Na atualidade, a incessante busca pela melhor forma de acesso a informações mistura-se com as dificuldades inerentes à falta de tempo, comum em nosso cotidiano. Tal realidade cria dificuldades para que comunidades isoladas, geográfica ou economicamente, possam dispor das atualidades tecnológicas. Surgindo como um meio de reduzir tais contrastes, a Internet apresenta-se como uma das maneiras de integrar a Educação a Distância e o trabalho cooperativo de forma ágil e sem demandar excessos de recursos, além de prover grandes facilidades para os mais variados tipos de atividades em grupo. Visando tirar proveito destes recursos, busca-se com este estudo integrar paradigmas de cooperação para o trabalho e o ensino com esta rede. Procura-se por estratégias de suporte à solução cooperativa de problemas, através do estudo inicial de conceitos básicos para o entendimento de termos e definições metodológicas de trabalho cooperativo à distância. A seguir, procura-se conciliar o uso destes paradigmas com a Educação a Distância e com Sistemas de Informação. Avalia-se também ferramentas existentes de groupware, com o objetivo de obter diferenças e comparações que possam justificar o desenvolvimento de um modelo híbrido, capaz de ser utilizado em um processo decisório. Como principal contribuição, este trabalho inclui o projeto e a implementação de um sistema capaz de automatizar a sumarização e a votação de idéias com foco ou temas comuns, através de uma intelfaceWWW (World Wide Web) de forma a facilitar a tomada de decisões em grupo. / Presently a continuos rush towards the best form to access information coexists with difficulties due to the lack of time so common nowadays. Isolated, both geographically or economically, communities are handicapped in this race. Stepping up as a form of reducing these contrasts, Internet presents itself as an agile and non excessive resources demanding way of integration between Distance Learning and cooperative work. Besides that, Internet provides great facilities to the most diverse kinds of group activities. Seeking to take profit from these resources it is aimed with this study to integrate the paradigms of cooperation for work and education with the net. It is looked for strategies that can support the cooperative solving of problems, through the initial study of basic concepts for the understanding of terms and methodological definitions of cooperative work at distance. Next, it is tried to reconcile the use of these paradigms with Distance Learning and with Information Systems. The existing groupware tools are also evaluated with the objective of revealing differences and comparisons that can justify the development of a hybrid model, capable of being used in a decision-taking process. As main contribution, this work includes the project and the development of a system capable to automate the summarization and the voting of ideas with common focus or themes, through an WWW (World Wide Web) interface in order to facilitate the talçing of decisions in a group.

A expansão das tecnologias de comunicação e informação apoiadas pela internet trazem benefícios crescentes à sociedade. As redes sociais geolocalizadas, televisores que fazem uso da internet e avançados telefones celulares ganham popularidade em conjunto ao aumento da disponibilidade de acesso à internet. A utilização de tais meios para o compartilhamento de informações possibilita a construção de ambientes ricos em informação e conhecimento. Incorporar tais benefícios a ambientes educacionais, propondo métodos que façam uso da riqueza de informações inerentes a tais domínios, provendo a sugestão de conteúdos educacionais é o foco do presente trabalho. Para isto, é apresentado o arcabouço teórico das áreas de Sistemas de Recomendação, Ontologias, Metadados Educacionais e Web Semântica. Revisar os conceitos e o estado da arte de tais áreas conduz a uma análise crítica das mesmas, bem como, ao conjunto de práticas para a descrição de ontologias, que atuem como núcleo de conhecimento, para aplicações educacionais voltadas a recomendação de objetos de aprendizagem. Em conjunto, é também apresentada uma alternativa para que os desenvolvedores de sistemas educacionais possam repensar a maneira como estes estão sendo desenvolvidos, abrindo possibilidades para a agregação de serviços