Prof. Dr. Vinicius Ponte Machado
description
Transcript of Prof. Dr. Vinicius Ponte Machado
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades
Pedagógicas da Universidade Aberta do PiauíProf. Dr. Vinicius Ponte Machado
Parnaíba, 14 de Novembro de 2012
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 2/28
Agenda Ensino à Distância
AVA Moodle
UAPI
Sistemas Tutores Inteligentes
Projeto STI Tecnologias Envolvidas
Considerações Finais
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 3/28
Processo ensino-aprendizagem:
Ensino
Presencial
A distância
Semipresencial
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 4/28
Modalidade de ensino a distância
AVA (Ambiente virtual de aprendizagem )
Mediado por tecnologia
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 5/28
AVA (Ambiente Virtual de Aprendizagem) É um software que auxilia na montagem de turmas acessíveis pela Internet
Moodle: É uma AVA de administração de atividades educacionais destinado a criação de
comunidades on-line, em ambientes virtuais voltados para o ensino aprendizagem.
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 6/28
Moodle Moodle é uma alternativa às soluções comerciais de ensino on-line, e
distribui-se gratuitamente sob licença Open Source.
Tem-se acesso completo ao código de fonte e pode fazer mudanças se necessário.
O contexto de ensino do Moodle está baseado nos princípios pedagógicos construtivistas, com um desenho modular que torna fácil acrescentar conteúdos que motivem o estudante.
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 7/28
Moodle - Módulos Trabalho
Chat
Fórum
Lição
Wiki
Recusos
Wokshops
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 8/28
Tempo flexível
Comunicação assíncrona
AVA (Ambiente Virtual de Aprendizagem)
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 9/28
Universidade Aberta do Piauí – 21 Polos Graduação
Bacharelado Administração - Projeto Piloto Bacharelado Administração Sistemas de Informação Licenciatura Biologia Filosofia Física Química Matemática Pedagogia
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 10/28
Universidade Aberta do Piauí Pós-Graduação
Administração Municipal Administração. Pública Docencia em Ensino Superior Gestão em Saúde Mídias na Educação
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 11/28
Centro de Educação a Distância – CEAD/UFPI
Coordenação Geral de
Apoio aos Pólos
Coordenaçãode
Tutorias
Coordenaçãode
ProjetosCoordenaçãoPedagógica
Coordenaçãode
Informática
Secretaria de Controle Acadêmico
Secretaria Administra
tiva
Coordenaçãode
Produçãode
MaterialDidático
CEAD/UFPI Direção
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 12/28
Sistemas Tutores Inteligentes Auxiliam no processo ensino aprendizagem
Utilizam técnicas de Inteligência Artificial (IA)
Tem propósitos educacionais.
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 13/28
Modelo do Especialista
Modelo do Estudante
Modelo Pedagógico
Interface
Sistemas Tutores InteligentesEstrutura Básica
EstudanteMundo Real
STI
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 14/28
• Única estratégia de ensino• Pouca versatilidade em seu
comportamento pedagógico• Não proporciona dinamismo às
características individuais de aprendizagem de cada aluno.
• Acompanhamento assíncrono.
• Grupo de agentes Inteligentes • Amenizar a diferença de tempo
do aluno e tutor.• Auxiliar nas escolhas das
atividades pedagógicas
STI clássicos STI Moodle-Uapi
STI Moodle - UAPI
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 15/28
Agentes Inteligentes Um agente é tudo o que pode ser considerado capaz de perceber seu ambiente por
meio de sensores e de agir sobre esse ambiente por meio de atuadores
• A racionalidade do agente depende de quatro fatores: • medida de desempenho• conhecimento anterior do agente,• ações que o agente pode executar • sequência de percepções até o momento.
• Um agente deve selecionar uma ação que maximize sua medida de desempenho de acordo com os dados fornecidos pela sequência de percepções realizadas e/ou pelo conhecimento anterior do agente
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 16/28
Ontologia É um conjunto de termos ordenados hierarquicamente para descrever um
domínio que pode ser usado como um modelo para uma base de conhecimento.
