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Rem: Revista Escola de Minas

Print version ISSN 0370-4467

Rem: Rev. Esc. Minas vol.54 no.1 Ouro Preto Jan./Mar. 2001

http://dx.doi.org/10.1590/S0370-44672001000100003 

Expressão Gráfica e Projetos de Engenharia,
Arquitetura e Desenho Industrial

 

Qualificação subjetiva de imagens arquitetônicas utilizando a teoria de sistema nebuloso

 

Valeria Azzi Collet da Graça
Arquiteta, mestranda
Departamento de Engenharia de Construção Civil - Universidade de São Paulo
E-mail: collet@pcc.usp.br

Liang-Yee Cheng
Professor Dr.
Departamento de Engenharia de Construção Civil - Universidade de São Paulo
E-mail: cheng@pcc.usp.br

João Roberto Diego Petreche
Professor Dr.
Departamento de Engenharia de Construção Civil - Universidade de São Paulo
E-mail: petreche@pcc.usp.br

 

 

Resumo

Esse trabalho faz parte de uma pesquisa mais abrangente, a qual pretende implementar metodologia de projeto que leve em consideração técnicas de projeto participativo, bem como a qualificação subjetiva de imagens. Nesse primeiro momento, é feita a análise de viabilidade da qualificação de imagens através da Teoria dos Sistemas Nebulosos, para a criação de banco de dados que possibilite o armazenamento de projetos arquitetônicos relacionados ao diferencial semântico. Essa avaliação foi feita com a aplicação de questionário, utilizando-se adjetivos para a qualificação de quinze fachadas. Os dados foram tabulados com base na Teoria dos Sistemas Nebulosos, o que permitiu resultados coerentes na qualificação e agrupamento de imagens.

Palavras-chave: Metodologia de Projeto, Qualificação de Imagens, Teoria dos Sistemas Nebulosos, Banco de Dados

Abstract

This work is part of a broader research plan, which aims to implement a design methodology according to techniques of participative design, as well as subjective qualification of image. At this first moment, an analysis based on Fuzzy Relation is done to create a database of the architectural designs organized by semantic differential. This evaluation was done by the use of a questionnaire describing fifteen façades. As results of the study, we obtained coherent qualification of image and clustering of the façades.

Keywords: Fuzzy Logic, Image Qualification, Data Base, Design Methods

 

 

1. Introdução

Devido à natureza do homem, percebemos que, raramente, as classificações absolutas sim e não ou pertence e não pertence servem para qualificar o ambiente em que vive. Dessa maneira, surgem classificações que são fruto de um processo econômico, social e cultural.

A problemática que envolve qualquer projeto se encontra na possibilidade de se unirem as necessidades e expectativas do cliente ao ambiente físico.

De um lado temos todo um processo relacionado à comunicação, à cognição, à percepção, aos valores sociais e culturais do projetista e dos profissionais e do outro temos as espectativas das pessoas envolvidas no ambiente construído (cliente, usuário, pessoas que sofrerão o impacto deste ambiente), ocorrendo, muitas vezes, pontos conflitantes no processo de reconhecer os problemas, na avaliação do projeto e na habitabilidade da edificação.

Ainda com relação a essa questão, temos vários projetos que podem fornecer subsídios para futuros projetos, uma vez que consideramos que nada se cria do nada e que sempre existe um fator histórico, o qual é suportado por expectativas geradas a partir dos sentimentos e vivências de um indivíduo marcado por uma época e por um período concretamente definido no tempo e no espaço.

Dessa maneira, podemos dizer que o produto da arquitetura reflete as necessidades de um certo grupo de pessoas e, por essa razão, seria interessante a formação de um banco de dados que levasse em consideração a classificação espacial desse grupo, para que o projetista pudesse compreender melhor o que o usuário considera e almeja do espaço.