baseados na web semântica que facilitem integrações, filtros e compartilhamentos de informações. Os resultados obtidos através do método de representação de conhecimento que foi proposto neste trabalho, prevê a descrição de objetos de aprendizagem, perfis de usuários, como indivíduos de ontologias, bem como, perfis de aplicação que possibilitam raciocínio lógico visando auxiliar a sistemas de recomendação, e também uma proposta para a migração dos atuais repositórios de conteúdos educacionais para repositórios compatíveis com triplas, também compõe o presente trabalho. / It is a fact that the expansion of the communication and information technologies supported by the Internet brought growing benefits to the society. Geo-localized social networks, televisions that make use of the Internet and smartphones became popular with the wide spread of the Internet access. Information sharing among those devices took information and knowledge sharing at a new level. Incorporate such benefits to educational environments, especially when dealing with content suggestion it is the main focus of this work. To cope with this, we present a theoretical study over the areas of recommender systems, ontologies, educational metadata and semantic web. The study of such concepts and their following state of the art lead to a critical analyses, as also, to a set of practices to describe ontologies that can act as the knowledge core of learning object recommendation. Parallel to that, it is also presented an alternative for educational systems designers to reconsider the way that they are being developed, allowing the connection of a network of services, based on semantic web techniques, to provide knowledge filtering and sharing. The results present a set of practices that allow the description of learning objects and user profiles as ontology individuals, practices to build application profiles that allow reasoning over them, as also an alternative to migrate the current learning object repositories to a triple store.

Atualmente, existem vários recursos para catalogar e disponibilizar objetos de aprendizagem em vários padrões de metadados. No entanto, encontramos um problema relacionado ao armazenamento e recuperação de objetos de aprendizagem. Talvez porque os professores/autores não tenham tempo para armazenar seus objetos ou mesmo porque o processo de armazenamento de metadados em um repositório é muito trabalhoso. Como resposta ao problema encontrado é apresentada uma possibilidade de minimizar o mesmo e, pretende-se com a pesquisa facilitar o processo de catalogação e disponibilização dos objetos de aprendizagem através da interoperabilidade da plataforma virtual de aprendizagem Moodle com um repositório de objetos de aprendizagem Cognix. Este trabalho tem como objetivo propor uma ferramenta que permite a catalogação automática de objetos de aprendizagem do Moodle no repositório Cognix. Para tal, foram descritas quatro etapas metodológicas para o desenvolvimento do projeto, bem como para a implementação da ferramenta. Espera-se com esta ferramenta possibilitar a reutilização e o acesso aos objetos de aprendizagem em outros ambientes/sites, garantindo assim a descrição uniforme e completa dos metadados. / Nowadays, there are several resources for cataloging and making available learning objects in various metadata standards. However, we found a problem related to the existence of the storage and retrieval of learning objects. Perhaps because the teachers/authors do not have time to storage their objects or even because the process of storage metadata in a repository is very laborious. As one way to this problem, it is here presented a possibility of minimizing it and with this research we aim to facilitate the process to storage and making available the learning objects through the interoperability of the virtual learning platform Moodle with the repository of Cognix. This work aims to propose a tool that allows the automatic storage of Moodle learning objects in the Cognix repository. For such, four methodological steps were described for the development of the project as well as for the implementation of the tool. This tool is expected rant reutilization and access to learning objects for their users, thus ensuring the uniform and complete description of the metadata.

