UTILIZAÇÃO DE UM JOGO SÉRIO E NAÏVE

BAYES PARA AUXILIAR NA AVALIAÇÃO

COGNITIVA DO TRANSTORNO DE DÉFICIT DE ATENÇÃO E HIPERATIVIDADE

Angela Paula Zão Bastos Fábio Gabriel SantosLeila Andrade Paulo Mattos

1

INTRODUÇÃO

Jogo Sério e técnica de IA na Avaliação Cognitiva

• Contexto

– Estudo de Caso com Crianças e Adolescentes, oriundos de 03 Escolas Públicas do Estado do Rio de Janeiro.

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O TDAH é um transtorno neurobiológico com características

nucleares de desatenção, hiperatividade e impulsividade.

A prevalência de TDAH, segundo a organização Mundial de Saúde(OMS), atinge a 7% das crianças e a 5% dos adultos (OMS,2006).

Entidade Conceitual – TDAHTranstorno de Déficit de Atenção/Hiperatividade

O transtorno aparece na primeira infância e se não for tratadopode apresentar sintomas na vida adulta, interferindo na vidaacadêmica, profissional, afetiva e social. Estima-se que 60% a70% das pessoas que tiveram TDAH na infância mantêm otranstorno na vida adulta (Amaral, 2001; Barckley, 2002; Mattos& Franco, 2001; Travella, 2004).

O diagnóstico é clínico e ainda não existe um teste padronizadopara a realização do mesmo.

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Transtorno de Déficit de Atenção/Hiperatividade

JOGOS SÉRIOS Apropriação de Jogos Sérios na área de Saúde

Avaliação Cognitiva

Aprendizagem

Raciocínio Percepção

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Reabilitação Suporte na Investigação

JOGOS SÉRIOS

Os Jogos Sérios aplicados em avaliações cognitivas além de

parametrizar os resultados, conseguem fazer um mapeamento detodo o processo através da análise dos passos realizados pelojogador que são imediatamente armazenados no sistema.

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REDES BAYESIANAS

As Redes Bayesianas manipulam situações para gerar novosrepresentações, baseando-se em uma probabilidade prévia ealgumas informações com um certo grau de incertezas paraconseguir representar o conhecimento.

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REDES BAYESIANAS

Naïve BayesO classificador Naïve Bayes tem uma característica simples de independência condicional entre os atributos testados. Essa independência condicional faz com que cada atributo seja um conjunto probabilístico único.

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Gráfico simples de uma Naïve-Bayes

ESTUDO DE CASO

Estudo de Caso para apurar o desempenho de um Jogo Sério aliado ao Naïve Bayes na avaliação cognitiva do TDAH

Crianças e Adolescentes na faixa dos 10 aos 17 anos

Aprovada pelo Comitê de Ética em Pesquisa – CEP-UNIRIO, através do Protocolo: 0014/2010

C.E. Aurelino Leal

Instituto de Educação Professor Ismael Coutinho

C.E. Pinto Lima

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QUESTIONÁRIO SNAP-IV

10Sintomas de desatenção - seis itens ou mais marcados como “Bastante” ou “Demais” nas questões que vão de 1 a 9

QUESTIONÁRIO SNAP-IV

11Sintomas de hiperatividade e impulsividade - seis itens ou mais marcados como “Bastante” ou “Demais”

OFICINA DE JOGOS COMPUTACIONAIS

12

Pac Man

Memonix

JOGOS UTILIZADOS

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DADOS QUANTITATIVOS DA PESQUISA

DADOS

Número de questionários SNAP-IV respondidos pelos professores

141

Número de questionários SNAP-IV respondidos pelos Pais

32

Número de escolares que participaram da Oficina de Jogos

140

Escolares Evadidos ao longo do processo 26

Escolares que Jogaram o Jogo do Supermercado

115

Dados do jogo do Supermercado que apresentaram problemas ( tempo inferior a 10 seg ou fases não jogadas)

21

Total de Escolares 94

BASPROF 94

BASPAIS 30

14

BASPROF – AVALIAÇÃO PRELIMINARComparativo entre tempo e pontuação + SNAP-IV professores

