FALIBRAS — Assessoria de Educação em Direitos Humanos e Segurança Pública
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Sistema FALIBRAS
Este material é resultado do Termo de Cooperação nº 1342 de 2010, firmado entre esta Instituição de Ensino Superior e o Ministério da Educação. As opiniões expressas neste programa são de responsabilidade de seus autores e não representam, necessariamente, a posição oficial do MEC ou do Governo Federal do Brasil.
Visão Geral : O projeto FALIBRAS teve início em 2001, na Universidade Federal de Alagoas, e foi originalmente concebido para facilitar a comunicação entre pessoas surdas e ouvintes, através de uma ferramenta de tradução automática da língua portuguesa para a Língua Brasileira de Sinais (LIBRAS), na sua forma animada, gestual e em tempo real. O apoio da @EDHESP foi fundamental para a retomada do projeto, visando a implementação de melhorias, em especial melhorias gráficas e de representação precisa dos sinais da LIBRAS.
Instruções de Instalação do FALIBRAS
Faça o download do arquivo falibras.zip. Descompacte-o e execute o arquivo correspondente ao seu sistema operacional:
No Linux, execute o arquivo falibras.sh
No Windows, execute o arquivo falibras.bat
OBS: Para utilizar o sistema, é necessário ter o Java instalado.
Histórico do FALIBRAS
O projeto de pesquisa FALIBRAS teve seu início em agosto de 2001, sob a coordenação do Prof. Luis Cláudius Coradine, do Instituto de Computação da UFAL. Surgiu com o intuito de auxiliar a comunicação entre ouvintes e surdos, de melhorar o convívio entre eles, como também, de possibilitar integração destes últimos em locais públicos, destacando-se instituições de ensino, nas quais sua aplicabilidade é primordial na forma de educação especial. O projeto foi originalmente concebido como um sistema que captura a fala, por meio de microfone, e exibe, no monitor, uma forma animada, gestual e em tempo real correspondente à tradução em LIBRAS do que foi captado.
A primeira versão do FALIBRAS, lançada em 2001 (CORADINE, 2001a) (CORADINE, 2001b) utilizava tecnologias de reconhecimento de voz, gerenciamento de banco de dados e elaboração de animações. Foi usado o software IBM ViaVoice para transformar a voz capturada em texto. As informações das animações eram acessadas a partir do banco de dados MySQL, que além da localização do arquivo, detém informações como: significado e tempo de duração da animação. As animações eram estruturas vetoriais desenvolvidas em Flash e armazenadas no formato GIF. O sistema foi desenvolvido na linguagem de programação Java.
O texto obtido, pelo processamento da voz, passava então pelo módulo interpretador que, nesta versão, realizava a interpretação direta de palavras e pequenas expressões, ignorando a maior parte do contexto das frases. Finalmente, o módulo de exibição era capaz de selecionar, enfileirar e exibir sequencialmente as animações, baseado no significado das palavras ou pequenas expressões enviadas pelo módulo interpretador.
Na segunda etapa do projeto, entre 2003 e 2004, foi dado foco na melhoria da qualidade de tradução. Para isso, investiu-se em técnicas de Processamento de Linguagem Natural, que é uma parte da Inteligência Artificial responsável por estudar a compreensão e/ou geração de textos em línguas naturais de maneira automatizada (CORADINE et al, 2004a). Como, pela definição de linguagem e língua, o termo língua vem a ser mais fiel ao sentido utilizado e por se achar mais coerente, no restante deste documento será utilizada a expressão Processamento de Língua Natural.
Para se efetuar o Processamento de textos em Língua Natural, é necessário passar por algumas fases. Inicialmente, tem-se a análise morfológica, que é capaz de identificar a classificação gramatical (substantivo, adjetivo, verbo, entre outras) e flexão (número, gênero, pessoa, grau, entre outras) de palavras. Essa etapa do projeto FALIBRAS se deu nesta direção, agregando ao analisador léxico, anteriormente chamado por "interpretador", uma análise morfológica mais apurada, advinda da utilização do jSpell, analisador morfológico derivado do corretor ortográfico ispell, usado em sistemas Unix-like.
Sendo assim, na versão 2 do FALIBRAS (CORADINE et al, 2004b), o texto obtido pelo processamento da voz passava então por um analisador responsável por verificar a ortografia das palavras e definir o contexto ao qual pertencem as sentenças; para, então, fazer a correspondente tradução.