A contribução original desta tese é um novo algoritmo que integra um aproximador de funções com alta eficiência amostral com aprendizagem por reforço em espaços de estados contínuos. A pesquisa completa inclui o desenvolvimento de um algoritmo online e incremental capaz de aprender por meio de uma única passada sobre os dados. Este algoritmo, chamado de Fast Incremental Gaussian Mixture Network (FIGMN) foi empregado como um aproximador de funções eficiente para o espaço de estados de tarefas contínuas de aprendizagem por reforço, que, combinado com Q-learning linear, resulta em performance competitiva. Então, este mesmo aproximador de funções foi empregado para modelar o espaço conjunto de estados e valores Q, todos em uma única FIGMN, resultando em um algoritmo conciso e com alta eficiência amostral, i.e., um algoritmo de aprendizagem por reforço capaz de aprender por meio de pouquíssimas interações com o ambiente. Um único episódio é suficiente para aprender as tarefas investigadas na maioria dos experimentos. Os resultados são analisados a fim de explicar as propriedades do algoritmo obtido, e é observado que o uso da FIGMN como aproximador de funções oferece algumas importantes vantagens para aprendizagem por reforço em relação a redes neurais convencionais. / This thesis’ original contribution is a novel algorithm which integrates a data-efficient function approximator with reinforcement learning in continuous state spaces. The complete research includes the development of a scalable online and incremental algorithm capable of learning from a single pass through data. This algorithm, called Fast Incremental Gaussian Mixture Network (FIGMN), was employed as a sample-efficient function approximator for the state space of continuous reinforcement learning tasks, which, combined with linear Q-learning, results in competitive performance. Then, this same function approximator was employed to model the joint state and Q-values space, all in a single FIGMN, resulting in a concise and data-efficient algorithm, i.e., a reinforcement learning algorithm that learns from very few interactions with the environment. A single episode is enough to learn the investigated tasks in most trials. Results are analysed in order to explain the properties of the obtained algorithm, and it is observed that the use of the FIGMN function approximator brings some important advantages to reinforcement learning in relation to conventional neural networks.

Resumo não disponível

Embora os sistemas e-learning sejam utilizados por diferentes tipos de usuários, com diferentes perfis e culturas, geralmente ele é criado e mantido sem levar em conta essa diversidade. Em tempos em que os sistemas baseados na web precisam fornecer suporte para uma quantidade cada vez maior de material e torná-lo disponível para as diferentes populações em todo o mundo, a introdução do conceito de cultura nos sistemas baseados na web está se tornando uma necessidade, um desafio, e uma questão relevante e oportuna. De fato, considerar a cultura tanto em informática na educação quanto na interação humano-computador é uma questão importante, pois a cultura tem um forte impacto sobre muitos processos cognitivos e afetivos relacionados com a aprendizagem. Além disso, pessoas com diferentes origens culturais desenvolvem interpretações e estratégias alternativas, que consequentemente, são refletidas em suas interações com as tecnologias de aprendizagem. Esta tese apresenta uma nova abordagem para a modelagem de usuários em sistemas adaptativos educacionais, levando em consideração o contexto cultural complementar a 3 outros tipos de informação contextual: tecnológica (relacionada à plataforma e ao dispositivo), educacional (relacionada aos estilos de aprendizagem e a outros aspectos pedagógicos) e pessoal (relacionada com as preferências e informações pessoais dos alunos). Estas características contextuais visam melhorar as capacidades de personalização, fazendo uso de um conjunto de ontologias para representar as propriedades de contexto do usuário. De fato, o contexto cultural de um usuário molda sua percepção sobre características do sistema: um determinado contexto cultural possivelmente faz com que um usuário se concentre em um conjunto de informações e ignore outros. Assim, as características do sistema apropriadas para uma cultura podem não ser adequadas para outras; e o projeto do sistema precisa ser facilmente adaptado para diferentes culturas. Como um mecanismo de teste desta pesquisa, um sistema elearning open-source chamado AdaptWeb® foi ampliado para incorporar a nossa abordagem de adaptação baseada no contexto cultural. As principais características da nossa abordagem são descritas, representando explicitamente a rica noção de contexto como uma extensão