Conversão grafema-fone para um sistema de reconhecimento de voz com suporte a grandes vocabulários para o português brasileiro

O processamento de voz tornou-se uma tecnologia cada vez mais baseada na modelagem automática de vasta quantidade de dados. Desta forma, o sucesso das pesquisas nesta área está diretamente ligado a existência de corpora de domínio público e outros recursos específicos, tal como um dicionário fonético. No Brasil, ao contrário do que acontece para a língua inglesa, por exemplo, não existe atualmente em domínio público um sistema de Reconhecimento Automático de Voz (RAV) para o Português Brasileiro com suporte a grandes vocabulários. Frente a este cenário, o trabalho tem como principal objetivo discutir esforços dentro da iniciativa FalaBrasil [1], criada pelo Laboratório de Processamento de Sinais (LaPS) da UFPA, apresentando pesquisas e softwares na área de RAV para o Português do Brasil. Mais especificamente, o presente trabalho discute a implementação de um sistema de reconhecimento de voz com suporte a grandes vocabulários para o Português do Brasil, utilizando a ferramenta HTK baseada em modelo oculto de Markov (HMM) e a criação de um módulo de conversão grafema-fone, utilizando técnicas de aprendizado de máquina.

Abordagem para o desenvolvimento de um etiquetador de alta acurácia para o Português do Brasil

A etiquetagem morfossintática é uma tarefa básica requerida por muitas aplicações de processamento de linguagem natural, tais como análise gramatical e tradução automática, e por aplicações de processamento de fala, por exemplo, síntese de fala. Essa tarefa consiste em etiquetar palavras em uma sentença com as suas categorias gramaticais. Apesar dessas aplicações requererem etiquetadores que demandem maior precisão, os etiquetadores do estado da arte ainda alcançam acurácia de 96 a 97%. Nesta tese, são investigados recursos de corpus e de software para o desenvolvimento de um etiquetador com acurácia superior à do estado da arte para o português brasileiro. Centrada em uma solução híbrida que combina etiquetagem probabilística com etiquetagem baseada em regras, a proposta de tese se concentra em um estudo exploratório sobre o método de etiquetagem, o tamanho, a qualidade, o conjunto de etiquetas e o gênero dos corpora de treinamento e teste, além de avaliar a desambiguização de palavras novas ou desconhecidas presentes nos textos a serem etiquetados. Quatro corpora foram usados nos experimentos: CETENFolha, Bosque CF 7.4, Mac-Morpho e Selva Científica. O modelo de etiquetagem proposto partiu do uso do método de aprendizado baseado em transformação(TBL) ao qual foram adicionadas três estratégias, combinadas em uma arquitetura que integra as saídas (textos etiquetados) de duas ferramentas de uso livre, o TreeTagger e o -TBL, com os módulos adicionados ao modelo. No modelo de etiquetador treinado com o corpus Mac-Morpho, de gênero jornalístico, foram obtidas taxas de acurácia de 98,05% na etiquetagem de textos do Mac-Morpho e 98,27% em textos do Bosque CF 7.4, ambos de gênero jornalístico. Avaliou-se também o desempenho do modelo de etiquetador híbrido proposto na etiquetagem de textos do corpus Selva Científica, de gênero científico. Foram identificadas necessidades de ajustes no etiquetador e nos corpora e, como resultado, foram alcançadas taxas de acurácia de 98,07% no Selva Científica, 98,06% no conjunto de teste do Mac-Morpho e 98,30% em textos do Bosque CF 7.4. Esses resultados são significativos, pois as taxas de acurácia alcançadas são superiores às do estado da arte, validando o modelo proposto em busca de um etiquetador morfossintático mais confiável.

Interpretação de textos matemáticos: dificuldades na resolução de problemas de geometria plana

