uso de agentes inteligentes na educação

http://www.computacao.gigamundo.com

Uso de Agentes Inteligentes na Educação

Orientando:

Christiano Lima Santos

Orientador:

Henrique Nou Schneider


Qual o papel dos Agentes Inteligentes na Educação?

O que são Agentes Inteligentes?

O que significa Inteligência e Inteligência Artificial?

Como funcionam os processos de ensino-aprendizagem tradicional e de Educação a Distância?

???


Sumário

Inteligência;

A Educação;

Inteligência Artificial e Educação;

Casos de Sucesso IA-EaD;

Bibliografia;


Inteligência

Definição;


Definição de Inteligência

RABUSKE [1] descreve como “processo contínuo de aquisição, de triagem, de ordenação e de interpretação da informação”;

PIAGET: “Adaptação ao ambiente físico e social”;

Inteligências Múltiplas.


A Educação

Processo Ensino-Aprendizagem Tradicional;

Atual Modelo da Educação;

Processo Ensino-Aprendizagem Auxiliado pelo Computador;

Computador na Educação;


Processo Ensino-Aprendizagem Tradicional


Atual Modelo da Educação [Laurillard]


Processo Ensino-Aprendizagem Auxiliado pelo Computador


Computador na Educação

Vantagens:– Estende o processo de ensino-aprendizagem;– Maior qualidade no processo de Educação à Distância

(EaD);– Uma boa ferramenta para o paradigma construcionista;

Desvantagem:– A ausência de contato presencial dificulta o

acompanhamento e avaliações informais; Solução:

– O próprio sistema deve auxiliar o professor na tarefa de acompanhar e avaliar o aluno;


Inteligência Artificial e Educação

Definição de Inteligência Artificial; Agentes Inteligentes

– Definição de Agentes Inteligentes;– Papel dos Agentes Inteligentes;– Propriedades de um Agente;– Sistemas Tutores Inteligentes;– Raciocínio Baseado em Casos;– ChatterBots.


Definição de Inteligência Artificial

WINSTON (1987): “Estudo de conceitos que permitem aos computadores serem inteligentes”;

ARNOLD e BOWIE (1986): “Parte da ciência da computação concernente ao projeto de sistemas computacionais que exibem inteligência humana – aprender novas informações, entender linguagens, raciocinar e resolver problemas”.


Definição de Inteligência Artificial

FEIGENBAUM e McCORDUCK (1983): “Se podemos imaginar um dispositivo capaz de colecionar, de selecionar entre, de compreender, de distinguir e de saber, então temos IA”.


Definição de Agentes Inteligentes

Sistemas e/ou componentes capazes de organizar, selecionar, produzir informações e tomar decisões a partir de alguma fonte de dados;

A arquitetura de um agente pode variar muito:– Sistemas de Produção;– Reconhecimento Baseado em Casos;– Redes Neurais.

Um sistema pode utilizar-se da interação entre vários agentes (modelo multiagente).


Papel dos Agentes Inteligentes

“A tecnologia de agentes permite que se repense a natureza da interação entre

homem e computador, na qual esse último torna-se um parceiro do usuário, cooperando

para o alcance dos objetivos traçados.” [2]


Papel dos Agentes Inteligentes

“O computador se torna uma entidade ativa, dotada de certo grau de autonomia e capaz de realizar tarefas que auxiliem o usuário no desempenho de suas atividades, de acordo

com seus interesses.” [2]


Propriedades de um Agente

Menezes, Fuks e Garcia [2] apontam as seguintes propriedades, citadas por [Wooldridge and Jennings]:– Autonomia;– Sociabilidade;– Reatividade;– Proatividade.


Sistemas Tutores Inteligentes (STI)

“Seu objetivo principal é a modelagem e representação do conhecimento especialista humano para auxiliar o estudante através de um processo interativo”. [3]

Seu funcionamento consiste em:– Aprender informações relevantes sobre o estudante;– Auxiliar de forma individualizada no aprendizado;– Tomar decisões pedagógicas sobre como transmitir o

material.


Raciocínio Baseado em Casos (RBC)

Técnica empregada em STI na tomada de decisões;

Utilização de casos ou experiências passadas (armazenadas numa Base de Dados) na resolução de problemas atuais;– Relevam-se casos de sucesso;– Descartam-se casos de insucesso.


Raciocínio Baseado em Casos (RBC)

Vantagens de seu uso na EaD:– O domínio é construído ao longo do aprendizado,

partindo de uma base de conhecimento inicial;– Incentiva o aluno a adotar soluções anteriores e

aplicá-la em novas soluções, fornecendo ainda explicações sobre o motivo da escolha;


ChatterBots

Programa com objetivo de simular conversação; [4]

Sistemas de Produção;

Uso de ChatterBots na EaD;


ChatterBots

Alguns exemplos:– Eliza;

Psicóloga de estilo rogeriano;http://www.toptown.com/hp/sjlaven/eliza.htm;

– Cibelle;http://www.cybelle.cjb.net;

– Júnior;Bot voltado para a EaD;http://www.robojunior.cjb.net.


Casos de Sucesso IA-EaD

Projeto Tapejara;

Sistema de Avaliação Informal para AulaNET;

Tira-Dúvidas;

Júnior;

Multi Cooperative Environment.