O problema na formulação deste tipo de banco de dados se encontra na necessidade de modelar e analisar informações subjetivas. Nesse trabalho, verificamos a possibilidade de relacionar os ambientes construídos existentes com a qualificação subjetiva do ser humano através de questionário elaborado e aplicado, considerando o diferencial semântico através da aplicação da Teoria dos Sistemas Nebulosos.

 

2. O Porquê do Uso da Teoria dos Sistemas Nebulosos

Os conceitos básicos da teoria de conjuntos nebulosos foram introduzidos pelo Prof. Lofti A. Zadeh, da Universidade de Califórnia, de Berkley, no ano de 1965. A teoria foi postulada com a finalidade de processar as informações subjetivas, de natureza vaga e incerta, características que encontramos na linguagem natural dos seres humanos (Cheng, 1997).

As ciências exatas, tais como engenharia, química e física, constroem modelos matemáticos exatos de fenômenos empíricos e utilizam-se desses modelos para obter prognósticos precisos. Esses modelos funcionam bem para fenômenos naturais simples e isolados ou problemas "bem definidos". Porém não são necessariamente adequados aos nossos problemas reais, geralmente "mal definidos", devido à sua complexidade e à constante presença de subjetividades humanas (Cheng, 1997).

Ratificando o exposto, a maioria dos problemas arquitetônicos e dos problemas urbanos são "mal definidos". Embora o cliente ou um grupo da comunidade se dirija com um determinado anseio ao projetista, é necessário tempo e esforço para a compreensão do que realmente é requisitado (Rowe, 1992). Nesse sentido, a intenção de se utilizar a Teoria dos Sistemas Nebulosos está diretamente relacionada à característica básica do problema que se pretende modelar.

 

3. O Uso de Adjetivos para Qualificar o Ambiente Físico

A utilização de adjetivos para qualificação do espaço construído vem sendo utilizada de forma sistemática através de uma técnica chamada de diferencial semântico.

O diferencial semântico foi um artifício proposto por Osgood, com a intenção de medir o significado conotativo. Consiste numa escala bipolar de adjetivos com sete espaços entre eles. Dessa forma, verifica-se o quanto um objeto se encontra próximo de um adjetivo (Osgood, Suci & Tannenbaum, 1957, citados em Bechtel, 1987).

O diferencial semântico é um instrumento muito utilizado no estudo das respostas aos estímulos arquitetônicos. Alguns exemplos são Craik (1968), Hershberger (1972), Collins (1972) e Seaton e Collins (1972)(citados em Bechtel,1987). Devido à sua popularidade, o instrumento ampliou sua aceitação, sendo também utilizado para fins não pretendidos inicialmente.

No estudo ambiental, em que o estímulo não é verbal e as respostas nem sempre se baseiam na linguagem, aparecem alguns problemas (Bechtel, 1987), tais como :

  1. As respostas podem ser prejudicadas pela forma de apresentação do ambiente.
  2. As respostas podem ser induzidas pelo adjetivo.
  3. Pouca representatividade da população a ser estudada.
  4. Pouca representatividade do ambiente arquitetônico a ser estudado.

Apesar da existência desses problemas, encontramos alguns exemplos de utilização de diferencial semântico na arquitetura (Lang, 1974) e no projeto de carros (Hsio & Wang, 1983).

No caso da arquitetura, os autores utilizam o diferencial semântico para o estudo de 04 fachadas, através de pesquisa realizada com 30 especialistas e 30 alunos de graduação, chegando à conclusão que as respostas dos dois grupos se diferenciaram substancialmente na proposta de um ambiente ideal, enquanto que, no estudo de caso (as 04 fachadas), as respostas não foram tão diferenciadas.

Na proposta de um ambiente ideal por parte dos especialistas, houve um equilíbrio (balanceamento entre positivo e negativo) no diferencial semântico, enquanto que, na proposta dos alunos, já havia maiores tendências a determinados adjetivos.

Desse estudo, os autores, entre outras decisões, separam os adjetivos comuns que se relacionam com as fachadas que não foram bem aceitas, tais como simples, simétrico, universal, austero, uniforme, comum, distante, estático, etc. O mesmo é feito para os adjetivos das fachadas que foram bem aceitas, tais como complexo, estimulante, assimétrico, interessante, dinâmico, etc.

