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


Processo ensino-aprendizagem:

Ensino

Presencial

A distância

Semipresencial


Modalidade de ensino a distância

AVA (Ambiente virtual de aprendizagem )

Mediado por tecnologia


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.


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.


Moodle - Módulos Trabalho

Chat

Fórum

Lição

Wiki

Recusos

Wokshops


Tempo flexível

Comunicação assíncrona

AVA (Ambiente Virtual de Aprendizagem)


Universidade Aberta do Piauí – 21 Polos Graduação

Bacharelado Administração - Projeto Piloto Bacharelado Administração Sistemas de Informação Licenciatura Biologia Filosofia Física Química Matemática Pedagogia


Universidade Aberta do Piauí Pós-Graduação

Administração Municipal Administração. Pública Docencia em Ensino Superior Gestão em Saúde Mídias na Educação


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


Sistemas Tutores Inteligentes Auxiliam no processo ensino aprendizagem

Utilizam técnicas de Inteligência Artificial (IA)

Tem propósitos educacionais.


Modelo do Especialista

Modelo do Estudante

Modelo Pedagógico

Interface

Sistemas Tutores InteligentesEstrutura Básica

EstudanteMundo Real

STI


• 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


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


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


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


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


STI Moodle-UAPI


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


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.


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.


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


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.


Resultados

Conjunto com 868 participações Centralização dos alunos em cada categoria Taxa de erro igual a 2,65%


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.


Equipe 2 alunos de Iniciação Científica (PIBIC)

1 aluno de Iniciação Científica Voluntária

1 aluno de Mestrado


Agradecimentos

@vpmachado

http://die.ufpi.br/vinicius

[email protected]

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