racionalize o modo como as informações são coletadas e armazenadas, proporcionando uma rota mais estruturada via planejamento e administração do caso. c) Organizacional O SBC afeta os papéis existentes, as linhas de comunicação e a autoridade na organização? O estilo tradicional de conferências da equipe para estudo do caso será complementado por um diálogo on-line com o SBC, um novo participante que traz facetas do especialista, as quais não eram disponíveis anterionnente nesse nível. Os participantes tradicionais podem reagir à introdução do sistema achando que ele não traz beneficios ao processo decisório. d) Compreensão do usuário O usuário sabe como usar um SBC, e até mesmo o computador, e a natureza dos conselhos dados pelo sistema? A aceitação do sistema pelo usuário depende muito de sua interpretação/entendimento de como ele deve ser usado. O SBC pode produzir explicações com relação às suas decisões. 4.7.3 OS PARTICIPANTES O sistema vai impactar os diferentes participantes do processo de modo diferenciado. Cap.é - Impactos e Implicações Organizacionais 122 Os especialistas: ficam apreensivos com relação às informações que passam ao SBC (não sabem se estão sendo representadas corretamente ou não). Por outro lado, sentem-se como que contribuindo grandemente para auxiliar a solução dos problemas das crianças que sofrem tais abusos. são sensíveis quanto às implicações organizacionais que o sistema possa trazer, principalmente os impactos com relação aos recursos, ou seja, o SBC pode tirar a sobrecarga da equipe hoje existente. Os gerentes: Os assistentes sociais que atuam em campo: sentem-se sobrecarregados atualmente e consideram o trabalho dos casos de abusos de menores bastante "estressante" e de enorme responsabilidade, principalmente ao pensar que uma decisão errada pode provocar conseqüências terríveis à criança envolvida. Tais usuários também relatam que são inexperientes no uso do computador e de SBC. Eles estão prestando maior atenção para entender o papel que o SBC terá como conselheiro do processo decisório. 4.7.4 A QUESTÃO DA RESPONSABILIDADE E APOIO A questão da responsabilidade pelas decisões apoiadas pelo SBC foram logo contempladas no início do projeto. Decidiu-se que o SBC atuaria como um suporte, conselheiro, e que a decisão ficaria a cargo dos assistentes sociais e seus gerentes. Com o envolvimento dos usuários, porém, houve um esclarecimento muito grande do papel do SBC. No início do projeto pensava-se que o assistente social poderia sentar-se diante do SBC e resolver o problema. Verificou-se que tal situação não era verdadeira; era necessária uma equipe trabalhando, apoiada pelo SBC. No início do projeto o grande objetivo do SBC era apoiar a primeira fase do trabalho, ou seja, a detecção do problema e suas variáveis. Porém, percebeu-se que o SBC poderia dar um grande apoio na terceira fase do caso, ou seja, na determinação de um planejamento a longo prazo como solução. E por esse segundo papel é que houve um grande entusiasmo dos assistentes sociais. 4.7.5 A QUESTÃO DA REPRESENTAÇÃO DO CONHECIMENTO A credibilidade e a validade do SBC dependem da representação exata do conhecimento, e de diferentes tipos de conhecimento. Durante o estudo verificou-se três conjuntos de conhecimentos: o conhecimento sobre a criança e o caso, o conhecimento sobre a família e as regras de inferência. A diversidade de conhecimentos e a importância em representá-los com confiabilidade, além da necessidade de que o sistema seja executável em um ambiente de relativo baixo custo, levaram à escolha de uma ferramenta de desenvolvimento. Decidiu-se pelo uso de um shell que não fosse muito caro, mas que ao mesmo tempo tivesse um ambiente de desenvolvimento poderoso. No caso, o shell escolhido foi o SMALLTALK, executado em um mM PS2/50. CapA - Impactos e Implicações Organizacionais 123 4.7.6 A QUESTÃO ORGANIZACIONAL o equilíbrio de uma orgaai zação quase sempre é mudado com a introdução de uma inovação, como um sistema de informações automatizado de grande amplitude. E esse problema deve ser contemplado na metodologia de desenvolvimento do sistema. Algumas medidas foram tomadas para evitar problemas organizacionais: a) Informar os usuários em potencial (gerentes e assistentes sociais) quanto à natureza das propostas do SBC desde o início do projeto e durante todas as suas fases. Discussões informais, apresentações e circulares foram utilizados. Foi necessário "vender" a idéia em todos os níveis da organização. Considerou-se também: - se o projeto consumiria grande tempo do grupo de staff; - se o. projeto final aliviaria a pressão causada pelos casos de abuso de menores à equipe de assistentes sociais. b) Pesquisou-se as atitudes e preconceitos de todos os usuários em potencial através de um questionário. Esse questionário foi distribuído, mas ainda não havia sido recolhido pelos autores. A seguir alguns exemplos de questões: 2. Se um SBC é usado como parte do seu trabalho, ele poderia prover-lhe um guia, uma estrutura do problema? Eu acho que oSBC poderia reduzira estruturação do problema. Não fará nenhuma diferença. Eu procuro por algo que possa me ajudara guiare estruturar o problema. 13. Você acha que o uso de um SBC no seu trabalho possa afetar suas oportunidades de consultar seus colegas? OSBCme conduziria a muito menos oportunidad esde consultas a colegas. Não espero nenhuma . mudança significativa O SBC me conduziria a muito mais oportunidad esde consultas a colegas. .. CapA -Impactos e Implicações Organizacionais 124 c) As respostas do questionário serão analisadas para identificar as ameaças sentidas pelos usuários, seus preconceitos e expectativas com relação à implementação do SBC. d) Concentrar-se no projeto e implementação do SBC, eliminando ou evitando características que possam causar problemas, como, por exemplo: - permitir aos usuários aprender a usar o sistema com privacidade, para que não se exponham a críticas nesse estágio; - ter certeza, o quanto antes, de que o SBC não vai tirar as características das tarefas dos usuários, como sua habilidade e a possibilidade de organizar seu tempo e suas prioridades; - proteger o sistema para que o assistente social possa ser o dono do seu próprio caso; - integrar o SBC com a base de dados de clientes, já existente, evitando a necessidade de entrada adicional e repetitiva de dados; - projetar uma interface o mais amigável possível; - envolver o usuário, o máximo implementação do SBC. possível, 4.7.7 A QUESTÃO DA COMPREENSÃO DO em todos os estágios de desenvolvimento e ususato Os autores ainda não desenvolveram a interface, mas já existem várias propostas. Pretende-se fazer uso de menus, mapas e recursos gráficos para facilitar a navegação do usuário pelo sistema O sistema também fará perguntas ao usuário, como ocorre com o SBC MYCIN. As explicações consistirão de sentenças encadeadas de regras que foram utilizadas pelo SBC. 4.7.8 CONCLUSÃO DO ESTUDO DE CASO Os autores confirmam que a questão da aceitação do SBC pelos usuários neste tipo de problema é crucial para seu desenvolvimento e implementação. A abordagem utilizada pela equipe de desenvolvimento do sistema foi centralizada no usuário e tentou-se, o máximo possível, levar em consideração as dimensões percebidas por eles. O relacionamento com os usuários só melhorou o trabalho do projeto em vez de piorá-lo. Um dos maiores sucessos do envolvimento do usuário foi o deslocamento do papel do SBC para apoiar a terceira etapa dos casos de abuso de menores. Outro ponto relevante foi com relação à responsabilidade dos assistentes sociais de campo nas decisões, ou seja, a responsabilidade que envolve toda a equipe, pois as análises iniciais do projeto junto aos gerentes não haviam revelado tais características. Conclui-se que, com o envolvimento do usuário, o projeto do SBC flui mais facilmente pela organização, e talvez o sistema tenha uma vida maior. Isso significa que se deve usar um processo que incremente o desenvolvimento de SBC, em que cada etapa é refinada junto ao usuário através de testes, antes de ser incluído no projeto definitivo. Cap.5 - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento CAP.5 TENDÊNCIAS DA TECNOLOGIA BASEADOS EM CONHECIMENTO DE SISTEMAS 125 ESPECIALISTAS . I OU ,I 5.1 TENDÊNCIAS DA IA Antes de falarmos sobre as tendências dos SBC, é interessante conhecermos as tendências do mercado de IA. Um perfil de tendências é sempre crucial para o direcionamento dos negócios das empresas envolvidas. Quando falamos em tendências das TI, existe wn interesse generalizado. Contudo, o mesmo não ocorre ao citarmos o termo IA, ou seja, a amplitude das empresas interessadas se afunila. Porém, o sentimento é que essa fatia de empresas cresce a cada ano, seja pela integração das TI como um todo, seja pelas soluções cada vez mais completas e complexas buscadas por elas e possíveis de serem satisfeitas pela IA. Em 1993, Coleman [COL93] realizou uma pesquisa sobre as tendências da IA no mercado americano, entrevistando gerentes influentes na área de TI de modo geral. Obteve como resultado wna visão ampla do empresariado e de não-usuários específicos envolvidos com IA. Em primeiro lugar, questionou-se sobre a visão generalizada do que seria o futuro do mercado de IA em 1993, 1996 e 1999. A maioria respondeu que não previa grandes alterações, e, de imediato, até um pequeno declínio, devido à situação econômica do país e a problemas na indústria de IA, com pouco crescimento de algumas áreas específicas e decréscimo de demanda em outras. Veja fig.5.l. 40 D1993 35 01996 30 01999 26 % 20 15 10 6 o Declfnio Pequeno declfnio Inalterado Pequeno crescim. Crescim. Fig.5.1 Projeções do mercado de IA. Quanto às áreas de IA de maior crescimento, a tendência observada pelos respondentes é o desenvolvimento de aplicações em relação às atividades de consultoria, treinamento e pesquisa e desenvolvimento (P&D). No caso das aplicações, as duas áreas de prosperidade são: 1. a inteligência embutida nos diversos softwares, sendo este o campo de maior otimismo, principalmente devido aos baixos custos de desenvolvimento e aos baixos riscos envolvidos, já que é possível a adição de inteligência em softwares ou aplicações consideradas bem-sucedidas; 2. aplicações para segmentos específicos, ou seja, tendência à verticalização. Cap.5 - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 126 . Dentre as tecnologias de IA, as oportunidades de negócio no futuro são maiores no campo da realidade virtual (25%), seguido dos sistemas especialistas (22%) e do raciocínio baseado em casos (20%). Têm menor ênfase os campos da robótica (13%), das redes neuronais (11%) e dos algoritmos genéticos (8%) (fig.5.2). Raciocínio baseado em casos 20% Realidade virtual 26% Sistemas especialistas 22% Redes neuronais 11% Algoritmos genéticos 8% Robótica 13% Fig.5.2 - Mercado de IA (áreas de interesse). Em 1991, Thiollent et alii [THI91] e Aguiar [AGU91] realizaram pesquisas sobre a situação da IA no Brasil. O trabalho de Thiollent envolveu um grupo de pesquisadores da UFRJ e abrangeu um grande número de instituições e empresas. Aguiar teve sua pesquisa mais centralizada em instituições de ensino. Thiollent et alii (1991) [THI91], baseados em pesquisas de universidades americanas, observaram que, no exterior, a área de IA resume a sua temática atual nos seguintes tópicos de conhecimento: - processamento de linguagem natural; - processamento de imagens; - robótica; - representação do conhecimento; - sistemas especialistas; - redes neuronais; - prova automática de teoremas. Concluiu em seu estudo que os pesquisadores brasileiros cobrem todas as áreas de IA. Aguiar [AGU91], no entanto, afirma que, apesar dos pesquisadores no Brasil serem altamente qualificados, são em número bem menor que no exterior. Segundo Thiollent et alii a tendência da pesquisa e desenvolvimento de IA no Brasil aponta para uma convergência de interesses e temas relacionados aos dos países desenvolvidos, por dois fatores: 1. a maioria dos pesquisadores brasileiros realizam sua formação acadêmica no exterior; 2. a IA é percebida como área estratégica de pesquisa e como um desafio. As pesquisas,. porém, no .) i~ i Cap.S - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 127 geral, restringem-se ao campo teórico, e com poucas possibilidades de aplicações práticas. O ideal seria conseguir um maior entrosamento entre pesquisa básica e aplicada fIHl91]. Atualmente, inexiste um esforço no sentido de popularizar o que é pesquisado nas instituições, e por outro lado as empresas extraem delas somente a mão-de-obra qualificada [AGU91]. Em termos aplicados, uma grande tendência é a integração da IA com outras áreas da informática. a qual deve ser cada vez mais estimulada, apesar de opiniões controversas sobre o assunto: alguns pesquisadores consideram a IA um paradigma distinto das demais TI, enquanto outros já enxergam uma complementaridade entre as tecnologias de informação. Ao nosso ver, a IA deve buscar o entrosamento com outras 11, ampliando assim seu campo de aplicação. No ambiente internacional, observou-se que as empresas assumem um papel relevante quando financiam pesquisas e projetos na área de IA em conjunto com universidades e instituições de pesquisa. No Brasil, o número de empresas diretamente interessadas é bastante limitado: as empresas estatais e as filiais de multinacionais são as maiores investidoras nesse sentido fIHl91]. A pesquisa de Thiollent at alii ainda notou uma maior concentração de pesquisadores no estado do Rio de Janeiro e um incipiente índice de cooperação entre as equipes nacionais. Em nível internacional, a cooperação se realiza com a participação em congressos, visitas a instituições estrangeiras e projetos de cooperação internacional. O SBIA (Sociedade Brasileira de Inteligência Artificial) é um dos principais foros de discussão de IA no Brasil. Uma necessidade verificada pelo estudo de lhiollent et alii se refere à política de divulgação do conhecimento em IA, que atualmente ocorre através de congressos nacionais e internacionais. Para ampliar essa divulgação, é importante a criação de canais de publicações específicas relacionadas a área de IA e é consenso a necessidade de uma publicação nacional especializada em IA. Outra conclusão importante é a inserção da IA nas técnicas gerenciais, principalmente pelo uso dos sistemas especialistas no desenvolvimento de sistemas de apoio à decisão. E como recomendações e sugestões finais sobre o desenvolvimento da inteligência artificial (IA) e da engenharia de conhecimento (EC) no Brasil, lhiollent et alii concluem: "I. É necessário estabelecer uma política específica para IA e EC, com objetivos definidos e complementares, com prioridades temáticas relevantes ao desenvolvimento nacional e que utilize amplamente os recursos humanos disponíveis no país. 2. O planejamento do programa de IA deverá estar atrelado aos aspectos sociais, culturais e econômicos do desenvolvimento. 3. A IA deve ser vista sob uma perspectiva de uma área interdisciplinar, sendo essencial garantir o entrosamento entre a pesquisa básica e a aplicada. 4. É necessário realizar um levantamento de aplicações não somente em áreas tecnologicamente competitivas como também em áreas socialmente relevantes: saúde, medicina, diversos ramos da engenharia, educação e outras. Cap.5 - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 128 5. É necessário melhorar as interações e mecanismos de intercâmbio no seio das comunidades científicas relacionadas com IA e EC. 6. É importante incentivar a complementaridade e a integração das pesquisas desenvolvidas pelos grupos atuantes em IA e EC e também em outras áreas da infonnática relevantes para IA e EC, tais como: processamento simbólico, buscas heurísticas e computação gráfica. 7. É necessário ativar a informação científica e tecnológica sobre IA e EC. Especificamente, podemos citar a atualização de bibliotecas em livros, periódicos e anais de congressos, assim como a aquisição de bases de conhecimentos. Também seria bastante importante a criação de uma revista especializada nacional que facilitasse a troca de informações entre os interessados. Além da infonnação especializada, é desejável a divulgação de informação sobre o tema nos meios de comunicação de massa, inclusive no âmbito do jornalismo científico. Complementannente ao que foi dito, é desejável maior divulgação da IA no meio empresarial através de contatos e palestras, além da apresentação de resultados em feiras de informática. 8. É necessário adotar uma política de recursos humanos voltada para IA e EC. Isto pode ser traduzido por um aumento da oferta de cursos e treinamentos nas instituições que já os ofereçam e pela formação de pesquisadores e técnicos no pais e no exterior. 9. Para dar sustentação a uma política de desenvolvimento de IA e EC, é essencial assegurar a aquisição de equipamentos e software, a manutenção e o apoio de laboratórios. 10. É necessário incentivar projetos conjuntos entre universidades e empresas, haja vista ser essa relação determinante no desenvolvimento da IA nos países desenvolvidos". As pesquisas de Thiollent et alii [THI91] e Aguiar [AGU91] (1991) nos dão a entender que existe um número limitado de empresas realmente envolvidas com IA no Brasil. Quanto ao tema específico SE/SBC, consideramos que a pesquisa de campo realizada neste estudo, apresenta um perfil atual das empresas usuárias da tecnologia (ver resultados da pesquisa no cap.6). 5.2 TENDÊNCIAS DOS SBC Todos os anos, pesquisadores lançam as tendências das tecnologias vigentes, incluindo os SBC. Em 1988, Hannon & King [HAR88] previam como tendência o uso de sistemas híbridos com vários tipos de representação do conhecimento em um único sistema. Pospelov & Razin [POS86], em 1986, baseados em revisão de trabalhos de diversos autores, observaram tendências de surgimento de novas ferramentas para o desenvolvimento dos SBC e de interfaces amigáveis aos usuários, expansão nos campos de aplicação da tecnologia, uso de SBC em computadores pessoais, etc. A maioria desses autores acertou em suas previsões: algumas já foram concretizadas, outras estão em fase de desenvolvimento, algumas sofreram pequenos desvios. Cap.S - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento J 29 Da mesma forma que esses autores, consideramos essencial traçar um perfil de tendências da tecnologia nos dias de hoje, baseando-nos em revisão bibliográfica, com o objetivo de .suportar o planejamento das empresas quanto ao futuro uso da tecnologia e sua evolução. E, comocitado por Coleman [COL93], a análise e as previsões do que pode acontecer influenciam as decisões dos negócios, os investimentos, as contratações, etc. Em 1993, na palestra da RELACOM sobre as tendências dos SBC, o palestrante Avron [AVR93] apresentou como a grande tendência dos SI a integração total de todos os sistemas da empresa, onde a IA estaria embutida nas aplicações, não mais se limitando aos sistemas stand alone. De acordo com a grande tendência de integração dos sistemas de modo geral - caminho comum a todas as TI - e baseado nos diversos autores e pesquisas realizadas, concluimos que as principais tendências dos SBC são: 1. O uso de computadores pessoais 2. Uso de ferramentas C e C++ 3. Sistemas integrados e embutidos 4. Sistemas híbridos 5. Passagem do foco da tecnologia para o foco na solução do problema. 6. Sistemas desenvolvidos por especialistas em domínios específicos 7. Reusabilidade 8. Ferramentas e aplicativos visando mercados verticais 9. Perfil multidisciplinar do engenheiro do conhecimento 10. Interfaces gráficas 11. Redução dos custos envolvidos Observe que algumas dessas tendências já haviam sido descritas em 1986 e 1988. Isso não significa que elas não se concretizaram, mas sim que elas têm evoluído de lá para cá, umas mais, outras menos. Vejamos cada uma das tendências apresentadas: 1. O uso de computadores pessoais Na década passada, quando se falava sobre SBC, uma das preocupações que surgiam se referia ao hardware dedicado que a aplicação exigia. Atualmente, o microcomputador é uma ferramenta popular, acessível a todos os níveis. Os SBC, a exemplo das demais TI, adaptam suas ferramentas e aplicações ao computador pessoal. É o caso de inúmeros shells que a cada dia lançam suas versões para microcomputadores, e a preço bem reduzidos se comparados com as versões 'para mainframes. i! " \ li 2. Uso de ferramentas C e C++ As linguagens C e C++ são mais flexíveis que o LISP e Prolog, e muitos shells são desenvolvidos com o uso delas o caso, por exemplo, o Nexpert. ' Cop.S - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 130 Uma das grandes vantagens do C e C++ é a facilidade de integração de rotinas C com os shel/s existentes, com programas Prolog e com outros sistemas convencionais. Também é possível o desenvolvimento de interfaces gráficas com o uso dessas ferramentas. 3. Sistemas Integrados e embutidos Como citado por Avron, existe uma grande tendência de integração entre todas as TI na solução de problemas. Assim, é cada vez maior o número de tecnologias que apresentam arquiteturas abertas, permitindo a integração e a comunicação entre diversos tipos de aplicativos. O advento das redes de microcomputadores com compartilhamento de aplicativos vem acelerar esse cenário. Os SBC também seguem essa tendência. Atualmente, as ferramentas shells permitem a integração com banco de dados e planilhas de cálculo, além de apresentarem interfaces gráficas. Também tomam mais fácil a integração dos SBC com sistemas já existentes na empresa, ou seja, com sistemas convencionais. Outra tendência são os SBC "embutidos" em sistemas convencionais, evidenciando, dessa forma a integração dos SBC com os demais sistemas existentes. Sistemas estão sendo comercializados na área de crédito e gerência de projetos, contendo subsistemas "inteligentes" embutidos. Empresas da área de petróleo vêm desenvolvendo sistemas convencionais com CBR (case based reasoning) embutido. 4. Sistemas híbridos Os sistemas híbridos são SBC que utilizam vários tipos de representação do conhecimento. Antes, o uso das regras para representar o conhecimento era quase unânime. Hoje cada parte do conhecimento é representada da forma mais adequada, sendo muito comum o uso de sistemas que utilizam trames e regras. Também são considerados híbridos, os SBC que se integram com redes neuronais. Pesquisas nesse sentido estão sendo realizadas em instituto de pesquisa da área médica no Rio Grande do Sul. 5. Passagem do foco da tecnologia para a SOluçA0 Como nas demais áreas organizacionais, os responsáveis pelas informações entendem que o objetivo é a satisfação do cliente, no caso o usuário. Diante disso, buscam atender às necessidades do usuário - trazer-lhe uma solução - independentemente da técnica ou tecnologia usada para isso. A tecnologia é apenas um meio a ser utilizado na satisfação do seu usuário. Portanto, os SBC, como as demais tecnologias, estão disponíveis na "prateleira" e serão utilizados de acordo com a necessidade, o que reforça a questão da integração das TI para buscar uma solução, seja ela automatizada, manual ou parte automatizada e parte manual. É a visão da "reengenharia de processos". 6. Sistemas desenvolvidos por especialistas em domínios específicos Com o advento dos computadores pessoais e dos shells com interfaces amigáveis, os especialistas terão à sua disposição hardware e software para desenvolverem por si mesmos os SBC. Os SBC, portanto, serão desenvolvidos em domínios específicos onde atuam os especialistas. Uma empresa na área industrial participante da nossa pesquisa, por exemplo, achou mais fácil capacitar seus especialistas no uso de shells do que esperar que seus engenheiros do conhecimento realizassem a aquisição do conhecimento dos especialistas. Cap.S - Tendências da Tecnologia de Sistemos Especialistas ou Baseados em Conhecimento 131 Essa tendência, no entanto, não facilita a integração com sistemas convencionais da organização, pois os especialistas não são especialistas em TI para visualizarem as integrações de sistemas, sendo necessário, se for o caso, o acompanhamento de uma equipe de informática. Por outro lado, no caso dos sistemas que atuam stand alone, esse tipo de implementação pode ser o mais adequado. Uma multinacional de renome, também participante de nossa pesquisa, utiliza esse tipo de abordagem para pequenos sistemas locais, trabalhando com um shell simples mas de fácil aprendizado pelos usuários. 7. Reusabilidade Hayes-Roth [HAY94] apresenta como uma tendência para o futuro a reusabilidade de estruturas e metodologias para aplicações similares. Uma iniciativa é o DSSA (Domain Specific Software Architecture), por meio do qual esforços são realizados para melhorar os métodos e as ferramentas na especificação de modelos de domínio, descrevendo soluções genéricas reutilizáveis, com o uso de estruturas padrões de soluções. Outro exemplo dessa iniciativa são os estudos de Clancey [CLA83], que trabalham com conhecimentos primários e a metodologia KADS (esta última será detalhada adiante). 8. Ferramentas e aplicativos visando mercados verticais Esta tendência foi sinalizada por Martin em 1988 [MAR88]. Um exemplo é o shell Crysta1, específico para o desenvolvimento de SBC na área financeira, para controle de portfólios, aplicações em mercado de ações. Aliás, com relação a esse shell especificamente, foi lançado há pouco tempo na Inglaterra, pela Ora. Mary Jackson, da LBS, literatura específica sobre o seu uso, similarmente ao que ocorre com livros de como usar o Excell ou Word, provando que, na Europa, o uso de shells para a construção de SBC se mostra bastante popularizado. 