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ONTOPSIC: UMA ONTOLOGIA PARA PSIQUIATRIA APLICADA AO CONTEXTO DA TELESSADE

POR

FABRCIO DA COSTA DIAS

DISSERTAO DE MESTRADO

RECIFE-PE

26 DE FEVEREIRO DE 2010

FABRCIO DA COSTA DIAS

ONTOPSIC: UMA ONTOLOGIA PARA PSIQUIATRIA APLICADA AO CONTEXTO DA TELESSADE

RECIFE-PE 26 DE FEVEREIRO DE 2010

Dissertao apresentada ao Programa de Ps-Graduao do Centro de Informtica da Universidade Federal de Pernambuco como requisito parcial para obteno do ttulo de Mestre em Cincia da Computao.

Orientador: Prof. Phd. Roberto Souto Maior de Barros Co-Orientadora: Phd. Magdala de Arajo Novaes

Dias, Fabrcio da Costa OntoPsic: uma ontologia para psiquiatria aplicada ao contexto da telessade / Fabrcio da Costa Dias. - Recife: O Autor, 2010.

118 folhas : il., fig., tab. Dissertao (mestrado) Universidade Federal de Pernambuco. CIn. Cincia da

computao, 2010.

Inclui bibliografia.

1. Inteligncia artificial. 2. Ontologia. 3. Lgica de descrio. I. Ttulo.

006.3 CDD (22. ed.) MEI2010 099

A Flvia, meus pais, meu irmo, minha irm, minha sobrinha, Biu. Pessoas que sempre me incentivaram na busca do crescimento intelectual e moral, sempre com palavras e aes de conforto.

AGRADECIMENTOS

A Deus, por minha vida e pelo privilgio de concluir este curso.

A Flvia, por estar sempre ao meu lado, mesmo nos momentos em que tudo

parecia no dar certo, sempre foi uma amiga, confidente e em nenhum momento deixou de

acreditar em mim. Muito obrigado.

A meus pais, Reginaldo Dias e Lda Dias, pela pacincia e dedicao comigo,

mesmo nos momentos mais difceis. Obrigado por tudo.

A meu irmo Srgio, que mesmo a distncia sempre foi um dos que mais vibraram

com meu aprendizado e com minhas conquistas e em nenhum momento deixou de me apoiar

e incentivar. Para voc, Meu Irmo, meu muito obrigado.

A minha cunhada Gislene e minha sobrinha Maria Luiza, que mesmo longe sei que

torcem por mim.

A Biu, que mesmo sem se expressar sei que est torcendo por mim e sempre vai

estr ao meu lado. Obrigado.

Ao Prof. Roberto, por me orientar nesse trabalho e pela pacincia e dedicao

comigo nesse longo perodo de convivncia, muito obrigado.

A Profa. Magdala, por me acolher no NUTES/HC/UFPE desde o incio do meu

curso de mestrado, sempre acreditando no meu trabalho e me co-orientando no

desenvolvimento desta dissertao.

Agradeo de forma especial a Lucas Benevides, mdico psiquiatra, membro do

NUTES/HC/UFPE e que em todos os momentos necessrios se fez presente em reunies,

telefonemas e e-mails dando todo o suporte especializado para que esse trabalho pudesse ser

desenvolvido.

Aos grande amigos que fiz no NUTES durante essa caminhada, em especial a

Marcello Mello, Mrio Gomes, Henrique Lima, Thiago Holmes, Paulo Moura, Eduardo

Ribas, Leopoldo Rabelo e Juan Dropero.

A todos os amigos do SWORD, principalmente Ryan Azevedo, por sempre

contribuir comigo em todos os momentos que precisei com palavras de incentivo e o apio

que precisava, e a Marcelo Siqueira, meu conterrneo, companheiro de viagens, ex-professor

e grande amigo . Muito Obrigado.

Desejo agradecer a todos que me ajudaram direta ou indiretamente no percurso dessa

caminhada.

Tambm sou grato aos amigos: Diego Madruga, George Victor, Jos Nivaldo,

Crescncio Neto, visson Lucena, Jos Galiza, Sidney, Daniel Lins, Guilherme e tantos

outros amigos que fizeram parte da minha vida durante o curso na UFPE e continuaram

fazendo parte da minha vida.

Pouca cincia torna os homens orgulhosos;

Muita cincia torna-os humildes. Assim, as espigas vazias elevam a cabea soberba,

Enquanto as cheias inclinam-se humildemente para a terra.