No caso de projeto de carros, um método de transformação semântica é proposto para o projeto da forma do produto.

Um banco de dados é construído para relacionar a forma do produto com a imagem das palavras. Isto foi feito utilizando a função de pertinência (the membership functions) de um conjunto nebuloso (fuzzy set) e através do método denominado multidimensional scaling method (MDS) para relacionar a imagem da palavra a regras para regular a forma incorporada.

A metodologia utilizada foi :

  1. Estabeleceram-se os produtos.
  2. Determinou-se um questionário, relacionando as palavras aos produtos.
  3. Fez-se uma matriz nebulosa, relacionando o produto com o grau de pertinência das palavras obtidas no questionário feito através da média das respostas de 36 entrevistas.
  4. A pesquisa ao banco de dados foi feita por modificador lingüístico, pela opção de duas palavras (adjetivos) e um conectivo ( e, ou, nenhum).
  5. Foi gerada uma imagem 3D do produto em que foi feita a pesquisa do banco de dados.
  6. O projetista pode gerar novas formas, utilizando o modelo do produto e selecionando uma palavra (adjetivo) que quis alterar, sendo sugerido uma regra (do método de regular a forma incorporada), feita pelo MDS através da análise da relação entre as palavras, a forma do produto e o método.

 

4. Aplicação da Teoria dos Sistemas Nebulosos no Estudo de 15 Fachadas

Tomando-se, como ponto de partida, os dois estudos mencionados, para a análise da viabilidade da qualificação de imagens através da Teoria dos Sistemas Nebulosos, foram escolhidas quinze fachadas de forma aleatória (Ver Figuras de 1 a 15).

 

Figura 1 - Fachada 1, local: Brasília, Arq. Sidonio Porto.

 

Figura 2 - Fachada 2, local: São Paulo, Arq. Rogerio Valsiani.

 

Figura 3 - Fachada 3, local: Belo Horizonte, Arq. Angela Roldão.

 

Figura 4 - Fachada 4, local: São Paulo, Arq. Bi C. de Oliveira.

 

Figura 5 - Fachada 5.

 

Figura 6 - Fachada 6, local: Santa Felicidade, Arquiteta: Joana Kodama.

 

Figura 7 - Fachada 7, local: São Paulo, Arquiteto: Márcio do Amaral.

 

Figura 8 - Fachada 8, local: Serra Negra - SP, Arquiteto: Murilo de Neno.

 

Figura 9 - Fachada 9, local: Campos do Jordão - SP, Arquitetos: Roberto Cavalcanti e Nico Faria.

 

Figura 10 - Fachada 10, local: Long Island, Arquiteto: Robert A. M. Stern.

 

Figura 11 - Fachada 11, local: Recife - Litoral Sul, Arquitetas: Janete Costa e Sandra Brando.

 

Figura 12 - Fachada 12, local: Itu - SP, Arquiteto: João Armentano.

 

Figura 13 - Fachada 13, local: Rio Grande do Sul, Colonização Italiana.

 

Figura 14 - Fachada 14, local: República Dominicana, Arquiteto: Hugh Newell Jacobson.

 

Figura 15 - Fachada 15, local: Eugene Oregon, Arquiteto: Haward Davis.

 

Obs.: As Figuras 10 e 15 foram modificadas. Nas entrevistas foram apresentadas as imagens presentes na bibliografia.

Para a formulação de questionário, foram selecionados onze adjetivos usuais na arquitetura: - suntuosa, alegre, bonita, atrativa, simples, harmônica, interessante, formal, agradável, aconchegante e simétrica.

Foram feitas dez entrevistas, nas quais os entrevistados deveriam observar brevemente cada fachada e marcar no questionário o grau de pertinência de cada adjetivo. (Sendo que 0 corresponde a nenhuma relação da fachada com o adjetivo).

