Sistemas Especialistas

Lawrence E. Widman

Definidos de forma simplificada, os sistemas especialistas, ou sistemas baseados em conhecimento, são programas de computador capazes de analisar dados de uma maneira que, se tivesse sido realizada por um ser humano, seriam considerados inteligentes. Eles são caracterizados por:

Utilizar lógica simbólica, ao invés de cálculos numéricos;
Incorporar uma base de conhecimento explícita, e
Ter capacidade para explicar suas conclusões.
Os sistemas especialistas podem ser úteis de dois modos diferentes:

Apoio à decisão - o programa ajuda o tomador de decisões experiente a lembrar-se de diversos tópicos ou opções, que se considera que ele saiba, mas que possa ter esquecido ou ignorado. Este é o uso mais comum em medicina.
Tomada de decisão - toma a decisão no lugar de uma pessoa, pois isso implicaria algo que está acima de seu nível de treinamento e experiência. Este é o uso mais comum em muitos sistemas industriais e financeiros, mas também já existe em medicina.
O primeiro sistema especialista em medicina foi desenvolvido no início dos anos 70 pelo Dr. Edward Shortliffe, da Universidade de Stanford, EUA. O programa, que se chama MYCIN, recomenda a seleção de antibióticos em casos de bacteremia ou meningite, baseado em características do organismo infeccioso e em dados clínicos do paciente, tais como o local de infecção, sinais, sintomas e outras condições médicas associadas. Embora não tenha sido o primeiro programa de apoio à decisão, foi o primeiro a usar conhecimento simbólico em um formato baseado em regras.

Ao longo das duas últimas duas décadas, os métodos de criação de sistemas especialistas foram incorporados ao repertório padrão de técnicas usadas por muitos softwares comuns, como o Windows. Os sistemas especialistas são atualmente usados de forma rotineira em muitos setores da atividade humana, como por exemplo, por empresas de cartões de crédito para tomar decisões rápidas de aprovação de transações individuais feitas por seus clientes. Sistemas especialistas também estão embutidos em muitos outros produto de software voltados ao consumidor, tais como em sistemas de reconhecimento de voz, jogos de xadrez, corretores gramaticais para processadores de texto, ajudantes de cálculo em planilhas eletrônicas e em softwares gráficos. Uma tecnologia relacionada, a das redes neurais artificiais, atualmente é usada em dispositivos como refrigeradores e condicionadores de ar, e em equipamentos biomédicos de laboratório ou de diagnóstico.

No presente artigo, explicamos de maneira fácil de entender o que são os sistemas especialistas, como funcionam e quais são suas áreas de aplicação. Damos também exemplos de sistemas especialistas em uso na medicina.

Para que servem ?
As áreas nas quais os sistemas especialistas podem ser aplicados de forma satisfatória em medicina têm as seguintes características:

O conhecimento necessário para tomar decisões é razoavelmente bem circunscrito. Assim, o problema de analisar dados hemodinâmicos obtidos por um catéter de Swan-Ganz é muito mais fácil de resolver por um software do que o de determinar a conduta clínica a ser seguida com um paciente com choque cardiogênico; o qual, por sua vez, é mais fácil de fazer do que recomendar a linha de tratamento de um paciente com falência múltipla de órgãos. Os sistemas especialistas, como diz o nome, são capazes de apoio à decisão apenas em áreas especializadas da medicina: quanto mais especializada, melhor funciona o sistema.
As pessoas que são especialistas na área podem alcançar soluções precisas muito mais rapidamente do que as pessoas que não são, ou seja, o conhecimento especializado é muito difícil e demora muito mais tempo para ser adquirido por um médico comum.
Atribui-se um valor considerável às soluções conseguidas de forma precisa e muito rápida, mesmo que não sejam muito especializadas (justificando, portanto, o esforço exigido para automatizar parte ou todo do processo de tomada de decisão).
Os dados necessários para tomar a decisão podem ser descritos objetivamente.