A busca por uma Web Semântica cognitiva

IV Seminário do Grupo de Pesquisa MHTX – 2021 Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) | Escola de Ciência da Informação (ECI) A BUSCA POR UMA WEB SEMÂNTICA COGNITIVA THE SEARCH FOR A COGNITIVE SEMANTIC WEB Gercina Ângela de Lima Escola de Ciência da Informação/UFMG limager[email protected] Resumo: A Ciência Cognitiva estuda o que é o conhecimento e como ele pode ser representado e manipulado nas suas mais diversas formas. O processo de como a mente processa a informação é chamado de Cognição. Os processos cognitivos são os procedimentos que usamos para desenvolver nossas capacidades intelectuais e emocionais, adicionar novos conhecimentos e tomar decisões baseadas nesses conhecimentos. Entre eles, encontram-se a percepção, a atenção, a aprendizagem, o pensamento (raciocínio), a memória e a linguagem. A internet fornece acesso a um volume incomparável de informações com custos de tempo que são de ordem de magnitude menores do que aqueles necessários para a mídia de impressão tradicional. Nessa perspectiva, a World Wide Web (WWW), criada por Berners-Lee, em 1989, é a mais recente adição a uma linha de processamento de informações e tecnologias com uma relação sinérgica com a inteligência humana. Esta pesquisa se caracteriza como exploratória e descritiva, em que se realizou um levantamento bibliográfico para subsidiar os insumos do estudo. Concluiu-se que a importância da cognição para a Web aparece no momento do processamento da informação, nos modelos mentais, na visualização da informação, na inteligência artificial, na interação humano-computador e na computação cognitiva. Palavras-chave: cognição; web semântica; psicologia cognitiva; tecnologias para web semântica; gênesis da web. Abstract: Cognitive Science studies what knowledge is about, how it can be represented and manipulated in its most diverse forms, and the process of how a mind processes information is called Cognition. Cognitive processes are the procedures that can develop our intellectual and emotional resources, adding new knowledge and making decisions based on knowledge. Among them were classified perception, attention, learning, thinking (reasoning), memory, and language. The internet provides access to an unparalleled volume of information at time costs that are orders of magnitude less than that required for traditional print media. In this perspective, the World Wide Web (WWW), created by Berners-Lee in 1989, is the latest addition to a line of information processing and technologies that have a synergistic relationship with human intelligence. This research stands out as exploratory and descriptive, which carried out a bibliographical survey to support the study inputs. It was concluded that the importance of cognition for the Web appears at the time of information processing, in mental models, in information visualization, in artificial intelligence, in human-computer interaction and in cognitive. Keywords: cognition; semantic web; cognitive psychology; technologies for semantic web; genesis of the web. 1 INTRODUÇÃO Uma das principais funções da mente é interpretar o significado das informações adquiridas e transformá-las em conhecimento, o que se torna mais fácil quando elas são apresentadas em formato gráfico. De acordo com Moreira (1993), a estruturação do conhecimento na mente humana tende a seguir uma estrutura hierárquica a partir das ideias mais abrangentes. Cada estrutura de conhecimento existe como um objeto, uma ideia ou evento e, também, como um grupo de atributos ligado a outras estruturas do conhecimento. À medida que aprendemos, apreendemos novas estruturas e ligações, adicionando informações às estruturas existentes ou alterando essas estruturas por meio do processo de reestruturação. Nosso conhecimento reside na memória semântica, a qual Eklund (1995) define como uma rede de conceitos inter-relacionados. Segundo Koch (2002), o desafio básico da ciência cognitiva é tentar entender e esclarecer como o homem representa mentalmente o mundo geral e específico que o cerca e que estruturas da mente possibilitam as atividades cognitivas. Considerando-se que a cognição se apresenta sob a forma de representações (conhecimentos estabilizados na memória e suas interpretações) e processamento das informações (processos voltados para a compreensão e a ação), é necessário distinguir, dentro do processo cognitivo, o que é provisório e o que é permanente. No processo de comunicação, as atividades cognitivas influem tanto na entrada como na saída da informação e dependem da maneira como usamos nossa mente, de como se dá nosso processo de abstração mental. Como ocorre em outras atividades humanas, são desempenhadas por indivíduos com diferentes níveis de habilidade em raciocínio lógico e em memória visual, o que pode afetar o desempenho na recuperação da informação. A cognição humana é essencialmente organizada como uma rede semântica, na qual os conceitos são ligados pelas associações. Com o desenvolvimento da informática, o modelo da mente humana começou a ser aplicado ao computador. Essa ideia de redes de memória associativa iniciou com Bush (1945, p. 243), quando ele tentou criar um sistema de informações que operava associativamente com a mente: “Com um item em seu poder, ela [a mente] aceita instantaneamente o próximo, que é sugerido pela associação de pensamentos, de acordo com alguma intrincada teia de trilhas mantidas pelas células do cérebro [...]”