A tabulação de dados foi feita levando-se em consideração a média das respostas para cada fachada e calculando-se o desvio-padrão. Após estes cálculos, foi construída uma matriz geral, para aplicação de conceitos da Teoria dos Sistemas Nebulosos e de pesquisa a banco de dados.(Cheng, 1997) (Ver Tabela 1).

 

Tabela 1 - Matriz geral de Pertinências.

 

Dessa matriz, o usuário de banco de dados poderá pesquisar fachadas através do valor médio do grau de pertinência da relação entre o adjetivo e a fachada. Assim sendo, poderá requisitar fachadas através de adjetivos, por exemplo, simples, aconchegante e bonita, cujo grau de pertinência é obtido através da operação de interseção (Ver Tabela 2 e 3).

 

Tabela 2 - Fachada 2 - Qualificada por ser simples, aconchegante e bonita.

 

Tabela 3 - Fachada 12 - Qualificada por ser suntuosa, alegre, simétrica e aconchegante.

 

Para se determinar a possível relação existente entre as fachadas, foi feita uma matriz de relação nebulosa, relacionando pares de fachada utilizando a equação:

Para i = 1 a 15 e j = 1 a 15

Onde:

à ki é o K-ésimo adjetivo da i-ésima fachada e

à kj é o K-ésimo adjetivo da j-ésima fachada.

Assim, determinamos a relação entre o que há de comum nos pares de fachada sobre o que o par de fachada forma (Ver Tabela 4).

 

Tabela 4 - Matriz de Relação Nebulosa entre Fachadas.

 

Fazendo cortes de nível a na matriz de relações nebulosas, podemos agrupar fachadas semelhantes, cujos resultados, para valor de corte a=0.85, são mostrados na Figura 16.

 

Figura 16 - de Agrupamento Nebuloso Corte a = 0.85

 

5. Conclusão

Procuramos aplicar a Teoria dos Sistemas Nebulosos para qualificação de fachadas de residências, visando a uma possível implementação de banco de dados, com o objetivo de proporcionar ao profissional as relações subjetivas dessas imagens, de forma a possibilitar uma melhor comunicação e percepção das classificações que o usuário, dentro de uma sociedade, faz do universo que habita.

Durante o estudo de caso, encontramos alguns problemas que podem ser decorrentes a algumas questões, tais como:

  1. A amostragem foi pequena e o desvio-padrão das respostas é relativamente grande, havendo a necessidade de aumentar a abrangência da pesquisa, bem como de inserir um questionário para possibilitar o perfil do entrevistado e agrupamento de pessoas.
  2. A percepção do homem é tão diferenciada que não há possibilidade de modelar as construções de acordo com suas preferências, uma vez que, pela nossa pequena amostragem, não conseguimos agrupar pessoas que possuem sempre as mesmas preferências.

Resultados interessantes, entretanto, foram encontrados e o uso da Teoria dos Sistemas Nebulosos permitiu a classificação e o agrupamento de fachadas.

Pela classificação das fachadas, verificamos a possibilidade de incorporar imagens a banco de dados pela semântica, sendo possível selecionar imagens que se associam com adjetivos, tais como bonita, atrativa, suntuosa, monumental, etc.

Através do agrupamento nebuloso, verificamos as semelhanças entre as fachadas, o que permite uma pesquisa, que pode relacionar as imagens que possuem semelhanças ou diferenças a determinados adjetivos. Notamos, por exemplo, que as fachadas 5 e 12 são extremamente diferentes, principalmente na qualidade relacionada a suntuosidade e monumentalidade; já as fachadas 11 e 14 são muito similares. Assim, podemos inferir que a forma, nesse caso, possui grande relevância, enquanto que a cor não influenciou nessa qualificação. Podemos afirmar que a fachada 10 possui grande ambigüidade, pois pode se agrupar com várias fachadas, o que pode ser fruto de sua forma.