9. Perfil multidisciplinar do engenheiro do eonhedmento Quando falamos em foco na solução do problema, emerge uma tendência com relação ao perfil dos profissionais envolvidos no desenvolvimento de sistemas. Ao engenheiro do conhecimento será solicitado um conhecimento multidisciplinar. Ele, além dos requisitos antes solicitados facilidade de comunicação e expressão, psicologia, conhecimentos na tecnologia de SBC -, deverá conhecer outras TI - tanto da área de IA como convencionais -redes, banco de dados, além de ter uma visão ampla do negócio, da organização. Ou seja, se há alguns anos havia resistência com relação a analistas tradicionais que passavam a atuar com IA, talvez hoje essa bagagem anterior em tecnologias convencionais seja positiva para complementar o conhecimento do engenheiro, para que ele possa visualizar todas as integrações necessárias e possíveis dos SBC com outros sistemas jã existentes. lO.lnterfaees gráficas A facilidade de uso para usuários se satisfaz com a evolução das interfaces gráficas, como as GUI (graphic user interfaces). O problema com relação à interface gráfica é a exigência de hardware, com memória e velocidade suficiente. Porém, como afirmado por um dos nossos entrevistados, o desenvolvedor deve dar importância máxima para o desenvolvimento da interface do sistema com o usuário, pois é a este último que o sistema deve atender e satisfazer. Cap.i - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 132 11. Redução dos custos envolvidos Outra tendência esperada pelos usuários é a queda dos custos para a aquisição de ferramentas de desenvolvimento. Atualmente, a maioria dos shells, como, por exemplo, o ART e o NEXPERT, além do módulo de desenvolvimento, exigem a aquisição de um run-time para cada cópia da aplicação em execução. Por outro lado, o uso de redes pode vir a amenizar os custos do run-time. Atualmente, o custo de um módulo de desenvolvimento para microcomputador é de aproximadamente USS 7.000, e de até USS 150.000 para mainframe. De fonna sintética, as tendências acima descritas segmentam o mercado de fornecedores da seguinte fOIIIla,conforme descrito por Stires [STI91]: A)ShelJs Os fornecedores oferecem ferramentas "case". B) Aplicações verticais Os fornecedores visam a uma determinada indústria e oferecem produtos específicos a elas. C) SBC integrados Os fornecedores oferecem a solução completa para o problema, acoplando hardware e software. Quanto às aplicações de SBC, uma grande tendência é seu uso para o desenvolvimento de sistemas de apoio à decisão. Quanto aos ramos que utilizam a tecnologia, a grande tendência é o crescente uso de SBC pelo IaIl10financeiro, que aparece despontando como principal usuário, de acordo com Hayes-Roth [HAY94]. Todas essas tendências caminham para o que hoje se denomina a segunda geração de SE. 5.3 SEGUNDA GERAÇÃO DE SE 5.3.1 INTRODUÇÃO Uma tendência em andamento se refere ao que se denomina Segunda Geração de Sistemas Especialistas (Second Generation Expert Systems) [DAV93]. Na realidade, de acordo com o trabalho coordenado por David, Krivine e Simmons [DAV93]: "Não existe uma clara distinção entre a primeira e a segunda geração de SBC; trata-se mais de uma evolução de idéias, estilos e técnicas de construção de sistemas baseados em conhecimento". O trabalho dos autores evidencia que não existe uma fronteira clara entre a primeira e segunda geração de sistemas especialistas ou baseados em conhecimento. Por isso, a definição de SBC de segunda geração será feita a partir das seguintes caracteristicas: ,< ", Cap.5 - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 133 L A primeira e a principal é admitir que o conhecimento é central na solução do problema e que um modelo explícito de conhecimento é importante para a criação de um sistema que possa ser facilmente entendido e mantido. Portanto, a escolha dos modelos e métodos a serem utilizados para solucionar o problema tem um grande impacto na eficiência e competência de um SBC. 2. A outra é distinguir o conhecimento utilizado de como ele é implementado (distinção entre "nível de conhecimento" e "nível simbólico"). Particulannente, a segunda geração de SBC evidencia a importância de representar o conhecimento de maneira correta. Tais sistemas freqüentemente combinam múltiplas representações, estratégias para solução de problemas e métodos de aprendizado dentro de um único sistema Em resumo, este novo campo é caracterizado pelo entendimento crescente de qual conhecimento deve ser utilizado para solucionar o problema e qual a melhor maneira de codificá-lo para que o computador possa fazer uso desse conhecimento [DAV93]. As características dos SBC de segunda geração nos levam a dois enfoques principais: 1. o desenvolvimento de múltiplas representações para o conhecimento e múltiplos métodos para utilização desse conhecimento, e 2. a distinção clara entre qual o conhecimento que um sistema possui e qual mecanismo é usado para codificá-lo. Pesquisadores investigam a separação de controle ("como") e domínio do conhecimento, a codificação do conhecimento funcional ("o quê") e causal ("por quê"), e desenvolvem representações para tempo e espaço, mecanismos e processos. Diferentes métodos para a solução de problemas estão sendo desenvolvidos. Todas essas novas idéias fazem os SBC mais competentes, reutilizáveis e explicativos. Primeiro, a competência aumenta com a incorporação de modelos mais gerais de domínios e tarefas, com técnicas mais poderosas de solução de problemas. As técnicas podem combinar o conhecimento mais geral com novos modos para solucionar tarefas particularmente dificeis. Segundo, a reutilização é aumentada porque o conhecimento é dividido em subáreas que têm relevância em problemas de múltiplos domínios. Tarefas diversas, como projetar, monitorar e diagnosticar, usam modelos explícitos do processo ou mecanismo particular da atividade. Por exemplo, a descrição de uma reação química pode ser usada no projeto de uma planta de processo químico, na monitoração de sua operação ou no diagnóstico do porquê do excesso de uma quantidade de produto químico produzido. Assim, muitas dessas tarefas são relevantes para a solução de outros problemas também. Finalmente, a capacidade de explicação é aumentada porque a justificativa de respostas pode ser dada em termos mais abstratos ou em termos relevantes para o domínio, não somente recapitulando o processo de pesquisa usado para solucionar o problema. 5.3.2 O USO DE MÚLTIPLOS MODELOS E MÉTODOS A modelagem explícita de tipos diferentes de conhecimento é uma característica que define os SBC de segunda geração. Esses modelos e métodos se combinam para produzir sistemas que são mais capazes e/ou mais eficientes do que qualquer modelo simples ou método usado isoladamente. Cap.S - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 134 5.3.2.1 MÚLTIPLOS MODELOS Na segunda geração de SBC, os pesquisadores começam a focalizar os seus estudos no conteúdo do domínio do conhecimento. Eles entenderam que as regras associativas do conhecimento empírico são apenas um dos componentes do conhecimento do especialista. Os especialistas têm também um vasto conhecimento anterior de como as coisas trabalham em seu domínio de especialidade. Então, por exemplo, os médicos não só diagnosticam doenças, mas também entendem o processo fisiológico do corpo humano. A idéia era capturar esse domínio do conhecimento e usá-lo diretamente para solucionar problemas a partir dos "princípios primários". O objetivo fundamental é entender e modelar o domínio, e não simplesmente codificar regras para solucionar o problema. Assim, um termo mais conveniente para descrever esse trabalho seria "raciocínio baseado em modelo", desde que modelos explícitos detalhem o trabalho do domínio, sua representação e o raciocínio envolvido. Um problema enfrentado é que modelagem em um único nível é insuficiente para resolver problemas complexos. Informações detalhadas são necessárias para resolver alguma parte do problema; por outro lado, solucionar todo o problema no nível mais detalhado pode ser intratável. Os pesquisadores vêm desenvolvendo, então, sistemas que podem solucionar problemas nos múltiplos níveis de abstração. Talvez o primeiro desses sistemas seja o ABEL, que realiza o diagnóstico médico usando modelos de doenças, anatomia, fisiologia e patofisiologia O sistema soluciona subproblemas em qualquer nível que tenha informações suficientes, propagando informações pelos diversos níveis e mantendo-as consistentes. Davis [DAV81] desenvolveu um sistema de diagnóstico que representa circuitos como componentes de hierarquia. Esforços demonstram que a segunda geração de SBC pode reduzir a proporção do manuseio de problemas complexos com o uso de hierarquia de modelos abstratos. 5.3.2.2 MÚLTIPLOS MÉTODOS Junto com a representação de modelos múltiplos, os SBC de segunda geração freqüentemente incorporam métodos múltiplos de solução de problemas. Algumas vezes, esses métodos são especializados em um tipo particular de representação; outras vezes, esses métodos são especializados em subtarefas particulares. Algo geralmente comum é usar uma combinação do raciocínio associativo tpattem-matchtng, busca do padrão) e causal (baseado em modelo). Outros têm combinado o raciocínio causal com o baseado em casos (case-based reasoning). Uma questão critica é entender os papéis que os diferentes métodos têm no processo de solução do problema como um todo. É desejável combinar os diferentes métodos e modelos com uma arquitetura de solução do problema que ofereça flexibilidade e eficiência na combinação de problemas e métodos. Alguns sistemas oferecem um conjunto de caminhos para determinar quando se usam quais métodos, outros oferecem grande flexibilidade na escolha de quais métodos a usar e outros, ainda, permitem múltiplos métodos para atuar na mesma parte do problema simultaneamente. Cap.5 - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 135 Há muitos critérios para escolha da arquitetura de solução do problema, e não é uma única arquitetura a melhor para todos os domínios. A decisão sobre quais modelos e métodos usar, e como combiná-los, é um problema em aberto. Em geral, a escolha depende do problema em particular a ser solucionado e das características do domínio. Para se escolher inteligentemente a arquitetura (métodos e modelos), é necessário analisar o domínio e o problema em termos informais - em outras palavras, no nível do conhecimento. 5.3.3 A ABORDAGEM NO NÍVEL DO CONHECIMENTO Os SBC de primeira geração são construídos com uma coleção de regras; seu comportamento é resultado da interação de regras. Então, é possível caracterizar esses sistemas somente em termos do domínio da aplicação (isto é, diagnóstico da infecção do sangue) ou em termos da implementação da linguagem (pattem matching, forward chaining, etc.). Nenhuma dessas caracterizações é satisfatória para entender o que o sistema está fazendo e como ele atinge um comportamento particular. Um maior avanço da segunda geração de SBC tem sido enfatizar a distinção entre o "nível de conhecimento" e o nível de implementação. Descrever SBC em termos de regras, frames, backward or forward chatning, como feito nos sistemas de primeira geração, obscurece sua real natureza. Por outro lado, descrevendo o processo de solução do problema em termos mais abstratos, como classificação, abstração de dados, captura, etc., oferece uma melhor caracterização do comportamento do sistema A motivação para projetar SBC no nível do conhecimento, portanto, não é somente para oferecer uma descrição mais acurada. Tal abordagem também habilita um projeto que enfatize como o problema deve ser solucionado, no lugar de como o sistema deve ser implementado, oferecendo um guia na aquisição do conhecimento (qual conhecimento deve ser adquirido e qual o papel que ele terá), possibilitando a reutilização de construções genéricas e explicações mais realistas (a explicação é baseada em uma representação explícita do modelo e não em um trace das regras). 5.3.3.1 O NÍVEL DO CONHECIMENTO O termo "nível do conhecimento" foi introduzido por Newell [NEW82] para descrever um sistema/agente como se ele possuísse um certo conhecimento, sem se referir a questões de representação e implementação. Mais precisamente, um modelo de nível do conhecimento, de acordo com Newell, é um modelo de comportamento em termos do conhecimento e das metas que o agente tem e das ações que podem ser executadas por esse agente. O agente é dirigido pelo "princípio de racionalidade", isto é, ele seleciona ações que, espera-se, leve à satisfação de seus objetivos. Tal modelo é essencialmente dirigido para explicar por que o agente se comporta de certo modo. Desde então, a expressão "nível de conhecimento" têm se tomado bem aceita pelos praticantes de IA. Parte da razão dessa aceitação vêm do fato de que o artigo de NeweUdescreveu e ampliou uma noção emergente de que o conteúdo de um SBC deveria ser distinguido da forma usada para Cap.S - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 136 representar o conhecimento. O nível de conhecimento rapidamente tomou-se sinônimo de descrição dos SBC, independentemente das construções de implementação. Um paradigma bem aceito para modelagem de SBC no nível do conhecimento conta com uma triade de componentes: tarefas, métodos e domínio do modelo. As tarefas descrevem o que deve ser feito (as metas e submetas do sistema). Os métodos de solução do problema descrevem como as metas podem ser atingidas. Os modelos do domínio descrevem o conhecimento requerido pelos métodos. 5.3.4 SEGUNDA GERAÇÃO DOS SE/SBC - BENEFÍCIOS Combinar múltiplos modelos e métodos e fazer uso da abordagem do nível de conhecimento para projetar um SBC são modos complementares de ultrapassar os obstáculos da primeira geração de SE. Vejamos os beneficios dessas abordagens na segunda geração de SE. 5.3.4.1 AQUISIÇÃO DO CONHECIMENTO Melhorar a aquisição do conhecimento tem sido uma importante motivação no desenvolvimento da segunda geração de SBC. E foi um campo ativo de pesquisa durante a última década. Na primeira geração de SBC, a aquisição do conhecimento parecia ser um problema de transferência de conhecimento: extraí-se o discurso do especialista e o traduzia em regras implementáveis. Hoje a aquisição de conhecimento é considerada uma modelagem de tarefa, composta de pelos menos duas fases: construção de um modelo de SBC (modelagem) e preenchimento do modelo com o conhecimento do domínio (instanttation). Todo engenheiro do conhecimento tem uma idéia mental de como o sistema se comporta e por que se comporta assim. Todo SBC (incluindo os de primeira geração) possui pelo menos um modelo implícito do mundo sobre o qual raciocina/age, das tarefas que ele supostamente tem de executar, etc. Uma das maiores inovações dos SBC de segunda geração é que eles têm tomado esse modelo do domínio explícito. Isso tem provocado um deslocamento na natureza da aquisição do conhecimento e uma ênfase em modelos e modelagem. 5.3.4.2 EXPLANAÇÕES Segundo Swartout e Moore [SWA93], explanação é o processo de construção de uma história coerente que relacione os conceitos de SBC e os resultados que o usuário entende e aceita. Os SBC de primeira geração falharam nesse ponto por duas principais razões: primeiro, a maioria do conhecimento requerido para dar explicações está implícita na base de conhecimentos e, por isso, não está acessível para o módulo de explanação; segundo, os sistemas de primeira geração constróem explicações essencialmente parafraseando as regras que são usadas na resolução do problema, o que é freqüentemente considerado não-natural e dificil de entender pelos usuários. Cap.5 - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento J 37 Os SBC de segunda geração objetivam superar essas limitações. Existem duas diferentes abordagens que podem ser usadas para melhorar as explanações. A primeira conta com uma representação mais abstrata do conhecimento usada pelo sistema para explicar o seu comportamento. A segunda, freqüentemente chamada de explanação reconstruttva, utiliza tipos diferentes de conhecimento para explicá-lo. Explicação no nível correto de abstração: historicamente, NEOMYCIN foi o primeiro exemplo dessa abordagem. No NEOMYCIN, as tarefas atingidas pelo MYCIN, como reunião de informações, diferenciação, etc., foram explicitadas. Essas tarefas eram implícitas no MYCIN e emergiam da interação de muitas regras específicas. Então, o MYCIN era incapaz de referir-se a esses termos abstratos quando produzia suas explicações. Ao contrário, na tarefa estruturada no NEOMYCIN havia a base para explanações mais abstratas. Nos SBC de segunda geração, no quadro de explicações do sistema (EES-Explainable Expert Systems Framework), constrói-se uma base de conhecimento de alto nível, que captura fatos sobre o domínio (modelos de domínio), sua terminologia, e estratégias de solução de problemas gerais. Um sistema de programação automática usa essa base de conhecimento como uma especificação abstrata do SBC a ser construído. Decisões de projeto são gravadas em uma história de projeto, que é usada para construir explanações. Expl~nações reconstrutivas: diz-se que nós não explicamos diagnósticos, a demonstração de um teorema matemático ou a solução de uma história de detetive do mesmo modo que descobrimos uma solução de imediato. Ou seja, a explicação de ~se solucionou é diferente da descoberta da solução. Explanações reconstrutivas são construídas sob esse princípio: um SBC (o sistema em operação) é usado para solucionar problemas, então as conclusões desse sistema são passadas para um segundo sistema (o sistema de explanação) que justifica (e então explica) as conclusões. O SBC DIVA experimentou esse tipo de abordagem. O DIVA inicialmente produz um diagnóstico baseado em conhecimento associativo. Esse diagnóstico, junto com as observações coletadas durante o raciocínio, é então passado para o módulo de explanação, que constrói um cenário causal do que provavelmente aconteceu e mostra como esse cenário pode considerar o fenômeno observado. 5.3.4.3 REUTILIZAÇÃO A reutilização de componentes é um grande beneficio em alguns negócios e indústrias. Os beneficios de uma reutilização são particulannente importantes quando os componentes são caros ou tomam tempo para projetar e validar. A identificação de componentes reutilizáveis tem sido uma atividade que se repete na engenharia do conhecimento. Em particular, a reutilização de bases de conhecimento ou "estruturas de inferências" tem sido há muito tempo considerada um meio de sobrepujar o gargalo da aquisição de conhecimento. A reutilização nos SBC de segunda geração está presente em cada estágio de desenvolvimento: criando modelos de nível de conhecimento, instanciando um modelo de nível de conhecimento Cap.S - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento. 138 para um domínio particular para formar uma base de conhecimento e codificando a aplicação em componentes de nível de conhecimento. Reutilizando modelos de nível de conhecimento: vários anos atrás, Clancey mostrou que o mesmo modelo de nível de conhecimento poderia ser usado para muitas tarefas diferentes. Desde então, vários outros modelos comuns têm sido identificados. Entre os mais bem-sucedidos estão abstração de dados, cobertura e dtferenotaçõo, captura, gerador de teste e debug, e proposta e revisão. Embora existam muitas variações desse modelos genéricos, eles provaram ser suficientemente genéricos para tomar-se parte do know how do engenheiro do conhecimento. O registro de modelos usados nas aplicações, suas análises e comparações, e a pesquisa para novos modelos genéricos tomaram-se um vasto empreendimento para a comunidade. Tentativas estão atualmente sendo feitas para projetar bibliotecas estruturadas que cubram em certo grau de determinados domínios. Reutilização das bases de conhecimento: a clara distinção introduzida pelos SBC de segunda geração entre modelos do domínio, tarefas a serem alcançadas e métodos de solução do problema deve, a princípio, facilitar a reutilização das partes de uma base de conhecimento existente. Contudo, foram poucas as tentativas de se fazer isso e os experimentos bem-sucedidos. Existem tentativas no sentido de desenvolver uma base de conhecimento largamente compartilhada ' e fonnalismos para apoiar intercâmbio de bases de conhecimento. Reutilização de componentes de níveis do conhecimento: a reutilização de códigos e shells que implementam modelos genéricos é um passo importante no desenvolvimento dos SBC de segunda geração. Por exemplo, Chandrasekaran completou seu Generic Task com o GT To11set:para cada tarefa genérica (e.g., classificação) há um shell correspondente (CSRL, etc.). Contudo, as dificuldades são várias, principalmente na adaptação e refinamento de modelos genéricos para problemas específicos. 5.3.5. CONCLUSÕES Descrevemos duas importantes vias de pesquisa que têm contribuído para a nova geração de SBC: combinação de múltiplos modelos e técnicas de raciocínio, e adaptação de abordagens de nível de conhecimento para projetos de SBC. Essas duas abordagens foram desenvolvidas no decorrer dos anos num esforço de superar alguns dos problemas enfrentados pelos primeiros SBC baseados em~_" regras, incluindo fragilidade, dificuldade de desenvolvimento, manutenção e validação de amplas "bases de conhecimento, e problemas de entendimento em relação ao que o sistema está fazendo e porquê. Em particular, as abordagens de conhecimento e modelagem usadas nos SBC de segunda geração tiveram grande impacto nas áreas de aquisição de conhecimento, reutilização e geração de explicações. Enquanto questões permanecem em aberto, particularmente na escolha de modelos, integrando-os efetivamente e adaptando modelos genéricos para tarefas específicas, a tecnologia de Cap.5 - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 139 SBCtem avançado para o ponto onde sistemas práticos, tanto acadêmicos e comerciais, têm proliferado. Assim, os SBC de segunda geração têm-se mostrado uma nova proposta em IA. 5.4 METODOLOGIA KADS Com o uso mais intensivo dos SBC, pesquisas de metodologias específicas para o seu desenvolvimento vêm sendo desenvolvidas. Uma das metodologias bem-sucedidas, em particular, na Europa, é o KADS. Neste subitem, nosso objetivo não é detalhar a metodologia KADS, mas simplesmente familiarizar o leitor com o que vem a ser o KADS. Para maiores detalhes, consultar Schreiber et alii, 1993 [SCH93]. 5.4.1 mSTÓRICO A metodologia KADS procura integrar todos os aspectos de desenvolvimento de sistemas baseados em conhecimento com o uso do enfoque de modelos [DAM93]. Essa metodologia resultou do projeto ESPRITl , da Comunidade Econômica Européia (CEE). O KADS vem sendo desenvolvido por numerosas equipes de pesquisadores ao longo de quase dez anos, e suas pesquisas ainda continuam. O KADS nasceu no início da década de 80, quando a necessidade de uma metodologia de desenvolvimento de sistemas baseados em conhecimento motivou um grupo de pesquisadores da Universidade de Amsterdam e da Politécnica de South Bank (Reino Unido) a submeter uma proposta à primeira rodada do programa ESPRIT. Essa proposta foi aceita, gerou o projeto P12 e a sigla KADS foi criada, com o significado Knowledge Analysis and Documentation System. Essa sigla, no entanto, se perdeu no tempo, e hoje KADS é usado como nome próprio. O projeto PI2, propriamente, não gerou grandes resultados, mas lançou outros projetos como o P314 e o PI098, que tiveram seus resultados popularizados na Europa, passando ao uso comercial. Estima-se que quase uma centena de sistemas já tenham sido desenvolvidos com o KADS até hoje. Apesar do sucesso do KADS, algumas questões não estavam totalmente solucionadas e problemas ainda existiam. Por isso, um novo projeto foi submetido à CEE, no outono de 1990, com o título KADS II, recebendo a nomenclatura de projeto P5248. O KADS 11também é conhecido como CommonKADS. Descreveremos a seguir alguns pontos importantes da metodologia KADS n, sempre baseados na pesquisa de Damski et alii [DAM93], entre os quais se inclui um pesquisador brasileiro residente na Universidade de Amsterdam e estudioso da metodologia. 1 ESPRIT - programa da Comunidade Econômica Européia criado em 1983 para subsidiar (parcialmente) projetos de pesquisa na área de computação, e em particular em tecnologias estratégicas [DAM93]. Cap.S - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 140 5.4.2 OBJETIVOS, ESCOPO E PRINCÍPIOS o KADS n é uma alternativa especializada com relação às metodologias de engenharia de software, uma vez que estas não levam em conta as particularidades dos sistemas baseados em conhecimento. A metodologia KADS n adota uma série de princípios e hipóteses relativas ao conhecimento do perito e sua modelagem. Alguns princípios importantes são: Princípio da modelagem: Diz que "o desenvolvimento de um sistema baseado em conhecimento é visto como a construção de um conjunto de modelos de comportamento visando à solução de problemas dentro de seu contexto organizacional e de aplicação. Um sistema baseado em conhecimento é a realização computacional associada a estes modelos" [WIE93]. Principio da limitação de papéis Consiste em se adotar como premissa que se pode modelar um agente inteligente resolvendo um problema, atribuindo a determinadas estruturas do conhecimento de que o agente dispõe um certo número de papéis que essa estrutura vai desempenhar no processo de solução do problema Princípio da tipagem do conbetimento Afinna que "um modelo no nível do conhecimento pode ser visto como consistido de três diferentes categorias de conhecimento: conhecimento de dominio, conhecimento de tarefa e conhecimento de inferência" [WIE93]. Essas categorias são genéricas e aplicáveis a qualquer tipo de conhecimento. Fonnam a chamada categoria da aplicação. O KADS n identifica também a categoria de solução de problemas. Principio da interação relativa Descobriu-se que o nível de acoplamento e interação entre as categorias de conhecimento varia com a aplicação e que, portanto, o KADS n, como uma boa metodologia, deve ser capaz de cobrir todos os graus de interação. 5.4.3 O CONJUNTO DE MODELOS O KADS n adota modelos distintos para cada um dos aspectos do desenvolvimento de sistemas' baseados em conhecimento, incluindo sua interação com os usuários e outros sistemas convencionais. A metodologia KADS Il vê o desenvolvimento de um sistema baseado em conhecimento como a construção de um conjunto de seis modelos que, juntos, vão fonnar o produto final do processo de desenvolvimento. Esse conjunto, denominado conjunto KADS de modelos (KADS Model Set), é fonnado por: Cop.5 - Tendências 'da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 141 1. Modelo de organização: permite a análise do ambiente sócio-organizacional no qual o SBC está. inserido e inclui a descrição de funções, tarefas e restrições da organização. Também. descreve como a introdução de um SBC irá influenciar a organização e as pessoas que nela trabalham, pois negligenciar esses impactos pode levar à não-aceitação do sistema por seus usuários [SCH93]. 