Sistemas Especialistas

INTRODUÇÃO

A era da informática vem se desenvolvendo a cada dia que passa e já se tornou algo latente na vida das empresas. O hoje em dia pode ser observado vários exemplos disso, pois a tecnologia já se tornou algo indispensável para solucionar problemas. Como exemplo, pode-se citar os sistemas especialistas (SE) que vieram para auxiliar na resolução de problemas específicos. 

Esses Sistemas são definidos como aplicações da inteligência artificial de laboratórios de pesquisa das universidades e outras instituições. Eles estão ao alcance de grande parte das empresas atualmente através de programas geradores presente no mercado. Esta tecnologia já merece destaque por estar se tornando uma das mais utilizadas pelas organizações.

O presente trabalho apresenta características e conceito dos SE e a citação de alguns exemplos de empresas que desenvolvem o mesmo. Além disso será abordado também a exemplificação de um tipo de sistema especialista voltado para o planejamento de operações agrícolas para empresas que trabalham em áreas afins. Com o intuito de apresentar um tipo de sistema especialista,  e mostrar os seus resultados finais. Antes disso, serão listados benefícios obtidos e as limitações e dificuldades encontradas na implantação de um SE. 
  

OS SISTEMAS ESPECIALISTAS

Os Sistemas em questão, podem ser caracterizados como um sistema que armazenam, analisam, e adotam como regra os conhecimentos fornecidos por especialistas em uma determinada área. Os especialistas são responsáveis em resolver problemas complexos, apresentar e explicar os resultados obtidos, entender, reorganizar o conhecimento e direcionar aos aspectos importantes. Esses sistemas são bem mais limitados. Eles procuram adquirir a resolução de problemas e demonstrar como foi que chegaram a essa solução. Tais problemas, geralmente, são complicados de ser representados, já que os especialistas são elementos raros nas organizações e, na maioria das vezes eles têm dificuldades de repassar a sua metodologia de raciocínio de forma sistemática. Logo, uma das características em favor do uso de SE é a transformação de conhecimentos de especialistas em normas ou regras e a sua difusão em toda a organização. Eles também permitem tanto programação declarativa como simbólica, com base da utilização de regras de produção, redes semânticas e objetos estruturados com o objetivo de representar os conhecimentos, propiciando assim a reprodução de elementos qualitativos presentes no problema, desenvolvendo conforme um processo evolutivo.

O emprego desses sistemas são, principalmente, em problemas de gerência do tipo interpretação, diagnóstico, previsão, planejamento, concepção e formação. Levando em consideração que as aplicações nessas áreas são as seguintes:

- interpretação: de dados e regras da administração, justiça e da fiscalização, com o desejo de prestar um auxilio;

- diagnóstico: observação das finanças por meio de indicadores, verificação da gestão de riscos de crédito, calculo do grau risco que os fornecedores podem representar, e na manutenção de maquinas;
-previsão: tomada de decisão a respeito de investimentos, gerir o plano de carreira dos colaboradores baseando-se nas mudanças tecnológicas;

- planejamento e concepção: gestão da inovação em novas configurações de produtos, e fomento de projetos;

- formação: de acordo com à instrução previstas.
Hoje em dia os SE em operação são aplicados em instituições financeiras. Empresas de seguro e previdência social, seguradoras e departamentos de produção de indústrias também estão presentes entre os setores. Para essas organizações, o objetivo principal é o aumento da produtividade

Algumas vezes, ocorre a integração de um SE e um sistema de Informação da empresa, essencialmente ao nível dos bancos de dados. Porém essa integração torna-se um processo mais oneroso e complexo tecnicamente. 

A fase de avaliação do sistema em questão, inicia-se, por uma escolha do foco especifico do problema, avaliando assim: as competências técnicas, a condição econômica, as conseqüências humanas e os per calços nas ligações organizacionais.

Em função de efeitos estratégicos, o controle da tecnologia de SE pode aumentar a competitividade da empresa, conforme o lançamento de novos produtos ou serviços, da melhoria dos serviços existentes e, também, de aumento da qualificação da força de trabalho.