da modelagem tradicional do usuário. Nossa abordagem detalha (i) como a adoção de ontologias é usada para a representação do modelo contextual e (ii) como as questões culturais são introduzidas na interface do usuário (apresentação, componentes de diálogo e conteúdo), melhorando a usabilidade e tornando a personalização mais adequada. Para avaliar nossa proposta, realizamos um experimento com um grupo de 65 estudantes de três países, com foco em alguns aspectos de usabilidade relacionados às extensões do AdaptWeb® e a satisfação do usuário sobre a adaptação cultural fornecida. / Although normally used by different types of users, with different profiles and cultures, an e-learning system (ELS) usually is created and maintained without taking into account a diversity-orientation. In times when web-based system needs to provide support for an ever increasing amount of material and make it available for locallanguage populations across the world, the introduction of the culture concept in webbased systems is becoming a necessity, a challenge, and a timely and relevant issue. In fact, considering culture in technology-enhanced learning and human computerinteraction is an important issue since culture has a strong impact on many cognitive and affective processes related to learning. Also, people with different cultural backgrounds develop alternative interpretations and strategies consequently reflecting in their interactions with learning technologies. This thesis presents a new approach to user modeling in adaptive e-learning, taking into account cultural context complementary to 3 other types of contextual information: technological (related to platform-oriented and device-specific characteristics), educational (related to learning styles and other pedagogical aspects) and personal (related mainly with students´ personal information and preferences). These contextual characteristics aim to improve personalization capabilities, making use of a set of ontologies for representing explicitly user’s context properties. Indeed, an user’s cultural context shapes his/her perception of system features: a given culture context will possibly cause an user to focus on a set of information and ignore others. Thus, system features appropriated for one culture may not be suitable for others; and system design needs to be easily adapted for different cultures as well. As the testbed of this research, an actual open-source e-learning system called AdaptWeb® was extended in order to incorporate our approach of cultural-aware context-based adaptation. The main features of our approach are described, representing explicitly the rich context as an extension of traditional student modeling. Our description also details (i) how the adoption of ontologies is used for context models representation and (ii) how cultural issues are introduced in the user interface (presentation, dialog components and contents), improving usability and making personalization more adequate. In an effort to evaluate our ideas, we conducted an experiment with a group of 65 students of three countries focusing on some usability aspects of AdaptWeb® extensions and the user´s satisfaction about the culture-oriented adaptation provided.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) TECNOLOGIA ASSISTIVA E COMPUTACIONAL CONTRIBUIÇÕES PARA O.pdf: 1923137 bytes, checksum: 60023b662ffe5b9d5a756eb744dca578 (MD5) Previous issue date: 2015 / Neste trabalho, analisamos aspectos relacionados a como a tecnologia computacional é utilizada no Atendimento Educacional Especializado (AEE) e como se deu a formação de professores para utilizar esses recursos. Para tanto, delimitamos os seguintes objetivos específicos: investigar a utilização da tecnologia assistiva (TA) computacional no âmbito das salas de recursos multifuncionais (SRM); problematizar as tensões, dificuldades e possibilidades relacionadas à TA com ênfase na tecnologia computacional para o AEE; analisar a formação do professor de educação especial para o AEE tendo como recurso a TA com ênfase na tecnologia computacional, visando à mediação dos processos de aprendizagem. O aporte teórico deste trabalho foi a abordagem histórico-cultural, tomando por referência os estudos de Vigotski e seus colaboradores. Trata-se de uma pesquisa qualitativa que fez uso de diferentes instrumentos metodológicos como, os grupos focais, o questionário online e a entrevista semiestruturada. Para desenvolvê-lo, realizamos a coleta de dados em diferentes contextos, começando pelos grupos focais da pesquisa inaugural do Oneesp, que serviram como dispositivo para esta pesquisa, seguida da aplicação de um questionário aos professores participantes da pesquisa-formação desenvolvida como um desdobramento no estado do Espírito Santo da