A presente dissertação é o resultado de uma investigação qualitativa que tem como objeto de estudo analisar a interpretação de textos matemáticos e as dificuldades na resolução de problemas de Geometria Plana, a partir de registros produzidos pelos sujeitos pesquisados pertencentes a duas turmas do Curso Técnico Integrado ao Ensino Médio na modalidade de Jovens e Adultos do Instituto Federal de Roraima do ano de 2008; uma turma de Enfermagem e outra de Laboratório. Esta análise foi realizada à luz de teóricos como: Gilles-Gaston Granger e Ludwig Wittgenstein, os quais me fizeram perceber que as "dificuldades" encontradas na aprendizagem da Geometria Plana, segundo os preceitos dos PCNs e observadas nos registros analisados, se dão por meio da complexidade das linguagens apresentadas em sala de aula, tais como: a linguagem natural e a linguagem matemática. Os sujeitos pesquisados apontam "dificuldades" na aprendizagem, quando se deparam com a necessidade de traduzir da linguagem natural para a linguagem matemática, a fim de objetivar por meio da escrita as soluções dos problemas propostos. Essas "dificuldades" podem levá-las ao desestímulo pelo estudo, à desistência e/ou a evasão escolar. Por estes motivos, pretendo com esta pesquisa, encontrar subsídios que possam apontar caminhos para minimizar esta problemática, incentivando-os ao estudo por meio da pesquisa, da leitura diária, de modo que, consigam aprender os conteúdos matemáticos com mais vontade e prazer.

Matemática e linguagem: um enfoque na conversão da língua natural para a linguagem matemática

Esta pesquisa teve como objetivo identificar e analisar quais as possíveis dificuldades advindas da linguagem que alunos enfrentam na conversão da língua natural para a linguagem matemática. A investigação foi realizada ao longo do ano letivo de 2008 em classes de Ensino Médio de duas escolas públicas da cidade de Belém, onde foram coletadas informações por meio de registros produzidos pelos alunos em testes e avaliações bimestrais. Para subsidiar a investigação foram utilizadas, como aporte teórico, idéias de Raymond Duval acerca da teoria dos registros de representação semiótica; o conceito de significado ligado a filosofia da linguagem segundo Wittgenstein; algumas considerações feitas por Gottlob Frege sobre a distinção entre sentido e referência assim como algumas idéias do filósofo Gilles-Gaston Granger no que concerne ao problema das significações e do aspecto formal da linguagem matemática. As análises das informações que foram coletadas no decorrer do processo investigativo revelaram que, na perspectiva dos alunos, a conversão da língua natural para a linguagem matemática se depara com quatro tipos de dificuldades: a primeira apontou para o fato de existirem em cada registro de representação de um mesmo objeto matemático, diferentes conteúdos a serem mobilizados; a segunda mostrou que os alunos fracassam ao realizar a conversão da língua natural para a linguagem matemática quando não interpretam corretamente as regras matemáticas implícitas no enunciado de uma situação problema; a terceira surgiu do fato de existirem no texto de uma situação problema, palavras que os alunos não compreendiam o seu significado ou que geravam ambigüidade de sentidos; a quarta surgiu a partir do fato dos alunos não conseguirem compreender o significado matemático das letras utilizadas nos enunciados dos problemas.

Bases para o espírito: Ferreira Penna, ciência e educação na Província do Grão- Pará (1866 – 1891)

As contribuições de Domingos Soares Ferreira Penna (1818-1888) à ciência realizada na província do Grão-Pará na segunda metade do século XIX são continuamente referidas em trabalhos sobre a fundação do Museu Paraense de História Natural e Etnografia em 1866, uma vez que o político mineiro fora seu idealizador e primeiro diretor. Contudo, a participação de Ferreira Penna na sociedade paraense da época se estendeu à instrução pública, tema de urgência no discurso das autoridades provinciais. É no sentido de se buscar a consonância deste personagem com as discussões de seu tempo sobre ciência e educação que este trabalho se desenvolve. Buscamos escritos da autoria de Penna, em especial as páginas dedicadas à instrução pública, além de discursos governamentais e pensamentos de outros autores sobre o tema. Partimos de um personagem singular por acreditarmos que pode ser procedimento inicial para compreendermos o contexto social no qual se insere. Seus textos foram analisados com base em elementos da análise de conteúdo, que nos permitiram organizar palavras e expressões em Unidades de Contexto e selecionar quais seriam mais apropriadas para a análise das fontes. A análise nos conduziu à idéia de que, para Ferreira Penna, a instrução teria como uma de suas prioridades a iluminação intelectual dos indivíduos como um todo, em especial os das camadas populares. Esta necessidade acompanhava a proposta da consolidação de uma identidade nacional, cuja inexistência era sentida por políticos e intelectuais. Ainda nesse projeto, o conhecimento dos recursos naturais através das ciências da natureza seria indispensável à luz da inteligência que se buscava incutir nos jovens através da instrução. Neste ponto, ciência e educação se convergem, por serem investimentos utilitários para um propósito mais amplo. O pensamento de Penna se adere ao de vários pensadores da época, em especial no que diz respeito à liberdade de ensino e a uma possível defesa do regime republicano em detrimento do regime monárquico, findo em 1889. Apesar das idéias parecerem adiantadas para sua época, o conservadorismo do pensamento de Ferreira Penna em alguns pontos nos ajuda a compreender a dimensão na qual mudanças para a instrução eram pensadas, de modo que não comprometessem a organização social vigente.