Tempo M1 Avaliação SNAP-IV Média

6 min 28 s - 19 min 22 s Controle 11 min 04 s

07 min 25 s - 18 min 52 s TDAH 11 min 01 s

Pontuação M1 Avaliação SNAP-IV Média

20 - 71 Controle 56

(-)11 - 73 TDAH 48

Tempo M2 Avaliação SNAP-IV Média

5 min 05 s - 14 min 47 s Controle 07 min 05 s

04 min 58 s - 12 min 43 s TDAH 07 min 36 s

Pontuação M2 Avaliação SNAP-IV Média

14 - 82 Controle 41

(-)21 - 69 TDAH 31

15

BASPAIS – AVALIAÇÃO PRELIMINARComparativo entre tempo e pontuação + SNAP-IV pais

Tempo M1 Avaliação SNAP-IV Média

6 min 36 s – 15 min 38 s Controle 11 min 01 s

8 min 30 s – 19 min 22 s TDAH 11 min 19 s

Pontuação M1 Avaliação SNAP-IV Média

20 – 68 Controle 54

44 – 66 TDAH 54

Tempo M2 Avaliação SNAP-IV Média

05 min 05 s – 11 min 19 s Controle 07 min 29 s

05 min 36 s – 13 min 05 s TDAH 07 min 40 s

Pontuação M2 Avaliação SNAP-IV Média

(-)3 – 49 Controle 36

30 – 46 TDAH 36

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AVALIAÇÃO PRELIMINAR

22

8

0 5 10 15 20 25

Controle

TDAH

SNAP-IV PAIS

18

12

0 5 10 15 20

Controle

TDAH

SNAP-IV Professores

•05 escolares classificados como Controle pelos pais foram classificados como TDAH pelos professores.•01 escolar classificado como TDAH pelos pais foi classificado como Controle pelos professores.

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AVALIAÇÃO BAYESIANA

39 atributos

38 atributos para avaliação e 01 para predição : Sexo

Idade

Tempo e Pontuação das 10 fases do Modo 1

Tempo e Pontuação das 8 fases do Modo 2

Classe : Classificação TDAH (TDAH e Controle)

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MÉTRICAS DE DESEMPENHO

Instâncias Corretamente Classificadas >= 70%

Sensibilidade VP/(VP + FN)

Especificidade VN/(FP + VN) >= 50%

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Matriz de Confusão

Positivos Negativos

Po

siti

vos

VP FPN

ega

tivo

s

FN VN

WEKA

20

FILTROS

Filtros :

Nenhum Filtro

Discretize

Normalize

PKIDiscretize

Relaggs

Standardize

21

BASPROF – AVALIAÇÃO BAYESIANA

FiltroAtributos Retirados

% corretamenteClassificadas

Especificidade Sensibilidade

Nenhum FiltroF1M1M2 72,34 80,00 61,50

First Order F1M1M2 72,34 80,00 61,50

Relaggs F1M1M2 72,34 80,00 61,50

Standardize F1M1 72,34 80,00 61,50

NormalizeF1M1 71,27 78,00 61,50

F1M1M2 71,27 78,00 61,50

22

BASPAIS – AVALIAÇÃO BAYESIANA

FiltroAtributos Retirados

% corretamenteClassificadas

Especificidade Sensibilidade

Nenhum Filtro

F1F2M1+F2F4M2 76,66 90,0037,00

Não retirando nenhum atributo 68,08 80,00 61,50

First OrderF1F2M1+F2F4M2 76,66 90,00 37,00

PKIDiscretizeNão retirando

nenhum atributo70,00 77,00 50,00

RelaggsF1F2M1+F2F4M2

76,66 90,00 37,00

Standardize F1F2M1+F2F4M2 76,66 90,0037,00

Normalize F1F2M1+F2F4M2 76,66 90,0037,00

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CONCLUSÃO

O emprego do Jogo do Supermercado aliado aoclassificador Naïve Bayes revelou-se um instrumentocom elevados valores preditivos na avaliação cognitivado TDAH numa amostra não clínica de crianças eadolescentes.

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REFERÊNCIAS

ANDRADE, L. 2007, Uso de Técnicas Inteligentes para Análise de Avaliações do Transtorno do Déficit de Atenção/Hiperatividade em um Jogo Computacional. Dissertação (Doutorado), Engenharia de Sistemas e Computação, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil

ROHDE, L.A. E MATTOS, P. e cols, 2003, Princípios e práticas em TDAH. Porto Alegre, Artmed.

RUSSEL S., NORVIG P., 2003, Artificial Intelligence : A Modern Approach.New Jersey, Pearson Education.

SWANSON J, LERNER M, MARCH J, GRESHAM FM.,1999, “Assessment and intervention for attention-deficit/hyperactivity disorder in the schools”. Lessons from the MTA study. Pediatrics Clinics of North América; v.46:pp. 993–1009.

WITTEN, I. H., FRANK E., 2005, Data Mining Practical Machine Learning Tools and Techniques, 2 ed. San Francisco, CA , Morgan Kaufmann Publishers.

YIN, R. K. (2005). Estudo de Caso: planejamento e métodos. Tradução de Daniel Grassi.3a ed. ISBN: 85-363-0462-6. Porto Alegre: Bookman.

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