pesquisa inaugural do Oneesp pelos integrantes do Oeeesp e da aplicação in loco de entrevistas semiestruturadas com professores de educação especial, de uma SRM do Tipo II. Foram oitenta e nove professores participantes na pesquisa do Oneesp, trinta professores na pesquisa-formação do Oeeesp e dois professores para aplicação da entrevista semiestruturada in loco, respectivamente. Esses dois professores participaram tanto da pesquisa do Oneesp como da pesquisa do Oeeesp. Analisamos esses três momentos, dos quais emergiram os apontamentos que nos proporcionaram pensar, com base nas narrativas orais e escritas dos professores: sua formação para uso da TA computacional; seu entendimento sobre sua formação para este fim; seus anseios por uma formação mais direcionada; a forma como utilizam a tecnologia na sala de recursos; seus entendimentos sobre as dificuldades e possibilidades relacionadas a TA com ênfase na tecnologia computacional para o AEE. Após essas análises, concluímos que poucos professores que atuam nas SRM tiveram uma formação que possibilitasse a aplicação das tecnologias computacionais em sua mediação pedagógica, aliando teoria e prática, com momentos de formação que privilegiassem os momentos presenciais e em laboratórios, onde possam interagir com os computadores e suas ferramentas simbólicas. Sem essa familiaridade com os recursos computacionais, os professores acabam sentindo-se inseguros para utilizá-los, deixando de potencializar, pela via desses recursos, os processos de ensinoaprendizagem do aluno com deficiência. Faz-se necessário um investimento nesse tipo de formação e, mais do que isso, que se viabilize para os professores que atuam ou que pretendem atuar nas SRM. A partir de uma formação apropriada é possível fazer com que os professores utilizem os recursos computacionais como mediadores dos processos de ensino-aprendizagem de seus alunos. / Educational Service Specialist (ESS) and how was the teacher training to use these features.. For this, we delimit the following specific objectives: to investigate the use of assistive technology (AT) computational in the context of multifunction resource room (MRR); discuss tensions, difficulties and possibilities related to the AT with an emphasis on computer technology for the ESS; analyze the formation of special education teacher for ESS having as recourse the AT with emphasis on computer technology, in order to mediate the learning process. The theoretical basis of this work was the historical-cultural approach, with reference to studies of Vygotsky and his collaborators. It is a qualitative research that made use of different methodological tools as focus groups, online questionnaire and the semistructured interview. To develop it, we conducted the data collection in different contexts, starting with the focus group's of inaugural research Oneesp, who served as a device to this research, followed by the application of a questionnaire to teachers participating research-training developed as an expansion in Espirito Santo state of inaugural research Oneesp by members of the Oeeesp and application in loco of semi-structured interviews with special education teachers, of the one MRR type II. Eighty-nine participants were teachers in Oneesp research, thirty teachers in research-training Oeeesp and two teachers for application of semi-structured interview in loco, respectively. These two teachers participated both Oneesp the research as the Oeeesp research. We analyze these three moments, from which emerged the appointments which provided us think, based on oral and written narratives of teachers: their formation to use the computational AT; their understanding of their formation for this purpose; their desire for a more targeted formation; the way they use technology in the resource room; their understanding of the difficulties and possibilities related to AT with emphasis on computer technology for the ESS. After this analysis, we concluded that few teachers who work in the MRR had a formation that would enable the application of computer technologies in their pedagogical mediation, combining theory and practice, with moments of training to privilege the presence times and in laboratories where they can interact with computers and their symbolic tools. Without this familiarity with the computational resources, teachers end up feeling insecure to use them, failing to enhance, by means of these features, the teaching-learning processes of students with disabilities. An investment is necessary in this type of formation and, more than that, which makes possible for teachers who work or intend to work in MRR. From an appropriate formation can enable teachers to use computing resources as mediators of the teaching-learning process of their students.