A “lição de coisas”: o Museu Paraense e o ensino da história natural (1889-1900)

Meu objetivo nesta dissertação é analisar a difusão da História Natural no Pará durante o final do século XIX, por meio do ensino de ciências promovido pelo Museu Paraense de História Natural e Etnografia (1889-1900). No estudo, enfatizo as noções de Educação e História Natural nos discursos dos sujeitos envolvidos historicamente com a Instituição, e as estratégias por ele utilizadas para difundir ciência no Estado. Identifico, ainda, alguns episódios encontrados nos relatórios dos Governadores paraenses e do Boletim do Museu Paraense, evidenciando que desde sua idealização, em 1866, objetivou-se estudar a natureza local, publicar os resultados das pesquisas e promover lições sobre História Natural. Discuto a importância educacional das Conferências Públicas, da formação de jovens aprendizes em Ciências Naturais, do Boletim do Museu Paraense de História Natural e Etnografia (1894) e do Parque Zoobotânico, dentro de suas características específicas. Com isso, o presente estudo alia-se às diferentes disciplinas e correntes de investigação, que têm se ocupado com o estudo da história do ensino e a difusão das informações científicas em Museus de História Natural; e mostra a contribuição desta análise para outras pesquisas sobre a difusão e a história do ensino das Ciências Naturais, além de servir de suporte teórico e metodológico para estudos comparativos na área.

Quem somos nós?: ciência e mídia fabricando subjetividades

Nesta pesquisa tive como objetivo investigar o processo de fabricação de identidades na interseção dos discursos midiático e científico. Para tanto, elegi como fonte de material empírico reportagens da revista Superinteressante. Dentre as edições do ano de 2008 da revista foram selecionadas aquelas reportagens em que o discurso biológico consistia no argumento central para a produção de subjetividades. Duas foram as questões principais que orientaram o percurso investigativo: Que identidades são fabricadas a partir dos discursos biológicos veiculados por revistas de divulgação científica? Qual a produtividade social desses discursos? Analisei esta problemática com as ferramentas teóricas do pensamento de Michel Foucault, de alguns teóricos/as dos Estudos Culturais e dos Estudos Culturais da Ciência, para pensar na articulação saber/poder do processo de produção de subjetividades através da pedagogia cultural da mídia e para discutir o caráter contingente e as relações de poder presentes nos discursos biológicos. Neste estudo, a mídia é considerada como uma pedagogia cultural que ensina modos de ser e ver, regula condutas, naturaliza significados, e é ativamente envolvida na formação de identidades sociais. Por esse viés, discuto a natureza fabricada da subjetividade para pensarmos que os modos como vivemos nossas subjetividades e ocupamos posições-de-sujeito estão histórica e culturalmente condicionados. Partindo desses pressupostos teóricos, agrupei o material empírico em seis núcleos temáticos que respondem às questões de investigação. São eles: 1) Sujeito Moral, no qual a moralidade comparece como característica inata e universal ao humano; 2) Sujeito Instintivo, que define certos comportamentos sociais como sendo instintivos, frutos de uma suposta natureza humana; 3) “DNAtidade”, em que o discurso genético comparece como fator determinante na previsão do que são e de como viverão as pessoas; 4) Sujeito Psi, aborda como as subjetividades são enquadradas e administradas através da psicopatologização dos indivíduos; 5) Sujeito Generificado, em que os atributos de masculinidades e feminilidades aparecem de forma natural e essencializada em relação aos gêneros e 6) Sujeito Estético, no qual são definidos formas certas e naturalmente melhores de corpo. O conjunto dessas análises das identidades produzidas nos convida a tomarmos o discurso biológico/científico e outros discursos como construções sociais, históricas e culturais, uma discussão importante para a Educação em Ciências para questionarmos essas verdades que se tornam hegemônicas ao ensinarmos Ciências. Dar visibilidade à construção discursiva da identidade, às estratégias de interpelação e regulação possibilita-nos desconfiarmos daquilo que é repetidamente anunciado como natural, legítimo e aceitável para vivenciarmos nossas subjetividades, isso permite-nos participarmos nesse processo de construção e, portanto, inclui a possibilidade de posições de resistência em relação a discursos hegemônicos, isto é, não encararmos as identidades sociais como monolíticas e fixas. Essa é uma relevante questão a ser discutida na educação, a fim de gerar processos de transformações sociais, uma vez que, a maneira como vimos e somos vistos determina, em parte, o modo como tratamos e somos tratados nas relações sociais.