2. Modelo de tarefa: especifica como a função do sistema é atingida através do número de tarefas que o sistema executará. O conteúdo básico do modelo da tarefa é um conjunto de tarefas estruturado de alguma maneira. (normalmente hierárquica). Uma tarefa é definida por: · entradas e saídas: que descrevem o tipo de informação usado e gerado, pela tarefa; · objetivos: que especificam restrições na transformação das entradas em saídas; · restrições do ambiente: impostasna realização da tarefa (por exemplo, normas e regulamentos); · controle: define em que ordem e de que maneira. as subtarefas de uma dada tarefa são executadas; · capacidades: requeridas para. se realizar a tarefa; · ingredientes: pedaços de informações trocados entre tarefas. 3. Modelo de agente: descreve cada um dos agentes envolvidos nas tarefas (sistemas, pessoas, unidades organizacionais) do ponto de vista do conhecimento que eles detêm e de seu fluxo de/para. outros agentes. Os agentes mais importantes no desenvolvimento de SBC são o usuário e o próprio sistema A cada agente está. relacionado um modelo de perícia que modela a capacidade desse agente de resolver problemas. 4. Modelo de perícia (expertise): é o modelo central, onde o conhecimento envolvido na solução de problemas será representado. É o modelo mais importante e mais complexo da metodologia KADS. Um modelo de perícia está. sempre associado a um agente, que pode ser um SBC, uma pessoa ou um sistema convencional. Descreve quais as capacidades que o agente tem em resolver problemas usando conhecimento. Porém, é importante frisar que a idéia é de que o SE não é uma cópia do especialista, mesmo que ambos executem a mesma tarefa, até porque têm capacidades diferentes e, portanto, devem usar estratégias diferentes (embora. talvez similares) para. resolvê-la [DAM93]. 5. Modelo de projeto: trata da passagem do modelo de perícia para. a implementação, incluindo os aspectos computacionais (performance, recursos, etc.), custos e outras restrições. O fato de o modelo de projeto ficar como que à parte do modelo conceitual permite ao engenheiro do conhecimento despreocupar-se com relação às restrições computacionais do ambiente e concentrarse no modelo conceitual que traga a melhor solução. Cap.5 - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 142 6. Modelo de comunicação: trata das interfaces entre agentes, e mais particularmente das interfaces homem-máquina, descrevendo qual conhecimento será trocado e como. Assim, preenche-se um dos aspectos comumente negligenciados no desenvolvimento de SBC, ou seja, a interação entre usuário e sistema. O conceito básico no modelo de comunicação é a transação. Uma transação é um conjunto de ingredientes que são trocados entre agentes. A figura 5.3 [DAM93] sumariza o conjunto KADS de modelos, incluindo suas inter-relações básicas. Tarefa Funçao Modelo de organizaçao IIngrediente Constituinte Modelo de Tarefa Aplicação tarefa Tarefa IIngrediente Agente Modelo de agente Tarefa de transferência Transação Modelo de projeto Fig. 5.3 O conjunto KADS de modelos. 5.4.4 O ARCABOUÇO PARA O MODELO DE PERÍCIA O modelo de perícia é o modelo central que contém o conhecimento da aplicação e o conhecimento da solução de problemas. O conhecimento de aplicação é composto por três tipos de conhecimento: o conhecimento de domínio, o de inferência e o de tarefa. Tais categorias de conhecimento correspondem a componentes de alto nível do modelo de perícia. São necessárias e suficientes para descrever uma aplicação no nível do conhecimento. O conhecimento a .respeito do conhecimento de aplicação é chamado conhecimento para solução de problemas. Ou seja, do ponto de vista do KADS o conhecimento de solução de problemas é o meta-conhecimento de aplicação. Distinguem-se dois tipos de conhecimento de solução de problemas: métodos de solução de problemas e conhecimento estratégico (fig. 5.4). Cap.S - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 143 Modelo de perlcia Conhecimento de Conhecimento de aplicação soluçao de problemas Conhecimento de inferência Conhecimento de dominio Conhecimento de tarefa Métodos de solução de problemas Conhecimento estratégico Fig. 5.4 Componentes do arcabouço do modelo de perícia. Conhecimento de domínio: refere-se ao tipo de conhecimento sobre um determinado (domínio), mas que não se refere a como resolver problemas sobre o assunto. ' assunto Conhecimento de inferência: descreve as operações elementares de raciocínio que desejamos realizar com o conhecimento do domínio. Conhecimento de tarefa: especifica as tarefas, que são blocos elementares da construção de SBC. A metodologia KADS vem sendo bastante difundida na Europa, mas é ainda pouco utilizada nos EUA. No Brasil, algumas empresas já usam parte da metodologia: na EPUSP e na UFRJ há grupos de pesquisa que estudam a utilização da metodologia no desenvolvimento de aplicações. 5.5 TENDÊNCIAS PESSIMISTAS A maioria dos estudos sobre SBC transmitem um quadro de otimismo com relação ao futuro da tecnologia, mas vários autores criticam tal otimismo, principalmente no que se refere às possibilidades práticas da tecnologia. Consideramos pertinente incluir neste estudo as colocações pessimistas, para que os leitores possam avaliar por si as reais possibilidades da tecnologia. Firdman [FIR88] apresenta como fatores-chaves limitantes ao mercado de SBC: 1. escassez de especialistas em IA; ,''-k 2. natureza adhoc das aplicações; 3. falta de avanços significativos nas pesquisas de IA; , \ \ , r ,j. Cap.S - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especlaltstas ou Baseados em Conhecimento 144 4. esforços pobres de treinamento e educação nas empresas. Zwicker e Reinhard [ZWI93] alertam. quanto ao hiato de aplicabilidade dos SBC, já que as aplicações validadas por protótipos não conseguem ser viabilizadas na prática. Os próprios autores passaram por essa experiência no desenvolvimento de uma aplicação de SBC para treinamento profissional, quando construíram 1DIl protótipo, cuja solução foi tecnicamente validada. Observaram, porém, a grande distância entre o protótipo e a implementação comercial. A pesquisa realizada por Schwabe et alli, em 1990, em bancos europeus, principàlmente na Alemanha [SCH90], indica vários projetos em desenvolvimento com o uso da tecnologia de SBC, a maioria constituída por protótipos, e cuja análise resultou em um certo ceticismo com relação à aplicabilidade da tecnologia Nesse caso o desenvolvimento dos projetos ocorre por razões puramente tecnológicas. Os problemas de utilização prática dizem respeito principalmente a questões organizacionais e inserção nos sistemas de informações da empresa. A falta de apoio da alta administração também é uma questão ressaltada Malsch [MAL91] apresenta como barreira a modelagem dos SBC. A. modelagem de sistemas desestruturados se apresenta como altamente complexa em comparação à. já conhecida, modelagem de sistemas tradicionais. Malsch questiona inclusive a viabilidade dos SBC por envolver altos custos, identificando o que ele denomina "crise dos SE". Zwicker e Reinhard afirmam também que em muitas situações as formas de representação do conhecimento e os mecanismos de inferência atualmente disponíveis são simplesmente insuficientes e inadequados. E, mesmo que as novas abordagens, hoje objeto de pesquisa, venham a se tornar viáveis, elas provavelmente constituirão apenas mais um passo na direção de um horizonte longínquo de sistemas efetivamente inteligentes. De encontro à limitação apresentada por Firdman [FIR88] - a falta de resultados significativos nas pesquisas de IA -, Zwicker e Reinhard citam ainda Barth et alii [BAR9I], que afirmam que "os SE têm seu lugar na informática, entretanto, não deverão desempenhar um papel preponderante em relação às funções tradicionais de processamento de informações". Outra questão levantada se refere à equipe de desenvolvimento, que em geral é oriunda da informática tradicional das empresas. A inexperiência desses profissionais com a metodologia de SBC contribui para a definição de projetos nebulosos e a exaltação de questões tecnológicas, deixando para segundo plano as questões de análise, aquisição e organização do conhecimento, o que é coerente com a limitação apresentada por Firdman [FIR88], que cita a escassez de especialistas em IA e a falta de treinamento e educação. Outro ponto se refere à estabilidade do conhecimento, pois os SBC não possuem capacidade de aprendizado. Zwicker e Reinhardt [ZWI93] consideram que existem poucas perspectivas de, algum dia, os SBC virem a aprender, embora pesquisas, até mesmo em instituições brasileiras no sul do país estejam sendo realizadas com o objetivo de desenvolver a capacidade de aprendizado dos SBC. A questão do aprendizado faz emergir a necessidade de manutenção da base de conhecimentos. Originalmente argumentava-se que as bases de conhecimento seriam fáceis de atualizar; no entanto, na prática, a manutenção não se mostra tão fácil, e é muitas vezes mais dificil que em sistemas tradicionais. Para grandes sistemas é necessário o desenvolvimento de Cap.5 - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento 145 metodologias específicas para organizar, pesquisar e atualizar essas bases de conhecimento com vistas a sua manutenção. Talvez a questão central do hiato de aplicabilidade resida na utilidade real do SBC. Muitas situações consideradas complexas são, na realidade, mal avaliadas. O caso típico do SBC para concessão de crédito, por exemplo, poderia ser tratado por algum esquema de computação tradicional, pois na maioria dos casos a concessão de crédito é de solução trivial para um profissional da área. Como há poucas situações excepcionais, nesses casos, esse profissional, poderia e preferiria solucionar o problema sem o auxílio automatizado de um SBC [ZWI93]. Para esses autores o hiato de aplicabilidade deve perdurar e inclusive aumentar. No caso, a questão mais critica é a escolha correta dos problemas passíveis de uma abordagem via SE. Provavelmente, esses problemas são em número reduzido, e estarão em domínios altamente técnicos, sendo problemas bastante estruturados, como citado por Firdman ao afinnar que o nonnal é a natureza adhoc das aplicações. E que o uso da tecnologia em problemas mal estruturados seria um erro. Para casos específicos, e sendo os SBC desenvolvidos sob medida para uma determinada organização, em princípio, faz sentido a empresa investir no aprendizado da tecnologia. 5.6 TENDÊNCIAS E ESTADO-DA-ARTE NO JAPÃO Consideramos interessante incluir neste capítulo algumas tendências da tecnologia de SBC no Japão, a fim de visualizannos um outro enfoque do mercado internacional, já que a muitos dos autores já citados neste capítulo citam.o ambiente americano. Apresentaremos uma breve síntese de alguns pontos principais do painel realizado pela ITEC (Japan Technology Evaluation Center) [ITE93], que investigou o desenvolvimento de SE no Japão tanto da perspectiva tecnológica quanto da de negócios, comparando-o com os progressos e tendências similares nos EUA. 1. A indústria de computadores assume um papel dominante na tecnologia e nos negócios de SBC. Essas empresas tendem a usar engenheiros de sistemas no lugar dos engenheiros de conhecimento na construção de sistemas. Conseqüentemente, a integração com os SI convencionais fica extremamente facilitada, não constituindo problema para eles. Essas grandes companhias de computadores também desenvolvem muitas aplicações para os seus clientes. As pequenas empresas de consultoria têm um papel menor no desenvolvimento de aplicações, ao contrário do que ocorre nos EUA. 2. Visto mais como uma tecnologia do que como um negocio, o campo de SE está se desenvolvendo bem no Japão. Da mesma forma que nos EUA, a fase experimental terminou e a das aplicações maduras está em progresso, seguindo a curva normal de aprendizado. O número de aplicações bem-sucedidas cresceu vertiginosamente, de mais ou menos 5% a.a para cerca de 75% a.a. nos últimos anos. Os usuários da tecnologia no Japão fazem uso eclético das técnicas de IA (cujo lema é "tente, que dará certo"), a maioria delas originárias dos EUA e da Europa Como Cop.5 - Tendências da Tecnologia de Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento i ... 146 , acontece nos EUA, os SE são freqüentemente componentes de um sistema maior. Os japoneses não analisam os retornos do ponto de vista do componente, mas sim do sistema como um todo. Contudo, existem também muitas aplicações onde o SE é a principal tecnologia 3. Apesar de o nível de atividade geral ser significante e importante, não existe nenhuma evidência de crescimento exponencial nos negócios. O negócio de SE da Hitachi parece ser o mais viável. Outras grandes empresas, como a Fujitsu e a CSK, não têm tido sucesso. 4. Com relação às ferramentas, no Japão elas são tão sofisticadas como nos EUA. 5. O Japão possui maior experiência na aplicação de SE em indústria pesada, como a de aço e a de construção. Fora algumas exceções, o mercado de ferramentas dos EUA e do Japão seguem tendências similares: o desenvolvimento de ferramentas para problemas específicos; a vertícalização; uso da tecnologia em sistemas abertos e estações de trabalho; e ênfase na integração dos SE com outras TI. 6. Existem fortes esforços no Japão por parte das indústrias de computadores e companhias específicas para que a tecnologia e os negócios de SBC avancem. Essa situação é contrastante com a dos EUA, onde se verifica um declínio nos investimentos em SBC, o que deixa os japoneses em posição de superioridade nesta área Com relação à atividade de pesquisa: 1. Um levantamento de três anos dos papers e trabalhos realizados no campo de SBC mostra uma ampla faixa de tópicos estudados, cobrindo todos os temas de interesse dos EUA. 2. A qualidade de pesquisas das melhores universidades do Japão é comparável à qualidade de pesquisas das melhores universidades dos EUA. 3. A quantidade de pesquisa (em termos de número de projetos e/ou número de publicações) é consideravelmente menor se comparada com a dos EUA. 4. Os laboratórios industriais aparecem realizando avanços nas pesquisas. Os que se destacam são Hitachi, Toshiba, NEC, Fujitsu, NTT, mM e Sony. O trabalho mais profundo se dá nos laboratórios da Hitachi, que está conduzindo pesquisas sobre model-based reasoning e machine leamtng. Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras CAP.6 - PESQUISA DE CAMPO EM EMPRESAS 147 BRASILEIRAS Com o objetivo de ilustrar os conceitos relativos à tecnologia de SBC apresentados até aqui, bem como de explorar e delinear um perfil das empresas brasileiras, realizamos uma pesquisa de campo abrangendo 71 organizações de diversos ramos de atividade. Neste capítulo descrevemos a metodologia utilizada e analisamos os resultados da pesquisa, comparando-os com os de outras pesquisas similares realizadas no exterior e no Brasil. 6.1 METODOLOGIA De acordo com Marconi e Lakatos [MAR90], "antes de se iniciar qualquer pesquisa de campo, o primeiro passo é a análise minuciosa de todas as fontes documentais que sirvam de suporte à investigação projetada". Portanto, realizamos de início uma exaustiva revisão bibliográfica, buscando não apenas o suporte teórico, mas também dados secundários de alguns estudos já realizados que pudessem complementar as pesquisas deste estudo. Em seguida, partimos para a pesquisa de campo, imprescindível a este tipo de estudo. Ela foi realizada nas principais empresas que desenvolvem ou utilizam SBC, na grande SlJo Paulo. Para obtenção de informações, fizemos uso da mala-direta e, no caso de empresas de grande relevância na área, efetuamos entrevistas pessoais, sempre baseados em questionário composto por perguntas abertas e fechadas. Como este estudo é exploratório, não existiu a intenção de estabelecer hipóteses e testá-las estatisticamente, pois tal trabalho demandaria tempo e levantamentos de alto custo financeiro. Assim, consideramos com relação à pesquisa: a) População e amostra Não encontramos dados sobre a população total de empresas usuárias ou que desenvolvem SBC. Em vista da falta de conhecimento do tamanho dessa população e das dificuldades para determinálo e de problemas de custos e tempo, decidimos utilizar uma amostra não-probabilística. A amostra não-probabilística de conveniência - através da qual os itens são escolhidos simplesmente por serem mais acessíveis [BOY64] - a ser utilizada é formada pelas 134 organizações cadastradas na CIASP (Comunidade de Inteligência Artificial de São Paulo) e por algumas outras organizações que se mostraram interessadas no estudo e díspostas a participar, independentemente de sua vivência com a tecnologia de SBC, totalizando 141 organizações pesquisadas. Das 141 organizações, 75,5% localizam-se no estado de São Paulo, e os restantes 24,5% em outros estados (ES, PE, RS, DF, SC, PR, MO, BA, 00, PA, AM, RJ). 73,8% operam no setor de Cap.õ - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 148 serviços, 20,3% no setor industrial e 5,9% no setor comercial. Acreditamos que esta.amostra seja significativa, considerando, principalmente, que todas as organizações pertencentes à CIASP possuem em comum o interesse pelo uso e o desenvolvimento de IA em suas atividades. b) Questionário A pesquisa foi realizada através de questionários enviados pelo correio, compostos por perguntas abertas e fechadas: um questionário A para empresas que utilizam SE ou SBC e um questionário B para empresas que não utilizam SE ou SBC. O questionário A divide-se em seis blocos: 1. uso; 2. aplicação; 3. desenvolvimento; 4. problemas, limitações e fatores de sucesso; 5. impactos e implicações organizacionais; e 6. futuro dos SE. O questionário B divide-se em dois blocos: 1. motivo da não-utilização; e 2. futuro do SE (vide anexo 2). O uso dos dois tipos de questionários permitiu às empresas que ainda não utilizam a tecnologia de SBC participarem do estudo. Para empresas de maior relevância, ou seja, de maior atuação na área, foram realizadas entrevistas pessoais, nas quais se utilizaram como guia de pesquisa os questionários anterionnente citados. A seleção dessas empresas contou com o auxílio dos dirigentes da CIASP,.no papel de especialistas da área de IA e SE. c) InforIDaçõeslevantadas O questionário A compõe-se de seis blocos, além de um preliminar, para identificação da empresa: 1. Informações gerais sobre a empresa Dados que permitem identificar a empresa: nome, endereço, setor de atuação, ramo de atividade, número de funcionários e faixa de faturamento anual. Aqui também incluímos informações sobre o respondente. 2. Uso de sistemas baseados em conhecimento Identificação do estágio em que se encontra a empresa no uso da tecnologia de sistemas especialistas ou baseados em conhecimento. 3. Aplicações de sistemas baseados em conhecimento Verificação de quais categorias de sistemas especialistas ou baseados em conhecimento são as mais utilizadas pelas empresas brasileiras, e identificação das razões que levaram as empresas a usar essa tecnologia. 4. Desenvolvimento de sistemas baseados em conhecimento Neste bloco procuraram-se algumas características do desenvolvimento dos SBC, como métodos ou metodologias utilizados no desenvolvimento e na aquisição de conhecimentos, ferramentas utilizadas, porte dos sistemas desenvolvidos, tipos de representação de conhecimento utilizados e integração dos SBC com outros sistemas disponíveis na empresa. Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 149 5. Problemas. limitações e fatores de sucesso Identificaram-se quais os principais problemas, limitações e fatores críticos de sucesso (FCS) enfrentados pelas empresas brasileiras. 6. Impactos e implicações organizacionais Identificaram-se quais os impactos e implicações organizacionais percebidos pelos respondentes quando da implantação do SE ou SBC em seus ambientes de trabalho. 7. Futuro Procurou-se identificar qual a visão dos respondentes quanto ao futuro da tecnologia de sistemas especialistas ou baseados em conhecimento. O questionário B divide-se em dois blocos, além de um preliminar, para identificação da empresa, seguindo os mesmos moldes do questionário A. 1. Motivos para a não-utilizacão de sistemas baseados em conhecimento Neste bloco o objetivo é identificar os motivos pelos quais essas empresas não usam a tecnologia de SBC ou, se já utilizaram a tecnologia, por que deixaram de usá-la. 2. Futuro Verificar a previsão de uso futuro da tecnologia nestas empresas e a visão dos respondentes quanto .: ao futuro da tecnologia de sistemas especialistas ou baseados em conhecimento. d) Defmições operacionais Anexo, enviamos um pequeno glossário com três definições operacionais, a fim de esclarecer dúvidas dos respondentes: Sistemas especialistas (SE) ou sistemas baseados em conhecimento (SBC): são sistemas que usam o conhecimento representado e procedimentos inferenciais para resolver problemas de um determinado domínio, com qualidade comparável à do perito humano. Na realidade, o sistema especialista caracteriza-se por envolver problemas mais específicos e dificeis, enquanto o sistema baseado em conhecimento se refere a um domínio mais amplo e com menos especialidade. Porém, neste estudo, tratamos SE e SBC indiferentemente, chamando-os, de maneira geral, de sistemas especialistas no decorrer do questionário. Engenheiro do conhecimento (EC): pessoa ou grupo que busca apreender o conhecimento e o método de raciocínio de um especialista humano ou de um determinado domínio para estruturá-lo em um sistema especialista ou baseado em conhecimento. Quando citamos "engenheiro do conhecimento" no questionário, referimo-nos à(s) pessoa(s) em sua empresa que exercem esta função independentemente de como são chamadas. Exibir viabilidade do SE: demonstrar a viabilidade técnico-econômica do uso da tecnologia, ou o custo/beneficio do sistema. Cap.6 - Pesquisa d~ Campo em Empresas Brasileiras 150 No questionário, optamos pelo uso do termo sistemas especialistas meio empresarial e mais familiar aos leigos no assunto. 6.2 RETORNO (SE), por ser mais usual no DA PESQUISA Das 141 organizações pesquisadas, 71 respostas válidas foram obtidas, correspondendo ao excepcional índice de retomo de 50,35% (o índice de retomo médio alcançado pelas pesquisas desse tipo no Brasil varia entre 15 e 20%; 30% já é considerado um índice excelente). o alto índice de retomo se deve aos seguintes fatores em conjunto: 1. Grande interesse das empresas pelo tema. Considerar, no entanto, o fato de a comunidade pesquisada compor-se de empresas que já possuem interesse pelas tecnologias de inteligência artificial. 2. Apoio da CIASP, através de divulgação em infonnativos em seus encontros. e abertura de um canal de divulgação 3. Esforços intensos despendidos na realização do follow-up, com cobranças e contatos constantes às 141 empresas. 4. Envio do retomo dos resultados às empresas participantes da pesquisa (duas empresas que não responderam à pesquisa por motivos estratégicos solicitaram o retomo desses resultados). 5. Entrevistas pessoais realizadas em 21 organizações. Das 71 respostas, 21 foram obtidas através de entrevistas e 50 via fax ou correio. As entrevistas pessoais basearam-se nos questionários, explorando, porém, com mais profundidade cada uma das questões. O tempo médio das entrevistas foi de duas horas, com um tempo mínimo de 30 minutos e o máximo de seis horas. Cabe ressaltar a constância do interesse pelo tema demonstrada pelos participantes em todas as entrevistas, o que deixa clara a atualidade do tema. 6.3 PERFIL DOS RESPONDENTES 6.3.1 PESQUISA Universo: 141 organizações Amostra: 71 organizações Percentual: 50,35 % 152 Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras Considerando, agora, o ramo de atividade, vemos que a amostra é composta, em sua maioria, por empresas da área de serviços (67,5%), aí incluídos bancos, instituições de pesquisa, universidades, consultorias, energia elétrica e outras (fig.6.3). A área comercial é de apenas 7,5%, enquanto a industrial corresponde a 25% da amostra. Convém ressaltar que alguns respondentes identificaramse com mais de um ramo de atividade. Não temos empresas puramente comerciais; a maioria delas atua em serviço e comércio e/ou indústria e comércio. Serviços: 67,5 % Indústria: 25,0% Comércio: 7,5% Ramos de atividades 25,00% 7,50% 67,50% o Serviços Ellndústria 11Comércio Fig. 6.3 Perfil da amostra por ramo de atividade. Outra característica da amostra é que 60,6% das empresas são privadas e 39,4% estatais (fig.6.4). Apesar do número de empresas privadas ser maior do que o número de estatais, verifica-se um percentual significativo de empresas estatais. Isso ocorreu com a participação, em nossa pesquisa, de grandes bancos e empresas energéticas do governo, que são grandes investidoras em IA. Esse investimento se deve ao uso estratégico de IA nessas organizações e pelo seu grande porte, posicionando-as entre as empresas que se situam no estágio de maturidade no uso de TI, de acordo com Nolan [NOL79]. Entre as estatais também temos as universidades e institutos de pesquisa. Nos gráficos adiante (fig. 6.5 e figo 6.6) representamos os ramos de atividades que se destacam nas empresas privadas e estatais, tomando possível visualizar a diversidade da amostra. 153 Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras Privadas/estatais 39,40% 60,60% [] Privadas m Estatais Fig. 6.4 Perfil da amostra por empresas privadas e estatais. Estatais - ramos de atividades Medicina 11% Telecom. 11% Outros 14% Ens/Pesq 17% Financeiro 11% Energia 18% Fig. 6.5 Perfil das empresas estatais por ramo de atividade. 154 Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras Privadas - ramos de atividades Quimica Outros Informát. 5% 19% 19% Metalurg. 7% Engenh. Siderurg. 5% 5% Automaç. Autopeças 7% 5% Financ. 28% Fig. 6.6 Perfil das empresas privadas por ramo de atividade. Com relação à localização das empresas, temos a concentração da amostra no estado de São Paulo (72%). As demais (28%) estão nos estados do Rio de Janeiro, Minas Gerais, Paraná, Rio Grande do Sul, Bahia, Santa Catarina, Pernambuco e Goiás (fig.6.7). Localização das empresas ~ Gde. São Paulo m Interior SP • Rio de Janeiro O Minas Gerais 12% • Paraná eSta. 54% Catarina aR. G. Sul ~Bahia 11Pernambuco CGoiás Fig. 6. 7 Localização geográfica das empresas participantes. 