Proposta de um modelo computacional para representação de sinais em uma arquitetura de serviços HCI-SL para línguas de sinais

Abstract

Resumo: A falta de acesso à informação e ao conhecimento científico tem sido um grande obstáculo enfrentado por algumas comunidades minoritárias. Este é o caso das comunidades de Surdos que, historicamente, têm sofrido isolamento e exclusão social. Os surdos, no contexto desta pesquisa, têm sua identidade e sua cultura definidas pelo universo gestual-visual das Línguas de Sinais (LS), ferramentas poderosas utilizadas para as suas relações comunicacionais e para a construção de conhecimento. Neste contexto, esta tese explora as necessidades reais dos surdos e investiga as LS, sua estrutura e a forma de utilizá-las para a construção de ferramentas computacionais que auxiliem estes usuários no acesso à informação e ao conhecimento. Esta tese está inserida no contexto de uma Arquitetura de Interação Humano-Computador em Língua de Sinais (HCI-SL), que tem o intuito de criar ferramentas para o usuário final que proporcionem acessibilidade e ofereçam uma interação satisfatória por meio das LS. Um dos principais problemas que permeia todas as camadas da Arquitetura HCI-SL e seus serviços é a falta de uma estrutura formal para a representação computacional desses sinais, ou seja, uma estrutura que forneça suporte para a resolução de questões como armazenamento, indexação, recuperação, reconhecimento, reprodução, síntese, entre outras propriedades capazes de facilitar a resolução dos demais problemas computacionais associados à arquitetura. Neste contexto, esta tese apresenta a proposta de um modelo computacional para a representação de sinais das LS (CORE-SL) que considera um conjunto de propriedades formais e de condições de uso para sua aplicabilidade na HCI-SL, visando um suporte à arquitetura de hipótese para o desenvolvimento de seus contextos de usos potenciais. Adicionalmente, um estudo exploratório em relação ao uso do CORE-SL em alguns contextos de processamento computacional das LS é apresentado, gerando hipóteses de pesquisa, metodologias, frameworks e novas abordagens que constituem uma base para o desenvolvimento de serviços da HCI-SL, tais como o reconhecimento e a síntese automática de sinais, o processamento de linguagem natural para tradução, um banco de dados para armazenamento de sinais, entre outros.

Abstract: The lack of access to information and scientific knowledge has been a major obstacle faced by some minority communities. This is the case of the Deaf Communities that, historically, have experienced isolation and social exclusion. Deaf people, in the context of this research, have their identity and their culture defined by the gestural-visual universe of Sign Languages (SL), powerful tools used for their communicational relationships and to building of knowledge. In this context, this thesis explores the real Deaf's needs and research the SL, its structure and the manner of use to building computational tools that assist Deaf people in the access to information and knowledge. This thesis fits into the context of a Human-Computer Interaction Architecture by Sign Language (HCI-SL), which aims to create tools for the end-user to provide accessibility and a satisfactory interaction via the SL. A key problem that have intersection with all layers of the HCI-SL Architecture and their services is the lack of a formal structure for the computational representation of signs, i.e., a structure that provides support to solve some problems like storage, indexing, retrieval, recognition, reproduction, synthesis, among other properties able to facilitate the resolution of other computational problems associated with this architecture. In this context, this thesis presents a proposal of a computational model for the representation of SL signs (CORE-SL), which considers a set of formal properties and conditions of use for their applicability in the HCI-SL, aiming a support for the architecture hypothesis to develop their potential contexts of uses. Additionally, an exploratory study regarding the use of the CORE-SL in some contexts related to SL computer processing is presented, generating research hypothesis, methodologies, frameworks and new approaches that provide a basis for the development of HCI-SL services, such as automatic sign recognition and synthesis, natural language processing for translation, databases for sign storage, among others.