História natural das raias de água doce (Chondrichthyes: Potamotrygonidae) na Ilha de Marajó (Pará- Brasil)

O presente estudo envolve a história natural de espécies de raia de água doce (Potamotrygonidae) da região da ilha de Marajó e foi desenvolvido em quatro pontos de amostragem (Afuá, Lago Arari, Muaná e Soure), envolvendo estações de seca, chuva e suas transições, entre os anos de 2005 a 2007. As coletas registraram a ocorrência de cinco espécies descritas de raias na região, Plesiotrygon iwamae, Paratrygon aiereba, Potamotrygon motoro, Potamotrygon orbignyi e Potamotrygon scobina e duas espécies novas para a ciência que se encontram atualmente em processo de descrição. Informações sobre a composição e distribuição da Família Potamotrygonidae foram obtidas e incluíram a frequência de ocorrência, biomassa e a seletividade das artes de pesca. Dados referentes à reprodução e alimentação das espécies, com ênfase a Potamotrygon motoro, foram descritos para esta região.

José Veríssimo: ciência e educação feminina no século XIX

O trabalho tem por objetivo examinar o pensamento do escritor paraense José Veríssimo no que diz respeito aos estudos das ciências naturais e as suas ideias sobre educação científica feminina na transição do século XIX para o século XX, momento da transição do regime imperial para o republicano. Esse período foi selecionado, por ser o momento em que José Veríssimo escreveu seus livros e textos, como o livro A Educação Nacional, publicado em 1890, acerca da educação no país. Entusiasmado pelas idéias positivistas, evolucionistas e pelo republicanismo, o autor examina como se encontrava o estudo das ciências naturais na época de transição, já que para as doutrinas elencadas por Veríssimo era importante que escola tivesse um papel “iluminador” da sociedade e isso seria obtido através das ciências. Em seguida examino como a reforma na educação nacional ansiada por Veríssimo influenciou no modelo de ensino científico no qual a mulher brasileira deveria se submetida por ser a primeira educadora dos filhos. O autor indica um currículo a ser ensinado às mulheres para que melhor aprendessem as ciências. A pesquisa então assume relevância para a história da educação científica brasileira, já que contribui para conhecer as ideias de educação de José Veríssimo, um dos escritores brasileiros que mais se empenhou em fazer no país um elo entre o progresso e a educação.

A ciência do governar: positivismo, evolucionismo e natureza em Lauro Sodré

A polêmica jornalística que, em 1881, envolveu o então 2º Tenente Lauro Sodré, o bispo D. Macedo Costa e o jornal católico A Boa Nova, ocorreu num momento em que já estavam presentes na sociedade brasileira os fatores da desagregação do Império. O que se pretendeu, com este trabalho, foi estudar o confronto como representação discursiva de um choque de ideias nos quadros sociais e intelectuais do Brasil do final do Oitocentos: com o primeiro, a ciência e o progresso, instrumentos apontados como fundamentais para a república; com o segundo, a fé e a religião, instrumentos essenciais para a monarquia. De acordo com a perspectiva filosófico-histórica do positivismo, essas questões fundamentavam o processo de evolução social do Homem, inclusive politicamente entendida. Note-se, igualmente, que na obra máxima da teoria evolucionista, On the origin of species by means of natural selection (1859) de Darwin, o movimento histórico se subordina decididamente às leis naturais e se insere no processo mais amplo da evolução do universo. A evolução é considerada, efetivamente, não como um simples movimento, mas como melhoramento, um progresso. Aos olhos positivistas de Lauro Sodré, a ideia de uma monarquia atrelada à sobrevivência da origem divina do poder aparecia como uma digna representação dos estados não-epistemológicos da humanidade, o metafísico e o teológico; já a república surgia como a única forma de governo “compatível com a dignidade humana”. Projetada esta polêmica sobre as realidades mentais do próprio tempo, tem-se, em última análise, a revelação de um dos componentes da natureza e das formas que assumiu a problemática relação entre pensamento filosófico e objeto político dominante no movimento de ideias no Brasil ao final do século XIX.