Esses fatos indicam a necessidade da aplicação desse tipo de pesquisa para uma maior amostragem de pessoas e possibilitar novos tipos de pesquisa também para que podem associar a qualificação subjetiva a imagens, possibilitando um melhor entendimento da influência dos elementos construtivos no ser humano.

 

 

Referências Bibliográficas

BECHTEL,B.R. et alii. Methods in environmental and behavioral research. Florida: Robert E. Krieger Publishing Company, 1990.         [ Links ]

CHENG, L.Y. Quantificação de variáveis subjetivas do projeto. Apostila do curso PCC-5015, 1997.         [ Links ]

HSIAO, S., Wang, H. Applying the semantic transformation method to product form design. Design Studies, v.19, p.309-330, 1983.         [ Links ]

LANG, J.T. Designing for human behavior: architecture and the behavioral sciences, USA: Dowden, Hutchinson& Ross, Inc. 1974.         [ Links ]

Figuras:

1- PADOVANO, W.F., MEDIANA, E. Leve, linda e luminosa. Revista Arquitetura e Construção, Ed. Abril, ano 14, n.5, p.88-96, 1998.         [ Links ]

2- MEDEIROS, E.G. et alii. Em 10 anos, o sítio ainda não parou de crescer. Revista Arquitetura e Construção, Ed. Abril, ano 12, n.6, p.52-57, 1996.         [ Links ]

3- TEIXEIRA, C. Toda branca para realçar a paisagem, Revista Arquitetura e Construção, Ed. Abril, ano 12, n.12, p.38-47, 1996.         [ Links ]

4- TEIXEIRA, C., WENZEL, M.C. Feita quase sob medida. Revista Arquitetura e Construção, Ed. Abril, , ano 13, n.2, p.50-57, 1997 .         [ Links ]

5- IONEDA, M.C. Cercas Românticas na Fachada. Revista Arquitetura e Construção, Ed. Abril, ano 13, n.2, p.22-24, 1997.         [ Links ]

6- MEDEIROS, E.G., PATRÍCIO, P. Lição de simplicidade. Revista Arquitetura e Construção, Ed. Abril, ano 12, n.6, p.46-51, 1996.         [ Links ]

7- PEREIRA, E.M., BARRERO, V. Na trilha do Campo, Revista Arquitetura e Construção, Ed. Abril, ano 12, n.6, p.64-71, 1996.         [ Links ]

8- PEREIRA, E., BARRERO, V. Fizemos este loft com 10 mil reais. Revista Arquitetura e Construção, Ed. Abril, ano 12, n.8, p.38-43, 1996.         [ Links ]

9- CARVALHO, D.M., SCHROEDER. Eterno gosto de primavera. Revista Arquitetura e Construção, Ed. Abril, ano 12, n. 9, p. 38-47, 1996.         [ Links ]

10- GOLDBERGER, P.R.A.M. Stern takes on the critic's modernist box. Architetural Digest, v. 52, n.2, 1995.         [ Links ]

11- PEREIRA, E.M., PATRÍCIO, P. Casa prática da fachada à cobertura, Revista Arquitetura e Construção, Ed. Abril, ano 13, n. 1, p. 56-65, 1996.         [ Links ]

12- WENZEL, M.C., SANTANA, P.A. Quero preservar a essência do Neoclássico. Revista Arquitetura e Construção. Ed. Abril, ano 12, n. 5, p. 21-31, maio/1996.         [ Links ]

13- BORDAS, M.A. Os italianos que fizeram a América. Revista Arquitetura e Construção , Ed. Abril, ano 12, n. 5, p. 14-17, 1996.         [ Links ]

14- PEDREIRA, L. Tradição renovada, Revista Arquitetura e Construção. Ed. Abril, ano 14, n. 5, p. 28, 1998.         [ Links ]

15- DAVIS, H. Residência de Davis, 1990 acessado em jul/1999 http://www.greatbuildings.com/buildings/Davis_House.html         [ Links ]

 

 

Artigo recebido em 06/11/2000.