Annimo

RESUMO

Desde os primrdios, seres humanos sofrem com distrbios mentais, muitas

vezes com sintomas, tratamentos e curas desconhecidos. A subrea da medicina

que trata destes usurios recebe a denominao de Psiquiatria, e surgiu em meados

do sculo XVII. Diversos problemas e desafios a respeito da Psiquiatria,

especificamente Telepsiquiatria, so encontrados na literatura, destacando-se a falta

de um modelo pblico, formal e padronizado de informaes a respeito de tal

domnio, dificultando assim a gerao de conhecimento entre os envolvidos neste

cenrio. Sendo assim, propomos a OntoPsic (Ontologia de Domnio) para o domnio

da Psiquiatria aplicada ao contexto da Telessade. O objetivo da OntoPsic servir

de base de conhecimento comum entre os envolvidos e de auxili-los na concluso

da identificao de agravos e das melhores formas de ateno a sade de usurios

portadores de distrbios mentais. A OntoPsic foi desenvolvida utilizando as

metodologias Methontology, para desenvolvimento de software baseados em

conhecimento, e pelo o Mtodo 101 como complemento a Methontology. Utilizamos

a linguagem OWL, que incorpora facilidades para publicar e compartilhar a ontologia

proposta via Web, alm de ser proposta como padro pelo W3C. A ferramenta

utilizada para a construo da Ontologia foi o Framework Protg. Na validao

utilizou-se a mquina de inferncia Pellet, para deduo de fatos, e a linguagem

SPARQL, para responder a questes de competncia definidas. Consideramos que

a Telepsiquiatria ser mais eficiente se for baseada em um modelo formal tal como

uma ontologia, podendo ser aplicada para auxiliar os profissionais de sade mental.

Dessa forma desenvolvemos tambm uma ferramenta chamada OntoConsult que

acessa a ontologia e traz respostas referentes s questes de competncia

propostas. Essa ferramenta possui aplicaes desde no apio a formao de alunos

de psiquiatria at o apio a profissionais j formados e experientes, onde podero

tirar suas possveis dvidas quanto a um diagnstico.

Palavras-chave: Ontologia, Psiquiatria, Telessade.

ABSTRACT

Since the earliest days human beings suffer from mental disorders, many

times with symptoms, treatments and unknown cures. The sub-area of medicine that

deals with these users receive the designation of Psychiatry, and emerged in the

mid-seventeenth century. Several problems and challenges regarding Psychiatry,

Telepsychiatry more specifically, are found in the literature, highlighting the lack of a

public model, formal and standardized information about this domain, hindering the

generation of knowledge between those involved in this scenario. So we propose

OntoPsic, a domain ontology for psychiatry applied in the telehealth context.

OntoPsic's goal is to provide a common knowledge base among stakeholders and

assist them in completing the identification of problems and the best ways to care the

health of users with mental disorders. The OntoPsic was developed using the

methodologies Methontology for software development based on knowledge, and the

Method 101 in addition to Methontology. We use the OWL language, which

incorporates facilities to publish and share the ontology proposed via the Web, to be

offered as standard by W3C. The tool used for building the ontology was the Protg

Framework. For validation we used the Pellet inference engine, for deduction from

facts, and language SPARQL, to answer questions of competence defined. We

believe that telepsychiatry will be more efficient if based on a formal model as an

ontology and can be applied to help mental health professionals. Thus we have also

developed a tool called OntoConsult that accesses the ontology and provides

answers related to questions of jurisdiction proposals. This tool has applications in

the support provided to students of psychiatry training to the support professionals

already trained and experienced, where they can get their doubts about a possible

diagnosis.

Key words: Ontology, Psychiatry, Telehealth

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 2.1- HIERARQUIA DA CLASSE MENTAL FACULTIES .................................... 34

FIGURA 2.2- HIERARQUIA DA CLASSE TREATMENT ................................................... 35

FIGURA 3.1- AS CAMADAS DA WEB SEMNTICA ....................................................... 38

FIGURA 3.2- REPRESENTAO DE UMA ONTOLOGIA ............................................... 41

FIGURA 3.3- CLASSIFICAO DE ONTOLOGIAS SEGUNDO GUARINO .................. 43

FIGURA 3.4- ONTOLOGIA GENRICA ............................................................................. 44

FIGURA 3.5- LINGUAGENS DE REPRESENTAO DE ONTOLOGIAS ...................... 46

FIGURA 3.6- INTERFACE DO ONTOEDIT ........................................................................ 52

FIGURA 3.7- INTERFACE DO NEON TOOLKIT...............................................................53

FIGURA 3.8- TELA DO FRAMEWORK PROTG ............................................................ 55

FIGURA 3.9- RELACIONAMENTO COM SUJEITO, PREDICADO E OBJETO ............. 59

FIGURA 3.10- PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO, UTILIZANDO A

METODOLOGIA METHONTOLOGY ................................................................................. 66

FIGURA 3.11- ENGENHARIA