Mundo das Representações - José Malcher Jr.

Engenharia de Software – Modelagem de dados – Mundo das Representações

Contextualização

Como entender os fenômenos do processo de modelagem?

Para entender os fenômenos do processo de modelagem devemos criar uma base conceitual que nos permita tratar o conhecimento, pois modelar dados é uma forma de se modelar conhecimento.

O Homem, desde o seu aparecimento, foi colocado em um mundo hostil e teve que aprender a viver nele.

Um correto conhecimento e interpretação das “coisas” e “eventos” do mundo que o cerca foi, e ainda é, fator de sobrevivência.

O homem teve de aprender a observar algumas propriedades das “coisas” e “eventos” e, baseando-se no comportamento dos valores dessas propriedades e experiências vividas por si e pelos outros, passou a fazer deduções a partir desses fenômenos.

E essa capacidade de deduzir “coisas” chama-se de inferência.

Neste contexto, podemos verificar que existe um mundo onde o homem habita e a este mundo vamos chamar de mundo real.

Assim também acontece nas empresas, e elas existem no mundo real, que normalmente é agressivo.

Mundo real e mundo das representações simbólicas

O homem percebe o mundo real através de seus sentidos. Os sentidos são percebidos por impulsos, que são encaminhados ao cérebro, que os interpreta e gera informações a partir do olfato, visão, paladar, tato e audição.

O cérebro tem mecanismos próprios para organizar, tratar e recuperar essas informações. É dessa forma que se inicia o processo de “conhecimento”.

Esse mundo de informações criadas é chamado de mundo das representações (o mundo simbólico). Da mesma forma as empresas percebem o mundo real através de seus processos “operacionais” e armazenam essas informações das mais diversas formas. Na forma de vídeo, anotações, ou mesmo conhecimento tácito (não formalizado) de seus funcionários. Cada empresa tem a sua forma de organizar, armazenar e recuperar o conhecimento, e cada empresa tem o seu próprio mundo simbólico.

Generalização e abstração

É a partir das informações recebidas ou percebidas do mundo real que se cria o conhecimento. Todo conhecimento é construído a partir de um processo de aprendizado em que se destacam outros dois mecanismos importantes: a generalização e a abstração.

A generalização é um mecanismo que a partir das informações chegadas ao cérebro sobre um “evento” ou “coisa” se estenda o mesmo comportamento para “eventos” e “coisas” similares.

Se, por exemplo, no mundo real, um menino coloca a mão em uma fogueira e se queima ele pode generalizar que toda fogueira queima e não vai mais precisar viver a dolorosa experiência para cada fogueira que encontrar. Vários ditados populares mostram o conhecimento, às vezes incorreto, por generalização.

“Gato escaldado tem medo de água fria” e “cachorro mordido de cobra tem medo de linguiça”, isso porque tanto o gato como o cachorro generalizaram suas experiências.

Já a abstração é um mecanismo mais sofisticado de aprendizado e ocorre quando o homem percebe que várias generalizações produzem o mesmo resultado.

A partir das experiências de várias generalizações procura identificar propriedades comuns entre elas e daí cria uma abstração. A abstração não se refere a apenas um conjunto de fatos e eventos, mas identifica elementos comuns entre vários conjuntos.

Por exemplo, ao colocar a mão em uma fogueira o homem generalizou: toda fogueira queima. Ao colocar a mão em uma pedra aquecida por um vulcão, generalizou: pedra aquecida por um vulcão queima. Um ferro em brasa queima.

Aumento de temperatura

Dos conjuntos de generalizações percebeu que todos davam o mesmo resultado: queima. Daí aprende, de forma independente do fenômeno, que existe alguma coisa em comum que é o aumento da temperatura. Neste momento ele cria o conhecimento por abstração – todo fenômeno que produza aumento de temperatura queima e não precisará mais viver nenhuma experiência que queime por aumento de temperatura. Aprendeu sobre coisas que queimam.

Muitos animais generalizam isso mostra que conseguem aprender, mas o aprendizado por abstração não é comum entre os animais.

O cérebro

Das generalizações e abstrações o cérebro forma imagens do mundo real que usará no processo de inferência. A atividade de especificar as imagens para abstrações é um dos principais problemas da Análise de Sistemas, pois a maioria dos analistas de sistemas se satisfaz com as generalizações e não busca as abstrações que nem sempre são evidentes e exigem um maior esforço de observação.

