Análise Computacional da Linguagem e da Cognição: Abordagens Complementares da Teoria dos Grafos à Inteligência Artificial Explicável
Processamento de Linguagem Natural; Teoria dos Grafos; Inteligência Artificial Explicável; Modelos de Linguagem Baseados em Transformers; Biomarcadores Linguísticos; Cognição; Linguagem Espontânea; Leitura; Psicose; Doença de Alzheimer.
A linguagem espontânea constitui uma fonte rica e multidimensional de informações sobre a cognição humana, refletindo a interação entre processos linguísticos, de memória, executivos, emocionais e sociais. Consequentemente, os avanços em Processamento de Linguagem Natural (PLN), Teoria dos Grafos e Inteligência Artificial Explicável (XAI) têm possibilitado a extração de biomarcadores linguísticos objetivos e interpretáveis em contextos educacionais e clínicos. Esta tese investiga como diferentes abordagens computacionais caracterizam dimensões complementares da cognição por meio da linguagem espontânea. São exploradas representações estruturais do discurso, atributos psicolinguísticos e modelos de linguagem baseados em transformers, demonstrando como cada abordagem captura informações complementares sobre o desenvolvimento cognitivo, a aprendizagem e alterações neuropsiquiátricas e neurodegenerativas. Essas abordagens são avaliadas em estudos envolvendo desenvolvimento da linguagem, fluência em leitura, risco para psicose e doença de Alzheimer, além de sua generalização entre diferentes idiomas e tarefas de elicitação de fala espontânea. Os resultados demonstram que representações computacionais complementares capturam diferentes dimensões da cognição expressa na linguagem. Ao combinar biomarcadores interpretáveis com protocolos simples, acessíveis e de baixo custo para elicitação de fala espontânea, esta tese evidencia o potencial da análise computacional da linguagem como uma abordagem escalável para avaliação cognitiva. A facilidade de aquisição desses dados favorece sua aplicação em larga escala, contribuindo para estratégias de rastreamento, monitoramento e apoio à tomada de decisão em contextos educacionais, clínicos e de saúde pública.