Neste trabalho, se descreve a situação atual em que se encontra a Informática Educativa, apresentando as novas formas de auxílio no processo educacional, que participam da inovação do mesmo. A introdução do computador na área educacional visa, principalmente, disseminar esta nova cultura desde a infância. Assim, os estudantes são preparados para lidarem com esta nova tecnologia como ferramenta de auxílio na realização de suas atividades futuras. Um outro objetivo apresentado, refere-se à forma de utilização do computador nos diversos ambientes de aprendizagem. Este deve funcionar como um recurso com potencial para incentivar o aprendizado de forma criativa e autônoma. Enfatiza-se a importância de desenvolvimento de softwares educacionais de boa qualidade, e a formação de bons profissionais que atuem na área de interesse. A partir daí, parte-se para a questão das necessidades básicas exigidas, para o desenvolvimento desses tipos de sistemas. Estes devem ser poderosos tanto a nível educacional quanto computacional. Neste contexto, é apresentado o problema da avaliação dos programas educativos, como uma atividade que deve apoiar a tomada de decisões educativas, relacionadas com a sua seleção e formas de uso. É discutido o problema da escolha dos softwares educacionais no processo de ensino-aprendizagem, que se adequem com a pedagogia vigente na escola e ainda, com o novo papel do professor. Este poderá intervir no processo de aquisição do conhecimento do estudante atuando, unicamente, como facilitador e orientador da aprendizagem. Através dos processos e resultados da avaliação, vê-se que é possível adquirir conhecimentos corretos a respeito das formas de uso dos programas. A partir da fundamentação teórica, viu-se a necessidade de construir uma metodologia de avaliação, para apoiar adequadamente qualquer decisão que se pretende tomar, a respeito do software em questão. Por isso, fez-se o estudo de um caso, com o objetivo de concretizar as idéias apresentadas. Assim, aplicou-se a metodologia de avaliação no sistema Win- Logo -ambiente integrado de programação e aprendizagem em linguagem Logo-. Levaram-se em conta, os aspectos considerados fundamentais para realizar uma análise correta e completa. Entre eles, se pode citar a justificativa de usar este programa, o tipo de ambiente utilizado na análise, o papel do professor, a filosofia educacional adotada e os objetivos propostos que devem ser atingidos com esta aprendizagem. Foi analisada a qualidade pedagógica ou educacional e, a qualidade técnica, a nível de hardware e software, a fim de validar ou não o sistema. Adotaram-se os devidos instrumentos de avaliação, para a criação de uma situação desejável, na "prova" do software. Dessa forma, esta amostra serviu como base para generalizar os resultados obtidos. Sendo assim, esta avaliação foi elaborada para explicar, de forma sistemática, determinados fenômenos detectados através deste estudo. / In this work, it is described the present situation of the educational computing, showing the new ways of helping in the education process and that take part in the innovation of it. The introduction of the computer in the education area aims for, mainly, spreading this new culture since childhood. Thus, the students are prepared to deal with this new technology as a helping tool in the realization of their future activities. Another objective showed, is referred to the way of using the computer in the several environments of learning. This should work as a resource with potential to stimulate the learning process in a creative and autonomous way. It is emphasized the importance of good quality educational softwares development and the education of good professionals that act in the interest area. From that on, it goes to the question of the demanded basic necessities for the development of these kind of systems. They must be powerful both education and computing. In this context, it is showed the problem of the evaluation of educational programs as an activity that should support the making of educational decisions related to their selection and ways of using. It is discussed the problem of the education softwares choice in the learning-teaching process that adapt to the school's pedagogy and, to the teacher's new role. He wont's be able to come up in the knowledge acquiring process of the student, acting just learning advisor and guide. Through the process and results of the evaluation, we see that it's possible to acquire the right knowlodge about the ways of systems using. From the theorical basis, we saw the needing of building and evaluation methodology to support any decision that is going to be made about the software in question. Thus, it was made a case study with the aim of making real . the ideas showed. So, it was applied the evaluation methodology in the WinLogo System -an integrated environment of programming and learning in the Logo language- it was taken into account the aspects considered the basis to achieve a complete and right analysis. Among them, we can mention the justification of using this program, the kind of environment used in the analysis, the teacher's role, education phylosophy adopted and the proposed objectives that should be reached with this learning. It was analysed the pedagogyc or education quality and the technical quality - hardware and software - in order to validate or not the system. It was adopted the proper instruments of evaluation for the creation of a suitable situation, in the "test" of the software. In this case, this sample was useful as a basis to generalize the obtained results. In this way, this evaluation was elabored to explain, in a systematic way, such phenomenons detected by this study.

