Avaliando a qualidade dialética mínima na argumentação: uma abordagem neuro-simbólica integrando mineração de argumentos, avaliação de qualidade e raciocínio probabilístico.

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Main Author: Rocha, Victor Hugo Nascimento
Publication Date: 2025
Format: Doctoral thesis
Language: por
Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
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Summary: Avaliar a qualidade de argumentos expressos em linguagem natural é um desafio central na argumentação computacional. Esta tese enfrenta esse desafio ao introduzir o Minimal Dialectical Quality Evaluator (MiDiQE), um sistema neuro-simbólico que avalia ensaios argumentativos com base no novo critério de Qualidade Dialética Mínima (MDQ). Esse critério exige que a estrutura argumentativa sustente adequadamente suas principais afirmações por meio de justificativas internamente coerentes e, quando necessário, refutações eficazes. Posicionado dentro da taxonomia de qualidade da argumentação de Wachsmuth et al. (2017), o MDQ oferece uma medida menos subjetiva da qualidade argumentativa e independente de considerações retóricas ou factuais. Para viabilizar a avaliação do MiDiQE, esta tese também avança o raciocínio argumentativo probabilístico por meio do Bipolar Conclusion-Augmented Argumentation Framework (BCAF), que garante equivalências diretas com a programação lógica, e da integração de conjuntos credais para modelar incertezas. Além disso, o MiDiQE combina componentes neurais e simbólicos: os módulos de Mineração de Argumentos (AM) e Avaliação de Qualidade de Argumentos Individuais (SAQ) extraem e avaliam estruturas argumentativas, enquanto o módulo de Raciocínio Argumentativo (AR) aplica raciocínio formal para determinar se uma estrutura argumentativa sustenta e defende suas conclusões com sucesso. O sistema gera, assim, uma avaliação interpretável da qualidade argumentativa. As avaliações experimentais em conjuntos de dados de ensaios argumentativos, incluindo o recém-introduzido conjunto ArGPT, demonstram a eficácia do sistema na avaliação baseado no MDQ e sua forte correlação com julgamentos humanos de qualidade, confirmando seu valor como uma adição útil aos critérios existentes na literatura. Além disso, a tese contribui com inovações metodológicas em subáreas-chave da argumentação computacional. Em AM, ela introduz um conjunto de dados multidomínio que unifica esquemas de anotação heterogêneos e propõe novos modelos que exploram redes neurais baseadas em grafos e contexto linguístico. Em SAQ, ela investiga uma nova arquitetura de modelo que leva em conta a estrutura do grafo argumentativo. Essas contribuições são integradas em um framework computacionalmente interpretável para avaliação da qualidade argumentativa, estabelecendo as bases para futuros avanços na avaliação e no raciocínio argumentativo automatizados.
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spelling Avaliando a qualidade dialética mínima na argumentação: uma abordagem neuro-simbólica integrando mineração de argumentos, avaliação de qualidade e raciocínio probabilístico.Assessing the minimal dialectical quality in argumentation: a neuro symbolic approach integrating argument mining, quality assessment, and probabilistic reasoning.Argument miningArgument quality assessmentArgumentação (Qualidade)Argumentação computacionalArgumentation reasoningBipolar argumentationComputational argumentationLogic programmingNatural language processingNeuro simbólicoNon-monotonic reasoningProbabilistic argumentationProcessamento de linguagem naturalProgramação lógicaAvaliar a qualidade de argumentos expressos em linguagem natural é um desafio central na argumentação computacional. Esta tese enfrenta esse desafio ao introduzir o Minimal Dialectical Quality Evaluator (MiDiQE), um sistema neuro-simbólico que avalia ensaios argumentativos com base no novo critério de Qualidade Dialética Mínima (MDQ). Esse critério exige que a estrutura argumentativa sustente adequadamente suas principais afirmações por meio de justificativas internamente coerentes e, quando necessário, refutações eficazes. Posicionado dentro da taxonomia de qualidade da argumentação de Wachsmuth et al. (2017), o MDQ oferece uma medida menos subjetiva da qualidade argumentativa e independente de considerações retóricas ou factuais. Para viabilizar a avaliação do MiDiQE, esta tese também avança