Mundo simbólico x mundo real

Uma modelagem do mundo real bem feita deve ser focada nas abstrações, e ao se identificar uma abstração a partir das generalizações já identificadas e registradas deve se inicializar todo trabalho estruturando a nova abstração com suas generalizações. É preciso que os profissionais de sistemas entendam que o tratamento da informação é feita no mundo simbólico apesar de o sistema existir no mundo real.

Plano de referência

Outro conceito que precisa ser compreendido pelos profissionais que se dedicam à análise de sistemas, ou qualquer outro que trabalhe em grupo é o de plano de referência.

Chama-se plano de referência o conjunto de conhecimento que o Homem vai adquirindo durante toda a sua vida. Desde o seu nascimento, ele aprende o som da palavra “mãe” (sentido da audição) e aparece uma mulher (sentido da visão) que atende ao chamado.

Desta forma vai estabelecendo ligações entre os diversos tipos de “imagens” formadas, ou seja, começa a criar o seu mundo simbólico.

Alguns pesquisadores de neurociência argumentam que o homem já recebe algum conhecimento de forma genética, não vamos considerar esse fato, pois foge aos objetivos deste trabalho. As ligações entre as imagens criadas no mundo simbólico vão chamar de “relacionamentos”, eles aparecem no mundo simbólico, mas não existem fisicamente no mundo real. São conceitos estabelecidos entre as imagens, portanto, relacionamentos conceituais.

Imagem

Quando se ativa uma imagem, todo o conjunto de relacionamentos associados a essa imagem é ativado no plano de referência de cada um e assim podem-se deduzir novos fatos.

Isso explica o fato de ao se apresentar um mesmo problema, mesmo quando se trata de conhecimento formalizado como o apresentando no sistema de ensino, as pessoas apresentarem soluções diferentes. A mesma imagem ativou relacionamentos diferentes com outras imagens levando a processos de inferência diferentes

Inferência

O erro na inferência pode ocorrer quando se associa um relacionamento equivocadamente ou não existe por não ter sido estabelecido por falta de informação ou mesmo já estar estabelecido de forma errada. Isso deve ser uma preocupação dos educadores.

Quando um empresário contrata um profissional com “x“ anos de experiência acredita que nestes “x” anos passou por experiências que acrescentaram novos relacionamentos ao seu plano de referência e que poderá inferir de forma mais objetiva.

Como para cada pessoa existe um plano de referência que é único, pode-se afirmar que um mesmo objeto do mundo real terá tantas interpretações diferentes quantas forem às pessoas observadoras e cada interpretação fortemente influenciada pelos relacionamentos já existentes no plano de referência de cada um.

Interpretação do objeto por observadores diferentes

Interpretações

A figura 1 mostra, simbolicamente, como um mesmo objeto ou fato pode ter interpretações diferentes para cada pessoa. Isso na prática ocorre de forma muito comum e são comuns as ocorrências de pessoas estarem conversando por vários dias sobre coisas diferentes pensando ser a mesma coisa quando na realidade tinham apenas algumas características comuns.

Um analista de sistemas deve se policiar sobre esse fenômeno, fazendo uma série de perguntas sobre a imagem que se forma em sua mente e verificar se esta é a imagem da mente de seu usuário, pois está trabalhando em um sistema que deverá processar as imagens de seu usuário e não as suas. Este problema também conduz a sistemas que não atendem aos usuários que os encomendam.

Modelamento

Deve-se ter técnicas de perguntas redundantes, mas com o objetivo de conferir se você está modelando corretamente o que o usuário precisa. Sempre que possível, deve-se parar e perguntar: o que você está pensando é o que o usuário está pensando?

É muito prejudicial a atitude de alguns analistas que querem impor ou conduzir seus usuários segundo o seu plano de referência. Normalmente o resultado nesse tipo de conduta só pode ser o desastre: sistemas mal concebidos, dificuldades na implantação e até mesmo a sua total rejeição.

Diversos planos de referência

Para exemplificar o fenômeno das diversas imagens, observe o esquema que mostra uma abstração chamada “PESSOA”, que é uma generalização de homem e da generalização mulher que serão observados. Sob o plano de referência da observação jurídica para uma pessoa do mundo real cria-se a “IMAGEM_1”, composta das propriedades Nome, Endereço e Carteira de identidade, que são as propriedades que um advogado usa no seu processo de inferência.

