1.1. APRESENTAÇÃO
A Inteligência Artificial é um importante passo no caminho da automação da tarefa de prescrever atividades físicas. Esta dissertação propõe-se a utilizar a Inteligência Artificial (IA) para automatizar a tarefa de prescrição de atividades físicas. Este trabalho é o resultado das pesquisas em Inteligência Artificial do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção e Sistemas e das vivências práticas propiciadas pelo Núcleo de Pesquisa em Atividade Física & Saúde (NuPAF) do Centro de Desportos da Universidade Federal de Santa Catarina.
Inteligência Artificial pode ser definida como "o campo de estudo da ciência que persegue a meta de fazer o raciocínio do computador similar ao raciocínio humano" (Durkin, 1994).
O nascimento da IA foi marcado pelo workshop patrocinado pela IBM, quando, em 1956, os cientistas focalizavam seus esforços no sentido de discutir a respeito de como simular o raciocínio humano através do computador (Durkin, 1994).
O objetivo de desenvolver modelos e sistemas capazes de emular aspectos do comportamento inteligente do ser humano existe desde o surgimento dos primeiros computadores. Os pesquisadores da Ciência da Computação vêm utilizando características do ser humano, como memória, aprendizado, raciocínio dedutivo e raciocínio analógico modelando-os ao longo das últimas três décadas em diferentes ferramentas da Inteligência Artificial (IA).
Inteligência Artificial (IA) é a parte da Ciência da Computação que se destina a desenvolver programas inteligentes para computadores. Para tornar isto possível, os cientistas da Inteligência Artificial desenvolveram programas que contém conhecimento sobre determinada área, denominados de Sistemas Especialistas (SE).
O processo de desenvolvimento de um SE é chamado de Engenharia do Conhecimento. Este processo consiste na seguinte tarefa: o engenheiro do conhecimento deve extrair de um ou mais especialistas a metodologia de solução de determinado problema e transferir este conhecimento para o sistema. O resultado é um programa de computador capaz de resolver problemas como especialistas humanos.
Avaliação e prescrição de atividades físicas são atribuições do profissional de Educação Física. Para que a prática de atividades físicas possa proporcionar benefícios a nível de todos os sistemas do organismo, é necessário que exista uma prescrição adequada às peculiaridades de cada indivíduo.
Para tanto, desenvolveu-se um sistema direcionado aos interessados (profissionais ou não) da Educação Física e áreas afins, que objetiva auxiliar na orientação de atividades físicas individuais, a partir de valores obtidos em testes realizados para cada variável a ser analisada.
O objetivo deste trabalho é o de desenvolver um protótipo para automatizar a tarefa de prescrever atividades físicas, utilizando recursos da Inteligência Artificial.
a) Representar o raciocínio do especialista em Educação Física ao realizar o diagnóstico;
b) Simular a tarefa do especialista em Educação Física ao realizar a prescrição para atividades físicas;
c) Realizar uma anamnese com o usuário, detectando os pontos onde precisa intervenção ou encaminhamento para um médico especializado;
d) Interpretar os seguintes questionários: Nível Sócio-Econômico, Prontidão para atividade física (Q-PAF) e de Hábitos de Atividade Física, bem como de outras variáveis referentes aos dados de identificação e de saúde;
e) Interpretar os dados relacionados à composição corporal, fornecendo os seguintes resultados: percentual de gordura, IMC (índice de massa corporal), MCM (massa corporal magra), e faixa de peso recomendada.
f) Informar, através dos resultados dos testes realizados previamente pelo usuário, o consumo máximo de oxigênio (VO2 máx), indicar a condição cardiorrespiratória em que o mesmo se encontra e a zona alvo de treinamento para as sessões;
g) Proporcionar ao usuário a interpretação dos resultados dos testes físicos e classificação da sua condição atual;
h) Elaborar a prescrição de um programa de Atividade Física que leve em consideração as avaliações interpretadas para cada indivíduo;
1.3. JUSTIFICATIVA E IMPORTÂNCIA DO TRABALHO
O interesse em temas relacionados a um estilo de vida mais saudável tem sido crescente em diversos segmentos da sociedade. Diversos locais do Brasil atualmente desenvolvem programas de atividade física com incentivo de órgãos do governo (Matsudo, 1997).
Inúmeros estudos epidemiológicos demonstram a importância de uma vida ativa para a manutenção da saúde (Paffenbarger et al, 1986; Powell et al, 1987; e Blair et al, 1989). A prática de atividades físicas regulares está relacionada com a prevenção de diversas doenças crônicas não-transmissíveis, tais como a hipertensão, diabetes, osteoporose e doenças cardiovasculares (Skinner, 1991).
Muitas empresas também contam com programas de atividade física para seus funcionários (Coca-Cola, Du Pont, Xerox, Banco de Boston, Dow Química) apostando que um funcionário mais saudável tende à faltar menos, ser mais produtivo, proporcionando conseqüentemente maior lucro e menores despesas com saúde. (Padão e Monteiro, 1992)
As últimas pesquisas apontam para a importância de se manter certos hábitos diários, independente de tratar-se de uma sessão de atividade física sistemática, tais como, utilização da escada ao invés do elevador, locomoção a pé ao lugar do transporte, enfim, de uma vida com mais movimento. Os estudiosos acreditam que isto possa ser suficiente para proteger o indivíduo das doenças proporcionadas pela hipocinesia (Skinner, 1997).