o raciocínio argumentativo probabilístico por meio do Bipolar Conclusion-Augmented Argumentation Framework (BCAF), que garante equivalências diretas com a programação lógica, e da integração de conjuntos credais para modelar incertezas. Além disso, o MiDiQE combina componentes neurais e simbólicos: os módulos de Mineração de Argumentos (AM) e Avaliação de Qualidade de Argumentos Individuais (SAQ) extraem e avaliam estruturas argumentativas, enquanto o módulo de Raciocínio Argumentativo (AR) aplica raciocínio formal para determinar se uma estrutura argumentativa sustenta e defende suas conclusões com sucesso. O sistema gera, assim, uma avaliação interpretável da qualidade argumentativa. As avaliações experimentais em conjuntos de dados de ensaios argumentativos, incluindo o recém-introduzido conjunto ArGPT, demonstram a eficácia do sistema na avaliação baseado no MDQ e sua forte correlação com julgamentos humanos de qualidade, confirmando seu valor como uma adição útil aos critérios existentes na literatura. Além disso, a tese contribui com inovações metodológicas em subáreas-chave da argumentação computacional. Em AM, ela introduz um conjunto de dados multidomínio que unifica esquemas de anotação heterogêneos e propõe novos modelos que exploram redes neurais baseadas em grafos e contexto linguístico. Em SAQ, ela investiga uma nova arquitetura de modelo que leva em conta a estrutura do grafo argumentativo. Essas contribuições são integradas em um framework computacionalmente interpretável para avaliação da qualidade argumentativa, estabelecendo as bases para futuros avanços na avaliação e no raciocínio argumentativo automatizados.Assessing the quality of arguments expressed in natural language is a key challenge in computational argumentation. This thesis addresses this challenge by introducing the Minimal Dialectical Quality Evaluator (MiDiQE), a neuro-symbolic system that evaluates argumentative essays based on the new Minimal Dialectical Quality (MDQ) criterion. This criterion requires an argumentation structure to adequately support its main claims through internally coherent justifications and, when necessary, e!ective rebuttals. Positioned within the argumentation quality taxonomy of Wachsmuth et al. (2017), MDQ provides a less subjective measure of argument quality, independent of rhetorical or factual considerations. To enable MiDiQEs evaluation, this thesis also advances probabilistic argumentation reasoning through the Bipolar Conclusion-Augmented Argumentation Framework (BCAF), which ensures one-to-one equivalences with logic programming, and the integration of credal sets to model uncertainty. In addition, MiDiQE combines neural and symbolic components: Argumentation Mining (AM) and Single Argument Quality Assessment (SAQ) modules extract and assess argument structures, while the Argumentation Reasoning (AR) module applies formal reasoning to determine whether an argumentation structure successfully supports and defends its conclusions. This results in an interpretable assessment of argumentation quality. Experimental evaluations on argumentative essay datasets, including the newly introduced ArGPT dataset, demonstrate the systems e!ectiveness in assessing MDQ and its strong correlation with human quality judgments, confirming its value as a useful addition to existing criteria in the literature. Beyond this, the thesis also contributes with methodological innovations to key subfields in computational argumentation. In AM, it introduces a multi-domain dataset that unifies heterogeneous annotation schemes and proposes novel models leveraging graph neural networks and linguistic context. In SAQ, it explores a new model architecture that takes the argumentation graph structure into account. These contributions are integrated into the computationally interpretable argumentation quality assessment framework, laying the groundwork for future developments in automated argument evaluation and reasoning.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCozman, Fabio GagliardiRocha, Victor Hugo Nascimento2025-06-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-16072025-094115/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-07-16T18:04:03Zoai:teses.usp.br:tde-16072025-094115Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-07-16T18:04:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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