Projeto Tapejara[5]

Ambiente Multiagentes;– Agente para auxílio a avaliação de aprendizagem em

ambientes de ensino na Web;

Desenvolvido pelo programa ProTeM-CC do CNPq; Desenvolvimento transdisciplinar:

– Sistemas de Informação;– Inteligência Artificial;– Psicologia;


Projeto Tapejara


Projeto Tapejara

Agente Operacional: repassar as mensagens de requisições do aluno aos demais agentes e gravar as requisições deste no LOG;


Projeto Tapejara

Agente Domínio: recuperar o material instrucional e enviá-lo ao aluno que o requisitou e avaliar as respostas nos exercícios e revisões avaliativas;


Projeto Tapejara

Agente Tutor: recuperar a trajetória do aluno e a partir desta gerar um plano de ensino individualizado;


Projeto Tapejara

Agente Notificador: auxiliar os demais agentes, assim como os professores ou coordenadores do curso na descoberta de comportamentos fora do previsto;


Projeto Tapejara

Interação entre os diversos agentes componentes do sistema (multiagentes);

O Agente Tutor trata-se de um STI; Um estudo sobre o Agente Notificador

aponta-o como um sistema de alerta inteligente;– Base de Dados (informações em geral);– Base de Conhecimentos (regras do sistema);


Sistema de Avaliação Informal para AulaNET [2]

Auxilia no processo de acompanhamento das atividades do aprendiz, bem como busca avaliar possíveis entraves no aprendizado do mesmo;

Modelo baseado em agentes assistentes de tarefa (multiagentes);


Tira-Dúvidas [3]

Tutor Inteligente que utiliza raciocínio baseado em casos;

Utiliza-se de três grupos de estudantes:– Iniciante;– Moderado;– Avançado.


Tira-Dúvidas


Júnior [4]

V: Você conhece alguma coisa sobre astronomia Júnior: Astronomia é a ciência que estuda os astros (sim, por isso ela

se chama astronomia). Na astronomia, estuda-se o comportamento de planetas, estrelas, meteoros, o sol, cometas e outros corpos celestes. Você quer que eu explique alguma dessas coisas para você?

V: Me fale sobre um planeta Júnior: Planeta são astros que não possuem luz própria e que giram

em torno de uma estrela. No nosso sistema, o Sistema Solar, a estrela é o Sol, e os planetas são: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Netuno e Plutão. Eu ainda posso falar sobre asteróides e meteoros. O que você prefere ouvir primeiro?


Júnior

D: qual o calor máximo da temperatura do sol? Júnior: O Sol, com uma temperatura de 5500 graus celsius é uma

estrela amarela, de temperatura baixa.

D: e a lua? Júnior: A Lua é o satélite natural da Terra.

D: como o satélite natural não entendi Júnior: Ah, o que você não entendeu? Talvez eu possa te explicar

melhor...

D: como satélite? Júnior: Há dois tipos de satélite: os construídos pelo homem, que

servem, geralmente para transmitir informações, e os satélites que são astros. [...]


Júnior

J: Ets Júnior: Eu nunca vi um ET pessoalmente. Muitos humanos dizem que

é impossível que existam ETs. Mas eu não sei... com tantos planetas nesse Universo... Será que não existe vida em outros lugares?

J: eu acho que existem mas vamos mudar de assunto vamos falar sobre a lua

Júnior: A Lua é o satélite natural da Terra.


Multi Cooperative Environment (MCOE) [6]

Jogo Educacional; Baseado em multiagentes que controlam

todo o ambiente; Busca a maior interação do aprendiz no

processo:– Tutor – Aprendiz;– Aprendiz – Aprendiz;– Sistema – Aprendiz;


Bibliografia

Referências Bibliográficas;

Outras Referências.


Referências Bibliográficas[1] RABUSKE, Renato A., Inteligência Artificial, da UFSC,1995;

[2] MENEZES, Ronald A., FUKS, Hugo, GARCIA, Ana Cristina B., Utilizando Agentes no Suporte à Avaliação Informal no Ambiente de Instrução Baseada na Web – AulaNet, SIMPÓSIO BRASILEIRO DE INFORMÁTICA NA EDUCAÇÃO, Fortaleza-CE, Brasil, 1998;

[3] LIMA, Demetrius R., ROSATELLI, Marta C., Um Sistema Tutor Inteligente para um Ambiente Virtual de Ensino Aprendizagem, SBC2003 – WIE;


Referências Bibliográficas

[4] PRIMO, Alex Fernando T., COELHO, Luciano R., PAIM, Marcos Flávio R., REICHEL, Dagmar, Júnior, um chatterbot para educação a distância;

[5] MUSA, Daniela L., BICA, Francine, OLIVEIRA, José Palazzo M., VICARI, Rosa M., Agente para auxílio a avaliação de aprendizagem em ambientes de ensino na Web, XII Simpósio Brasileiro de Informática na Educação, Vitória-ES, Brasil, 2001;

[6] GIRAFFA, Lúcia Maria M., Uma arquitetura de tutor utilizando estados mentais.


Outras Referências

POZZEBON, Eliane, FRIGO, Luciana B., BITTENCOURT, Guilherme, Inteligência Artificial na Educação Universitária: Quais as Contribuições?

SGANDERLA, Rachele B., FERRARI, Débora N., GEYER, Cláudio F. R., BonoBot: Um ChatterBot para Interação com Usuários em um Sistema Tutor Inteligente

SILVEIRA, Ricardo, VICARI, Rosa, Projeto Eletrotutor: Desenvolvimento e Avaliação de Ambientes Inteligentes de Ensino-Aprendizagem

uso de agentes inteligentes na educação

Documents