Prova do grande interesse é o surgimento de temas que há algum tempo ficavam limitados a revistas especializadas, agora sendo mensalmente editados em diversos livros e revistas populares, na busca de um esclarecimento a respeito da prática de atividades físicas, alimentação balanceada, perda de peso, controle do estresse, enfim, não mais somente uma visão estética, mas fundamentada pela preocupação com a saúde e com mais qualidade de vida.
Porém, muitas pessoas, apesar de saberem como fazer para melhorar seu estilo de vida e das conseqüências disso para sua saúde, continuam agindo de forma contrária, por vários motivos, que vão desde falta de tempo, até falta de conhecimento.
Estudiosos da teoria da motivação para a prática de atividades físicas estão preocupados em saber quais os reais motivos e como fazer as pessoas transporem apenas um estágio de interesse até a prática propriamente dita. Sabe-se que apenas o avanço de um estágio já traz resultados significativos para a saúde e o bem estar. (Dishman e Sallis, 1994).
Hoje em dia, quase todas as cidades têm pelo menos uma academia, ou um clube que ofereça condições para a prática de atividades físicas. Mas, nem sempre os horários são compatíveis para a maioria das pessoas. Uma outra opção seria a pessoa praticar sozinha, em parques e ruas.
Para que os efeitos da prática de atividades físicas sejam mais consistentes e seguros, é necessário que haja uma orientação específica para cada caso, isto é, cada indivíduo tem suas peculiaridades e deve praticar atividades físicas conforme sua capacidade e interesse. As características do exercício (tipo, intensidade, freqüência e duração) consideradas boas para uma pessoa podem não ser apropriadas para outra. Os riscos podem ser maiores que os benefícios, caso estes parâmetros estejam muito além das capacidades individuais.
O sistema proposto neste estudo utiliza a técnica de Raciocínio Baseado em Casos como ferramenta para avaliação, orientação e o acompanhamento de atividades físicas. A abordagem de RBC proposta no presente trabalho origina-se do fato de que esta técnica representa computacionalmente a ação humana de relembrar uma experiência anterior ao deparar-se com uma nova situação muito semelhante e conduzir a situação nova a partir da informação e conhecimento contidos na experiência passada (Weber, 1997).
Além de automatizar a tarefa de prescrever atividades físicas, a utilização de técnicas de Inteligência Artificial, em geral, proporciona benefícios muito importantes: um deles é o de captar para dentro de um sistema, o "know-how" de vários especialistas. O especialista adquire conhecimento partindo de um aprendizado formal teórico e, agregado à esta experiência, modela o conhecimento até se tornar um especialista, baseado nas limitações das experiências vivenciadas. O poder de agregar experiências de vários especialistas, torna-se então, um dos grandes benefícios da IA.
Como conseqüência disto, depois de representar dentro do sistema a automatização da tarefa, pode-se também, disponibilizar este sistema para pessoas, na medida que o especialista não estiver disponível.
É importante, neste momento, esclarecer que não se objetiva a dispensa da figura do profissional, mas sim, a extensão da sua atuação, como uma memória auxiliar, na medida em que é oferecido, depois de completadas todas as fases deste protótipo, um sistema adequado para prescrever atividades físicas. Haverá também, a contribuição de uma ferramenta computacional capaz de calcular todas os resultados obtidos de medidas e avaliações realizadas nos indivíduos, tornando assim o dia-a-dia do profissional mais produtivo e eficaz.
Além das condições mercadológicas, justifica-se também pela necessidade de se ter um sistema capaz de suprir a falta do profissional diariamente em locais em que não exista acesso à eles. Utilizando um sistema deste tipo, o especialista poderia atuar, em empresas ou mesmo de forma particular, como prestador de serviço, mantendo uma supervisão de tempos em tempos, na medida em que novos casos forem sendo anexados à base.
O que se busca nos Programas de Promoção da Atividade Física, é que os indivíduos, após passarem pelo processo de aprendizagem a respeito dos aspectos que envolvem a prática de atividades físicas, sejam capazes de praticar corretamente, em parques, ruas, e jardins.
Baseado nesta filosofia da "independência pessoal", somado aos
motivos discutidos anteriormente, este sistema torna-se necessário
e viável, dentro das limitações e características
impostas pela técnica escolhida.
Este trabalho está estruturado da seguinte forma:
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Introdução do trabalho; |
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Domínio do trabalho: Prescrição de Atividades Físicas; |
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Fundamentação teórica da técnica de RBC, aplicabilidade, etapas de desenvolvimento e vantagens na utilização; |
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Implementação: RBC na Prescrição de Atividades Físicas; |
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Descrição a aplicação do sistema; |
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Conclusões e Perspectivas Futuras; |
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Referências Bibliográficas. |