Sob o ponto de vista de um médico tem-se a “IMAGEM_2”, composta pelas propriedades Nome, Altura, Peso, Temperatura e Pressão, as quais, da mesma forma que na imagem anterior, são usadas no processo de inferência do médico. Ainda podemos destacar a “IMAGEM_3”, que grupa as propriedades de interesse do empresário; são elas Nome, Salário e Tempo de experiência. Assim, pode-se ir definindo novas imagens sempre segundo cada plano de referência de interesse da análise. Deve-se observar que existe um plano de referência para cada interesse da observação e não há como fazer uma única imagem capaz de representar uma pessoa segundo o interesse de todos os planos de referência.

Ao selecionar um plano de referência, diz-se que se determinou um contexto. Um profissional que trabalha com conhecimento deve, em primeiro lugar, definir o plano de referência com o qual está atuando. Não se tratará, nesta aula, de técnicas para ampliar o plano de referência de uma pessoa, pois foge aos objetivos estabelecidos.

Imagens e seu manuseio

No mundo real, os objetos simplesmente existem. Obviamente, não se pode transferir “o objeto em si” para dentro do mundo simbólico. Ao se registrar um objeto, se está na verdade construindo uma imagem desse objeto que se julga capaz de representá-lo, segundo um plano de referência, para os objetivos desejados. O ato de registrar começa com a seleção das propriedades do objeto que serão usadas para o processo de inferência. Esse é o principal objetivo em um trabalho de modelagem.

Essa modelagem é chamada de conceitual, pois estamos estabelecendo “conceitos”, ou melhor, definindo formas de representar “objetos” e “fatos” do mundo real. É importante observar que se isso não for feito de forma correta todo o processo de inferência fica comprometido. A modelagem conceitual, para sistemas de informações, inicia com a definição de imagem, depois essa imagem será “manuseada” segundo a forma de inferir do “usuário” que passa as informações.

Um sistema de informações só existe no mundo simbólico, embora os seus componentes físicos existam no mundo real. E trata-se de um mecanismo que recebe uma imagem e a trata segundo uma série de conceitos, gerando novas imagens. Estas geram outras imagens e isso vai acontecendo até gerar uma imagem final que é o resultado de toda a inferência.

“Soluções” para tratar as imagens

Esta última imagem precisa ser interpretada e correlacionada com um fato ou objeto no mundo real, caso contrário todo o processo terá sido inútil. Muitos fabricantes e consultores oferecem várias “soluções” para tratar as imagens. Produtos de dataware houses, BI, sistemas de apoio à decisão são, evidentemente, muito bons, mas para processar imagens. E se o processo de modelagem não identificar as imagens corretas de entrada, ele será absolutamente inútil. Concluindo, o problema não é o produto que armazena ou trata as imagens, mas sim o processo. Infelizmente não existe mágica.

Tratamento de imagens

O tratamento de imagens é muito comum em todas as atividades humanas. Veja o caso de uma transmissão de TV. A câmera capta a imagem de uma repórter. A câmera transforma a imagem que é a entrada no mundo simbólico, que por conceitos definidos por engenheiros transforma-os em impulsos elétricos e estes são transmitidos via ondas eletromagnéticas, são recebidos por aparelhos próprios, e estes os transformam em outro tipo de sinal que será para um satélite e daí volta a ser transmitido para equipamento e este novamente para impulsos, tudo isso acontece segundo novos conceitos introduzidos a cada etapa. Veja que a todo o momento se está fazendo processamento de imagens segundo os conceitos dos usuários (engenheiros e técnicos). No final uma tela de TV apresenta a imagem da repórter, e esta imagem deve ser interpretada pelo telespectador.

Telespectador

A imagem desperta no plano de referência do telespectador a figura que é imaginada no mundo real. Ou seja, só foi possível porque pôde ser interpretada. Essa mesma figura não tem nenhuma interpretação na cabeça de meu cachorro quando assiste à televisão. Veja que no exemplo anterior o que se trata a todo o momento é o manuseio de imagens segundo conceitos estabelecidos. Existem basicamente dois momentos de risco para o manuseio:

A entrada da imagem que será manuseada; no caso, identificar perfeitamente as propriedades que serão necessárias ao processamento e, se esta não estiver correta, teremos um manuseio que nos levará a imagens incorretas;
O outro momento de risco é na interpretação para o mundo real.

Correta interpretação

A interpretação deve ser feita considerando o conhecimento existente no plano de referência de quem recebe a imagem final. Então, este é um momento de risco, permitir a interpretação de forma correta, caso contrário todo o manuseio foi inútil.