A terceira fase do FALIBRAS, entre 2005 e 2007, foi marcada pela preocupação com análise sintática. A partir de então, buscou-se a construção de uma árvore sintática (baseada em gramática livre de contexto), que, através de regras de tradução, resulta numa estrutura frasal de LIBRAS. A partir daí, pode ser montada a exibição das animações.
Com uma nova abordagem, o projeto FALIBRAS passa a ter uma versão na qual a tradução é baseada em sintaxe, denominada FALIBRAS-TS. Em paralelo, em parceria com o grupo de pesquisa do prof. Orivaldo de Lira Tavares, da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), foi desenvolvida uma ramificação do projeto, denominada FALIBRAS com Memória de Tradução (FALIBRAS-MT) (TAVARES et al, 2005).
A versão FALIBRAS-TS (versão 3.1) teve sua arquitetura remodelada. Sua estruturação passou a ser baseada em componentes de software, que fazendo uso de diagrama UML de componentes, pôde-se trabalhar a modularização do sistema. Esta nova estrutura trouxe como principal contribuição independência e autonomia entre as diversas partes do sistema, possibilitando uma maior reutilização de componentes.
Além do analisador léxico, passou a apresentar um analisador sintático baseado em grafo sintático, um analisador de contexto, que faz a verificação dos atributos das estruturas sintáticas, e o gerador da tradução em LIBRAS. Este analisador de contexto é um primeiro vislumbre de analisador semântico que tal abordagem começa a apresentar.
A partir de então, o FALIBRAS-TS, além de fazer uso da linguagem Java, passa a utilizar a linguagem PROLOG como meio de expressar as regras de tradução para criação de seu analisador sintático, módulo tradutor. Estas regras foram implementadas em uma gramática livre de contexto, por meio de redes de transição recursiva, formalismo que representa estados por nós e categorias gramaticais por arcos. Isto permitiu a correção de problemas ligados, principalmente, à sintaxe.
Ainda como melhoria da versão 3.1 (FALIBRAS-TS), numa tentativa de melhorar o desempenho do sistema, o componente tradutor teve uma versão implementada na linguagem de programação C++, conhecida por ser uma linguagem orientada a objetos que apresenta um desempenho muito superior à linguagem PROLOG.
Para conseguir uma tradução mais fiel, foram utilizadas técnicas de tradução automática, valendo-se do método de tradução por transferência sintática. Tal método projeta uma árvore sintática da gramática língua fonte para uma árvore sintática correspondente na gramática da língua alvo.
As árvores sintáticas foram montadas usando a técnica STAG (Synchronous Tree Adjoining Grammar), que, através de operações básicas, representa as regras das línguas em cada árvore, como também, especifica as correspondências entre estas árvores e, consequentemente, entre essas línguas. Essas árvores são produto da análise sintática que faz uso do algoritmo de Early, um procedimento que torna a análise mais rápida.
Além de realizar uma tradução considerando a estrutura sintática da frase, esta versão faz uso de técnicas probabilísticas para tratar a eliminação de ambiguidade de termos, utilizando para isso um método de aprendizagem supervisionada por classificação bayesiana.
Sua aplicabilidade pedagógica pôde ser comprovada, tendo não apenas aceitação por conta do público alvo, professores ouvintes e alunos surdos, como também teve um grande incentivo a continuar a pesquisa e a levar novas propostas em visitas futuras. (CORADINE et al, 2007).
A versão FALIBRAS-MT (versão 3.2), por sua vez, surge como um ambiente computacional de autoria de tradutores automáticos, ou seja, um ambiente com recursos para criação, adaptação, teste e aplicação de tradutores automáticos (BREDA et al, 2009).
Para poder abordar as outras análises do Processamento de Língua Natural, a saber, semântica e pragmática, é de extrema importância que seja bem definido o domínio de conhecimento. Para isso, mudando completamente a forma de tradução, o FALIBRAS-MT faz uso de uma memória de tradução, que é utilizada principalmente por tradutores automáticos que lidam com textos técnicos.
Programas de memória de tradução, na realidade, não processam a tradução automaticamente. Apenas formam bancos de dados que armazenam traduções feitas por um tradutor humano, de termos ou segmentos, que serão utilizadas para tradução de excertos similares. Fica a cargo da ferramenta a escolha do que será usado ou o que está mais adequado ao contexto em questão. Isto possibilita uniformidade e coerência ao trabalho final.
Esta ferramenta apresenta uma constituição diferenciada da anterior, passa-se a ter um módulo de tradução, responsável pela tradução automatizada, e um módulo de autoria, que permite editar e salvar a memória de tradução. O texto fonte é traduzido a partir do dicionário de símbolos, o que faz a correspondência entre estruturas sentenciais em português e em LIBRAS, para um texto preliminar, que, posteriormente, é passado para as formas gestuais animadas, através do dicionário de vídeos. O texto parcial, que é uma correspondência entre ambas as gramáticas, detém em si a tradução propriamente dita.
