Métodos e Ferramentas para Sistemas Tutores Inteligentes · Zenaide Carvalho da Silva. Arquitetura...
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Métodos e Ferramentas para
Sistemas Tutores Inteligentes
Prof. Andrey Ricardo Pimentel
PPGInf / UFPR
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Métodos e Ferramentas para
Sistemas Tutores Inteligentes
●Sumário:
–Introdução
–Arquitetura de um STI
●Modelo do Domínio
●Modelo do Aprendiz
●Modelo Tutorial
–Avaliação
–Perspectivas de Trabalhos
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Introdução
●Informática na Educação
●Educação à distância
●Jogos Sérios e Gamificação
●Ambientes Virtuais de Aprendizagem
●Objetos de Aprendizagem
●Sistemas Tutores Inteligentes
●Mineração de dados Educacionais
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Introdução
●Autoria em STI
●Ensino de Programação
●Ensino na área da Saúde
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Arquitetura de um STI
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Arquitetura de um STI
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Modelo do Domínio do Especialista
●É o módulo do STI que contém o conhecimento
sobre o que é ensinado
●É capaz de dizer:
–Se a solução do aprendiz está certa ou errada
–Onde o aprendiz errou
–Elaborar uma explicação, dica ou uma nova pergunta para levar o aprendiz ao aprendizado
–Elaborar um diálogo sobre o assunto a ser ensinado
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Modelo do Domínio do Especialista
●O conhecimento normalmente é adquirido de um
especialista e armazenado em forma de:
–Regras de Produção
–Ontologias
–Frames
●Conhecimento:
–Declarativo
–Procedimental
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Modelo do Domínio do Especialista
Exemplo de Regra do MYCIN
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Modelo do Domínio do Especialista
Exemplo de regra tutorial do Guidon / MYCIN
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Modelo do Domínio do Especialista
●Modelos:
–Caixa preta
–Sistema Especialista separado
–Módulo especialista
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Modelo do Aprendiz
●Faz um modelo do aprendiz:
–Perfil
–Estado atual do aprendizado
–Estados pelos quais ele passou
–Quanto falta para atingir seus objetivos instrucionais
–Estado Afetivo
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Modelo do Aprendiz
●Métodos:
●ACT
●Debuggy
●Overlay (Guidon)
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Modelo Tutorial
●O Modelo Tutorial possui o conhecimento sobre
como ensinar ou intervir no aprendizado.
●Selecionar ou sequenciar o material, exemplos e
exercícios a serem apresentados ao aprendiz
●Responder sobre um determinado assunto
●Determinar se o aprendiz precisa de ajuda e
Intervir caso necessário
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Modelo Tutorial
●Tutoria “over the shouder”
●Dicas
●Adaptação da sessão
●Diálogos socráticos
●Scaffolding
●Bugs (ACT e Debuggy)
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Modelo Tutorial
●Exemplo de Diálogo
Socrático
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Modelo Tutorial
●Exemplos de regras
ACT
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Avaliação de STI
●Avaliar o aprendizado
–Pre-teste
–Pós-teste
–Sensação do aprendizado
●Usabilidade
●SAM
●Avaliar o software
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Projetos
●Autoria em Múltiplas Representações Externas e
Sistemas Tutores Inteligentes
●Linguagens e ferramentas de autoria para a
criação de Sistemas Tutores Inteligentes
●Inferência dos Estados Afetivos dos Aprendizes
em Sistemas Tutores Inteligentes
●Objetos de Aprendizagem para o curso de
Ciência da Computação
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Trabalhos
●Carolina Moreira Oliveira. Sequenciamento
Inteligente e Adaptativo de Enunciados em
Programação de Computadores. 2016.
Dissertação
●Rita de Cássia Tesseroli. Arcabouço para
Mapeamento do Conhecimento do Aluno Baseado
no Modelo de Redescrição Representacional.
2015. Dissertação
●Leandro Rodrigues Ferreira. Autoria de regras de
produção para remediação de erros com múltiplas
representações Externas. 2015. Dissertação
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Trabalhos
• INFERÊNCIA DE ESTADOS AFETIVOS EM AMBIENTES EDUCACIONAIS:
PROPOSTA DE UM MODELO HÍBRIDO BASEADO EM INFORMAÇÕES
COGNITIVAS E FÍSICAS
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Trabalhos
●Derick Evangelista Rodrigues da Silva. Detecção e Remediação
de Erros Através de Múltiplas Representações Externas e da
Teoria da Reparação. 2014. Dissertação
●Fábio Duarte de Oliveira. Suporte ao Aprendizado Apoiado por
Múltiplas Representações Externas Através da Análise e
Remediação de Erros. 2011. Dissertação
● Rose Yuri Shimizu. Modelo de inferência dos parâmetros causais
: incorporação da probabilidade de conhecimento nas atribuições
das causas dos sucessos ou fracassos em atividades cognitivas e
sua relação com as ações dos estudantes. 2015. Dissertação
●Marcela Turin Koschevic. Uma Arquitetura para Sistemas Tutores
Inteligentes que Utiliza a Teoria Qualitativa de Processos para
Recomendação de Próximos Melhores Exercícios. 2015.
Dissertação
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Trabalhos
●Zenaide Carvalho da Silva. Arquitetura para apresentação de
conteúdos de objetos de aprendizagem considerando os estilos de
aprendizagem. 2017. Tese
●Mônica Hoeldltke Pietruchinski. ArqMAEC: um modelo arquitetural
baseado em agentes para monitorar, avaliar e estimular a
colaboração em ambientes educacionais gamificados. 2016. Tese
●Maici Leite Duarte. Remediação de erros baseada em Múltiplas
Representações Externas e classificação de erros aplicada a
Objetos de Aprendizagem Inteligentes. 2013. Tese
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Trabalhos
●Leonam Cordeiro de Oliveira. Online Peer Assesment. 2017.
Dissertação
●José Antonio Buiar. Identificação de Perfis de Personalidade com
base em textos em Ambientes Virtuais de Aprendizagem. 2017.
Tese
●Soelaine Rodrigues Áscari. Identificação de estados afetivos dos
aprendizes com base em texto. 2016. Tese
●Wellton Costa de Oliveira. Inferência de estados afetivos de
aprendizes. 2016. Tese
●Rita de Cassia Tesseroli. Modelagem, desenvolvimento e
avaliação de uma arquitetura de Hierarquia de Conhecimento
baseada em capacidades cognitivas. 2015. Tese
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Sugestões de Trabalhos
●Detecção de estados afetivos
●Intervenções tutoriais influenciadas por estados
afetivos
●Múltiplas representações externas na
adaptabilidade de um STI
●Geração automática de dicas, diálogos, questões
e explicações
●Online Peer Assessment