Experiências da Engenharia de Ontologia Aplicada na Musculação

Experiências da Engenharia de Ontologia Aplicada na Musculação

Celso R. Marques1, Pedro M. Garcia2, Silvio E. Quincozes3

1Engenharia de Software

1Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA) Caixa Postal 55.055 – 97.542-100 – Alegrete – RS – Brazil

{ [e-mail], [e-mail], silvioereno@hotmail }

Resumo. Este artigo descreve as experiências registradas ao se empregar a metodologia de Engenharia de Ontologias na prática de Musculação, abordando os objetivos dos exercícios e suas relações com os diferentes músculos do corpo humano. É utilizada a política de restrições e dependências para demonstrar qual a relação e em que implica cada um dos músculos durante o exercício físico, considerando diferentes objetivos pessoais.

1. Domínio e Escopo

As atividades físicas dentro da musculação abrangem diversos músculos separadamente, de acordo com o movimento necessário para executá-las. Pequenos conjuntos de músculos que se encontram próximos uns dos outros e que trabalham juntos são reunidos em uma denominação em comum, dando origem assim aos chamados grupos musculares. A musculação comporta exercícios específicos para cada um desses grupos, porém existem também alguns exercícios compostos, isto é, podem surtir efeitos em mais de um grupo muscular ao mesmo tempo.

Baseado nos problemas enfrentados pelos iniciantes desta prática, foi desenvolvida uma proposta de ontologia para modelar o conhecimento que os praticantes mais experientes já possuíam. Como especialista de domínio, foi consultada a professora e acadêmica de bacharel em Educação física, Alana Lencina.

1.2. Coleta de Domínio

Na primeira faze da engenharia desta ontologia, foram coletados termos como nome de músculos, exercícios, etc. Os integrantes do grupo reuniram as palavras que lhes vinham em mente, e com o auxílio de consultas a materiais relacionados a anatomia do corpo humano e exercícios de academia foi gerado um quadro contendo tudo que poderia ser útil futuramente, no desenvolvimento da ontologia.

Figura 1. Coleta de domínio em um pedaço de papel.

Com o auxilio do profissional da área (especialista de domínio), citado anteriormente, foi feito um refinamento nos termos obtidos na coleta. Neste momento ocorreu o surgimento de novos termos, bem como a alteração de alguns.

Tendo em mãos todas as palavras-chaves obtidas na coleta e no posterior refinamento, foi dado início ao processo de escolha de palavras do domínio para dar início à modelagem da ontologia em si.

2. Reuso de Ontologias

Dentro de uma academia os exercícios mudam constantemente, pois com a evolução dos estudos sobre a anatomia humana se descobrem novas formas de fazer a execução dos mesmos.

Os motivos para a variação na forma de execução de exercícios vão desde uma descoberta de exercícios mais funcionais, como a identificação de problemas de saúde consequentes de alguns tipos de movimentações até exercícios que podem exigir um desgaste de articulações e qualquer outra parte do corpo que não os músculos.

Baseado na necessidade de haver dados consistentes com a realidade, foi optado por começar a modelagem da ontologia sem fazer o reuso de outras ontologias, utilizando como recurso a consulta a uma especialista no assunto.

3. Termos Importantes

1 - Educação Física: é uma das áreas do conhecimento humano ligada ao estudo e atividades de aperfeiçoamento, manutenção ou reabilitação da saúde do corpo do ser humano.

2 – Musculação: é uma forma de exercício contra-resistência, para o treinamento e desenvolvimento dos músculos esqueléticos.

3 – Atividade Física: qualquer movimento corporal, produzido pelos músculos esqueléticos, que resulte em gasto energético maior que os níveis de repouso.

4 – Músculo: são os tecidos responsáveis pelos movimentos dos seres humanos, tanto os movimentos voluntários, com os quais existe a interação com o meio ambiente, como os movimentos dos seus órgãos internos, como o coração ou o intestino.

5 – Hipertrofia: é o aumento quantitativo dos constituintes e das funções celulares, o que provoca aumento das células e órgãos afetados.

6 – Exercício Aeróbico: é aquele que refere-se ao uso de oxigênio no processo de geração de energia dos músculos. Esse tipo de exercício trabalha uma grande quantidade de grupos musculares de forma rítmica.

7 – Supino Reto: Exercício executado com uma barra de supino, em que o executor fica em uma posição ereta.

8 – Supino Inclinado: Exercício executado com uma barra de supino, em que o executor utiliza um banco com uma inclinação de 45º;

9 – Supino Declinado: é a variação do supino feita em banco declinado. O supino declinado desenvolve por hipertrofia a área do músculo peitoral inferior.

4. Modelagem Hierárquica

Com os dados concretos para começar a ontologia em mãos, a primeira coisa a se fazer é organizá-los. Nesta proposta, os dados foram computados e então foi dado início a fase de organização por hierarquia, definindo quais dos termos abrangem outros termos, e agrupando termos semelhantes em subníveis. A partir desse momento os termos passam a ser chamados de Classes, e cada uma dessas classes, assume os subníveis do termo como subclasses, dando origem a uma árvore hierárquica de classes.

Na modelagem de ontologias, tem-se como padrão uma classe que é “mãe” de todas as outras, a classe Thing (coisa). A classe Thing tem como subclasse todas as outras classes da ontologia. Neste caso para as subclasses desta, foram escolhidas as classes “Exercícios” e “Músculos”.

Figura 2. Topo da ontologia – Início da modelagem

Dentro das duas classes (que também são subclasses, no caso de Thing) Exercícios e Músculos, foram agrupadas todas as demais classes.

A classe Exercício é composta por todas as classes relacionadas a nomes de exercícios. Os nomes, assim como a própria classe “exercícios”, também estão organizados em subclasses. O primeiro nível é referente à classificação dos mesmos, que pode ser Aeróbicos ou Hipertrofia, que dividem os tipos de exercícios de acordo com o objetivo do praticante. O primeiro é referente