. Como se pode observar, o modelo da mente humana foi aplicado ao computador desde o começo do desenvolvimento da informática. O cérebro e a mente humana têm sido comparados ao disco rígido (hard drive) e softwares, respectivamente: “O cérebro é somente um computador digital e a mente é somente o programa de computador” (SEARLE, 1984, p. 20). Nessa perspectiva, a World Wide Web, criada por Berners-Lee, em 1989, é a mais recente adição a uma linha de processamento de informações e tecnologias com uma relação sinérgica com a inteligência humana (Berners-Lee, 1998). A Web fornece acesso a um volume incomparável de informações com custos de tempo que são de ordem de magnitude menores do que aqueles necessários para a mídia de impressão tradicional. Assim, pode-se dizer que o advento dos computadores influenciou as ciências cognitivas, e as ciências cognitivas influenciaram o modo como os computadores foram construídos. O computador trouxe uma ideia poderosa para a psicologia: a compreensão da mente como um dispositivo de processamento de informações. Este artigo tem por objetivo lançar um olhar sobre a literatura da área para verificar a importância da cognição na simulação dos processos das representações mentais no âmbito da Web, para atender às necessidades dos usuários entre o estímulo e a resposta no acesso à informação. Porém, neste estudo, a temática em questão não será apresentada exaustivamente, atendendo ao espaço permitido nesta publicação. 2 METODOLOGIA Esta pesquisa se caracteriza como exploratória e descritiva, pois parte de um levantamento bibliográfico, com o intuito de verificar, a partir da literatura da área, insumos sobre a Web semântica cognitiva, suas perspectivas e aplicações nas áreas que subsidiam a perspectiva cognitiva na Web. Realizou-se uma busca exploratória nas bases de dados eletrônicas no Portal de Periódicos da CAPES1, a saber: (1) Library Information Science Abstracts – LISA; (2) SocINDEX; (3) Base de Dados em Ciência da Informação (BRAPCI); (4) Scopus e Web Of Science, utilizando-se as seguintes expressões de busca, em português e em inglês: ("definição de web cognitiva" OR "cognitive web definition"); ("semântica web cognitiva” OR "cognitive semantic web"); ("Estrutura da semântica web cognitiva" OR "semantic web cognitive structure "); (“tecnologias da web semântica” OR “semantic web technology") 1 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). Para a seleção dos 123 textos recuperados, foram utilizados dois critérios: (1) documentos que tratavam da cognição na Web ou Web semântica, no título ou no resumo; e (2) documentos que tratavam da cognição relacionada à internet ou à Web semântica. A aplicação desses dois critérios resultou em 79 documentos, lidos e analisados para averiguação do assunto. A proporção entre os documentos selecionados e os documentos não selecionados está exemplificada no Gráfico 1. GRÁFICO 1 – Número de documentos recuperados Fonte: dados da pesquisa. Nas próximas seções, apresentam-se as Ciências Cognitivas e a categorização, uma breve abordagem da gênese da cognição na Web, para, finalmente, apresentar as áreas nas quais a cognição se faz presente e necessária na Web. 3 A CIÊNCIA COGNITIVA E OS PROCESSOS COGNITIVOS Segundo De Mey (1982), a ciência cognitiva estuda o que é o conhecimento, como ele pode ser representado e manipulado nas suas formas mais diversas. Gardner (1996, p. 19) a considera como a “nova ciência da mente”, descrevendo-a como: [...] um esforço contemporâneo, com fundamentação empírica, para responder a questões epistemológicas de longa data – principalmente aquelas relativas à natureza do conhecimento, seus componentes, suas origens, seu desenvolvimento e seu emprego. A ideia de cognição humana pauta-se no princípio de "resolução de problemas". A mente tem a habilidade para representar a realidade que, parcialmente ou no todo, corresponde ao mundo exterior, seja ele composto de objetos, seja de eventos. Os processos cognitivos são os procedimentos que usamos para desenvolver nossas capacidades intelectuais e emocionais, adicionar novos conhecimentos e tomar decisões baseadas nesses conhecimentos, tais como a percepção, a atenção, a aprendizagem, o pensamento, a memória e a linguagem, conforme ilustrado na Figura 1. FIGURA 1 – Processos cognitivos Fonte: elaborado pela autora. De acordo com Lima (2003, p. 81): O objeto de estudo da Ciência Cognitiva é a mente, com suas ideias, conceitos e conhecimentos. O processo cognitivo envolve atividades mentais como o pensamento, a imaginação, a recordação, a solução de problemas, a percepção, o julgamento, a aprendizagem da linguagem, entre outras, as quais ocorrem diferentemente em cada indivíduo, dependendo do grau de habilidade de cada um. Nessa perspectiva, Allen (1991) acrescenta que, como outras atividades humanas, os processos cognitivos são atividades mentais desempenhadas diferentemente por indivíduos com distintos níveis de habilidade em raciocínio lógico, memória visual ou experiência em vocabulário, o que pode afetar o desempenho da recuperação da informação. Quando Lakoff (1987) nos aponta que não existe nada mais básico que a categorização para o nosso pensamento, a percepção, a ação e a fala, ele ressalta o caráter