A Web vem se apresentando um meio cada vez mais promissor para o desenvolvimento de sistemas de ensino. Um dos grandes desafios é fazer uso das vantagens da Web, que torna a aprendizagem disponível em qualquer lugar e em qualquer momento, e criar para o aluno uma experiência de aprendizagem individualizada, que represente um significante melhoramento quando comparada à experiência de aprendizagem convencional de sala de aula. Nesse contexto, este trabalho apresenta o AdaptHA, um ambiente para autoria e ensino adaptativo na Web baseado no modelo Hyper-Automaton. Com o AdaptHA, objetiva-se colaborar para a melhoria da qualidade da educação prática pela Web. Acredita-se que isto seja possível através de um sistema de ensino que reúna ferramentas que auxiliam tanto o professor quanto o aluno, mas com um grande diferencial no que se refere à capacidade deste sistema de se adaptar às características do aluno. AdaptHA proporciona ao aluno uma experiência de aprendizagem individualizada ao apresentar o conteúdo adaptado e suportar a navegação adaptativa com base no modelo do aluno, utilizando para isto, técnicas da Hipermídia Adaptativa. Os mecanismos chave do AdaptHA que viabilizam tal adaptação são: sua estrutura do modelo do domínio, cujas principais características são flexibilidade e riqueza de metadados; e sua estrutura do modelo do aluno, que mantém o histórico detalhado de todas as interações do aluno com o ambiente. A essência deste trabalho consiste em promover um tipo de ensino que seja centrado no aluno. Entretanto, é indispensável levar em consideração que o professor possui um papel fundamental dentro do cenário educacional, sendo, portanto, imprescindível prover mecanismos que colaborem para a melhoria do seu trabalho, como por exemplo: ferramentas de autoria que facilitem a criação, manutenção e reutilização de cursos e material instrucional; e ferramentas que possibilitem o acompanhamento contínuo do desempenho dos alunos. A indisponibilidade de ferramentas que facilitam o trabalho do professor em um ambiente de ensino computadorizado, seja ele Web ou não, significa, em última instância, que a autoria de cursos e material instrucional irá exigir conhecimento de pessoal técnico, o que não é razoável. Evidentemente, este aspecto gera uma barreira quase que intransponível para a utilização desse tipo de ambiente por parte do professor. Neste sentido, o AdaptHA dispõe de um ambiente de autoria que reúne um rico conjunto de ferramentas que visa suprir essas necessidades. / Web has becoming more and more a promising environment for the development of learning systems. One of the big challenges is making use of Web advantages, that makes learning available anywhere and anytime, and create to the student an individualized learning experience, that represents a significant improvement when compared to the conventional classroom learning experience. In this context, this work presents AdaptHA, a Web adaptive authorship and learning environment based on Hyper-Automaton model. With AdaptHA, the goal is to collaborate to the improvement of Web practical education quality. This is possible through a learning system that groups tools that support teacher and student, but with a great plus that refers to the ability of this system to adapt itself to the student’s characteristics. AdaptHA provides to the student an individualized learning experience by presenting content adapted and supports adaptive navigation based on student model, making use of Adaptive Hypermedia techniques. AdaptHA’s key mechanisms that turn such adaptation possible are: its domain model structure, whose main features are flexibility and a rich metadata set; and its student model structure, that keeps a detailed history of all student interactions with the environment. The essence of this work is to promote a student-centered education. However, it must be taken in consideration that the teacher performs a fundamental role in the educational setting, so, it is necessary supplying mechanisms that collaborate for the improvement of his / her work, as for instance: authorship tools that facilitate the creation, maintenance and reuse of courses and instrucional material; and tools that enable the continuous accompaniment of students performance. The unavailability of tools that facilitate teacher work in a computer-based education environment, Web or not, means that courses and instructional material authorship will require knowledge of technical staff, what is not reasonable. Obviously, this aspect creates a great barrier for the use of this kind of environment by the teacher. In this sense, AdaptHA provides an authorship environment that groups a rich set of tools that supplies these needs.