6.3.3 QUEM UTILIZA E QUEM NÃO UTILIZA SBC Das 71 respostas, 44 correspondem ao questionário A e 27 ao questionário B. Ou seja, 62% das empresas pesquisadas utilizam SBC enquanto 38% não o utilizam (fig.6.8). Ressalta-se mais uma vez o viés manifestado pelo tipo da amostra, constituída por uma comunidade de empresas que 155 Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras . possui interesse comprovado na área de inteligência artificial, já que buscaram filiar-se à CIASP. Assim, se a pesquisa tivesse uma amostra mais imparcial quanto ao interesse por IA, provavelmente o índice de empresas que utilizam SBC seria percentualmente menor. Porém, considerando os objetivos desta dissertação, estamos certos da validade dos resultados da amostra apresentada. Empresas que usam e não usam SBC/SE UsamSBC/SE 62% Não usam SBC/SE 38% Fig. 6.8 Empresas que usam e empresas que não usam SBC/SE. 6.3.3.1 PERFIL DOS RESPONDENTES QUE NÃO UTILIZAM SE OU SBC As empresas que não usam SE ou SBC têm o seguinte perfil, segundo o ramo de atividades: Serviços: 72,4% Indústria: 20,7% Comércio: 6,9% Temos 40,7% de empresas estatais e 59,3% de empresas privadas. Em termos de número de funcionários, com relação ao total de empresas que compõem a amostra como um todo (ver fig.6.1), temos o seguinte perfil, representado na figura 6.9. 156 Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras Não usam SBC - núm. funcionários 100,00% 80,00% 60,00% % empresas 40,00% 12,13% 20,00% > 15000 5000 14999 10,61% 1000 4999 1,52% 1,52% 500 999 200 499 < 200 Fig. 6.9 Perfil das empresas que não usam SBC, por número de funcionários, com relação à amostra como um todo. Quanto ao faturamento, constatamos uma maior concentração de empresas grandes. Na figura 6.10, apresentamos o perfil das empresas que não utilizam SBC, por faturamento anual, com relação à amostra como um todo. Não usam SBC - faturamento (US$ milhões) 100,00% 80,00% 60,00% % empresas 40,00% 20,00% 15,95% 1,45% 0,00% > 500 100 500 1099 1- 9 < 1 slfins lucr. Fig. 6.10 Perfil das empresas que não usam SBC, por faturamento anual, com relação à amostra como um todo. 157 Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 6.3.3.2 PERFIL DOS RESPONDENTES QUE UTILIZAM SE OU SBC As empresas que usam SE ou SBC têm o perfil abaixo de acordo com ramo de atividades: Serviço: 67,5% Indústria: 25,0% Comércio: 7,5% Dentre elas, 39,4% são estatais e 60,6% são privadas. /.0 ao número de funcionários, verifica-se uma homogeneidade no tamanho das empresas. », também usamos o percentual com relação à amostra total (fig.6.11). Usam SBC - Núm. funcionários 100,00% 80,00% % empresas 60,00% 40,00% 20,00% 0,00% 10,58% I 1 > 15000 16,67% I 13,63% I r 5000 14999 1 10004999 6,08% 7,58% I I 500 999 9,09% 200 499 I <200 Fig. 6.11 Perfil das empresas que usam SBC, por número de funcionàrios, com relação à amostra como um todo. Quanto ao faturamento das empresas que usam SBC, ocorre uma maior concentração de empresas de alto faturamento (fig. 6.12). 158 Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras Usam SBC - faturamento (US$ milhões) 100,00% 80,00% 60,00% % empresas 40,00% 24,65% 20,00% 0,00% > 500 100 500 10 99 1-9 <1 s/fins lucr. Fig. 6.12 Perfil das empresas que não usam SBC, por faturamento anual, com relação à amostra como um todo. 6.4 ANÁLISE DAS EMPRESAS QUE UTILIZAM SE OU SBC Analisamos as respostas das empresas que utilizam SE ou SBC (um total de 44 organizações). 6.4.1 BLOCO 1- USO DE SISTEMAS ESPECIALISTAS 6.4.1.1 ESTÁGIOS DE DESENVOLVIMENTO DE SE OU SBC o primeiro bloco do questionário procurou identificar o número de SBC e seu estágio de desenvolvimento nas organizações pesquisadas. Os estágios de desenvolvimento pesquisados foram: sistemas em operação, protótipos em operação, sistemas em estudo ou desenvolvimento, sistemas fracassados e sistemas comercializados. Deixamos, também, uma opção em aberto outros (*) - em que as empresas citaram: SE desenvolvido, utilizado, mas obsoleto; SE suspenso temporariamente por falta de pessoal para desenvolvimento; protótipos desenvolvidos que não se tomaram SE (tab. 6.1). Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras Estágios de desenvolvimento Sistemas em operação Protótipos em operação Estudo ou desenvolvimento Fracassaram Comercializados Outros Total Número de respostas (seleção múltipla permitida) 22 14 28 159 Número de sistemas Número médio de sistemas 94 21 94 4,27 1,50 3,36 11 4 6 19 28 9 1,73 7,00 1,50 85 (44) 265 3,12 (6,02) Tab. 6.1 Estágio de desenvolvimento. A tabela acima mostra que os SE em estágios de desenvolvimento são em média 6,02 sistemas por organização. Como os sistemas comercializados não se apresentam efetivamente em estágio de desenvolvimento, e sendo dificil saber com precisão se os respondentes consideram ou não os sistemas comercializados entre os sistemas em operação, decidimos excluir este item, a fim de atingir resultados mais realistas. Desconsideramos também o item "outros", já que não se mostra de grande relevância. Assim, chegamos à tabela 6.2 (veja representação gráfica na figo6.13). Estágios de desenvolvimento Sistemas em operação Protótipos em operação Estudo ou desenvolvimento Fracassaram Total Número de respostas (seleção múltipla permitida) 22 14 28 11 65 (44) Número de sistemas Número médio de sistemas 94 (41,2%) 21 (9,2%) 94 (41,2%) 4,27 1,50 3,36 19 (8,4%) 228 (100%) 1,73 3,51 (5,18) Tab. 6.2 Estágio de desenvolvimento - excluindo sistemas comercializados. ,..---- 160 Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras ESTÁGIO DE DESENVOLVIMENTO Protótipos em operação Sistemas em operação 9,2% 41,2% Fracassos desenvolv. 8,4% 41,2% Fig. 6.13 Estágio de desenvolvimento dos SBC/SE pesquisados. Desconsiderando as respostas de duas empresas que destoam do restante, uma com 40 sistemas em operação e a outra com 30 sistemas em estudo e desenvolvimento, temos as seguintes médias (tab. 6.3, verfig. 6.14): . Número de respostas (seleção múltipla permitida) Estágios de desenvolvimento Sistemas em operação Protótipos em operação Estudo ou desenvolvimento Fracassaram Total Número de sistemas Número médio de sistemas 21 14 27 54 (34%) 21 (13%) 64 (41%) 2,57 1,50 2,37 11 73 (42) 19 (12%) 158 (100%) 1,73 2,16 (3;76) Tab. 6.3 Estágio de desenvolvimento, excluindo valores destoantes. ESTÁGIO DE DESENVOLVIMENTO Protótipos em operação Sistemas em operação 13% 34% Fracassos desenvolv. 12% 41% Fig. 6.14 Estágio de desenvolvimento dos SBC/SE pesquisados. 161 Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras Um trabalho realizado por Hoppen e Antunes [HOP90a], em 1990, na UFRGS, em que foram pesquisados 28 sistemas em empresas brasileiras, constatava em sua amostra a existência de quatro sistemas em operação e 24 protótipos (fig. 6.15). Traçando um gráfico dos resultados da nossa amostra considerando o percentual de sistemas em operação com relação aos protótipos, temos a fig.6.16. Estágio de desenvolvimento Sistemas em operação 14% Protótipos em operação 86% Fig. 6.15 Protótipos e sistemas em operação da amostra de Hoppen e Antunes, 1990. Estágio de desenvolvimento I. Protótipos em operação Sistemas em operação 18% 82% Fig. 6.16 Protótipos e sistemas em operação de nossa amostra, 1994. Observamos uma inversão no número de sistemas em operação com relação ao número de protótipos em operação, o que demonstra os avanços da tecnologia nas empresas brasileiras com relação à pesquisa de Hoppen e Antunes em 1990, os quais proporcionaram a implementação de um número maior de sistemas em operação. Já a quantidade menor de protótipos, atualmente, pode também ser motivada pela conjuntura econômica do país, que provoca a queda de investimentos em novas aplicações, pois, em geral, novos investimentos sempre se iniciam com novos' protótipos. Durante as entrevistas consideramos que, de maneira geral, nos últimos dois anos houve o deslocamento de equipes que atuavam em IA para outras TI mais competitivas, como é o caso das '! 162 Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras . redes de microcomputadores (downsizing) e multimídia. Essa resolução das empresas, conseqüentemente, engorda a fatia de sistemas em estudo e desenvolvimento; ou seja, os sistemas ficam aguardando o retorno daquelas equipes para dar continuidade a seu desenvolvimento, o que reduz a quantidade de protótipos. Outra pesquisa realizada na Europa em 1991 [SCH93], com bancos da Áustria, Alemanha e Suíça, exibia, entre 27 SE pesquisados, 17 (63%) sistemas em operação e 10 (37%) protótipos (fig. 6.17). Esse percentual é mais realista, e é para aí que as empresas brasileiras devem caminhar quando ti economia do país atingir certa estabilidade. Estágio de desenvolvimento Sistemas em operação 63% Protótipos em operação 37% Fig. 6.17 Protótipos e sistemas em operação, pesquisa Áustria, Alemanha e Suíça, 1991. Em 1986, a Japan Information Processing Development Center (JIPDEC) [JIP87] realizou uma pesquisa sobre o uso de sistemas especialistas com seus associados (essa entidade é semelhante à SUCESU, com organizações de diversos ramos interessadas em TI de um modo geral). A pesquisa foi enviada para os seus 227 associados e para mais 356 organizações listadas no Relatório Anual de 1985 (Annual Survey Report on Computer Users), totalizando 583 organizações. Houve um retorno de 203 respostas válidas, incluindo empresas que usavam e não usavam SE, todas usuárias de computadores. Das 203 organizações, 34% são da indústria, 42% de serviços, 4% do comércio, 7% da construção e 13% de outros ramos (não especificado); 88,7% das empresas são privadas. Como nossa pesquisa também se baseou em questionário da JIPDEC, apresentaremos no decorrer deste capítulo comparações com esse estudo. No entanto, ressaltamos que não é correta uma comparação direta das informações devido ao caráter exploratório de nossa pesquisa e das diferentes bases e universos das pesquisas: enquanto nosso estudo tem como universo uma comunidade de interesse na área de IA, a pesquisa da JIPDEC tem como universo 583 organizações usuárias de TI em geral. Contudo, consideramos enriquecedora a comparação dos resultados em caráter ilustrativo e para posicionar o cenário de nossa amostra com outras do exterior. Da mesma forma, todas as comparações realizadas neste estudo com outras pesquisas, nacionais ou internacionais, são apenas no sentido de ilustração e enriquecimento. / ' 163 -, Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras A questão do estágio de desenvolvimento também foi questionada pela JIPDEC. Oitenta das organizações que já possuíam experiência com a tecnologia de SE responderam a essa questão (tab.6.4). Os resultados são exibidos a seguir: Número de respostas (seleção múltipla permitida) Estágios de desenvolvimento 74 (19%) 99 (26%) 212 (55%) 7,4 3,0 2,9 3 3 (1%) 1,0 120 (80) 388 (100%) 3,2 (4,9) Tab. 6.4 Estágio de desenvolvimento, ESTAGIO Número médio de sistemas 10 33 74 Sistemas em operação Protótipos em operação Estudo ou desenvolvimento Fracassaram Total Número de sistemas pesquisa da JIPDEC, no Japão em 1986. DE DESENVOLVIMENTO Protótipos em operação 26% Estudo e desenvolv. 55% Sistemas em operação Fracassos 19% Fig. 6.18 Estágio de desenvolvimento 1% SBC/ SE - Pesquisa JIPDEC (Japão 1986). Observando nossa amostra e a da JIPDEC, verificamos que o número médio de sistemas por organização em nossa pesquisa está acima do encontrado na do Japão. Encontramos 5,18 sistemas por organização, enquanto no Japão são 4,9. Porém, se excluirmos as duas empresas da nossa amostra que possuem um número grande de sistemas, destoando da média, atingimos a média de 3,76 sistemas por organização, ou seja, um valor mais baixo que o da pesquisa da JIPDEC. Ao vermos o item sistemas em operação, verificamos que no Japão a média é 7,4, enquanto a nossa média é de 4,27 sistemas em operação. A quantidade de protótipos em operação em nossa amostra também é menor 1,50 para 3,0 do Japão. A média de fracassos em nossas empresas é maior do que no Japão: enquanto lá temos 1,0 sistema fracassado por empresa respondente, aqui temos 1,73 sistemas. E o número médio de sistemas em desenvolvimento em nossa amostra é de 3,36 enquanto no Japão é de 2,9. Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 164 Considerando em nossa amostra o total de sistemas desenvolvidos (94 em operação + 19 fracassados = 113), temos um índice de fracasso de 19 sistemas em 113, ou seja, 16,81%. No Japão (74 em operação + 3 fracassados = 77), o índice é de 3 sistemas em 78, isto é, de 3,90%. Analisando por esse ângulo, o índice de fracassos no desenvolvimento de SE em nossas empresas mostra-se quatro vezes maior do que no Japão. Vejamos no decorrer da análise se conseguimos concluir quais os motivos desse índice de fracassos. Visualizando o percentual de cada estágio de desenvolvimento, verifica-se que no Japão o percentual de sistemas em estudo e desenvolvimento é maior do que os demais. Isso é natural, considerando que a pesquisa do Japão data de 1986 quando realmente existiam mais sistemas em estudo do que em operação. 6.4.1.2 CATEGORIAS DE SE Perguntamos às empresas que já utilizam SBC quais as categorias de aplicações que já desenvolveram, que desenvolvem ou pretendem desenvolver em suas empresas. Colocamos como alternativas as categorias propostas por Hayes-Roth [HAY83] com algumas adaptações, e também uma opção aberta: Outras. Dentro de outras, os respondentes citaram: escalação (três empresas); a partir de dados inferir decisões (uma empresa); sistema convencional embutido em um SE (uma empresa); e reconhecimento de imagens (uma empresa). Podemos considerar a escaIação um sistema do tipo planejamento, e o reconhecimento de imagens um sistema de interpretação. As categorias apresentadas estão descritas na tabela 6.5 e na figura 6.19, juntamente com o número de empresas que citaram cada categoria Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras Categoria Interpretação Previsão Diagnóstico Projeto Planejamento Monitoramento Depuração Reparo Instrução Controle Interface inteligente Embeded Outras TOTAL Descrição Núm.de resposta s a partir de dados inferir a descrição de uma situação 13 a partir de situações fornecidas inferir as prováveis 16 conseqüências a partir de observações inferir os problemas ou 34 falhas configurar objetos sob restrições 14 planejar ações ou atividades 22 comparar observações com resultados esperados 12 prescrever soluções para problemas ou falhas 9 executar planos para administrar soluções prescritas 7 treinamento de um estudante, com diagnóstico, 9 depuração e reparo controlar o ambiente de um sistema 9 realiza a comunicação entre usuário e outro sistema 5 como sistema com funções específicas, embutido 15 em um sistema maior Foram citadas: escalação; a partir de dados inferir 6 decisões; sistema convencional embutido em um SE; reconhecimento de imagens 171 (44) 165 % empresas 29,6 36,4 77,3 31,8 50,0 27,3 20,5 15,9 20,5 20,5 11,4 34,1 13,6 Tab. 6.5 Categorias de SBC/SE utilizadas pelas empresas. Observe que muitos sistemas exercem funções de mais de uma categoria; por isso, as respostas foram de múltipla seleção. Cabe ressaltar também que o fato de uma aplicação estar inserida em alguma das categorias anteriormente descritas não garante que ela seja adequada à tecnologia de SBC. Muitas organizações - três entre cada quatro empresas ou 77,3% do total de empresas - indicaram.o diagnóstico como uma das atividades alvo para SBC. Tal constatação era esperada, quando lembramos que a categoria de diagnóstico é uma das pioneiras (veja o exemplo clássico do SBC MYCIN no diagnóstico de doenças, uma das mais maduras aplicações de SBC). O diagnóstico se apresenta também como categoria que recebe grandes investimentos em pesquisa e desenvolvimento de novos métodos e técnicas, haja vista a metodologia KADS, em que já há modelos prontos em diagnóstico [BEN94]. Em pesquisa realizada por Hoppen e Antunes [HOP90a], entre 28 sistemas pesquisados, 18 são de interpretação/diagnóstico, o que se explica pela existência, para essa categoria, de conhecimento mais fácil de explicitar nas organizações [HOL87]. Essa mesma pesquisa identificou quatro sistemas de previsão/planejamento e três sistemas da categoria projeto, dois em treinamento e um em controle. Além da categoria diagnóstico, outras bastante citadas foram planejamento (50% das empresas utilizam esse tipo de SBC), previsão (36,4%) e sistemas embutidos (embeded) (34,1%). As aplicações de planejamento são muito utilizadas pelo ramo industrial, enquanto os sistemas embutidos, ainda recentes, já se mostram uma forte tendência na medida em que a tecnologia de 166 Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras SBC se integra às outras TI. Os percentuais foram calculados, dividindo-se a quantidade empresas que citaram cada uma das categorias pelo total de respondentes (44 empresas). de Categorias de aplicações em SE 35·T---------~-------------------------------------------- 20-1----Qtde. empresas 15 +--<14-10 5 Interpr. Prev. Diagn. Projet. Planej. Monit. Depur. Repar. Instr. Contr. Interf. Embut OUtras jntelig. Fig. 6.19 Categorias de SBC/SE utilizadas pelas empresas. Portanto, as três categorias de aplicações mais utilizadas nas empresas brasileiras pesquisadas diagnóstico, planejamento e previsão. são Na pesquisa realizada no Japão [JIP87], constatou-se o percentual de sistemas por categoria (tab. 6.6). Para esse item da pesquisa da JIPDEC o número de respondentes foi de 98 organizações. Categorias Interpretação Previsão Diagnóstico Projeto Planej amento Monitoramento Depuração Reparo Instrução Controle Outras TOTAL Número de respondentes 15 25 64 44 35 9 5 10 18 19 8 O/o empresas 15,3 25,5 65,3 44,9 35,7 9,2 5,1 10,2 18,4 19,4 8,2 252 (98) Tab. 6.6 Categorias de SBC/SE - pesquisa da JIPDEC, Japão 1986. 167 Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras Observamos que, no Japão, a categoria mais utilizada também é o diagnóstico; com duas entre três empresas ou 65,3% das empresas utilizando-a. Em seguida vêm as categorias de projeto (44,9%) e planejamento (35,7%) (ver fig.6.20). 'Categorias de SBC/SE • Japão 1986 100 90 80 70 60 % empresas 50 40 30 20 10 O~~--~~"L---~,,~----~~ Planejam. Projeto Diagnóstico Fig. 6.20 Categoria de SBC/SE utilizados, Japão 1986. Outra pesquisa, realizada por Tyran e George [TYR93] com responsáveis pelo desenvolvimento de 45 projetos bem-sucedidos de SBC, exibem que, dentre eles, 57% são sistemas do tipo diagnóstico, 17% seleção, 15% planejamento/escalação, 11% projeto/configuração (ver fig.6.21). Categorias de SBC/SE • EUA 1993 ,,- 100 90 V 80 V 70 V 60 V % empresas 50 V 57% '/';':. ':":.' V V 20 V 10 V .....• ., 40 17% 30 O Diagnóstico ./.:;:. .~ 1 <;Ql.. ~ liLJ '.. lfL.t Seleção Projeto .,., :,.: . e./. l~ Planejam. Fig. 6.21 Categoria de SBC/SE utilizados, EUA 1993. Separando os dados de nossa amostra por ramo de atividade, temos os números representados na tabela 6.7. SERVIÇOS Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 168 Categorias Número de respendeetes Interpretação Previsão Diagnóstico Projeto Planejamento Monitoramento Depuração Reparo Instrução Controle Interface inteligente 11 12 28 10 12 9 6 5 8 6 5 12 5 129 (33) Embeded Outras TOTAL % empresas 33,3 36,4 84,8 30~3 36,4 27,3 18,2 15,2 24,2 18,2 15~2 36,4 15,2 Tab. 6.7 Categorias de SBC/SE do ramo de serviços de nossa amostra. Observamos que no ramo de serviços a categoria mais desenvolvida de SBC é a de diagnóstico: 84,8%, ou seja, cinco entre seis das 33 empresas da área de serviços a utilizam. Para melhor análise, dividimos o ramo de serviços em cinco campos, de acordo com os tipos mais freqüentes de organizações em nossa amostra: financeiro, de informática, de saúde, de ensino e outros. No campo financeiro, composto por 27% das 33 empresas, diagnóstico (87,5%), interpretação (50%) e previsão (50%). destacaram-se as categorias de Todas as empresas de informática fazem uso das categorias de diagnóstico (100%) e 50% delas da categoria de planejamento, representando 24% das 33 empresas de serviços. Na área da saúde, que representa 9% das empresas de serviços, tivemos o diagnóstico monitoramento (66,7%) e embeded, sistemas embutidos (66,7%). (100%), A área de ensino, representando 18% das empresas de serviços, apresentou também a categoria de diagnóstico em destaque, com 60% das organizações de ensino a utilizá-la. No restante das organizações, que inclui empresas da área energética, de telecomunicações, transporte, automação e serviços públicos, também destaca-se a categoria de diagnóstico, com 78%. Cap.6 - Pesquisa de CQ1(Ipoem Empresas Brasileiras 169 INDÚSTRIA Categorias Interpretação Previsão Diagnóstico Projeto Planejamento Monitoramento Depuração Reparo Instrução Controle Interface Inteligente Embeded Outras TOTAL Número de respondentes 3 4 8 7 12 4 4 2 1 3 % empresas 21,4 28,6 57,1 50,0 85,7 28,6 28,6 14,3 7,1 21,4 0,0 4 2 54 (14) 28,6 14,3 ° Tab. 6.8 Categoria de SBC/SE do ramo industrial de nossa amostra. No ramo industrial (tab. 6.8), vemos que a categoria mais citada é a de planejamento (85,7% das empresas), seguida da de diagnóstico (57,1%). Realmente, durante as entrevistas efetuadas notouse o uso mais intensivo dos sistemas baseados em conhecimento do tipo planejamento nas indústrias, no caso SBC para o planejamento da produção. A empresa VHM (nome fictício), por exemplo, desenvolveu um SBC que interliga os pedidos de clientes com a linha de produção. O SBC verifica primeiro se o pedido do cliente está dentro das normas técnicas e é tecnicamente viável. Após essa etapa, fornece o plano das atividades a serem desenvolvidas pela produção, incluindo necessidade de matéria-prima, tipos de tratamentos químicos aos quais o material se submeterá, máquinas a serem utilizadas, ou seja, um planejamento completo da atividade de fábrica. Consideramos o setor comercial sem relevância neste tipo de análise, pois os diversos estudos sobre aplicações de SBC [RAU86, HAR88] demonstram que esse setor, de modo geral, é o menor usuário de SBC. Dessa forma, restringimos nossa análise aos ramos de serviço e industrial. O gráfico a seguir (fig. 6.22) compara os dois ramos citados. 170 Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras Categoriadesistemaspor ramodeatividade 90 c:::;: ~ t-----4 80 a Serviços Olndústria ------1 11----------- 70 60 U> ~ ea. 50 ~ 40 E Q) 30 I'-- . A-~kI ~ - I-- ~1 ~ F= !I!= ,i:;: a:: ! :-;;; 20 r. E ~, F!:::; 10 ,::. ,,-. f.- fl O Inlerpr. Prov. Dlagn. Projeto PlaneJ. Monl!. Depur. Reparo lnstr, 1, Conlr. Inler! • Embut Outras Intel. Fig. 6.22 Categoria de sistemas por ramo de atividade - indústria e serviços - de nossa amostra, 6.4.1.3 RAZÕES PARA O USO DE SE Questionamos em seguida o que levam as organizações a utilizar a tecnologia de SE, ou seja, quais as razões para a implementação dos SBC em suas empresas. Foram listados 16 motivos baseados na litemtura pesquisada, além do item usual Outros, para o respondente que quisesse citar outros motivos não relacionados. Solicitamos a cada respondente a avaliação de cada um dos itens com uma nota de O a 5, onde "O" corresponde a uma razão inexistente na empresa e "5" corresponde a uma forte razão na empresa. Apenas três respondentes citaram motivos diferentes: um deles, custo de desenvolvimento compamdo com outras tecnologias; outro, solução de problemas complexos e também a pesquisa pura, dando nota 5 para tais itens. Dos 16 itens citados em questionários, obtivemos as seguintes pontuações (em ordem crescente de pontuação) (tab. 6.8): Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras Razões para o desenvolvimento/implementação de SE em sua empresa Melhoria da qualidade Melhoria da produtividade Apoio à decisão Preservação do conhecimento Padronização do conhecimento Disseminação do conhecimento Retornos financeiros Melhor monitoria e controle Vantagem competitiva Automatização de tarefas pouco estruturadas Facilidade/auxílio no treinamento Não depender do especialista Conhecer uma nova tecnologia Criação de novos serviços/produtos Provar a validade da tecnologia Atingir novos mercados Tab. 6.8 Razões para o desenvolvimento 171 Pontwlçio (média) Desvio-padrio 4,13 4,04 3,83 3,75 3,67 3,63 2,83 2,79 2,59 2,56 2,38 2,31 2,15 1,73 l,49 1,17 e implementação 1,11 1,24 1,62 1,28 1,16 1,28 1,72 1,68 1,91 1,61 1,51 1,71 1,57 1,72 1,70 1,56 de SBC/SE. As três principais razões para o uso de SBC, de acordo com os respondentes, são: melhoria da qualidade, melhoria da produtividade e apoio à decisão. As duas primeiras obtiveram média acima de 4,00, e com os menores desvios-padrões, demonstrando uma maior convergência de opiniões. Uma pesquisa realizada nos EUA pela AI Expert em 1990 [PID90], enviada a 1000 leitores, com 14,8% de retomo, ou seja, 148 respostas válidas, constatou também que as três principais razões para o uso da tecnologia de SBC são: melhoria no processo de decisão (67%), melhoria de produtividade (63%) e melhoria de serviços (53%). Em 1993, outra pesquisa realizada nos EUA, por Byrd [BYR93] , que enviou questionário de quatro páginas a 200 engenheiros do conhecimento participantes de um congresso e obteve 37% de retomo, ou seja, 74 respostas válidas, concluía que a principal razão para o uso de SBC se resumia a apoio à decisão. Visualizamos dessa forma uma tendência no uso dos SBC para apoio à decisão, mesmo porque as empresas, de um modo geral, carecem de e buscam sistemas automatizados que venham apoiá-las em processos decisórios, que exigem a cada dia maior agilidade, dinamismo e confiabilidade. Outras três razões também citadas como importantes por nossos respondentes padroni zação e disseminação do conhecimento. são: preservação, A padronização do conhecimento vem apoiar a gestão da qualidade nas empresas, enquanto a disseminação apresenta-se como ponto estratégico para a flexibilidade organizacional. Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 172 Note-se ainda que os desvios-padrões na área industrial são geralmente menores, o que demonstra uma convergência um pouco maior de opiniões entre as empresas. Em pesquisa realizada por Hoppen e Antunes [HOP90a], as principais finalidades indicadas para o desenvolvimento de SBC, classificadas por categoria de aplicação, foram: - interpretação/diagnóstico: redução de custos, aumento da qualidade, aumento da produtividade de usuários, difusão do conhecimento e padronização de sua aplicação, fonnalização do conhecimento distribuído entre vários especialistas; - previsão/planejamento: aumento da qualidade e da produtividade de usuários e equipamentos; - projeto/concepção: redução de custos, aumento da produtividade, flexibilidade e qualidade, fonnalização de conhecimento disseminado, difusão do conhecimento e padronização de sua aplicação; - treinamento: formalização e difusão do conhecimento, padronização de sua aplicação e redução do tempo do treinamento. Deve-se ressaltar ainda que em todas as categorias o SBC é visto como uma ferramenta de apoio ao processo decisório. Apenas para comprovar a evolução no uso da tecnologia, verificamos que, em 1986, a pesquisa realizada pela JIPDEC no Japão, com 203 organizações, constatava como principais razões para o uso de SBC: - aliviar a carga de trabalho do especialista (61,2%); - entender a tecnologia (51%); - melhorar a produtividade (46%); Observamos em nossa amostra que as empresas não estão preocupadas em conhecer a tecnologia ou provar sua validade, como ocorria nas empresas japonesas em 1986. Tais itens receberam médias baixas: 2,15 e 1,49, respectivamente. Na realidade, as empresas, hoje, só se envolvem com a tecnologia a partir do momento que percebem que ela lhes trará a solução de algum tipo de problema, ou seja, quando o seu beneficio é percebido. Visualizamos assim que a evolução no uso da tecnologia pelas empresas, além do caráter competitivo empresarial, leva as organizações a buscar soluções, ao invés de, simplesmente, familiarizar-se com ela. 6.4.2 BLOCO 2 - DESENVOLVIMENTO DE SE 6.4.2.1 METODOLOGIAS Perguntamos aos usuários de SBC sobre o uso de metodologias na aquisição de conhecimentos e no desenvolvimento de sistemas especialistas. Nove dos 44 respondentes não responderam à questão. Outros nove disseram que não utilizam qualquer tipo de metodologia para a aquisição de conhecimento ou para o desenvolvimento de sistemas especialistas. As demais respostas estão listadas a seguir. Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 173 No desenvolvimento de SBC: - prototipagem. rápida - metodologias convencionais - adaptação de KADS - técnicas de análise orientada a objetos - metodologias específicas desenvolvidas internamente pela empresa - representação do raciocínio por grafos de decisão - metodologia de projetos estrutuIados - modelamento semântico - hierarquia de objetos - processos heurísticos/estruturados - mapa de inferência, rol de regras- outros partiram para o uso de IA distribuída e redes neuronais Na aquisição de conhecimentos: - entrevistas, entrevistas focalizadas - métodos convencionais -JAD - observação de processos - brainstorming - análise de casos i,\ i I f - repertory grid J' I , , I ,. Para o desenvolvimento de SBC, o método mais utilizado é a prototipagem rápida. As eni~reks fazem uso também de metodologias específicas desenvolvidas internamente e de métodos convencionais. Algumas empresas também fazem uso de adaptações do KADS. J I ,I I Na aquisição de conhecimentos, as entrevistas e os métodos convencionais são os -mais Jitad~S. Cabe ressaltar que, tanto para o desenvolvimento de SBC quanto para a aquisição de conhecimento, a maioria das empresas utiliza mais de um método ou metodologia simultaneamente. ! i Ao nosso ver, o uso das metodologias convencionais pela maior parte dos respondentes se explica pelo fato de os desenvolvedores de SBC, em geral, serem provenientes da área de inf~rmática tradicional das empresas, ou seja, ex-analistas de sistemas habituados com métodos e metod/ôJogias convencionais. I '! 1--; , - \ U / \ \. ( " f~ / I" ~ 17,4 Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras ., , ' 6.4.2.2 FERRAMENTAS No questionário, apresentamos como opções de ferramentas para o desenvolvimento de SBC o LISP, o Prolog, o C, o C++, shells e outras. 79,5% das empresas - 35 das 44 respondentes utilizam os shells; 31,82%, outras ferramentas, como as extensões de linguagem e as linguagens convencionais. O Prolog é usado por doze empresas (27,3%), o C++ por oito empresas (18,2%), o C por sete (16%) e apenas três empresas (6,8%) usam o LISP. Uma pesquisa realizada nos EUA, em 1990, por Ansari [ANS90], que enviou 500 questionários a diretores de Centros de Informática da Associação de Sistemas Gerenciais, conseguindo 175 respostas (35% de retomo), mostrou que 74% dos respondentes faziam uso dos shells, enquanto 26% usavam LISPIPROLOG (fig. 6.23). É interessante notar que uma pesquisa da JIPDEC de 1986, no Japão, apresentou um panorama bastante diferente. Na ocasião, 37,8% das 203 organizações pesquisadas usavam o LISP, 28,6%, o PROLOG e apenas 4,1% usavam somente os shells. Em nossa amostra, 45,5% das empresas fazem uso exclusivo do shell. Tais números exibem a evolução que as ferramentas e a TI como um todo tem sofrido nestes últimos oito anos, de forma que as linguagens perdem lugar para os softwares. mais versáteis e cada vez mais flexíveis, aumentando de forma significativa a eficiência das equipes de desenvolvimento. FERRAMENTAS ti Japão 1986 C Nossa amostra flJ EUA 1990 % Shells Prolog C++ C LlSP LlSPI S6 Prolog Shells .~ \ Fig. 6.23 Ferramentas - Nossa amostra, Japão 1986 (JIPDEC) e EUA 1990 (Ansari). Dos shells, os mais citados em nossa amostra são ESE (14,29%), NEXPERT (12,86%), ART .. (11,43%), AION-ADS e GURU (8,57%), TIRS (7,14%) e KT (5,71%) (fig.6.24). Além desses, são utilizados: NEURON WINDOWS, KBMS, NATURAL EXPERT, KOOL, EDEN, PATER, CBR, CHARME, VP-EXPERT, SMART ELEMENTS, INSIGHT2, EXSYS, LIDIA, ISII. Para um conhecimento maior dos shells, ver o estudo de Zanoni [ZAN93]. 175 Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras SHELLS UTILIZADOS TIRS KT 6% , ,i Outros \! 1 9% 9% 12% NEXPERT 13% Fig. 6.24 Shell utilizados pelos respondentes de nossa amostra. Entre as outras ferramentas, a mais citada é a OPS5. Além dessa extensão de linguagem, foram citados: IEF, NATURAL, CLIPPER, PASCAL, XRULE, XFUZZY, REDES NEURONAIS, TURBO PASCAL, GOLDWORKGIU + HYCONES (ferramenta híbrida desenvolvida localmente), VISUAL BASIC. Dos três shells mais citados, o ESE é o mais antigo, comercializado pela IBM; o NEXPERT e o ART possuem versões mais recentes, orientadas a objeto. Os três "rodam" em várias plataformas. O NEXPERT e o ART parecem ter evoluído com mais velocidade do que o ESE. A IBM reduziu seus investimentos no desenvolvimento das ferramentas para SBC. Essas três .ferramentas são de uso destacado no ambiente mundial, e no Brasil, com relação aos demais shells, usufruem de maior potencial de marketing. O NEXPERT é comercializado pela SMI e o ART, pela SPECTRUM e AUTOMÍDIA. O KT e o TIRS, ambos da IBM, são shells mais limitados e encontram-se entre os pioneiros no mercado brasileiro. O GURUtambém é limitado, porém, como é específico e de fácil uso, permite a utilização por pequenas empresas. O uso de PROLOG por 27% das empresas se deve, principalmente, ao custo dos shells. É o caso da empresa FYM (nome fictício), que desenvolveu SBC bem-sucedidos com o PROLOG, o C e o C++, não utilizando shells devido a problemas de verbas. Os shells mais citados têm seus custos variando de US$ 7000, para versões executáveis em microcomputador, a até US$ 150.000, para versões de grande porte, e alguns ainda exigem o run-time para cada aplicação "rodando". l'~ No estudo de Ansari, os shells mais citados foram: KEE (21%), Personal Consultant (18%), KES (12%), M1 (12%), ESE (6%), ART (3%) e AION-ADS (3%). ;, .: 176 Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 6.4.2.3 REPRESENTAÇÃO DO CONHECIMENTO - PORTE DO SBC Questionamos também sobre os tipos de representação do conhecimento e o porte dos SBC desenvolvidos. Duas das empresas não responderam à questão. A maioria dos SBC desenvolvidos utilizam regras (apenas três dos respondentes não fazem uso das regras, ou seja, 7% deles; utilizam ou uma forma totalmente híbrida, ou apenas fi-amesenquadramentos). Assim, 64% dos respondentes utilizam apenas regras em seus sistemas, enquanto 25% fazem uso de regras e outro tipo de representação; a maioria utiliza, além das regras, osframes (fig. 6.25). REPRESENTAÇÃO Não respondeu 4% 00 CONHECIMENTO Regras e frames 25% Outros 7% Fig. 6.25 Representação do conhecimento. Considerando os sistemas que utilizam a representação do conhecimento através de regras, verificamos que a maioria dos sistemas citados são de médio ou pequeno porte, 46,97% possuem de 200 a 999 regras e 44,7% possuem menos de 200 regras (tab. 6.9). Sistemas especialistas baseados em regras Número de sistemas Quantidade de regras 44,70% < 200 regras 46,97% 200.- 999 regras 4,55% 1000 - 3000 regras 3,79% > 3000 regras Tab. 6.9 SE/SBC baseados em regras. Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 177 A pesquisa realizada pela JIPDEC [JIP87] em 1986, com 388 respostas válidas, e repetida em 1988, com 315 respostas válidas [lllR89], constatava um crescimento de SBC com menos de 100 regras e uma redução de SBC com mais de 1000 regras. Convém, no entanto, ressaltar a questão da validade de contabilizar o número de regras de um sistema e, ainda, o uso desse número para comparações de porte do sistema. Isso porque as regras de produção têm evoluído e hoje uma regra pode explodir em muitas mais, ao que chamamos de regras de pattern-matching. É, portanto, dificil comparar sistemas atuais com sistemas mais antigos. Além do que, essa evolução da capacidade/potencialidade das regras nos leva a um SBC com um menor número delas. 6.4.2.4 INTERLIGAÇÃO DOS SE COM OUTROS SISTEMAS Um ponto critico colocado pela literatura é a interligação dos SBC com outros sistemas disponíveis na empresa. Decidimos, então, verificar se os SBC desenvolvidos pelas empresas comunicam-se ou não com o ambiente que os circunda. Interligação Banco de dados Sistemas transacionais, convencionais Gráfico Sistemas de informações gerenciais Sistemas de apoio à decisão Recursos de automação Planilhas de cálculo Outros sistemas especialistas Outros Nenhuma Total Número de respondentes 28 (63,3%) 19 (43,2%) 16 (36,4%) 13 (29~%) 9 (20,5%) 6 (13,6%) 5 (11,4%) 4 ( 9,1%) 3 ( 6,8%) (Sistemas de aquisição de dados em tempo real, sub-rotina fonética, adm. hospitalar ) 3 ( 6,8%) 103 (44) Tab. 6.10 Interligação dos SElSBC com outros sistemas. Observamos (tab. 6.10) que 63,3% das 44 empresas respondentes possuem seus SBC integrados com banco de dados, 43,2% com sistemas transacionais convencionais e 36,4% com gráficos. Este último se deve também à interface gráfica oferecida por muitos shells, o mesmo ocorrendo com a integração com banco de dados. Portanto, concluímos que, apesar da integração em épocas passadas ter sido considerada problemática e fator limitante no desenvolvimento de SBC, o número de interfaces (103) que os respondentes citaram evidencia que a integração dos SBC com o ambiente computacional que os circunda se toma cada dia mais fácil e não representa mais um grande problema. A tendência é de integração cada vez maior, haja vista as arquiteturas abertas que vêm surgindo no mercado. '., Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 178 Das 44 empresas respondentes, apenas três (6,8%) utilizam SBC totalmente isolados, ou seja, sem qualquer integração com outros sistemas automatizados da empresa. A pesquisa realizada pela AI Expert [pm90] constatava que 58% das 89 respondentes tinham os seus sistemas interligados com sistemas convencionais, 36% com BD (banco de dados) e 18% com gráficos. A questão da integração dos SBC também foi considerada por Hoppen e Antunes, que, em pesquisa realizada em 1990, observaram a necessidade de integração das técnicas de IA com as tradicionais [HOP90a] (nessa época, as empresas ainda enfrentavam dificuldades de acoplamento). Confirmamos, no entanto, no item seguinte, que as dificuldades de acoplamento ou integração de SBC com outras tecnologias não se apresentam como limitações de grande relevância. 6.4.3 BLOCO 3 - PROBLEMAS, 6.4.3.1 PROBLEMAS LIMITAÇÕES E LIMITAÇÕES E FATORES DE SUCESSO DOS SBC Como comentado pela literatura dos últimos anos, vanos pontos foram colocados como problemáticos no uso da tecnologia de SBC, como a necessidade de manutenção contínua, a falta de engenheiros do conhecimento, as resistências organizacionais, as aplicações mal escolhidas, a integração com outras tecnologias, a insuficiência de explanação do SBC. Apresentamos 13 problemas freqüentemente citados pela literatura para que os respondentes lhes atribuíssem notas de O a 5, sendo a nota "O" para problemas não-existentes na empresa e a nota "5" para problemas relevantes no desenvolvimento e implementação de SBC. Deixamos ainda o item outros para que o respondente citasse problema(s) não contemplados por nós. Em outros foram citados (cada um dos itens foi citado por uma única empresa): - uso inadequado da tecnologia (não deu nota); - terceirização (nota 5); - falta de ferramentas case (nota 5); - tecnologia não-sedimentada (nota 5); - falta de aplicações de interesse da empresa (não deu nota); - desconhecimento da tecnologia (nota 4); - obs.: não há dificuldade na manutenção de SBC, ele aprende; - tempo dos especialistas (nota 5). Dos 13 itens listados (tab. 6.11) aos respondentes, tivemos as seguintes médias e desvios-padrões: Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 179 Problemas e limitações Média Desvio-padrio Escassez de "engenheiros do conhecimento" ou equivalente Resistências organizacionais Dificuldade de estruturação do problema a ser solucionado Falta de metodologia de desenvolvimento Alto custo Interface com outros sistemas Tempo de desenvolvimento muito longo Exibir viabilidade do SE Dificuldade de manutenção do SE Interface com o usuário SE explicar ações ao usuário Respostas lentas Inexistência de ferramenta eficiente no mercado 3,15 1,59 3,15 2,83 1,71 1,34 2,76 2,67 2,54 2,50 2,47 1,98 1,63 1,57 1,54 1,22 1,56 1,59 1,43 1,50 1,77 1,50 1,57 1,53 1,78 1,49 Tab. 6.11 Problemas e limitações dos SE/SBC. Observamos que não existe uma nota média acima de 4,00 que exibisse algum problema grave enfrentado pelas empresas de modo geral; a maior nota foi 3,15, para escassez de engenheiros do conhecimento e resistências organizacionais (escassez de engenheiros do conhecimento apresenta desvio-padrão um pouco menor (1,57) que resistências organizacionais (1,71». Em seguida temos a dificuldade de estruturação do problema e a falta de metodologia de desenvolvimento (os desvios-padrões desses dois itens são relativamente elevados, demonstrando a divergência de opiniões na amostra, possivelmente, como já dito, fruto da heterogeneidade das organizações respondentes). Verificando a pontuação e as médias baixas de um modo geral, concluímos que ou as empresas já estão solucionando os problemas, ou os respondentes ainda não se envolveram o suficiente com a tecnologia, encarando a questão dos problemas e limitações dos SBC de maneira bastante superficial. Um ponto que nos chamou a atenção foi a questão da manutenção, não considerada problema pelos respondentes, com média 1,98. Esse item, de acordo com Zwicker e Reinhardt [ZWI93], pode ser uma causa de fracasso do sistema. Para eles, a manutenção do SBC é mais complexa que a de um sistema convencional. Outro fator não contemplado como problema ou limitação foi o alto custo para o uso da tecnologia Esse fato, provavelmente, resulta do perfil de nossa amostra, que apresenta empresas com alto faturamento. No entanto, em pesquisas realizadas no exterior, o fator alto custo tem-se mostrado relevante. É o caso da pesquisa desenvolvida por Ansari [ANS90] em 1990, com 175 engenheiros do conhecimento, que concluía que os três maiores problemas citados pelos respondentes eram: - falta de engenheiros do conhecimento; - altos custos de desenvolvimento; Cap.õ - Pesquisa de COIflPO em Empresas Brasileiras 180 - interface com outros sistemas. A pesquisa da JIPDEC, em 1988 [HIR89], com 303 empresas respondendo apresentava estes três principais problemas: a essa questão, - dificuldade de aquisição de conhecimento; - falta de engenheiros do conhecimento; - alto custo. Já a pesquisa realizada por Hoppen e Antunes em empresas brasileiras [HOP90a], em 1990, apresenta as resistências organizacionais à mudança, ou seja, ao uso de uma nova tecnologia, como um dos maiores problemas enfrentados pelas organizações que utilizam a tecnologia de SBC, da mesma forma que a nossa amostra. Essa mesma pesquisa [HOPP90] apresenta ainda como limitações questões tecnológicas: interfaces, inadequação de ferramentas de software e hardware disponíveis, aquisição .de conhecimento e metodologias de desenvolvimento. Em nossa amostra, verificamos a tendência de superação de tais problemas técnicos. É o caso por exemplo, do item "falta de ferramenta eficiente no mercado", que recebeu a média 1,22, ou seja, não se apresentou como um problema para as organizações. O mesmo ocorre com a ''interface com outros sistemas", como já citado no subitem 4.2.4. A questão da metodologia de desenvolvimento utilizada apresentada na pesquisa de Hoppen também tem sido solucionada pelo uso da prototipação e das metodologias convencionais, como vimos em 4.2.1. Além dessas metodologias, na Europa, pesquisas incentivadas pela Comunidade Européia, têm caminhado para o desenvolvimento da metodologia KADS. Quanto à aquisição de conhecimento, também citada na pesquisa de Hoppen, em tempos passados foi bastante estudada e atualmente não aparece como problema ou limitação, mas sim como um fator crítico de sucesso. 6.4.3.2 PROBLEMAS FRACASSARAM E LIMITAÇÕES DE SBC PARA EMPRESAS COM SElSBC QUE Verificamos, anteriormente, que o índice de fracasso nas empresas pesquisadas chega a 13,48%. Decidimos, então, explorar os principais problemas e limitações percebidos por essas organízações. Elas representam 30% da amostra de 44 empresas que usam SE ou SBC. o surpreendente nesta subamostra foi verificar que as médias alcançadas pelos itens são, na maioria, menores que as conseguidas na amostra como um todo (tab. 6.12) (ver subitem 4.3.1). Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 181 Empresas com fracassos Problemas e limitações Média Desvio-padrão Resistências organizacionais Falta de metodologia de desenvolvimento Interface com outros sistemas Escassez de "engenheiros do conhecimento" ou equivalente Respostas lentas Tempo de desenvolvimento muito longo Exibir viabilidade do SE Dificuldade de estruturação do problema a ser solucionado Dificuldade de manutenção do SE Alto custo Interface com o usuário SE explicar ações ao usuário Inexistência de ferramenta eficiente no mercado 3,00 2,92 2,58 2,58 1,68 1,71 1,04 1,85 2,50 2,42 2,33 2,25 1,11 1,66 1,80 1,30 2,00 1,92 -1,92 1,33 0,83 1,15 1,32 1,71 1,49 1,40 Tab. 6.12 Problemas e limitações das empresas com fracasso. Os principais problemas ou limitações para tais organizações foram: resistências organizacionais (3,00), falta de metodologia de desenvolvimento (2,92), escassez de engenheiros do conhecimento (2,58) e interface com outros sistemas (2,58). As médias baixas aqui encontradas decorrem de dois perfis opostos desses usuários da tecnologia de SBC. Uma parte deles investiu de forma pioneira na tecnologia, testando as mais diversas aplicações e colhendo tanto sucessos quanto fracassos. Porém, os fracassos trouxeram-lhes lições para ultrapassar os obstáculos encontrados, aumentando a experiência da equipe, ou seja, reverteram-se de forma positiva para a empresa. Portanto, o que é encarado como problema para outras empresas, não o é para estas, que aprenderam a superá-los. Daí a pontuação maís baixa para os problemas e limitações. A outra parte das empresas é representada por aquelas que realmente fracassaram, a maioria em sua primeira tentativa. Em geral, tal fracasso levou ao desestímulo e à resistência ao desenvolvimento de novas aplicações. Essas organizações não se envolveram o suficiente com a tecnologia, não sendo capazes de pontuar criticamente os problemas e limitações citados. De maneira geral, analisando as notas fornecidas por elas, aliadas às entrevistas realizadas, tendemos a concluir que a maior parte dos fracassos decorreu da falta de planejamento por parte dos coordenadores no desenvolvimento e implementação do SBC. Essa falta de planejamento, que envolve também a falta de metodologia, leva às resistências organizacionais. Recomendamos a leitura de Masud & Hommertzheim [MAS88] para se ter uma idéia global das etapas que compõem o planejamento do desenvolvimento e implementação de SBC. Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras • 1182 Uma das organizações entrevistadas, por exemplo, cuja primeira tentativa de desenvolvi.lJ!.enta'de um SBC foi lograda, confessa que houve falta de planejamento e que se subestimou o desenvolvimento do SBC, entregue a um trainee da área de sistemas. Nesse caso, não foi usado nenhum tipo de metodologia para a aquisição de conhecimentos ou para o desenvolvimento do sistema, não se realizou pesquisa de ferramentas disponíveis no mercado, e ainda houve um overselling da proposta de desenvolvimento do SBC, aumentando as expectativas dos usuários. Esse cenário, apesar de parecer impossível de ocorrer com técnicos conhecedores do assunto, na realidade acaba sendo mais comum do que imaginamos. E tais fracassos ainda ficam passíveis de repetição porque as empresas têm receio de relatá-los. 6.4.3.3 FATORES CRÍTICOS DE SUCESSO (FCS) Questionamos também quais seriam os fatores considerados críticos para o sucesso do desenvolvimento e implementação de SBC. Foram listados 16 itens e a opção outros (tab. 6.13). Nesta última, dois respondentes citaram: - contratação definitiva de um shell (não deu nota); - feito de maneira competente (nota 5). Na tabela abaixo exibimos os itens e as devidas notas médias e desvios-padrões alcançados. Podemos observar que a metade deles recebeu notas acima de 4,00 e que o fator mais critico de sucesso foi o atendimento das necessidades do usuário, com nota 4,60 e desvio-padrão 0,99, ou seja, o menor desvio-padrão, o que evidencia a maior convergência de opiniões. Esse item acompanha a tendência do conceito de qualidade em TI, no sentido de atender e atingir a satisfàção do cliente, no caso o usuário. Em seguida, os respondentes consideram o apoio da alta administração, o comprometimento do especialista e o comprometimento do usuário fatores bastante criticos. Além desses, são considerados a aplicação escolhida, os objetivos do SBC ligados aos objetivos da empresa, uma equipe experiente e aquisição do conhecimento. Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras Fatores críticos de sucesso Atender às necessidades do usuário Apoio da alta administração Comprometimento do especialista Comprometimento do usuário Aplicação escolhida (dominio limitado. constante. estruturável) Objetivos do SE ligados aos objetivos da empresa Participação de equipe experiente Aquisição do conhecimento Validação do sistema Representação do conhecimento Ferramentas de desenvolvimento adotadas Integração com sistemas existentes Treinamento dos usuários ao SE Uso de prototipação Participação do usuário na manutenção do sistema Capacidade de explanação do SE Tab. 6.13 Fatores críticos de sucesso para o desenvolvimento 183 Média Desvio-padrio 4.60 4.38 4.38 4,17 4,15 0,99 1,07 1,07 4,10 4.09 4.02 3.64 3,57 3.54 3,48 3.10 2.98 2.97 2,36 e implementação 1,11 1,08 1,10 0,89 1.12 1,21 1,30 1,46 1,55 1.37 1,52 1,58 1,60 de SBC/SE. Verificamos ainda quais os FCS das empresas com experiência de fracassos e constatamos que os três itens considerados mais criticos são coincidentes: apoio da alta administração (4,42), atender às necessidades do usuário (4,92) e comprometimento do especialista (4.50). Note que atender às . necessidades do usuário atinge quase a nota máxima nessas empresas, evidenciando que os fracassos fizeram com que elas se voltassem mais para os usuários e sentissem a sua importância. Tyran e George [lYR93] realizaram, em 1993, uma pesquisa com os responsáveis por 45 projetos de SBC de sucesso e concluíram que os seis principais fatores criticos para o sucesso do SBC são: - atender às necessidades do usuário; - comprometimento do especialista; - comprometimento do usuário; - apoio da alta administração; - equipe experiente; - participação do usuário na manutenção. Em nossa amostra a participação do usuário na manutenção mostrou ser um dos fatores de menor relevância da lista apresentada Mais uma vez. emerge a falta de maturidade dos usuários, ao não considerarem a manutenção dos SBC como FCS, e por conseguinte o envolvimento do usuário nessa manutenção. Provavelmente. os respondentes, na sua maioria, ainda não chegaram na fase de manutenção dos seus SE/SBC. Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 184 6.4.4 BLOCO 4 - IMPACTOS E IMPLICAÇÓES ORGANIZACIONAIS Outro ponto importante considerado em nosso estudo é a questão do indivíduo dentro da organização e como as novas tecnologias afetam o seu trabalho. Listamos, assim, 12 impactos ou implicações organizacionais possíveis de ser provocadas pela implementação de SBC nas empresas. Observamos que as notas médias foram relativamente baixas, demonstrando que os impactos organizacionais são leves ou não são observados pelos respondentes. Mesmo durante as entrevistas, sentimos que a maioria dos respondentes não se preocupa com os impactos organizacionais ou com os indivíduos envolvidos na implementação dos SBC. Estão muito mais preocupados com os aspectos técnicos e do processo, pensando em melhoria da qualidade e produtividade do serviço do ponto de vista procedimental e operacional. Entretanto, como sabemos, apesar de o aumento de produtividade e qualidade também se encontrar entre os impactos causados pela implementação de SBC, existe uma enorme gama de implicações ligadas ao homem. Vejamos primeiro as notas médias dadas pelos respondentes. Impactos e implicações organizacionais Média Aperfeiçoou o conhecimento da área específica Especialistas, usuários mais motivados Reestruturação na avaliação de desempenho dos usuários de SE que adquirem conhecimento sem necessidade de anos de experiência Avaliaram-se os conhecimentos da empresa Nivelou conhecimentos, todos têm acesso ao mesmo nível de informação Disseminou o uso de SEIIA O especialista foi recompensado Reestruturação organizacional Substituição dos especialistas SE visto como ameaça para as pessoas que não o utilizam, ou pessoas que não possuem uma especialidade específica Deslocamento de poder dentro da empresa Demissões e/ou aposentadorias 3,54 3,31 Desvio-padrio 2,85 1,43 1,43 1,55 2,79 2,67 1,53 1,53 2,40 1,58 2,17 1,72 1,81 1,10 1,48 1,59 1,33 1,09 1,33 1,04 1,68 1,21 Tab. 6.14 Impactos e implicações organizacionais provocados pela implementação de SE/SBC. Entre os impactos apresentados, o mais sentido pelos respondentes foi o aperfeiçoamento do conhecimento da área específica em que o SBC foi implementado ou desenvolvido (média 3,54). E, realmente, o desenvolvimento do SBC que envolve a aquisição de conhecimentos, seja com especialistas da área, usuários, manuais, seja com o ambiente do processo como 1PD todo, gera na maioria dos casos um aperfeiçoamento significante do conhecimento da área específica. Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 185 Como segunda implicação mais relevante foi apontada a maior motivação por parte de especialistas e usuários (média 3,31). De acordo com os respondentes entrevistados, no início do desenvolvimento do SBC, em geral, especialistas e usuários ficam receosos com a introdução de uma nova tecnologia capaz de tomar as decisões antes realizadas pelos especialistas. Entretanto, esse receio logo é substituído por uma motivação, já que o uso de uma ferramenta que auxilia usuários e reduz o tempo despendido pelos especialistas em tarefas "rotineiras", valoriza seu trabalho e proporciona-lhes mais tempo para dedicar a tarefas mais nobres, como as que envolvem pesquisas, desenvolvimento e novos conhecimentos. Incluímos ainda o item aberto "Outros comentários quanto a implicações e impactos no uso de SE", para que os respondentes pudessem acrescentar outras experiências vividas em suas organizações. 20% deles preencheram esse item com os seguintes comentários: «- preservação do conhecimento da empresa; - reestruturação das tarefas e funções dos analistas de sistemas e da metodologia vigente de treinamento; - integração entre sistemas e facilidade de uso para o usuário; - uma vez tomados os cuidados necessários, prever alienação no ambiente de trabalho, mostrar que as pessoas não serão substituídas, etc. Não há grandes implicações ou impactos; - despertou o interesse para novas tecnologias; - liberar os especialistas para outras funções na empresa; - aumento de poder dentro da empresa (nota 3); - em sistema desenvolvido na organização, impacto de natureza logística, pois viabilizou uma forma de treinamento a distância; - são raríssimos os exemplos de aplicações importantes que causam impacto na estrutura interna e nos negócios da empresa; - na área da saúde melhora a assistência ao paciente, pois permite maior agilidade na decisão (comissão de alertas, etc.); - automação, melhoria de processos; - descoberta de novos nichos de mercado, não atendidos por sistemas convencionais; - deslocamento de pessoal para áreas de desenvolvimento de SE, internas e externas; - melhor aproveitamento do tempo dos especialistas, eliminando tarefas rotineiras e problemas; - aproximação das pessoas leigas às novas tecnologias (permitido pela interface do SE); - agilização na validação do conhecimento do SE; - preservação do conhecimento, uso consistente, existência de uma linguagem para expressar conhecimento, local para aperfeiçoamento; - ocorre o questionamento do conhecimento -+ a revisão-e o aperfeiçoamento; - agilidade dos resultados financeiros da empresa; - os usuários sentiram-se um pouco incomodados devido ao não-acesso às bases de conhecimento". Hoppen e Antunes [HOP90a], que também questionaram as implicações organizacionais em empresas brasileiras, concluíram que as principais dificuldades eram a resistência à inovação, a superestimação dos possíveis resultados do sistema pelos usuários e a lentidão do retomo do investimento realizado. \,1 .~ 186 Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras o menor envolvimento das empresas com relação aos impactos e implicações organizacionais, possível de se observar pelas médias da tabela 6.14, pode resultar, de uma forma geral, dos seguintes fatores (também observados por Byrd [BYR93]): 1. As empresas usam SBC há pouco tempo, enquanto os efeitos sentidos pela automação e outras TI necessitam de um tempo maior para serem sentidos. 2. A maioria dos respondentes são técnicos, que provavelmente têm maior dificuldade em identificar os efeitos como problemas psicológicos dos usuários, sentimentos de ameaça e outros. 3. Os SBC estão geralmente limitados a domínios restritos e, portanto, apenas um número reduzido de pessoas sente os efeitos da tecnologia, de forma que os impactos causados não se sobressaem na organização. 6.4.5 BLOCO 5 - FUTURO DOS SE Por último, questionamos os respondentes quanto ao futuro dos SBC, na tentativa de identificar um perfil de tendências da tecnologia (fig. 6.26). Agrupamos as respostas conforme exibido no gráfico a seguir: FUTURO OOSSElSBC Nichos específicos 8% Passivo 3% Integr. outras TI 21% Otimistas 33% Falta evoluir 2% Outros 24% Não respondeu 6% Pessimista 3% Fig. 6.26 Futuro dos SE/SBC. Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 187 8% das empresas não responderam à questão. 4% são pessimistas quanto ao futuro dos SBC: - "Vemos um futuro um tanto quanto nebuloso> não acreditamos que uma empresa vá treinar/manter uma equipe para desenvolvimento de aplicações com IA. Podemos até comprar aplicações com IA embutida, mas isto não será um fator relevante na decisão." - ''Infelizmente não vejo perspectiva de crescimento, por serem sistemas 'não-vitais' para a empresa." 4% são passivos e acreditam que a tecnologia será utilizada sem grande crescimento ou redução de mercado. 10% acreditam no uso da tecnologia em nichos específicos. 44% são otimistas e acreditam no crescimento do uso da tecnologia de SBC; tomam cuidado ao escolher uma aplicação que venha a atender às necessidades da empresa e investem na fonnação de uma equipe experiente que possa desenvolver o SBC com metodologia e critério. o otimismo é incentivado pelos demais 30% das respostas, que citam o crescimento do uso de SBC envolvendo sua integração cada vez maior com outras TI, avanços tecnológicos e divulgação. Alguns exemplos de respostas: - ''Embutidos, shells mais genéricos podem fazer coisas convencionais e integradas com outras ferramentas" . - "SE deve trabalhar em conjunto com a tecnologia de orientação a objeto". - "Acredito que, com a implantação da arquitetura cliente/servidor, por esta ser mais flexível, devemos ter uma maior utilização de SE nas empresas, podendo o conhecimento ser compartilhado por diversas pessoas". - '1ntegração com tecnologias convencionais e outras (multimídia, redes, etc.)". - "Uso de ambiente integrado de desenvolvimento". - '<sistemas híbridos". - ''SE terão futuro. Os sistemas híbridos, ou seja, aqueles que incorporam capacidade de aprendizado (redes neuronais) com semântica da representação simbólica serão a tendência". Podemos dizer que nenhuma das visões é hiperotimista, o que decorre do aprendizado do overselling criado em épocas anteriores. A maioria das empresas possui uma visão bastante realista, mesmo porque o índice de insucessos tem sido grande entre as aplicações. A tecnologia de WSE, como qualquer nova tecnologia, teve seu boom inicial com altas expectativas, seguidas de um pequeno declínio devido aos insucessos, e agora passa para uma fase de amadurecimento, com usuários mais realistas. Algumas colocações quanto à tendência de SBC são por nós questionadas. É o caso de uma das respostas que apresenta como tendência as aplicações comerciais. Entendemos que existem SBC cuja comercialização é muito bem-sucedida, como o SBC da área de nutrição, que constrói uma dieta para o usuário, não só identificando os nutrientes envolvidos em sua alimentação atual, mas Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 188 também sugerindo uma nova dieta de acordo com suas necessidades. Porém, acreditamos que a maioria dos SBC deva ser específico para.detenninada tarefa, não adquirindo o caráter generalista. a ponto de ser comercializado. Os SBC comercializados serão aqueles desenvolvidos sob encomenda para.uma detenninada aplicação. Outra tendência apresentada pelos respondentes da qual discordamos refere-se à substituição das redes neuronais por um SBC que aprende. Somos partidários de outra opinião, a do SBC híbrido, capaz de aprender a partir do momento que se integra com as rede neuronais. De modo geral, os respondentes são otimistas. A partir de suas respostas foi possível traçar o seguinte perfil de tendências da tecnologia: - Os SBC deverão se desenvolver em ''nichos de especializações" integrados a soluções mais abrangentes. - Os SBC apontam para. uma crescente massificação da tecnologia, integrando-se ao que denominamos as tecnologia de informações (TI). - A maior utilização dos SBC passa também pelo aparecimento de ferramentas mais potentes e baratas. - A arquitetura deve caminhar para.sistemas híbridos, associando capacidade de aprendizado (redes neuronais) com semântica. de representação simbólica.. Os .ambientes integrados de desenvolvimento, shells com acesso a banco de dados, integração com multimídia, embeddability serão cada vez mais utilizados. - O alto custo atual, aliado a poucas aplicações com sucesso, não viabiliza o investimento maior em SBC. As empresas ocupam-se primeiro com a produtividade. - Porém, à medida que a evolução da tecnologia caminha, a diversificação de áreas usuárias tende à vulgarização cada vez maior do seu uso. - No Brasil ainda há a necessidade de disseminação do uso de SBC, seja através de cursos de formação que contemplem a tecnologia, seja através de cursos preparatórios especializados, além da continuidade de pesquisas com o estudo de novas metodologias e ferramentas case. 6.5 EMPRESAS QUE NÃO UTILIZAM SE OU SBe Como citado no item 3.3, foram 27 as empresas que responderam ao questionário B - empresas que não utilizam SBC ou SBC. 6.5.1 MOTIVOS PELOS QUAIS AS EMPRESAS NÃO UTILIZAM SE Apresentamos a essas empresas uma lista de 10 motivos (tab. 6.15) pelos quais elas não usam SBC, e a opção outros, para.que elas colocassem outros motivos que as levam a não utilizar SBC. Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras Motivos para a nio-utilizaçio 189 de SE Percentual de empresas 51,85 Não possuímos bons conhecimentos de IA Não sabemos como desenvolver e implementar SE Não conhecemos os efeitos de SE Não possuímos mão-de-obra qualificada Nenhuma empresa proveu-nos de tecnologia de SE Houve tentativas de uso, porém fracassaram Não temos tarefas a serem processadas por SE A tecnologia de SE ainda está longe de uma aplicação prática bem-sucedida Não nos parece viável economicamente SE é uma tecnologia em declínio Outros 37,04 29,63 29~63 14,81 11,11 11,11 7,41 7,41 0,00 11,11 Tab. 6.15 Motivos para a não-utilização da tecnologia de SElSBC pelas empresas. 51,85% das empresas citam o fato de não possuírem bons conhecimentos de IA como motivo para não utilizar SE ou SBC. 37,040/0, o fato de não saber como desenvolvê-los e implementá-los. Ou seja, a falta total de conhecimentos sobre SBC impede que tais empresas visualizem qualquer aplicação. Ainda apresentam como motivo relevante a falta de mão-de-obra qualificada. Observe, porém, que nenhum dos respondentes considera os SBC uma tecnologia em declínio (o percentual foi zero). 44,44% das empresas ainda apresentam outros motivos: - "No momento estamos observando a evolução dessa tecnologia". - "Falta de investimentos". - "A empresa não possui software adequado à implementação de SE". - "Não consta como prioridade para a nossa empresa, porém já existe proposta para dar início a um projeto piloto". - "Estamos procurando, desenvolver aplicações". no momento, - "Estamos constituindo a infra-estrutura tecnologia" . de micro/rede software de informações. local para começarmos a Ainda não estamos prontos para essa - "Já está sendo analisado o possível uso na empresa e/ou produtos (embeded)". - "Pretendemos usar um pacote desenvolvido fora do Brasil". - "Não sabemos em que tipos de aplicações usar SE". - "Não utilizamos, implantado". por enquanto, por questões de prioridades na empresa. Mas deverá ser - ''Desenvolvemos pesquisa e divulgação em ensino (não sistemas propriamente)". J / Cap.õ - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 190 6.5.2 EMPRESAS QUE JÁ UTILIZARAM SE OU SBC, MAS HOJE NÃO UTILIZAM Perguntamos também se a empresa utilizou ou testou a tecnologia de SE, mas por algum motivo não a está utilizando no momento, e quais as razões para sua não-utilização. Foram apresentados 11 itens, além da alternativa outras. As empresas nessa situação poderiam responder ao questionário A ou ao questionário B. Deixamos a critério do respondente escolher o tipo de questionário a ser respondido, mesmo porque alguns tiveram um uso intenso da tecnologia antes de um fracasso ou uma decisão de interrupção de investimentos em SBC, sentindo-se, dessa forma, capazes de responder ao questionário A, enquanto outros tiveram. experiências mais rápidas com a tecnologia ou não mostram interesse em responder ao questionário A, mais longo, estando, no entanto, dispostos a responder ao questionário B. Das 27 empresas que representam a amostra de empresas que não usam SE ou SBC, nove responderam. a esta questão evidenciando que os utilizaram e passaram. por um fracasso ou uma decisão de não investir em SBC. Se considerarmos um fracasso a não-introdução da tecnologia de SBC, temos que esses dados engordam o percentual de fracassos encontrado anterionnente nas empresas que responderam. ao questionário A. O percentual de sistemas fracassados encontrado anterionnente foi de 13,48%. Vejamos os percentuais considerando os nove respondentes: Principais razões para o fracasso ou a decisão de não utilizar SE na empresa Falta de mão-de-obra qualificada Falta de apoio da alta administração Alto custo Dificuldade de modelagem. estruturação do problema Tarefa não adequada (domínio muito amplo, inconstante, pouco estruturada) Falha na seleção da femunenta de desenvolvimento Dificuldade de aquisição ou representação do conhecimento Falta de comprometimento do especialista Não atendeu às necessidades do usuário O SE não estava adequado aos objetivos da empresa Resistências organizacionais Outras Percentual de empresas 77,78 66,67 22,22 22,22 22,22 11,11 11,11 11,11 li,ll 11,11 11,11 H,H Tab. 6.16 Principais razões para o fracasso ou a decisão de não utilizar SE nas empresas. Dentre os 11 motivos apresentados, 77,78% das nove empresas citaram a falta de mão-de-obra qualificada como a principal razão para o fracasso de SE na empresa, o que vem ao encontro do principal problema enfrentado pelos usuários de SBC: a falta de engenheiros do conhecimento (itens 4.3.1 e 4.3.2). Outra razão para não se utilizar SBC na empresa é a falta de apoio da alta administração (66,67% dos respondentes). Observamos também que a maioria das empresas que Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 191 responderam à questão parece não ter chegado ao ponto de realmente desenvolver uma aplicação em SBC, pois apenas uma delas assinalou os itens: falha na seleção da ferramenta, dificuldade de aquisição ou representação do conhecimento, falta de comprometimento do especialista, não atendeu às necessidades do usuário, o SE não estava adequado aos objetivos da empresa, e duas assinalaram os itens alto custo, tarefa não adequada, dificuldade de modelagem ou estruturação do problema. Um dos respondentes apresenta como outros, na realidade, uma justificativa, citando que sua empresa ainda está assimilando a cultura de SE, apesar de resistências organizacionais .. 6.5.4 FUTURO DOS SE Em seguida, perguntamos quanto à previsão futura de uso de SE por essas 27 empresas. 63% delas não têm previsão de uso de SE, 26% pretendem usá-lo a curto ou médio prazo e 11% a longo prazo. E por fim, deixamos um item em aberto para que os respondentes colocassem suas opiniões quanto ao futuro dos SE. Verificamos que nenhum dos respondentes considera SE uma tecnologia em declínio. E com essa última questão constatamos que a maioria dos respondentes acha que o futuro de SBC é promissor. Sintetizando as respostas: o uso de SE tende a crescer pela necessidade cada vez maior de tomadas de decisões imediatas por parte das empresas e também nos processos industriais, proporcionando maior qualidade e produtividade. As ferramentas para o desenvolvimento de SE devem seguir o caminho das arquiteturas abertas, como o restante das TI. Existe um nicho específico de aplicações só solucionáveis com esta tecnologia, além da integração de SE com as outras TI disponíveis, multimídia, rede, etc. Porém, isso tudo ainda depende de divulgação e amadurecimento, de cultivar a idéia do uso de SE dentro das empresas. O uso de SE de diagnóstico e monitoramento tende a crescer mais rapidamente, enquanto sistemas de projeto, por exemplo, necessitam de maior amadurecimento. No Brasil, o uso de SE é uma questão de tempo; no exterior é mais intensa. Nos países mais avançados há possibilidade de crescimento a médio prazo, enquanto aqui as dificuldades de introdução de novas tecnologias são bem maiores. Talvez o SBC pudesse "decolar" com os canais ligados à pesquisa operacional. 6.6 LIMITAÇÕES DA PESQUISA Sendo a amostra não-probabilística de conveniência ou amostra por julgamento, não há condições de generalizar as conclusões, que, portanto, são válidas apenas para a comunidade estudada. Por outro lado, estando essa comunidade inserida no grande centro que é São Paulo, onde se encontra a maioria das empresas usuárias de IA e sendo seus participantes usuários de porte, tanto de IA Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 192 quanto de SBC, acreditamos na relevância das conclusões deste estudo para uma futura pesquisa mais detalhada que possa ser realizada sobre o assunto. Neste estudo exploratório, devemos considerar as limitações e o viés que possa causar o uso de uma comunidade específica, com interesse explícito pelo tema IA. Sem dúvida, esse fator acaba influenciando o alto índice de retomo e aumentando o perfil de otimismo quanto ao futuro da tecnologia. Além disso, o fato de utilizarmos perguntas fechadas para incentivar o retomo pode ter inibido e induzido o respondente, seja por um item de resposta sugerido, seja pela ordem na qual os itens são apresentados. 193 Cap.7 - Conclusões CAP.7 - CONCLUSÕES A IA (inteligência artificial)/SBC (sistemas baseados em conhecimento) continua sendo considerada uma tecnologia de ponta. Como qualquer nova tecnologia, teve o seu boom inicial com altas expectativas, seguido de um pequeno declínio devido a algumas frustrações, e agora emerge madura, dando continuidade ao seu ciclo de vida (fig. 7.1). Esta fase é apoiada pela evolução de hardware, que permite a redução dos custos de uma aplicação, e pela evolução de software, que traz a integração das TI (tecnologia de informações), tornando a tecnologia de IA cada vez mais atraente. Boom inicial Fase de amadurecimento Este pico inicia está ampliado ~---:-?i===:::::::;:-------' com relação à curva total Fig. 7.1 Ciclo de vida de urna tecnologia. 7.1 APLICAÇÕES EM POTENCIAL Na década passada, as empresas buscavam o uso da tecnologia de SBC apenas para familiarizar-se com ela e conhecê-la, já que os SBC sempre foram considerados tecnologia de ponta e seu estudo, estratégico ou visionário. Nesse período o desenvolvimento de protótipos foi prática comum. Na atualidade, os investimentos em qualquer tecnologia partem da premissa de que ela trará soluções para os problemas ou alavancagem aos negócios, haja vista o ambiente de acirrada competitividade e globalização das organizações. Assim, os investimentos no desenvolvimento de aplicações com o uso de SBC só ocorrem quando as organizações estão convencidas de que a tecnologia lhes trará satisfação através de soluções de problemas ou criação de novos produtos/serviços. Tradicionalmente, as aplicações de SBC faziam parte de lID1alista de categorias desenvolvida pelo estudo de Hayes-Roth et alii (1983) [HAY83]. Essas categorias são bastante adequadas até hoje. No entanto, no decorrer desta última década, a evolução na integração da tecnologia de SBC com as outras tecnologias de informação, e a disseminação de SBC em áreas diversas, ambos Capo7 - Conclusões 194 incentivados, de modo geral, pelo desenvolvimento do hardware, provocou a emergência de novas categorias e áreas de aplicações. Como exemplo de novas categorias de aplicações temos as interfaces inteligentes e os SBC embutidos em sistemas convencionais. Na área financeira vem crescendo o uso de SBC (tab. 7.1). Categoria Interpretação Previsão Diagnóstico Projeto Planejamento Monitoramento Depuração Reparo Instrução Controle Interface inteligente Embeded (embutido) Tipo de problema Inferir a descrição de uma situação a partir de observações Inferir as prováveis conseqüências de uma dada situação(s) Inferir problemas ou falhas a partir de observações Configurar objetos sob restrições Planejar ações ou atividades para o alcance das metas Comparar observações com os planos, identificando vulnerabilidades Prescrever soluções para problemas ou falhas Executar planos para administrar soluções prescritas Diagnosticar, depurar e corrigir o desempenho de um estudante Interpretar, prever, reparar e monitorar os ambientes de um sistema Realizar a comunicação entre usuário e outro sistema Como sistema com funções específicas, embutido em um sistema maior Tab.7.1 Categorias das aplicações de sistemas especialistas ou baseados em conhecimento (extraído e adaptado de [HAY83]). A fim de garantir a escolha de uma aplicação adequada ao uso de SBC, é importante seguir alguns passos preliminares: 1. Conhecer a tecnologia de SBC, através de uma revisão da literatura [MAS88]. 2. Conheceras diversas ferramentas oferecidas no mercado. 3. Validar a aplicação escolhida pelo uso de checklists [BEC91]. 4. Estudar SBC semelhantes já desenvolvidos [BRY88]. Uma síntese de planejamento para a seleção do primeiro projeto de SBC foi desenvolvida Masud & Hommert.zheim [MAS88]: por I. Identificar áreas potenciais de aplicação. 2. Desenvolver!selecionar um método de priorização das aplicações. 3. Revisar e classificar os projetos. 4. Recomendar uma aplicação piloto. S. Revisar! recomendar a linguagem! ferramenta. 6. Desenvolver um plano de implementação. 7. Implementar o protótipo de aplicação. Muitos são os estudos que demonstram como avaliar uma aplicação adequada. De forma sintética, concluímos como fatores críticos de sucesso os seguintes pontos: 1. A aplicação solucionar algum problema para empresa. Capo7 - Conclusões 195 2. A aplicação satisfazer o cliente. 3. A apHcação ser definida junto ao usuário. 4. Seguir uma metodologia na escolha, desenvolvimento e implementação da aplicação. 5. O item anterior deve ter a participação do usuário em todas as etapas. 6. Contar com equipe de desenvolvimento capacitada. 7. Mensurar os beneficios trazidos pelo SBC. 7.2 IMPACTOS E IMPLICAÇÕES ORGANIZACIONAIS A maioria das organizações usuárias de SBC não consideram relevantes os impactos e implicações organizacionais causados por essa tecnologia, o mesmo ocorrendo com as empresas brasileiras. Isso provavelmente porque a tecnologia é de uso recente na maioria das organizações ffUR93], de modo que elas ainda não sentiram seus efeitos [BYR93]. Em geral, os efeitos provocados pela automação e outras TI necessitam de um tempo maior para serem observados. Outro motivo está relacionado ao perfil das pessoas envolvidas no processo de desenvolvimento e implementação de SBC, em geral técnicos, não sensíveis aos impactos organizacionais que a tecnologia possa causar. E também pela característica tradicional do SBC de atuar em domínios restritos, o que faz com que apenas um número reduzido de pessoas viva os efeitos da tecnologia, de forma a não emergir para o restante da organização de maneira perceptível [BYR93]. Entretanto, os impactos e implicações da tecnologia existem, e devem ser prevenidos e avaliados. Eles podem ocorrer ao nível do indivíduo, da organização e até mesmo da sociedade. No que se refere ao indivíduo, os SBC, como as demais tecnologias de informação, por vezes substituem a atividade humana, provocando desemprego, mudança de função, padronizando atividades e tomando-as monótonas; por outro lado, trazem maior tempo livre, que pode ser dedicado a atividades mais nobres, além do que podem ser utilizados como ferramenta de estímulo à criatividade, pois permitem uma conversação homem-máquina e simulações. Atualmente, as interfaces gráficas (GUI - Graphic User Interface) têm auxiliado a reduzir os impactos causados pela tecnologia de informação como um todo, já que permitem uma interação homem-máquina mais ágil. agradável e criativa. . No nível organizacional, a organização como um todo ou em parte pode sofrer impactos, como a "reengenharia", o deslocamento de poder, a criação de novas áreas, a criação de novos produtos e serviços. E a sociedade, em um futuro não muito distante {NAI92], com o desenvolvimento da tecnologia de decisão, dos sistemas ''inteligentes'', da valorização da aprendizagem, irá centrar-se no conhecimento e no aprendizado apoiada por tecnologias "inteligentes". Portanto, é importante que a organi zação esteja preparada para os prováveis impactos e implicações que a tecnologia de SBC possa causar, pois eles sem dúvida constituem um fator critico de sucesso na implementação desses sistemas. Cap.7 - Conclusões 7.3 TENDÊNCIAS ]96 DOS SBC As limitações da década passada estão sendo solucionadas: os shells mais recentes já oferecem ambientes de desenvolvimento integrado, permitindo o acesso a bancos de dados e interface gráfica; os microcomputadores, as estações de trabalho, hoje bastante potentes, pennitem o processamento dos SBC dispensando as máquinas dedicadas. Já se fala em inteligência artificial distribuída. A metodologia KADS para o desenvolvimento de SBC está formando uma base sólida para a modelagem das aplicações complexas às quais se dedica a tecnologia; e a integração dos SBC com outras tecnologias toma impulso, seja através dos chamados sistemas híbridos, seja através dos sistemas embutidos em sistemas de informações maiores. Vivemos um momento de transição, em que os SBC renascem amadurecidos, mostrando-se não mais como uma tecnologia à parte, mas que está lado a lado com as outras tecnologias de informação. o desenvolvimento do hardware permite, portanto, a alavancagem da tecnologia de SBC. Se antes dependia-se de equipamentos dedicados para execução dos sistemas especialistas, hoje um computador pessoal - um microcomputador - pode executá-los sem maiores problemas. Portanto, como a TI em geral, a tendência de desenvolvimento de ferramentas (software) para o desenvolvimento de SBC voltados para microcomputadores é indubitável. o uso cada vez maior dos shells é uma tendência real e sem retomo. A integração das tecnologias de informação como um todo traz também a tendência de embutir os sistemas baseados em conhecimento em sistemas convencionais e vice-versa. Sistemas híbridos integrados a diversos tipo de representação do conhecimento são outra tendência. Apesar da abrangência do uso de SBC - a indústria verticalizada de suas aplicações desenvolvimento em dominios específicos também formam uma tendência dos SBC. -, o o deslocamento do foco na tecnologia para o foco na solução dos problemas é uma realidade nos dias de hoje, e será ampliada futuramente. o desenvolvimento de metodologias, a reusabilidade do sistema e o desenvolvimento de modelos formam todo um conjunto de tendências que alguns pesquisadores já denominam segunda geração de sistemas especialistas [DA V93]. A maioria dos usuários pesquisados neste estudo revela otimismo quanto ao uso futuro da tecnologia de SBC, porém não exagerado. Para eles, o SBC oferecerá, juntamente com outras TI, mais e melhores soluções para os problemas que o homem venha a enfrentar na administração e execução das atividades organizacionais. 