Há ainda o fenômeno de o usuário ir delineando suas necessidades conceituais à medida que vai entendendo a sua própria forma de inferir. É comum analistas de sistemas ficarem muito irritados queixando-se que o usuário fez “modificações”. Como o delineamento da conceituação é evolutivo, o analista tem obrigação de tratar a nova conceituação evitando desastres durante a construção, implantação e utilização desse sistema. Deve – se encarar como parte da atividade fazer modificações conceituais pedidas pelo usuário.

Importância dos registros feitos nas empresas

A empresa precisa inferir através de suas imagens.

Ao se atribuir um valor a uma propriedade de uma imagem fazemos “registros” que popularmente chamamos de dados.

Modernamente as empresas tratam seus dados como outros recursos e desta forma também os administram. Os dados são fundamentais no processo decisório da empresa.

Durante um bom tempo não se tratavam os dados com a devida importância, mas a consciência de que o dado é um recurso estratégico para a sobrevivência das empresas tornou a atividade de modelagem conceitual uma especialidade nas empresas. A gestão do modelo conceitual de dados é obrigação de um profissional chamado administrador de dados. Esse profissional define os dados que devem ser armazenados, como devem ser armazenados, atualizados e eliminados. Tornou-se também evidente que todo esse trabalho tem um custo e o uso de um dado pode gerar benefícios para a empresa. Assim, podemos dizer que todo dado tem um valor.

Dados e tipos de dados

Considerando que os dados são obtidos a partir das imagens modeladas deve-se analisar esses dados com relação à obtenção.

Os dados podem ser obtidos por observação direta do mundo real.

Dados Básicos

Os dados básicos têm a propriedade de serem obtidos diretamente do mundo real. De forma que se o conjunto de dados for perdido não temos como recuperá-los, pois os fenômenos ocorridos não se repetirão. Outro aspecto é o tempo de vida do dado. O dado básico é “eterno”, um fato que foi registrado nunca deixará de ser verdade. Alguém registrou que o Brasil foi descoberto em abril de 1500 e este registro nunca perderá a validade e o fato será considerado sempre verdadeiro. O custo é outra característica importante do dado. O dado básico é caro. Se desejarmos saber dados sobre a atmosfera de Marte deve-se enviar um foguete com uma sonda e buscar amostras do solo em Marte. Quando se quer saber dados sobre a população deve-se fazer um censo e isso tem um custo: é o custo de se obter o dado básico no mundo real. Resumindo, o dado básico é caro, eterno e irrecuperável, portanto deve ser guardado com todo o cuidado possível.

Dados Elaborados

Outro tipo de dado é o obtido a partir de dados já existentes. Este tipo de dado é obtido a partir de um manuseio, ou algoritmo, no mundo simbólico. Veja que se este dado for perdido pode ser obtido novamente repetindo-se o processamento, e o custo da sua obtenção é o do processamento, ou seja é um custo barato. O tempo de vida também é o da tomada de conhecimento do dado. Esse tipo de dado é chamado de elaborado. O dado elaborado não deve ser armazenado, pois pode ser obtido sempre que necessário.

Formulários

Em alguns formulários que preenchemos é comum encontramos um local para colocarmos a idade. Esse dado é um dado elaborado, pois é resultado da conta que considera a data atual e a data de nascimento. E veja que rapidamente perde a validade. O correto é se pedir o dado básico que permita deduzir a idade, então, o correto é se pedir a data de nascimento. A figura ilustra esses tipos de dados. Na modelagem conceitual devem-se buscar propriedades para dados básicos.

Atividade proposta

Leia o texto que caracteriza uma descrição de um mundo real para uma empresa. A descrição foi dividida em tópicos numerados, para facilitar o entendimento.

Considere o texto abaixo que caracteriza uma descrição de um mundo real para uma empresa, a qual se dividiu em frases numeradas para facilitar o entendimento:

(1) Uma empresa especializada na venda de livros, CD´s e DVD´s necessitam de um sistema que a auxilie no controle e na distribuição dos seus produtos, em função de sua notável expansão.

(2) O sistema deverá permitir o registro dos pedidos dos clientes. Os clientes ao serem cadastrados deverão informar o nome, o endereço, o número do telefone (de 0 a 3 números diferentes) e número do CPF, que doravante será o seu identificador junto à empresa.

(3)Pode-se imaginar que cada cliente poderá realizar um pedido com vários produtos e quantidades. Para identificar um pedido será necessário armazenar o seu número e a sua data.

(4) Este pedido deverá ser encaminhado para o departamento de estoque a fim de providenciar a entrega do mesmo na data definida e no endereço estabelecido. Este último podendo ser diferente do endereço informado pelo cliente no ato do seu cadastramento.