Empresas que desenvolvem Sistemas Especialistas:

O desenvolvimento desses sistemas em empresas ocorrem por meio de geradores e linguagens de programação através de microcomputadores e equipamentos maiores, algumas que se destacam nessa situação é a IBM onde ela utiliza esse tipo de sistema no controle de qualidade de discos rígidos, no Banco Itaú, no UNIBANCO, na Petrobrás(na manutenção de bombas hidráulicas), a construtora Promon Engenharia (aplicado na seleção de fundações para construção) e na Companhia do Metropolitano de São Paulo (no diagnóstico de falhas).

O Sistema Especialista EXPERTEC que foi desenvolvido pela Petrobrás em uma de suas refinarias, na Bahia. Se caracteriza por possui a função de diagnosticar as falhas em bombas hidráulicas centrífugas, com base na análise de, vibrações, proporcionando a melhoria da manutenção. O mesmo tem como objetivo a redução da duração do diagnóstico de manutenção que era de mais ou menos de 700 bombas, gerando assim, mais tempo para a manutenção em si, favorecendo o aumento do número de inspeções de veículos.

Vale ressaltar que a inserção desses sistemas nas organizações ainda é lenta; e que necessita de um longo processo de entendimento do seu funcionamento e de suas contribuições no posto de trabalho. Além disso, estes sistemas desenvolvidos nessas empresas ainda estão, em grande parte, na fase de projeto. porém eles têm contribuído na a aquisição de competência na área.

Exemplo de sistema especialista: Sistema IPOP.

O sistema IPOP visa elaborar o plano ótimo de alocação de recursos para execução das operações agrícolas de campo no horizonte de tempo de um ano. Para isso, considera os índices de desempenho e aproveitamento operacional de máquinas e turmas de trabalho para o atendimento das demandas operacionais mapeadas para os talhões. Trabalha com os conceitos organizacionais de processos, grupos e operações, definindo roteiros padronizados de operações - que podem entretanto ser customizados localmente para cada área - que são cruzados com informações de custos operacionais (fixos e variáveis) para geração do plano ideal de operações.
Esse plano gerado corresponde à indicação do momento de execução de cada operação em cada área, atrelado à alocação do equipamento e mão-de-obra necessária para execução da operação. Isso considerando as limitações de recursos atualmente existentes na empresa, e com a  possibilidade de novas aquisições e/ou contratação de prestadores de serviço. Integra-se ao sistema de colheita, de forma que o "scheduling" de todas as operações subsequentes ao corte da cana seja gerado de maneira otimizada e servindo de base para a gestão operacional de ordens de serviço (OS), projeção e controle de orçamento, e acompanhamento dos custos gerenciais da empresa. 

Funcionamento da Aplicação

Inicialmente, o sistema deve ser preparado com a estruturação de atividades a serem executadas no campo. Essas atividades devem ser organizadas em uma hierarquia que orienta o processo de planejamento.

• Processos: estrutura superior de organização de atividades
• Grupos: conjunto de atividades que compartilham recursos
• Operações: atividade a ser executada

Exemplos dessa organização hierárquica:

• Processo: Preparo de Solo
• Grupo: Subsolagem
• Operações: Aração, Grade Aradora, Grade Niveladora, Erradicação Química, etc...

Com as operações organizadas em processos e grupos, passamos ao mapeamento de recursos para execução das atividades. Os recursos podem ser mecanizados ou manuais, sendo que cada um deles deve ser descrito em termos de índices de desempenho médios para execução de cada atividade. Por exemplo, um determinado trator, que pode ser usado em uma ou mais operações, deve ser configurado com o rendimento que possui na execução de cada uma dessas operações, dado, via-de-regra em um valor em hectares/hora. Adicionalmente a esse rendimento, descreve-se qual o percentual de aproveitamento de tempo em cada época do ano para execução da operação, além de outros fatores, como custos operacionais, custos e dimensionamento de mão-de-obra (operadores), entre outros.