7.4 PESQUISA DE CAMPO EM EMPRESAS BRASILEIRAS Em nossa pesquisa de campo, realizada com 72 organizações brasileiras, e em outras pesquisas já realizadas no Brasil [HOP90a], [TIll91] e [ARA911, observa-se que as organizações nacionais seguem os passos das dos países desenvolvidos, principalmente as dos EUA, mas mantêm-se Capo7 - Conclusões 197 sempre um pouco defasadas no tempo. Devido à essa defasagem, os impactos causados pelas tecnologias a essas organíeações também são mais tênues quando comparados àqueles causados às organizações dos países de onde se originaram. Concluímos que grande parte das usuárias são organizações de alto faturamento e que, de maneira geral, independentemente do uso ou não da tecnologia de SBC, existe um interesse geral pelo assunto, evidenciado pelo alto índice de retomo da pesquisa (50,35%). Apesar do grande interesse, a conjuntura econômica e a acirrada competitividade do mercado empresarial têm reduzido o quadro do pessoal de informática, priorizando os recursos que restam. Essa situação deslocou equipes inteiras que atuavam na área de IA para outras TI, principalmente para atuar na implantação de redes de microcomputadores. Esse quadro vem reduzindo o número de protótipos desenvolvidos e aumentando o número de sistemas em estudo, como pudemos observar na figura 6.13. A categoria de aplicação mais desenvolvida nas empresas brasileiras é a de diagnóstico, principalmente no ramo de serviços. No ramo industrial existe a predominância dos SBC de planejamento. Ambas as aplicações são típicas da tecnologia de SBC, evidenciando que as organizações vêm buscando a simplificação de soluções, usando aplicações testadas, conhecidás e de retorno garantido. As principais razões para o uso de SBC pelas organizações brasileiras são a busca de melhoria de qualidade e produtividade e o apoio às decisões. Nos EUA, as principais razões são as mesmas, porém em primeiro lugar vem o apoio à tomada de decisão. Provavelmente, essa seja uma tendência no uso da tecnologia de SBC. Algumas organizações já possuem grupos que estudam as tecnologias da decisão, envolvendo sempre o tema IA. A prototipagem rápida e as metodologias convencionais são as metodologias mais utilizadas pelas organizações no desenvolvimento de seus sistemas, porém já existe um grande interesse pelo uso de metodologias específicas de SBC, como é o caso do KADS. Entre as ferramentas utilizadas no desenvolvimento de SBC, seguindo a tendência mundial, existe um maior uso dos shells. Os shells mais utilizados pelas empresas pesquisadas são: o ESE (14%), o NEXPERT (13%), o ART (12%), AION-DS (9%) e o GURU (9%). Existe uma tendência de desenvolvimento com outras TI. de SBC de menor porte e de embutidos ou.integrados As organizações brasileiras, de modo geral, parecem não enfrentar grandes problemas ou limitações no desenvolvimento e implementação dos SBC, provavelmente porque a maioria delas ainda não se envolveu o suficiente com a tecnologia a ponto de vivenciar maiores problemas, e as que se envolveram são usuárias antigas e já conseguiram solucionar os problemas enfrentados. Os principais problemas dessas organizações são a escassez de engenheiros do conhecimento e ~ resistências organizacionais. Capo7 - Conclusõe~ 198 As organizações brasileiras consideram fatores críticos de sucesso no desenvolvimento e implementação de SBC: 1. o atendimento às necessidades dos usuários; 2. o apoio da alta administração; 3. o comprometimento do especialista; 4. o comprometimento do usuário; 5. a aplicação escolhida; 6. os objetivos do SBC ligados ao objetivo da empresa; 7. a participação de equipe experiente. A participação do usuário na manutenção é considerada fator crítico de sucesso no exterior, mas tem pouca relevância nas organizações brasileiras, o que mostra que elas, provavelmente, ainda não passaram por essa etapa. As organizações brasileiras, como as do exterior, não conviveram com ou não assimilaram a importância dos impactos e implicações organizacionais. Consideram, noentanto, como principais impactos o aperfeiçoamento do conhecimento da área específica em que o SBC foi implementado e o fato de motivar os especialistas e usuários. A maioria das organizações brasileiras são otimistas quanto ao futuro dos SBC, principalmente no que se refere à sua integração com as demais TI. 7.5 RECOMENDAÇÕES Para uma análise precisa das tendências e da evolução da tecnologia, uma pesquisa e um estudo complementar mais amplos proporcionariam uma visão de longo prazo; portanto, recomendamos a continuidade desta pesquisa em outros anos, para que se possa construir um perfil das tendências da tecnologia. Um estudo mais aprofundado dos impactos e implicações organizacionais, incluindo estudos de caso, também é recomendado. Estudos nessa linha permitem visualizar o formato da organização do futuro, que sofre os impactos das tecnologias de informação e, principalmente, das tecnologias ligadas à inteligência artificial. Capo8 - Bibliografia 199 CAP.8 - BmLIOGRAFIA 1. [AGU91] AGUIAR, Einstein Lemos. Inteligência Artificial no Brasil Mito ou Realidade.Rio de Janeiro COPPEI Sistemas - URFJ, 1991. 187p. (Dissertação de Mestrado). 2. 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APLICAÇÕES IBM Estes são alguns exemplos de aplicações de sistemas baseados em conhecimentos, levantados pela mM em 1991 [IBM91), desenvolvidas ou em desenvolvimento por empresas brasileiras. Empresa: AMERlCAN EXPRESS Sistema: Validação de Data Entry Ferramenta: ESElMVS Descrição: São validados a consistência e o batimento de valores de documentos. Na verificação de valores em especial, são analisados casos de inversão, troca ou borrão de números e deslocamentos de vírgulas. Há um módulo estatístico que controla os erros de digitação e estabelece a prioridade com que os casos acima são determinados. Empresa: Sistema: ARTEX Bhnnenau (SC) Programação da Produção de Roupões Ferramenta: KTNM Descrição: O sistema visa atender a carteira de pedido diária, baseando-se na seqüência de operações para fabricar o produto, no tempo gasto em cada operação e na disponibilidade de mãode-obra e equipamento. Tenta-se com isso reduzir também o deslocamento de pessoal entre postos de serviço. Obs.: o sistema é aplicável a todo o tipo de confecção, envolvendo diferentes modelos de produto final. Empresa: AUTOLATlNA Sistema: Help Desk Ferramenta: ESEIMVS Deseriçio: Esta aplicação está sendo desenvolvida para atender à área de CPD Obs.: A Autolatina está desenvolvendo dois outros protótipos: um para análise de crédito e outro para análise de capacidade de máquinas, ambos em fase de aquisição de conhecimento. Empresa: BANERJ Sistema: Análise de Custo LeitolDia - CABERJ Ferramenta: ESElMVS Tempo de desenvolvimento: 4 meses Descrição: Este sistema foi desenvolvido em parceria com a Caberj - Caixa de Assistência dos Funcionários do Banerj - para solucionar o seguinte problema: diariamente, a Cabelj recebe dezenas de faturas de hospitais, clínicas e casas de saúde com as quais mantém. convênio, referentes aos serviços prestados aos funcionários do BANERJ. Essas faturas, pelo alto valor envolvido, são analisadas por um corpo médico, que verificam a coerência dos itens faturados. Apenas como exemplo: um médico questionaria um hospital/clínica conveniado que estivesse Anexo 1- Aplicações IBM 214 cobrando, por uma quantidade de medicamento específica, um valor maior do que o cobrado pelo número de dias que o paciente ficou internado para tratamento. Como essa análise requer um conhecimento específico na área médica, não poderia ser feita por pessoal não qualificado. Por esse motivo, a Cabetj mantém um quadro de assessores médicos que, entre outras atribuições, dedicam grande parte de seu tempo à análise dessas faturas, liberando-as ou não para pagamento. o protótipo foi inicialmente desenvolvido com o objetivo de analisar as futuras relacionadas a infarto agudo no miocárdio, devendo ser ampliado para incluir novas patologias numa próxima etapa do projeto. Com essa aplicação, a CabeIj tem conseguido ótimos resultados com relação à análise das faturas, inclusive reavaliando algumas faturas já liberadas, mas que foram bloqueadas quando submetidas à análise do sistema especialista. Os assessores médicos têm, até, usado os relatórios gerados pelo ESE como base para reuniões periódicas com a direção dos hospitais/clínicas credenciados, nas quais são mostradas as incoerências encontradas pelo sistema Com a entrada em produção do SE, a tarefa de liberação das faturas poderá ser executada pelo pessoal administrativo, liberando os assessores médicos para outras tarefàsmais nobres. Empresa: BANESPA Sistema: Redefinição do quadro de pessoal Ferramenta: ESElMVS Descrição: Análise de viabilidade da redefinição do quadro de pessoal das agências, mediante solicitação. A tomada de decisão é feita considerando os volumes processados, o tipo de trabalho, os tipos de clientes, a localização, etc. Empresa: BANORTE - Banco Nacional do Norte Sistema: Seguro de Automóveis Ferramenta: ESENM Descrição: O sistema faz o cálculo de prêmios, franquias e analisa cláusulas contratuais dos seguros de automóveis. Inicialmente desenvolvido no VM. Está sendo estudado o ambiente de produção CICS ou ESE/PC. Empresa: CARGlLL Sistema: Estudo de rotas de Movimentação de Matérias-Primas Ferramenta: ESENM Descrição: O sistema verifica rotas de movimentação de matérias-primas para as fábricas e vice-versa, com o objetivo de minimizar custos. Empresa: Sistema: CELPA Orientação de Lançamento de Contas - IDALINUS Ferramenta: ESENM Descrição: Orientar os diversos departamentos do CELPA a lançar suas despesas nas contas contábeis corretas. Anexo 1-Aplicações IBM Empresa: CENIBRA Sistema: Análise de Contratos Ferramenta: ESElMVS 215 Descriçio: O sistema tem por objetivo indicar, através de uma carta-convite, as condições ideais de contratação de serviços, bem como analisar as propostas apresentadas pelos concorrentes, indicando a que melhor satisfaz os interesses da empresa. O protótipo em desenvolvimento se refere aos contratos de aluguel de máquinas e veículos. Banco de Dados: DB2 Empresa: CESP Sistema: Integrado de Conservação de Energia - Projeto AXIAL-2 Ferramenta: ESEIVM , -, Descriçio: O objetivo global deste projeto é a construção, teste e implantação de um protótipo de sistema automatizado que possibilite a execução das seguintes funções: - diagnóstico técnico; - análise econômico-financeira; - avaliação e valorização dos motores; - cruzamento de informações entre disponibilidades e clientes (cadastro de clientes x cadastro de motores). Na área de conservação de energia de motores elétricos de uso industríal, o sistema consta de dois componentes principais: - sistema de infonnação de motores e clientes; - sistema baseado em conhecimento para diagnóstico e recomendação técnica de motores. As principais funções do componente sistema de informação são: - cadastramento de motores; - cadastramento de clientes; - cálculos técnicos, econômicos e financeiros; - dimensionamento de motores; - suporte à manutenção de motores. o segundo componente possui a seguinte fi.mçãobásica: - diagnóstico e recomendação técnica na utilização de motores elétricos. Empresa: CIQUINE Sistema: Diagnóstico de Vibrações em Bombas e Compressores Ferramenta: ESE Anexo 1-Aplicações IBM 216 Descrição: O sistema fornece O diagnóstico, a partir de dados de vibração, das condições do óleo nas bombas, do tipo de ruído, das condições operacionais, do histórico dos últimos seis meses de cada tipo de bomba e compressor, etc. As saídas são telas com os diagnósticos das máquinas e recomendações para a manutenção. É um sistema de manutenção preventiva Utiliza o GDDM como interface para gráficos. Empresa: CIQUINE Sistema: Separação de Aldeídos Ferramenta: ESE Descrição: O sistema tem como objetivo dar apoio à operação da unidade de álcoois, na área de separação de aldeídos, fazendo diagnóstico de problemas operacionais, prevendo possíveis falhas e sugerindo medidas preventivas adequadas. Basicamente, o sistema de separação ocorre numa torre de destilação com uma místura de aldeídos (NBD + mD) como corrente de entrada, e o processo é separar o NBO, que sai no topo, do mo, que sai do fundo da torre de destilação. Acontece que esses dois produtos, de importância estratégica para a qualidade do produto final da Ciquine, podem-se contaminar entre si, isto é, o NBD pode sair com parte do mo no topo e viceversa. O sistema desenvolvido permite que, através de procedimentos especializados, isso não ocorra. Trata-se de uma aplicação inédita e no futuro deverá atuar diretamente no processo para correções de falhas. Empresa: COPENE Sistema: Balanço de Massa Ferramenta: ESEIVM Descrição: O sistema permite fazer o balanço de massa das divergências correntes da Copene, isto é, fecha o balanço das quantidades das variáveis de entrada e saída para cada unidade de produção (fomo, trocador de calor, torres de destilação, etc). As entradas são leituras dos diversos instrumentos, e a saída é um relatório de fechamento de balanço de massa que vai ajudar a Copene no fàturamento das quantidades de matérias-primas enviadas a outras empresas do Pólo. Esta aplicação foi desenvolvida em ESE, mas está sendo recodificada em KT. Empresa: Sistema: COSIGUA - Cia Siderúrgica Guanabara Identificação de Falhas em Redutores F~am~: ES~S-ESA Descrição: . Na área de laminação da usina, existem 141 redutores que necessitam de manutenção periódica. O procedimento de inspeção desses redutores gera um grande número de dados, que são analisados por um único especialista. Esses dados são agrupados em forma de Anexo 1-Aplicações IBM 217 gráficos e tabelas. Como é necessário muito tempo para analisar todos os redutores, eles acabam se quebrando por falta de uma análise mais acurada dos dados. O objetivo do sistema é, a partir dos dados coletados, analisá-los, gerar gráficos comparativos, atualizar tabelas de histórico e gerar recomendações e procedimentos de manutenção desses equipamentos. Com isso, o especialista passará a dedicar apenas 30% de seu tempo ao acompanhamento dessa análise. O tempo restante será utilizado no estudo de novas soluções de engenharia, visando à redução nos custos de manutenção da empresa. o sistema parte da identificação da máquina e solicita informações a respeito do tipo de análise a ser efetuado. É feito um acesso ao DB2 para colher informações sobre a máquina. Em seguida, o sistema analisa os dados resultantes do estudo efetuado, gerando relatórios com recomendações e procedimentos de manutenção, atualizando informações no banco de dados. Empresa: CREDICARD Sistema: Análise de Crédito - ANCRED Ferramenta: KTIMVS Descrição: Reavaliar propostas de cartões de crédito já recusadas pelo Credit Score, Empresa: CREDICARD Sistema: Treinamento On-Line Ferramenta: ESFJMVS Descrição: O sistema permite a realização de cursos on-line. É composto de três módulos: o do professor, o do aluno e o de análise. O módulo do professor pennite-lhe reestruturar, analisar, interpretar e projetar cursos (parametrizando-os em termos de tempo, percentual mínimo de aproveitamento, etc). O treinamento acontece no módulo do aluno. O sistema pennite a comunicação do aluno com o professor através de notas. paginar texto de testes, etc. O terceiro módulo é o mais importante: é responsável pela análise, por meio da qual se pretende fazer o acompanhamento do funcionário (verificar se ele está correspondendo ou não ao que se espera dele). Banco de Dados: DB2 Empresa: CSBM - Companhia Siderlugica Belgo Mineira Sistema: Composição de Cargas para Fomos de Recozimento Ferramenta: KTIMVS Descrição: Esta aplicação é o resultado de um projeto conjunto entre a ffiM Brasil - através do Centro de Competência - e a BMS. A área piloto para teste do sistema é a trefilaria da usina de Contagem da CSBM. O problema consiste em buscar uma composição de carga mais produtiva para os fomos de recozimento disponíveis em um dado momento. Para avaliar a composição de cargas, são consideradas várias restrições estabelecidas pelo ciclo de tratamento térmico de cada produto existente no estoque intennediário na trefilaria. Para escolher a melhor composição de carga, são levadas em consideração a prioridade de atendimento e a produtividade da carga no fomo. Anexo 1- Aplicações IBM 218 Para solucionar o problema, foi utilizada a ferramenta KT (Knowledge Tool) para representação do conhecimento, e o produto lSPF para o gerenciamento das tabelas de tratamento térmico e de estoque intennediário e para as telas de comunicação com o usuário. Empresa: CVRD - Cia. Vale do Rio Doce Sistema: Diagnóstico de Defeitos em Locomotivas GM Ferramenta: ESElMVS Descrição: O sistema tem como objetivo auxiliar os mecânicos na identificação correta dos defeitos, a partir de informações recebidas no relatório dos maquinistas, após uma viagem. Todo o procedimento de teste é infonnado, bem como os cuidados a serem tomados. Empresa: EDITORA ABRIL Sistema: Help Desk Ferramenta: ESE/VM Descrição: Central de atendimento ao usuário na área de .mícrocomputadores, terminais e teleprocessamento. Empresa: Sistema: EDITORA ABRIL SE'Integrado de Administração da Produção - SIAP Ferramenta: ESE/VM Descrição: O sistema é responsável pela programação da produção de encartes de todas as publicações da Editora Abril. Todas as tarefas para a produção de cada tipo de encarte são levadas em consideração, como, por exemplo, execução e.,revisão de foto, número de cores, tipo de papel, tipo de corte, etc. Empresa: Sistema: ERICSSON Configuração de Produtos Ferramenta: ESE/VM Descrição: O sistema faz a configuração dos produtos oferecidos pela empresa conforme pedido do cliente. Empresa: UBEC FICB - Faculdades Integradas Católicas de Brasília, instituição pertencente à Sistema: SE para Suporte à Orientação Acadêmica - ORACAD Ferramenta: ESENM Descrição: O objetivo geral do sistema ORACAD é apoiar o processo de orientação acadêmica dos alunos do Curso de Curta Duração de Ciências das Faculdades Integradas Católicas de Brasília. Alguns beneficios obtidos com a implantação do sistema: - Melhor orientação acadêmica dos alunos. Na geração final das disciplinas a serem cursadas, o ORACAD leva em consideração todos os pré-requisitos e normas acadêmicas, assim como a carga Anexo 1- AplicaçÕes IBM 219 de dedicação possível do aluno ao curso em um dado semestre e a prioridade atribuída às disciplinas. - Apoio aos professores no processo de orientação acadêmica. Considerando que.• no período de orientação acadêmica, os professores encarregados dessas tarefas ficam sobrecarregados em função do grande número de alunos a serem orientados em um curto espaço de tempo .•o ORACAD pode fazer uma pré-orientação e funcionar como um assistente de orientação acadêmica, liberando, assim, o escasso tempo do professor orientador. Obs.: O sistema não deve, em hipótese alguma, ser visto como um substituto do orientador acadêmico, ao qual cabe a palavra final sobre o programa de estudos dos alunos. Empresa: GLOBEX - Ponto Frio Bonzão Sistema: Avaliaçãode Crédito Ferramenta: ESEIVM Descrição: Foi desenvolvido .•com a ~uda dos analistas de crédito mais experientes do Ponto Frio, um SE que, de posse da ficha cadastral preenchida pelo cliente e de outras informações adicionais fornecidas pelo vendedor - valor da compra, número de prestações e outros -., conclui se o crédito deve ser concedido ou não, qual o valor a ser concedido e as razões pelas quais o sistema chegou àquela conclusão. Dessa forma, um vendedor, em qualquer loja que possua um tennina1 ligado ao CPD do Ponto Frio, poderá, através do acesso direto ao SE, definir de uma fonna mais rápida se deve ser concedido crédito ao solicitante, liberando, assim, os analistas de crédito para outros casos mais complicados de análise de crédito. O sistema mostra-se também muito eficiente nas épocas de grande movimento nas lojas .• como Natal e Dia das Mães. Empresa: IRB - Instituto de Resseguros do Brasil Sistema: Taxação de Supply Vessel Ferramenta: ESEIVM Descrição: Taxação das embarcações que levam suprimentos às plataformas da Petrobrás, ou seja, o sistema faz o cálculo dos prêmios, franquias e condições especiais para a realização do seguro e resseguro. Empresa: MARCONDES Sistema: Auto-avaliação de Executivos Ferramenta: ESENM Descrição: O sistema é responsável pela avaliação de gerentes em relação ao nível que eles ocupam em sua empresa ou em relação a um cargo a que poderão eventualmente se candidatar. Empresa: MERCEDESBENZ Sistema: SE para Seleção de Máquinas para Usinagem de Peças Ferramenta: ESElMVS Anexo 1- Aplicações IBM 220 Descriçio: O sistema é responsável pela seleção de fenamentas de usinagem para a confecção de peças necessárias para a fabricação de automotivos. Empresa: PIDLIPS Sistema: SE para Help Desk Ferramenta: ESEIVM Descriçio: O sistema foi desenvolvido para auxiliar a área de micros e teleprocessamento. Será desenvolvido modelo igual com SQLIDS para comparação de performance de modelos equivalentes. Empresa: PRODEMOE Sistema: SE para Procedimento do COPOM Ferramenta: ESENM Descriçio: Confidencial. Empresa: RODOBENS Sistema: SE para Análise de Crédito em Finnas de Transportes - ANACRE Ferramenta: ESENM Descriçio: O sistema faz a análise do pedido de empréstimo de uma firma de transportes (de carga, urbano, etc.) ao BANCO DIBENS e dá aconselhamentos sobre as ações a serem tomadas: aceitar o empréstimo, negar o pedido inicial, propor um valor menor de empréstimo ou negar totalmente. Empresa: SEPROCE Sistema: SE para Análise de Contribuintes Ferramenta: ESEIVM Descriçio: O sistema tem por objetivo analisar informações dos contribuintes do estado do Ceará e gerar uma listagem expondo a situação atual dos contribuintes, facilitando assim o trabalho dos fiscais e auditores na investigação de potenciais sonegadores. Empresa: SERPRO Sistema: SE para Diagnóstico de Confiabilidade Ferramenta: ESE/VM Descriçio: O sistema tem como entrada uma matriz de indices de preço (região do Brasilltipo de produto). Tem como objetivo verificar se esses indices estão dentro do limite permitido, Ocorrendo discrepâncias"realiza uma pesquisa para descobrir o fator que as causou. Empresa: SERPRO Sistema: SE para Priorização de Sistemas nos PDIs Ferramenta: ESENM • I Anexo 1-Aplicações IBM 221 Descrição: Após a realização de um PDI (plano diretor de infonnática), vários sistemas são sugeridos. O objetivo da aplicação é classificar esses sistemas em ordem de importância e analisar o custolbeneficio. Empresa: Sistema: IBM - SETOR FINANCEIRO SE para Análise de Instituições Financeiras Ferramenta: ESEIVM Descrição: Este sistema tem como objetivo avaliar os dados econômico-financeiros semestrais de forma a permitir as seguintes análises: • análise de risco: voltada para a alocação de recursos interfinanceiros ou aplicações em títulos das instituições; • análise de investimento: avalia" sob o aspecto de rentabilidade, a alocação de investimentos em papéis (ações, CDBs, RDBs ou letras de câmbio) de instituições financeiras; • análise de concorrência: avalia os ganhos e perdas de mercado de cada instituição, levando em consideração o segmento de sua atuação; • análise estratégica: identifica pontos fracos e fortes de cada instituição, permitindo informações úteis ao seu planejamento ou avaliação da concorrência; Planejamento de conta: permite" a partir do diagnóstico da instituição financeira" a identificação da oportunidade para a alocação de produtos e serviços IBM, sendo de grande importância para as forças de venda da IBM. Essas análises foram orientadas inicialmente para instituições financeiras, mas o objetivo futuro é utilizá-las também em empresas de capital aberto. É importante ressaltar a utilidade deste tipo de sistema, não só para os clientes, mas também para a própria força de vendas da IBM. Esta. aplicação foi desenvolvida por Luiz Carlos Rosas, da Filial Software - Setor Público, em conjunto com Alberto Matias, da firma de Consultoria Financeira Austin Asis. Empresa: TELEMIG - Telecomunicações de Minas Gerais Sistema: SE para Consultoria em.Comunicação de Dados Ferramenta: ESElMVS Descrição: Permitir que os consultores de comunicação de dados da TELEMIG possam oferecer ao cliente o melhor serviço de CD (rápido e consistente). Para a escolha da aplicação, foram levados em consideração os seguintes fatores: • a comunicação de dados constitui um serviço de importância estratégica para.a TELEMIG; • o conhecimento existente na empresa encontra-se distribuído; • a necessidade de treinamento na área seria aliviada pela disponibilidade do SE; • o SE tem utilidade interdepartamental; • a maior parte do conhecimento sobre comunicação de dados não se encontra formalizada; Anexo 1-Aplicações IBM • 222 O conhecimento pode ser modularizado e a aplicação pode ser desenvolvida por partes, de acordo com a demanda e o beneficio oferecido por cada módulo. o sistema dará suporte principalmente às áreas de consultoria e atendimento e diagnóstico de falhas. Com esse suporte, o atendimento a clientes especiais pode ser feito por pessoas não especializadas em comunicação de dados, que estariam aptas a proporsoluções a partir de informações básicas fornecidas pelo cliente. Empresa: 1'RIBUNAL DE JUSTIÇA DO ESTADO DE GOIÁs Sistema: SE para Suporte à Elaboração de Sentenças de Trânsito Ferramenta: ESElMVS Descrição: Este projeto visa à construção, teste e implantação de um protótipo de sistema especialista para suporte à elaboração de sentenças de acidentes de trânsito. Também objetiva introduzir na área jurídica, em especial no Tribunal de Justiça do Estado de Góias, a tecnologia de SBC como ferramenta de suporte à decisão dos magistrados. Empresa: UNIBANCO Sistema: SE para Help Desk Ferramenta: ESElMVS Descrição: Help Desk de sistemas com apenas uma tela para definição do problema. A partir dessa tela, a aplicação busca todas as soluções possíveis para o caso. Empresa: UNIBANCO Sistema: SE para Help Desk Ferramenta: ESElMVS Descrição: aplicações. Help Desk para auxiliar os usuários de Lotus 123 no desenvolvimento de Empresa: UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁs Sistema: SE para Help Desk Ferramenta: ESEIMVS Descrição: A aplicação diagnostica os possíveis problemas quando da submissão de J08s para o Adabas. ANEXO 2 A - Cartas enviadas às organizações pesquisadas B - Questionários da pesquisa C - Relatório da pesquisa ~,. "'FGV FUNDAÇAO GETÚLIO ESCOL.A. DE .