Após dois anos de descontinuidade, o projeto FALIBRAS foi reativado em 2009, sob a coordenação dos professores Patrick Brito e Luis Cláudius Coradine, ambos do Instituto de Computação da UFAL. Atualmente, na fase quatro do FALIBRAS, está sendo conduzida uma nova vertente do projeto, denominada FALIBRAS-WEB. Com o objetivo de viabilizar a acessibilidade de conteúdos WEB em português por aqueles que conhecem a LIBRAS, surge a proposta desta nova ferramenta, que se propõe a ajudar as pessoas surdas tanto ao acesso a informação já existente na WEB, como permitir aumento do vocabulário, ou aprendizado, tanto da LIBRAS quanto do português, por parte do ouvinte ou do surdo, respectivamente.
A ferramenta se apresenta como um plug-in para o browser Firefox, sendo sua abordagem dividida em três subprojetos: (1) estudo e concepção da interface gráfica adaptada ao público surdo, que já teve uma proposta lançada (FRANCO, 2011); (2) refatoração do FALIBRAS para aumentar a flexibilidade do sistema e possibilitar a tradução a partir de diferentes línguas escritas; e (3) criação do add-on para o browser Web propriamente dito.
Além da sua integração à Web, o Sistema foi totalmente refatorado e novas características foram incorporadas a ele. No tocante a refatoração, sua arquitetura foi redesenhada com o intuito de obter uma representação mais modular e fácil de evoluir. O sistema foi reimplementado utilizando componentes de software e interfaces explícitas entre eles. Entre as melhorias apresentadas na nova versão, estão:
Animação 3D da LIBRAS
Refatoração do módulo tradutor:
O módulo tradutor do FALIBRAS também foi refatorado, com o intuito de unir as características das duas versões anteriores. Nessa versão, o componente tradutor combina o uso de tradução por transferência sintática e tradução por memória de tradução.
Diferentemente da versão FALIBRAS-MT, após receber o texto de entrada (a ser traduzido), inicialmente é avaliada a possibilidade do texto enquadrar-se como uma exceção de regra. Apenas no caso de não se tratar de uma exceção, é verificada a existência de exemplos de tradução que possam servir de analogia para a tradução do texto. Finalmente, nos casos em que a base de regras não contenha nem exceções nem regras que possam inferir a estrutura de tradução do texto de entrada, a tradução será processado de acordo com as regras de tradução padrão, utilizando transferência sintática e implementadas diretamente em Java (não mais em Prolog).
Além das melhorias no processo de tradução, que visa aliar uma melhor acurácia da tradução a um melhor desempenho, esta versão faz uso de técnicas probabilísticas para tratar a eliminação de ambiguidade de termos, utilizando para isso um método de aprendizagem supervisionada por classificação bayesiana. Por limitações de espaço, esse módulo não será detalhado no contexto deste artigo.
Módulo de apoio a intérpretes:
Outro módulo importante é o de apoio a interpretes, denominado Módulo de Tradução Assistida possui dois papéis no Sistema FALIBRAS: (1) facilitar a preparação de intérpretes LIBRAS para um evento específico; e (2) aperfeiçoar a qualidade da tradução do sistema. De maneira geral, esse módulo permite ao intérprete carregar o texto a ser interpretado e verificar as regras sintáticas do português e as regras de tradução que são ativadas para cada frase. A ausência de regras implica na necessidade de estudo prévio e, se julgar oportuno, adicionar novas regras (sintáticas e/ou de tradução). Exceções também são consideradas nesse cenário.
Agradecimento especial à @EDHESP
Gostaria de agradecer especialmente à Assessoria de Educação em Direitos Humanos e Segurança Pública (@EDHESP) da UFAL, pela oportunidade de executar o objeto de estudo programado pelo projeto aprovado de acordo com o Edital de Chamada Pública nº. 15 SECAD/ MEC de 09 de julho de 2009, através da contratação de designers para a confecção de animações da LIBRAS que contribuíram para aprimorar o profissionalismo do projeto; e de uma fonoaudióloga, que realizou trabalhos relacionados à produção de animações da LIBRAS, inclusive a revisão das mesmas, além do apoio no refinamento do modelo conceitual de dados, para melhor representar os sinais da LIBRAS no banco de dados do sistema FALIBRAS.