(5) Uma entrega deverá ser realizada por uma das transportadoras cadastradas. Neste cadastro deverá ser informado o código da transportadora, o endereço, o número do telefone (de 0 a 5 números diferentes) e número do CNPJ (Cadastro Nacional de Pessoa Jurídica do Ministério da Fazenda).

(6) A transportadora selecionada assumirá toda a responsabilidade pela carga, mediante o pagamento de um seguro que deverá ser somado ao valor dos itens constantes em um pedido.

(7) Para maior controle, exige-se que associado ao pedido a transportadora identifique, através da placa do veículo, o caminhão que irá fazer o transporte e, através do nome e do número do CPF, o funcionário que irá fazer a entrega.

(8) Estas informações são, entretanto, de responsabilidade da transportadora, não cabendo à empresa atacadista nenhuma responsabilidade por erros na informação fornecida.

(9) Ao receber a mercadoria o cliente deverá verificar se a quantidade e o preço de cada item da fatura estão corretos. Se não houver divergências ele assinará o recibo de entrega e lançará a data da mesma, que posteriormente será registrada no sistema. Caso haja alguma divergência o cliente poderá recusar o recebimento dos produtos. Neste caso, a fatura será recusada e os produtos devolvidos.

(10) O responsável pela entrega deverá informar a data da entrega e motivo da devolução. O motivo da devolução informado deverá ser escolhido a partir de uma lista contendo o código do motivo e a descrição do mesmo.

(11) A transportadora será remunerada em 5% do valor dos itens constantes no pedido (excluído o valor do seguro), mesmo que estes sejam devolvidos.

(12) As faturas, após o recebimento, serão transformadas em compromissos financeiros assumidos pelos clientes.

(13) Elas poderão ser cobradas à vista ou em parcelas, conforme definição no ato da compra. Todos os boletos de cobrança serão emitidos por uma instituição financeira, dentre as várias cadastradas no sistema.

(14) Os boletos deverão informar o número do banco, o nome do banco, o número do código de barras, a data de vencimento e o valor a ser pago.

(15) No final de cada mês os bancos mandam um relatório com a relação de todos os boletos que foram pagos. Este relatório deverá conter a data do pagamento e, se houver atraso, o valor da multa e dos juros cobrados. Tal informação deverá ser posteriormente registrada no sistema.

(16) Outra necessidade da empresa atacadista é poder controlar melhor o seu estoque de mercadorias. Para isso é necessário conhecer a quantidade disponível em estoque para cada produto comercializado, além de abater do estoque disponível as quantidades vendidas aos seus clientes.

Identifique os conjuntos e seus respectivos planos de referencia no texto acima:

Chave de resposta:

Frase (1):

Nesta frase especifica-se que o simbólico da empresa ira tratar livros, cd´s e DVD, neste plano de referencia de conhecer os produtos que a empresa comercializa têm os conjuntos, para os quais se imagina os respectivos atributos de forma ilustrativa. Estes devem ser conferidos posteriormente com o usuário:

(plano de referencia de vendas)

Frase (2):

Nesta frase indica-se que a empresa tem interesse em ter a informação de seus clientes, e o texto sugere alguns atributos que devem ser obtidos e designados o atributo identificador. O conjunto pedido é identificado, mas ainda não conhece se os atributos, poderia se supor como feito anteriormente. Isto deve ser verificado com o usuário que apoia o trabalho. Assim têm-se dois novos conjuntos:

(pano de referencia de vendas)

Frase (3):

Nesta frase se identifica que existe outro conjunto chamado produtos (livros, cd´s e dvd´s) e alguns atributos necessários ao conjunto pedido que já foi identificado. Veja que produto foi completado com alguns atributos, por suposição.

(plano de referencia de vendas)

Frase (4):

No simbólico da empresa, estamos no plano de interesse do controle de estoque e há necessidade de um novo conjunto com dados referentes a entrega, assim pode se completar com o novo conjunto. A imagem de pedido e de produto em estoque, que não é a informação do que é incluído no pedido. Assim aparece dois novos conjuntos um se chamará estoque, e o outro entrega, neste exercício.

(plano de referencia de estoque)

Frase (5):

Nesta frase aparece mais uma necessidade que é ter informações sobre a transportadora que a empresa cadastra. Colocou-se um atributo para cada telefone, e isto só foi possível porque se sabia o número máximo de telefones. E uma nova informação deve ser acrescentada a entrega que é o da transportadora que fará a entrega.