Avaliação do efeito dos principais itens da dieta natural de Astronotus ocellatus (Cuvier, 1829) da Reserva Mamirauá (AM, Brasil) sobre a sua coloração reprodutiva em ambiente artificial

Com o objetivo de testar a influência dos itens alimentares na coloração de acara-açus foi realizado o presente estudo que teve duas etapas. A primeira visou identificar os principais grupos alimentares da dieta de Astronotus ocellatus através da análise dos conteúdos estomacais e intestinais. A segunda visou comparar o efeito ocasionado pela administração de diferentes grupos da dieta, num ambiente artificial, sobre a coloração vermelha e a aquisição de massa corpórea dos indivíduos. Na primeira etapa as atividades foram desenvolvidas na Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá (RDSM. Foram utilizados 216 indivíduos. Após fixação do trato digestivo de cada exemplar estes foram analisados qualitativamente, sobestereomicroscopia. Os itens alimentares encontrados nos referidos conteúdos foram classificados usando como critério de agrupamento grandes categorias tais como: moluscos, crustáceos, insetos, peixes e vegetais, além de material não identificado. O comprimento da primeira maturação sexual foi calculado. O regime do nível de água na RDSM durante o período do estudo foi obtido através de dados climáticos fornecidos pelo Instituto Mamirauá. O índice alimentar para cada item, foi calculado através do produto da freqüência de ocorrência relativa e do peso relativo de cada item e da somatória dos produtos para todos os itens identificados, os principais itens identificados foram peixes, insetos e moluscos. Foram capturados 20 indivíduos de Astronotus ocellatus, desta vez na Ilha do Marajó-PA, no mês de fevereiro/2006. Para o recebimento dos animais capturados foram preparados quinze (15) aquários na estação de piscicultura do Utinga (Belém, PA), com renovação de água constante. Com base nos resultados obtidos na primeira etapa e com base na literatura, elaborou-se o delineamento experimental com cinco tratamentos alimentares: T₁ - Ração comercial (controle); T₂ – Músculo de peixe; T₃ – Moluscos, T₄ - Insetos; T₅ – Crustáceos. A análise do Índice de Intensidade de Coloração Vermelha foi baseada na metodologia de comparação computacional dos níveis de intensidade de cor proporcionada por software específico. Para efeito de comparação utilizou-se o Incremento da Coloração Vermelha do ocelo e da coloração lateral difusa. O tratamento realizado com a dieta de molusco apresentou o maior índice de intensidade de coloração vermelha no ocelo ao final de 20 dias. O tratamento realizado com a dieta de crustáceo gerou o maior índice de intensidade da coloração vermelha lateral difusa ao final de 20 dias. Os animais submetidos a quase todos os tratamentos apresentaram um aumento na massa corpórea ao longo de 40 dias de experimento, mas principalmente aqueles alimentados com moluscos demonstraram maior aquisição de biomassa.

Caracterização e processamento de leite bubalino em pó em secador por nebulização

Avaliou-se o processo de secagem por nebulização em "spray dryer" para a obtenção de leite bubalino em pó. Foram realizadas análises físico-químicas no leite in natura e no leite desidratado, para averiguar perdas de macronutrientes ocorridas durante a secagem; análises microbiológicas para assegurar a qualidade higiênico-sanitária do processo e produto e análises sensoriais para estabelecer a aceitabilidade do produto. Foram obtidas isotermas de adsorção e dessorção de umidade a 25°C, para o produto em pó, visando observar o seu comportamento higroscópico. O leite bubalino em pó obtido apresentou como características físicoquímicas: 3,4% de umidade, 23,2% de proteínas, 46,1% de gordura, 4,2% de cinzas, 0,5% de lecitina de soja e 22,6% de carboidratos totais. De acordo com os exames microbiológicos está apto para o consumo humano. O produto foi caracterizado como integral por não ter sofrido qualquer padronização. As perdas ocorridas para a maioria dos macronutrientes durante o processamento, foram inferiores a 5% e apenas o teor de proteínas apresentou variação superior a 15%, devido à desnaturação da caseína em temperatura superior a 80°C. O produto apresentou isotermas de adsorção do tipo III, mesmo comportamento apresentado pelo leite bovino. Através da isoterma de dessorção determinou-se o valor de umidade equivalente à monocamada, obtendo-se o valor médio de 4,4g H₂O/100g b.s., o que validou o processo utilizado. O comportamento de histerese apresentado pelo produto foi similar ao do leite em pó integral, sendo a sua aceitabilidade de 74%, muito próxima a 80% obtido para um leite em pó integral comercial.