O desenvolvimento de sistemas de ensino a distância (EaD) adaptativos vêm sendo o alvo de pesquisa nos últimos anos, porém uma das carências mais importantes é que estes sistemas não possuem dados suficientes que descrevam o aluno, de modo a realizar a adaptação adequada. Uma das grandes dificuldades no processo é a aquisição desses dados. Normalmente para a realização de um curso em um sistema de EaD na Web, o aluno, entre outras atividades, deve cadastrar-se no sistema e informar seus dados pessoais. Alguns sistemas possuem mecanismos para descoberta das preferências do aluno, seu estilo de aprendizagem ou estilo cognitivo, visando oferecer um ensino personalizado. Porém, se este mesmo aluno se matricular em outro curso que utilize outro sistema de EaD na Web, todas essas informações não são repassadas de um sistema para o outro e acabam sendo informadas ou descobertas novamente. Portanto, os sistemas não colaboram entre si no sentido de tornar as informações sobre os alunos mais completas. Quanto mais variada for a informação que os sistemas tiverem sobre os alunos, o modelo do aluno em cada sistema estará mais completo e, conseqüentemente, a adaptabilidade do conteúdo ao seu perfil, mais eficiente. O objetivo principal desta tese é solucionar a problemática associada ao gerenciamento de dados contidos no modelo de aluno quando compartilhadas entre vários ambientes de ensino a distância (EaD). Como solução, esta tese propõe o modelo LPEM (Learner Profile Exchange Model) que define as estratégias que regem o compartilhamento de dados de modelos de aluno entre diversos sistemas. O diferencial do modelo está no uso de uma ontologia (OntoLearner), baseada em padrões, para a troca de dados. A especificação da ontologia OntoLearner também consiste em uma contribuição da tese, e pode ser utilizada no contexto de qualquer sistema desse mesmo domínio. Um subconjunto relativo as principais funcionalidades do modelo foi implementado, para isso também foi definida nesta tese a especificação física do modelo, que oferece as funcionalidades do modelo na forma de Web services. Uma arquitetura orientada a serviços também é descrita na tese e serve de referencia para implementação do modelo LPEM. O protótipo serviu de indicativo para comprovar que a solução proposta é possível de ser implementada, gerando os resultados esperados quanto ao compartilhamento dos dados. / The development of adaptive systems has been the target of some research works over the last years. However, an important lack to be considered is that these systems do not have enough information about the student in order to provide an adequate adaptation. One of the most important drawbacks for this lack is the difficulty of acquiring such information. New learners of an e-learning system are normally required to update their personal information before proceeding in one of the offered courses. Some systems are able to adapt its course content presentation using some techniques that discover the learner’s preferences, level of previous knowledge, and cognitive style. However, this important information about learners is not shared among different e-learning systems. This forces the learner to fill cumbersome forms in each new system, and also forces each new systems to analyze and process new learner’s behavioral information. By consequence, current systems do not collaborate with each other in order to enrich the information related to users of different e-learning systems. Considering these problems, the main objective of this thesis is to address the problem of data management within the learner’s model when data are shared among different e-learning systems. In this thesis we propose the LPEM (Learner Profile Exchange Model) model, which defines the strategies to share the learner’s data model among the different systems. The main contribution of the proposed model is the use of an ontology, named OntoLearner, which is based on standards for data exchange. The ontology OntoLerarner is a contribution as well, since it has been developed for LPEM but can be used by any other system in this domain. A subset of the main functionalities of the proposed model was implemented. For that purpose, the physical model was defined in order to provide a functionalities model for Web Services. The prototype shows that the proposed solution can be implemented, generating the results expected for data sharing.