Outras informações complementares são também configuradas no problema, como por exemplo, as possíveis configurações de regimes de trabalho e número de turnos por dia que podem ser usadas para programação de um grupo de operações. Com base nesses fatores, o modelo de otimização dimensiona qual a quantidade ideal de turnos de trabalho necessários para a execução das atividades. Além disso, há a possibilidade de habilitar a contratação de prestadores de serviços mediante a configuração de seus custos contratuais e rendimentos esperados, possibilitando ao sistema tomar a decisão entre alocação de recursos próprios da empresa, ou contratação desses terceiros. 

Finalizando, o sistema é alimentado com a demanda de cada operação, que pode vir em termos dos volumes totais de área demandadas para cada operação, ou mesmo o detalhamento, talhão a talhão, de quais operações devem ser executadas em cada área.

Esses dados de capacidades e rendimentos de recursos, e custos associados às operações, entre outros, são alimentados em um modelo de otimização que gera a alocação ideal das quantidades de recursos e prestadores de serviço em cada grupo de operações de forma a minimizar o custo total das operações agrícolas, e atender a toda a demanda informada. A alocação, além de definir quantos equipamentos serão necessários, a cada mês do ano, para execução de cada atividade, também projeta o custo operacional variável e o custo fixo da mão-de-obra a ser contratada, que corresponde basicamente aos operadores das máquinas alocadas. Esses dados otimizados servem de base para o planejamento operacional das atividades de campo para o período de um ano, com sua correspondente projeção orçamentária para a empresa.

Resultados obtidos

O sistema IPOP possibilita a obtenção dos seguintes resultados com sua utilização:

• Programação de alocação de recursos aos grupos de operação
• Definição da quantidade ideal de turnos de trabalho para os grupos de operação
• Dimensionamento da necessidade de aquisição de recursos extras
• Alocação de capacidade de terceiros (prestadores de serviço)
• Programação de atendimento de demandas operacionais
• Projeção orçamentária e de custos gerenciais para as operações de campo
• Integração com sistema de geração de ordens de serviço
• Gestão de acompanhamento de execução de operações
• Geração e acompanhamento de orçamento agrícola
• Comparação e análise de ganhos entre cenários com diferentes estratégias

CONCLUSÃO

Com isso, conclui-se que o grau de contribuição oferecido por esses sistemas e pelas técnicas observadas é essencial na tomada de decisão na resolução de problemas específicos. Esta utilização, também, depende muito da criatividade das empresas, em relação ao desenvolvimento de aplicações de gestão que atualmente ainda não são informatizadas em algumas empresas. O processo de implantação dessa tecnologia, devido as novidades que ela traz, ainda é lento e é composta por características experimentais, pois as metodologias existentes, no momento, não têm implementação padronizada. 
Porém já existe empresas que desenvolvem sistemas especialistas voltados para algumas áreas como a ILAB sistemas que é uma empresa dedicada ao desenvolvimento e implantação de sistemas de apoio à tomada de decisão, com base em técnicas e ferramentas de otimização para resolução de problemas de planejamento e alocação de recursos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

PAUCAR, Leonardo. Inteligência artificial: Sistemas especialistas. Disponível em:<http://www.dee.ufma.br/~lpaucar/teaching/ia2000-1/cap4.html> Acessado em 27 de maio 2014 às 9h06min.

MENDES, Rafael dias. Inteligência artificial: Sistemas especialistas no gerenciamento da informação.Disponível em:<http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-19651997000100006&script=sci_arttext>Acessado em: 27 de maio 2014 às 9h13min.

ILAB SISTEMAS ESPECIALISTA. IPOP-Planejamento das operações agrícolas.Disponível em:< http://www.ilab.com.br/ipop.html >acessado em: 27 de maio de 2014.

HOPPEN, Norberto; TRAHAND, Jacques. Os Sistemas Especialistas em gestão no Brasil: um desafio. Disponível em:<http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0034-75901990000300005&lng=pt&nrm=iso>Acessado em: 27 de maio de 2014 às 10h17min.