Tem como objetivo promover um entendimento comum e compartilhado sobre um domínio, que pode ser comunicado entre pessoas e sistemas de aplicação
A utilização de ontologias fornece a explicitação do conhecimento de modo não ambíguo e por isso podem ser mais facilmente processados por entidades de software
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 17/28
Aprendizagem de Máquina É o ramo da Inteligência Artificial que estuda o desenvolvimento de sistemas
capazes de aprender com a experiência.
Principais tipos de técnicas de aprendizagem de máquina: Aprendizado Supervisionado Aprendizado Não-Supervisionado Aprendizado por Reforço
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 18/28
Agente de Perfil• Detecta o perfil do aluno
Agente de desempenho• Proporciona condições de decisão
Agente comunicador• Elo entre o processo do STI e o tutor
STI Moodle-UAPI
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 19/28
STI Moodle-UAPI
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 20/28
Middleware que implementa um framework de desenvolvimento e uma plataforma de agentes, acompanhando um conjunto de bibliotecas, para desenvolvimento de agentes na linguagem Java.
Plataforma de EAD, desenvolvido em PHP: uma linguagem de script utilizada especialmente para o desenvolvimento de aplicações Web dinâmicas cujo código é executado no servidor.
Interface Jade/PHP
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 21/28
Agente de Perfil• Capta o perfil dos alunos e dos tutores
Agentes
Será responsável por detectar o perfil de tutores e alunos da plataforma MOODLE. Através de algoritmos de classificação e, com base em atributos de desempenho, serão criados grupos que classificam os alunos ou tutores de acordo com a sua participação nas atividades da plataforma.
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 22/28
Agentes
Agentes Os algoritmos utilizados estão disponíveis na ferramenta WEKA
O Agente de Perfil utiliza o algoritmo k-means implementado no WEKA para classificar os alunos e tutores de cada turma da plataforma MOODLE-UAPI.
A classificação resultante servirá de subsidio para que o Agente de Desempenho possa, de acordo com o perfil do grupo, indicar quais ações pedagógicas deverão ser realizadas.
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 23/28
Resultados Para obtenção da classificação do perfil do aluno, foi usada a base de dados do
AVA utilizado pela Universidade Aberta do Piauí na oferta dos cursos da modalidade de EAD. Em particular dos alunos do Curso de Graduação em Administração Pública.
Atributos usados na classificação: Contribuições efetivas de cada aluno em:
Fórum Chat Tarefa Wiki Lição
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 24/28
Resultados Foi utilizado o algoritmo k-means para segmentação dos alunos da base de dados em quatro
categorias: Ruim
Alunos que participaram de menos de 30% das atividades propostas de Fórum e Chat ou nas demais ferramentas.
Regular Alunos que participaram de mais de 40% das atividades propostas ou menos de 70% em pelo menos
duas ferramentas. Bom
Alunos que participaram de mais de 70% das atividades propostas ou menos de 80%. Ótimo
Alunos que participaram de mais de 80% ou mais das atividades propostas em pelo menos uma ferramenta.
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 25/28
Resultados
Conjunto com 868 participações Centralização dos alunos em cada categoria Taxa de erro igual a 2,65%
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 26/28
Trabalhos Futuros &Conclusões Preliminares Criação dos agentes de desempenho e comunicador
Estudo de outros atributos
Com a implementação do STI por completo, o acompanhamento do aluno pelo sistema será feito de forma síncrona , já que o tutor virtual (agente) estará sempre intervindo com o aluno, motivando sua participação.
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 27/28
Equipe 2 alunos de Iniciação Científica (PIBIC)
1 aluno de Iniciação Científica Voluntária
1 aluno de Mestrado
Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da UAPI 28/28
Agradecimentos
@vpmachado
http://die.ufpi.br/vinicius