Á.DMINISTR.A.çAO VARG.A.S ~ . .~. DE EMPRES.Á.S DE SAO P.A.ULO • -~ Estudo Voltado à Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento nas Empresas Prezados senhores, A EAESP-FGV, preocupada com as novas tecnologias na área de informática, em especial Inteligência Artificial, está realizando uma pesquisa em sistemas especialistas ou baseados em conhecimento, através da dissertação da mestranda Eliza Mihaguti. Sistemas especialistas ou baseados em conhecimento formam uma das áreas de maior uso em inteligência artificial, sendo sistemas que usam conhecimento representado e procedimentos inferenciais para resolver problemas bastante difíceis, com qualidade comparável à do perito humano. o interesse particular por este assunto reside no seu uso em tarefas pouco estruturadas, e, portanto, adequado à área estratégica de negócios. Através desta pesquisa desejamos constatar, a prática ou não deste uso, e a tendência para os próximos anos. A pesquisa é composta por dois tipos de questionários A e 8, mutuamente exclusivos. Caso sua empresa utilize sistemas especialistas ou baseados em conhecimento, favor responder ao questionário A; se a sua empresa não utiliza sistemas especialistas ou baseados em conhecimento, atualmente, favor responder ao questionário 8. A fim de evitar dúvidas, em termos utilizados nos questionários, segue em anexo, um glossário resumido. Esclarecemos que as informações individuais prestadas para este estudo são totalmente confidenciais e serão usadas somente agrupadas com as de outras empresas, sem permitir que empresas sejam individualizadas ou identificadas. Cada empresa participante receberá um exemplar com um resumo dos principais resultados do estudo. A sua resposta é de enorme importância para que todos os participantes da pesquisa possam se beneficiar com as informações e os debates gerados a partir desses levantamentos. Encarecidamente, solicitamos que os questionários sejam devolvidos via correio ou fax até 15 de abril de 1994, para o endereço constante na folha de questionário. Contamos com a sua colaboração. São Paulo, março de 1994 Prof. Dr.Norberto Antônio Torres Depto de Informática e Métodos Quantitativos Av. Nove de Julho, End Te/egr. 2029 - CEP 013/3 - 902 - C. P. 5534 "ADEMPRESAS"• Te/ex(01l)37563 7 SI .407 R ) - Te/ (O I/~ 284 - 23/1 - Sôo Paulo - SP- Brasil - FGVE·8R -Foc-S/mi/e (011) 284-1789 Estudo Voltado à Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento nas Empresas Glossário Sistemas Especialistas (SE) ou Sistemas Baseados em Conhecimento (SBC): são sistemas que usam o conhecimento representado e procedimentos inferenciais para resolver problemas de um determinado domfnio, com qualidade comparável à do perito humano. Na realidade, o sistema especialista caracteriza-se por envolver problemas mais especrficos e difíceis, enquanto o sistema baseado em conhecimento se refere a um domfnio mais amplo e com menos especialidade. Porém, neste estudo, tratamos SE e SBC indiferentemente, chamando-os, de maneira geral, de sistemas especialistas no decorrer do questionário. Engenheiro do Conhecimento (EC): pessoa ou grupo que busca apreender o conhecimento e o método de raciocfnio de um especialista humano ou de um determinado domfnio para estrutu~á-Io em um sistema especialista ou baseado em conhecimento. Quando citamos "engenheiro do conhecimento" no questionário, referimo-nos à{s) pessoa(s) em sua empresa que exercem esta função independente de como são chamadas. Exibir viabilidade do SE: demonstrar a viabilidade técnica-econômica do uso da tecnologia, ou o custo-beneficio do sistema. CHi\SP COMUNIDADF [)r INTrt.lGtNCIAARllflCIAI LF SÃ.O PAUl.O Março de 1.994 Prezados senhores A missão principal da CIASP é acelerar a difusão da tecnologia de Inteligência Artificial no país. Neste sentido reveste-se de particular importância o apoio a iniciativas acadêmicas direcionadas a esta tecnologia. A mestranda Elisa Mihaguti, da Escola de Administração de Empresas de São Paulo da Fundação Getúlio Vargas, está realizando uma pesquisa sobre o uso de Sistemas Especialistas, ou Sistemas Baseados em Conhecimento, .nas empresas brasileiras. O estudo visa estabelecer um quadro da utilização atual da tecnologia, e prefigurar o cenário para os próximos anos. A CIASP reconhece a importância do estudo, e recomenda às empresas que participem da pesquisa. Os resultados do estudo serão fornecidos às participantes, e estarão disponíveis na CIASP. A colaboração de cada empresa é fundamental. Com certeza irá reverter em resultados tanto a nível individual, auxiliando as empresas no equacionamento interno do uso da tecnologia, quanto a nível geral, contribuindo para o seu desenvolvimento no país. atenciosamente . / /J'~?/ #~,,-.Á·,- /:l ~l Pêdro Luís PaéÍial de Jesús Presidente 151 Cap.6 - Pesquisa de Campo em Empresas Brasileiras 6.3.2 PERFIL DA AMOSTRA Classificando as 71 organizações respondentes que compõem a amostra pelo número de empregados, podemos observar que ela é formada por empresas de grande e médio porte (63,60% das empresas têm mais de 1000 funcionários - fig.6.1). Número de funcionários 100,00% 80,00% 60,00% % empresas 40,00% 20,00% 28,80% 13,60% 19,70% 21,20% n::f,(::f}· 7,60% 9,10% 0,00% .••..l.:I::i::,i;;i;M;;:;.;:;?~lH::L.·~i~";:l";l:jl:;;:;.;:ltj::.a..: +..1:.1:::f"::;r"~lt"~1:;:i;I.~~~~I ..•....•• t::~'~:'·:";':"";·::'·a::.1.......,tr.~ ..:::.::~:.~:.:~::.:: ..;~::':I--t-lI,i;;i;~U:~·~:t~;\li;;.i;,l::fj"-t > 15000 5000 15000 1000 4999 500999 200499 < 200 Fig. 6.1 Perfil da amostra por número de funcionários. Traçando em seguida o gráfico do faturamento anual (fig.6.2), verificamos novamente que a maioria das empresas da amostra é de grande e médio porte (40,6% delas têm faturamento anual acima de 500 milhões de dólares e 24,6% faturamento anual entre 100 e 500 milhões de dólares). Faturamento (US$ milhões) 100,00% 80,00% 60,00% 40,60% 24,60% 11,60% > 500 100 500 10 99 1- 9 <1 Fig. 6.2 Perfil da amostra por faturamento anual. s/fins lucr. Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento Questionário A - Para empresas que UTILIZAM sistemas especialistas ou baseados em conhecimento Injor1lUlções Gerais sobre a Empresa Nomeda Empre~: __ ~ _ Endereço: _ Cidade: Estado: CEP: _ Setor: () Indústria ( ) Comércio ( ) Serviços ( ) Estatal ( ) Privada Ramo de Atividade: Número de funcionários: _ Faturamento Anual (US$ milhões): () Acima de 500 () 100-500 () 10-99 ( ) 1-9 ( ) Abaixo de 1 Responsável pelas informações: _ Ramal: Fax: <---> Telefone: <---> l.Uso de Sistemas Especialistas 1.1 Favor indicar qual a SITUAÇÃO dos sistemas especialistas dentro de sua organização. Preencher com o número de sistemas em questão. d. sistemas fracassaram a sistemas em operação e. sistemas comercializados b. sistemas protótipos em operação sistemas f. c. sistemas em estudo ou em desenvolvimento 2.Aplicações de sistemas especialistas 2.1 Quais as áreas de aplicações onde a sua empresa USOU, USA ou PLANEJA USAR sistemas especialistas (SE), em sua opinião? Favor indicar. ( ) Interpretação : a partir de dados inferir a descrição de uma situação ( ) Previsão : a partir de situações fornecidas inferir as prováveis consequências ( ) Diagnóstico : a partir de observações inferir os problemas ou falhas ( ) Projeto : configurar objetos sob restrições ( ) Planejamento : planejar.sequencíar ações ou atividades ( ) Monitoramento : comparar observações com resultados esperados ( ) Depuração : prescrever soluções para problemas ou falhas ( ) Reparo : executar planos para administrar soluções prescritas ( ) Instrução : treinamento de um estudante. com diagnóstico. depuração e reparo ( ) Controle : controlar o ambiente de um sistema ( ) Interface inteligente : realiza a comunicação entre usuário e outro sistema ( ) "Embeded" : como sistema com funções específicas. embutido em um sistema maior ( ) Outras (favor especificar): _ 2.2 Na sua opinião, quais as RAZÕES para implementação de sistemas especialistas em sua empresa. Dar notas de Oa 5 para cada ítem ( todos os íteps), onde" 5" equivale a uma forte razão e, "O" a uma razão inexistente na sua empresa. ( ( ( ( ( ( ) Apoio à decisão ) Melhoria da produtividade ) Melhoria da qualidade ) Melhor monitoria e controle ) Não depender do especialista ) Vantagem Competitiva ( ( ( ( ( ( ) Retornos financeiros ) Preservação do conhecimento ) Disseminação do conhecimento ) Padronização do conhecimento ) Conhecer uma nova tecnologia ) Provar a validade da tecnologia ( ) Automatização de tarefas pouco estruturadas ( ) Facilidade/auxílio no treinamento ( ) Criação de novos serviços/produtos ( ) Atingir novos mercados ( ) Outras: _ 3. Desenvolvimento de sistemas especialistas 3.1 Adotou-se métodos/metodologias na aquisição conhecimentos e/ou desenvolvimento de sistemas especialistas? Quais? 3.2 Ferramentas utilizadas no desenvolvimento de sistemas especialistas: ( ) LISP () Prolog () C () C++ () Shells(quais?): ( ) Outras: -------- 3.3 Caso possua sistemas especialistas baseados em regras, qual a quantidade média de regras de tais sistemas ? Favor preencher com o número de sistemas em questão. a. __ mais de 3000 regras b. 1000-3000 regras c. 200-999 regras d. menos de 200 regras Utiliza outro tipo de representação que não seja regras: 3.4 Os sistemas especialistas em sua empresa estão interligados com outros tipos de sistemas? Quais? Favor assinalar. ( ) gráfico ( ) sistemas de apoio à decisão ( ) sistemas de informações gerenciais ( ) banco de dados ( ) recursos de automação ( ) sistemas transacionais. convencionais ( ) planilhas de cálculo () outros sistemas especialistas ( ) Outros: _ _ 4. Problemas, limitações efatores d.e sucesso 4.1 Na sua opinião, quais os PROBLEMAS e LIMITAÇÕES dos sistemas especialistas (SE), em sua empresa. Dar notas d Oa 5 para cada ítem ( todos os ítenS) ,conforme o grau de relevância, sendo" 5" para grandes problemas e "O" para ítell que não sejam considerados como problemas em sua empresa. ( ) Respostas lentas ( ) Alto custo ( ) Inexistência de ferramenta eficiente no mercado ( ) Dificuldade de estruturação do problema a ser solucionado ( ( ( ( ( ( ( ( ( ) Tempo de desenvolvomuito longo ) Falta de metodologia de desenvolv. ) Dificuldade de manutenção do SE ) Escassez de "engenheiro do conhecimento" ou equivalente ( ) Outros: _ ) Interface com o usuário ) SE explicar ações ao usuário ) Interface com outros sistemas ) Resistências organizacionais ) Exibir viabilidade do SE 4.2 Abaixo está uma lista de FATORES CRÍfICOS que podem contribuir para o SUCESSO de um sistema especialista. Da notas de Oa 5 para cada ítem (todos OSítenS), sendo" 5" aos fatores de alta importância e "O" para os fatores que considera "não críticos" para sua empresa. ( ( ( ( ( ) Apoio da alta administração ) Atender às necessidades do usuário ) Comprometimento do especialista ) Comprometimento do usuário ) Participação do usuário na manutenção do sistema ( ) Treinamento dos usuários ao SE ( ( ( ( ( ( ( ) Participação de equipe experiente ( ) Objetivos do SE ligados aos objetivos da empresa ( ) Aplicação escolhida (domínio limitado, constante, estruturável) ( ) Ferramentas de desenvolv. adotadas ( ) Outros: _ ) Aquisição do conhecimento ) Representação do conhecimento ) Validação do sistema ) Integração com sistemas existente ) Uso de prototipação ) Capacidade de explanação do SI 5. Impactos e Implicações Organizacionai« 5.1 Na sua opinião, quais são ou podem ser IMPACTOS e IMPLICAÇÕES ORGANIZACIONAIS provocados peh implementação de sistemas especialistas em sua empresa? Dar notas de Oa 5 para cada ítem (todOS OSítenS), sendo" 5" ao impactos relevantes e "O" aos impactos inexistentes em sua empresa. ( ) Disseminou o uso de SE/IA ( ) Especialistas, usuários mais motivados ( ) Aperfeiçoou o conhecimento da (. ) Reestruturação organizacional área específica ( ) Nivelou conhecimentos, todos têm ( ) Reestruturação na avaliação de acesso ao mesmo nível de informação desempenho dos usuários de SE que ( ) Deslocamento de poder dentro da empresa adquirem conhecimento sem a ( ) Substituição dos especialistas necessidade de anos de experiência ( ) Demissões e/ou aposentadorias ( ) O especialista foi recompensado ( ) Avaliou-se os conhecimentos da empresa ( ) SE visto como ameaça para as pessoas que não o utilizam, ou pessoas que não possuem uma especialidade específica 5.2 Outros comentários quanto às implicações e impactos do uso de sistemas especialistas: 6. Futuro 6.1 Qual a sua visão quanto ao futuro dos sistemas especialistas de uma maneira geral? ( 7. Observações: Enviar respostas para: Fundação Getúlio Vargas - Centro de Informática Aplicada (CIA) Prof. Norberto Torres - Av. Nove dejulho 2029 Cep.01313-902 São Paulo- SP - Pesquisa SE Fax:(Oll) 284-1789 Esta é uma pesquisa acadêmica e as informações aqui contidas têm caráter confidencial. 1994. '\ Sistemas Especialistas ou Baseados em Conhecimento Questionário B - Para empresas que NÃO UTILIZAM sístemas especialistas ou baseados em conhecimento lnfo~ões Gerais sobre a Empresa Name~Em~: _ ED~~: _ Cidade: Estado: CEP: _ Setor: () Indústria ( ) Comércio ( ) Serviços ( ) Estatal ( ) Privada Ramo de Atividade: Número de funcionários: _ Faturamento Anual (USS milhões): () Acima de 500 () 100-500 () 1(}'99 () 1-9 () Abaixo de 1 ~~~~~l~llll~:-----------------_ Telefone: L-) Ramal: Fax: L-) _ l.Motivos para não utüizt:u;ão de sistemas especialistas 1.1 Favor assinalar os MOTIVOS pelos quais a sua empresa não utiliza sistemas especialistas, em sua opinião. ( ) Não possuímos bons conhecimentos de inteligência artificial ( ) Não conhecemos os efeitos de sistemas especialistas ( ) A tecnologia de sistemas especialistas ainda está longe de uma aplicação prática bem sucedida ( ) Não temos tarefas a serem processadas por sistemas especialistas ( ) Não sabemos como desenvolver e implementar sistemas especialistas ( ) Nenhuma empresa proveu-nos de tecnologia de sistemas especialistas ( ) Não possuímos mão-de-obra qualificada ( ) Não nos parece viável economicamente ( ) Sistema especialista é uma tecnologia em declínio ( ) Houveram tentativas de uso. porém frecassaram ( ) Outros (favor especificar) _ 1.2 Caso tenha utilizado ou testado a tecnologia de sistemas especialistas anteriormente, porém por algum motivo não esteja atualmente em uso ou em desenvolvimento, favor assinalar as PRINCIPAIS RAZÕES para este fracasso/ decisão, na sua opinião. ( ) Falta de apoio da alta administração ( ) Alto custo ( ) Falta de mão-de-obra qualificada ( ) Falha na seleção da ferramenta de desenvolvimento ( ) Dificuldade de modelagem. estruturação do problema ( ) Dificuldades de aquisição/ representação do conhecimento ( ) Tarefa não adequada (domínio muito amplo. inconstante. pouco estruturada) ( ) Falta de comprometimento do especialista ( ) Não atendeu às necessidades do usuário ( ) O sistema especialista não estava adequado aos objetivos da empresa ( ) Resistências organizacionais ( ) Outras (favor especificar) _ 2. Futuro 2.1 Na sua opinião, qual a previsão futura do uso de sistemas especialistas em sua empresa? Favor assinalar, ( ) Pretendem utilizar a curto ou médio prazo ( ) Pretendem utilizar a longo prazo ( ) Não existe previsão para o uso de sistemas especialistas na empresa : 2.2 Qual a sua visão quanto ao futuro dos sistemas especialistas de maneira geral? ~~3=.=O=b=s=en==a=ço=e=s=:==================================================================~:J Enviar respostas para: Fundação Getúlio Vargas - Centro de Informática Prof. Norberto Torres - Av. Nove de julho 2029 Cep.01313-902 Aplicada (elA) - Pesquisa SE São Paulo- SP Fax:(Oll) 284-1789 Esta é uma pesquisa acadêmica e as informações aqui contidas têm caráter confidencial. 1994. ,'-"o " PESQUISA SOBRE A UTILIZAÇÃO DE SISTEMAS BASEADOS EM CONHECIMENTO EM EMPRESAS BRASILEIRAS Trabalho acadêmico conduzido por: Eliza Hitomí Fukushigue Mihaguti Sob orientação do Prof. Dr. Norberto A. Torres EAESP-FGV ..... \. 1995 Sistemas Baseados em Conhecimento em Empresas Brasileiras Relatório da Pesquisa Faturamento (US$ milhões) Apresentamos um resumo dos resultados da pesquisa sobre a utilização de sistemas baseados em conhecimento ou, como também são conhecidos, sistemas especialistas, realizada em 1994, pela mestranda Eliza H.F.Mihaguti, sob orientação do prof. Dr. Norberto A. Torres, da Escola de Administração de Empresas de São Paulo da Fundação Getúlio Vargas. A pesquisa foi enviada para 141 organizações, a maioria delas pertencente à CIASP - Comunidade de Inteligência Artificial de São Paulo. Foram obtidas 71 respostas, o que corresponde a um índice de retomo excelente de 50,35%. Aproveitamos para agradecer o empenho e ínteresse de todos os participantes da pesquisa. A amostra pode ser considerada bastante representativa na área pelo elevado número de respondentes, pelo perfil representativo da amostra, com uma distribuição semelhante à própria distribuição da CIASP como um todo, e por incluir organizações usuárias de sistemas baseados em conhecimento de grande representatividade (engloba um número alto de organizações de São Paulo e do Rio de Janeiro). 1. Identificação da amostra Universo: 141 organizações Amostra: 71 organizações Índice de retomo: 50,35% 100,00"10 % empresas 60,00% 40,60% > 500 100500 1-9 1099 Perfil da amostra por faturamento <1 anual. Ramos de atividades 7,60% 26,00% 67,60% DServlços .Indústrla ElComércio Perfil da amostra por ramo de atividade. Privadasl estatais 39,40% 1.1 Perfil da Amostra . 60,60% Número de funcionários o Privadas IDEstatais 100,00% Perfil da amostra por empresas privadas e estatais. BO,OO% % empresas 60,00% 40,00·/. 28,80% 20,00% >15000 500015000 10004999 500999 200499 <200 Perfil da amostra por número de funcionários. pesquisa acadêmica - EAESP-FGV 2 slflns tucr, Sistemas Baseados em Conhecimento em Empresas Brasileiras 3.2 Aplicações utilizadas Categorias de aplicaçõos em SE 35r-----~==---------------------------------- 30~----_4::~B~---------------------------------25~----_4:: 20 ~--_=_4:::::::::}--___l: 15 10 Intc!pr. prev. Olagn. PrcJel. PIaneJ. Morit. Depur. Repar. inslr. Canil. Interf. Embul OUIras 1nl.11g. As categorias consideradas basearam-se no estudo de Hayes-Roth et alii (1983). Localização das empresas participantes. 3.3 Razões para o uso de SEI SBC 2. Quem utiliza e quem não utiliza SBC Pontos Desvio- (média) padrão Melhoria da qualidade 4,13 1,1I Melhoria da produtividade 4,04 1,24 Apoio à decisão 3,83 1,62 Preservação 3,75 1,28 Razões para o desenvolvimento/implementação Empresas que usam e não usam SBC/SE SElSBC em sua empresa UsamSBCISE 620/. Não usam SBCISE 38% dos SEI ESTAGIO DE DESENVOLVIMENTO Sistemas em operação do conhecimento Padronização do conhecimento 3,67 1,16 Disseminação do conhecimento 3,63 1,28 Retornos financeiros 2,83 1,72 Melhor monitoria e controle 2,79 1,68 Vantagem competitiva 2,59 1,91 Automatização 2,56 1,61 2,38 1,51 Não depender do especialista 2,31 1,71 Conhecer uma nova tecnologia 2,15 1,57 Criação de novos serviços/produtos 1,73 1,72 Provar a validade da tecnologia 1,49 1,70 Atingir novos mercados 1,17 1,56 Facilidade/auxílio 3. Empresas que utilizam SE I SBC 3.1 Estágio de desenvolvimento pesquisados de Protótipos em operacãe 9,2% SBC de tarefas pouco estruturadas no treinamento Obs.: Para esse tipo de questão a pontuação variou de O a 5, e a nota mais alta indica maior relevância do item ao respondente. 3.4 Ferramentas utilizadas no desenvolvimento de SE/SBC 41,2"-'> Fracassos 8,4% desenvolv. 41,2"-'> Ferramentas Percentual Shells 79,50% Extensões de linguagem e 31,82% linguagens convencionais Prolog pesquisa acadêmica - EAESP-FGV 27,30% C++ 18,20% C 16,00% LISP 6,80% 3 Sistemas Baseados em Conhecimento em Empresas Brasileiras 3.7 Problemas e limitações dos SEI SBC 3.4.1 Shells mais utilizados Problemas Média e limitações SH ElLS UTILIZADOS Desviopadrão Escassez de "engenheiro TIRS conhecimento" 3,15 do ou equivalente 3,15 Resistências organizacionais GURU 9% 1,59 Dificuldade de estruturação do problema a 2,83 1,71 1,34 ser solucionado SE/SBC explicar ações ao usuário 1,57 Respostas lentas 1,54 Inexistência de ferramenta eficiente no 1,22 1,56 1,59 1,43 1,50 1,77 1,50 1,57 1,53 1,78 1,49 Média Desvio- Falta de metodologia NEXPERT 13% 3.5 Representação do conhecimento REPRESENTAÇÃO de desenvolvimento Interface com outros sistemas 2,54 Tempo de desenvolvimento 2,50 muito longo Exibir viabilidade do SE/SBC 2,47 Dificuldade de manutenção 1,98 do SE/SBC 1,63 Interface com o usuário DO CONHECIMENTO 2,76 2,67 Alto custo mercado Não respondeu 4% 3.8 Fatores críticos de sucesso outros 7% Fatores críticos de sucesso padrão Atender às necessidades 3.5.1 Sistemas baseados em conhecimento baseados em regras do usuário Número de regras de sistemas 4,15 4,10 1,10 4,09 0,89 Comprometimento do especialista 4,38 Comprometimento do usuário 4,17 Aplicação escolhida (domínio 0,99 1,07 1,07 1,11 1,08 Apoio da alta administração 4,38 limitado, constante, estruturável) Quantidade 4,60 .' Objetivos do SE/SBC ligados aos objetivos da empresa Participação de equipe experiente < 200 regras 44,70% Aquisição do conhecimento 4,02 1,12 200 - 999 regras 46,97% Validação do sistema 3,64 1,21 1000 - 3000 regras 4,55% Representação do conhecimento 3,57 1,30 > 3000 regras 3,79% Ferramentas de desenvolvimento 3,54 1,46 Integração com sistemas existentes 3,48 1,55 Treinamento 3,10 1,37 Uso de prototipação 2,98 1,52 Participação do usuário na 2,97 1,58 adotadas 3.6 Integração dos SEI SBC com outras tecnologias de informação Integração % respondentes Banco de dados 63,3% Sistemas transacionais, 43,2% manutenção dos usuários ao SE/SBC do sistema Capacidade de explanação '~*' 'j ' ...• do SE/SBC 2,36 1,60 convencionais Gráfico 36,4% Sistemas de informações 29,5% gerenciais Sistemas de apoio à decisão 20,5% Recursos de automação 13,6% Planilhas de cálculo .11,4% Outros sistemas especialistas 9,1% Nenhuma 6,8% pesquisa acadêmica ~EAESP-FGV \ \" Sistemas Baseados em Conhecimento em Empresas Brasileiras ,. . 3.9 Impactos e implicações organizacionais Motivos para a não-utilização i de /~ode empresas SElSBC Impactos eimplicaçõcs Aperfeiçoou organizacionais o conhecimento Média Desvio- Nenhuma empresa proveu-nos padrão tecnologia de SE/SBC 1,43 3,54 da área 14,81 de 11,11 Houve tentativas de uso, porém '( fracassaram específica Especialistas, usuários mais motivados Reestruturação desempenho 1,43 1,55 3,31 2,85 na avaliação de Não temos tarefas a serem processadas de SE/SBC ainda está longe 1,53 2,79 da empresa Nivelou conhecimentos, I todos têm acesso 2,67 1,53 1,58 1,72 1,48 1,59 1,33 Disseminou o uso de SE/IA 2,40 O especialista foi recompensado 2,17 Reestruturação 1,81 organizacional 1,21 do especialistas 1,10 SE/SBC visto como ameaça para as 7,41 SE/SBC é uma tecnologia em declínio 0,00 Outros motivos 11,11 ao mesmo nível de informação Substituição . Não nos parece viável economicamente os conhecimentos 4.2 Empresas não utilizam Principais SE/SBC, mas hoje que já utilizaram razões para o fracasso de não utilizar ou decisão %de empresa SElSBC na empresa s pessoas que não os utilizam, ou pessoas que não possuem uma especialidade Falta de mão-de-obra específica Falta de apoio da alta administração 66,67 Alto custo 22,22 Deslocamento de poder dentro da 1,09 1,33 1,04 1,68 empresa Demissões e/ou aposentadorias dos SE/SBC 3.10 Futuro Dificuldade 77,78 qualificada de modelagem, estruturação do 22,22 Tarefa não adequada (domínio muito amplo, 22,22 inconstante, pouco estruturada) -:r problema , 11,11 Falha na seleção da ferramenta de desenvolvimento FUTURO ; ?~~lr de uma aplicação prática bem-sucedida sem necessidade de anos de experiência Avaliaram-se .. 11,11~ \~ A tecnologia dos usuários de SE/SBC que adquirem conhecimento por SE/SBC Dificuldade DOS SElSBC de aquisição ou representação do 11,11 conhecimento Nichos especlficos 8% Falta de comprometimento Passivo 3% Integr. outras TI 21% Não atendeu às necessidades do especialista 11,11 do usuário 11,11 O SE/SBC não estava adequado aos objetivos 11,11 da empresa Otimistas .;. Não respondeu 33% 6% Pessimista Falia evoluir Outros 2% 24% Resistências SE/SBC que não utilizam 4.1 Motivos pelos quais as empresas não utilizam SE/SBC Motivos para a não-utilização de SE/SBC 11,11 11,11 3% 4.3 Futuro tecnologia 4.Empresas organizacionais Outras %de do SEI SBC para as não-usuárias da í"'\ Quanto à previsão futura de uso da tecnologia, 63ro das empresas não possui previsão para o uso de SE/SBC, 26% pretendem usar a curto ou médio prazo e 11% a longo prazo. A maioria dessas organizações é bastante otimista quanto ao futuro dos SBC. empresas Não possuímos bons conhecimentos Não sabemos como desenvolver implementar de IA e 51,85 37,04 SE/SBC Não conhecemos Não possuimos os efeitos de SE/SBC mão-de-obra pesquisa acadêmica qualificada - EAESP-FGV 29,63 29,63 Dúvidas e outras informações sobre a pesquisa, contatar: E1iza H. F. Mihaguti Rua Jucuma 84 - Santana CEP.02019-080 Te!.: (011)299-1931 Fax.:(011)532-9514" 5