imprescindível desse processo para compreendermos o que nos faz humanos. Nesse ínterim, a categorização aparece como processo cognitivo basilar, que nos possibilita a inteligibilidade do mundo e nos coloca em relação direta e profunda com ele, em um movimento dialético do conhecer. A categorização como processo cognitivo é uma alternativa de estruturar a informação, pois procura refletir a organização da estrutura informacional de uma pessoa sobre determinado assunto. Essas estruturas do conhecimento são representações da organização das ideias na nossa memória semântica. Cada estrutura de conhecimento existe como objeto, ideia ou evento e, também, como um grupo de atributos, o qual é ligado a outra estrutura do conhecimento. À medida que aprendemos, apreendemos novas estruturas e ligações, adicionando informações às estruturas existentes ou alterando essas estruturas por meio do processo de reestruturação. Para Jacob e Shaw (1998, p. 155), a “[...] categorização é um processo cognitivo de dividir as experiências do mundo em grupos de entidades, ou categorias, para construir uma ordem física e social do mundo”. Lakoff (1987, p. 5) enfatiza a importância de se estudar a categorização acrescentando: A categorização não é um processo que deva ser estudado superficialmente. Não há nada mais básico do que a categorização para o nosso pensamento, percepção, ação e discurso. Cada vez que nós vemos algo como um ‘tipo de coisa’, por exemplo, uma árvore, nós estamos categorizando. A mente tem a habilidade para representar a realidade que, parcialmente ou no todo, corresponde ao mundo exterior, seja ele composto de objetos, seja de eventos, visto que, a partir das características do objeto, forma-se a representação mental daquele objeto observado, conforme pode ser observado na Figura 2. FIGURA 2 – Categorização como processo cognitivo Fonte: Adaptado de NASCIMENTO, A. P.; GUDWIN, R. R. (2011, p. 1). A isso é dado o nome de intencionalidade da mente, o ato de aprender e assimilar novos conhecimentos, a partir dos processos, o perceptivo e o cognitivo, por meio do sistema sensorial humano, conforme pôde ser observado na Figura 2. 4 GÊNESIS DA COGNIÇÃO NA WEB As Ciências Cognitivas apresentaram grande desenvolvimento na última década, situando-se entre os mais novos campos interdisciplinares do conhecimento. A razão para isso é que elas têm encontrado alternativas para o estudo da mente, objeto que tem sido problematizado desde tempos remotos. Pode-se afirmar que as questões e os tópicos que hoje são estudados por cientistas cognitivos tiveram início há alguns séculos. Durante anos, os filósofos enfrentaram essas questões em relação à natureza da representação mental da informação. Apresenta-se, na Figura 3, um breve resumo de seis autores que contribuíram para essa perspectiva. FIGURA 3 – Gênesis da cognição na Web Fonte: elaborado pela autora. Além disso, os profissionais da área de Ciências Cognitivas debruçam-se sobre estudos e pesquisas que têm por objeto modelos de instrumentos que permitam buscas relevantes nos sistemas eletrônicos de informação, especialmente na WWW. Aí se inserem as diversas propostas de agentes inteligentes que pretendem substituir os processos humanos nos trabalhos de tratamento e organização da informação no âmbito da internet e da Web. 4.1 A COGNIÇÃO NA WEB Segundo Dupuy (1996), o paradigma clássico nas ciências cognitivas desenvolveu-se ao redor da “metáfora do computador”. Conhecer é produzir um modelo do fenômeno e efetuar sobre ele manipulações ordenadas. Todo conhecimento é reprodução, representação, repetição, simulação, caracterizando o seu modo racional. Assim, para o autor, a frase que resume o espírito das ciências cognitivas é “conhecer é simular”. Trata-se de uma visão reducionista, ancorada nas ciências exatas. De acordo com Borges et al. (2004, p. 84-85), na perspectiva da ‘metáfora do computador’, o ‘cérebro-máquina’ possuía [...] componentes de entrada e saída, unidades de processamento (certas partes funcionais do cérebro) e até unidades de memórias [...], tudo exatamente análogo ao denominado computador de von Neumann [...], e sua função cognitiva operária coletando as propriedades inerentes dos objetos do mundo real, [cujas] informações seriam representadas através de símbolos armazenados na memória para posterior processamento. A noção de representação ocupa um lugar central nas Ciências Cognitivas. Dessa forma, o advento dos computadores influenciou as ciências cognitivas e as ciências cognitivas influenciaram o modo como computadores foram construídos. Confirmando isso, Gardner (1996, p. 55) aponta que a ciência construída em torno da simulação computacional é por muitos considerada a disciplina central da ciência cognitiva e a que tem maior probabilidade de excluir, ou tornar supérfluos, outros campos de estudo mais antigos. Assim, representações mentais explicam a importância da cognição no desenvolvimento do comportamento inteligente da Web. A partir da análise da literatura selecionada, pode-se chegar a sete áreas de estudo que usam a cognição, conforme Figura 4. FIGURA 4 – Áreas de estudo que utilizam a cognição no âmbito da Web Fonte: elaborado pela autora. De acordo com Posner (1986), o processamento da informação é atividade mental que consiste em um processo contínuo, dinâmico e complexo de incorporação, transformação,