Este trabalho apresenta um conjunto de medidas para descrever cognitivamente a base de imagens radiológicas do sistema RUI [Dir93], visando possibilitar uma escolha adequada da próxima imagem a ser trabalhada com o aprendiz. Isto visa minimizar o tempo de aprendizado e possibilitar a utilização de diversas estratégias pedagógicas. Faz-se uma revisão sobre o ensino de conceitos, particularmente sobre o ensino de conceitos visuais, tanto da maneira convencional como através de sistemas computacionais, passando por ambientes de autoria. Apresenta-se um estudo de caso realizado para exemplificar a utilização das medidas cognitivas no ensino de diagnóstico em tomografias computadorizadas de tumores cerebrais. Descreve-se uma ferramenta para a utilização das medidas cognitivas, chamada Sequence, integrada ao sistema RUI. Faz-se, também algumas considerações e avaliações sobre a utilização de medidas cognitivas por sistema tutor inteligente (ITS) e a aplicabilidade de tais medidas ao ensino de uma classe significativamente diferente de domínios.

Orientador : Prof. Dr. Andrey Ricardo Pimentel / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 25/08/2015 / Inclui referências : f. 109-114 / Resumo: A utilização de sistemas tutores inteligentes para a recomendação de conteúdos e exercícios é um assunto explorado por alguns pesquisadores. Muitos deles usam técnicas da inteligência artificial para fazer essas recomendações. A proposta desse trabalho é utilizar uma abordagem diferenciada das tradicionais para fazer esse processo. A abordagem usada neste trabalho é a teoria qualitativa dos processos, uma ontologia definida dentro a inteligência artificial que usa métodos de modelagem semelhantes ao processo de cognição humana. Nesse ponto a modelagem de um sistema torna-se interessante pois faz o uso de relações causais para definir o comportamento do sistema. Nesta pesquisa encontra-se um estudo sobre as principais abordagens para sistemas tutores inteligentes e também um estudo sobre a teoria do raciocínio qualitativo. Foi desenvolvida uma arquitetura que permite explorar o uso da teoria do raciocínio qualitativo como forma de modelar um domínio de conhecimento. Relações causais foram aplicadas nesse domínio de conhecimento para que seja possível estimar qual o melhor conteúdo ou a melhor questão que pode ser recomendada para estudantes que utilizam o sistema. Como estudo de caso, foram simulados cenários onde a disciplina de orientação a objetos foi usada como exemplo. Estes cenários exploraram o comportamento do sistema de recomendação para determinadas ações do estudante, sendo elas positivistas, negativistas ou intermediárias. A conclusão sobre os resultados foi analisada sob a ótica da teoria qualitativa dos processos e descrita na arquitetura e no estudo de caso. Os principais resultados obtidos indicam que é possível fazer recomendações de conteúdos e exercícios por meio do processo de modelagem apresentado nesta arquitetura. Palavras-chave: Sistemas tutores inteligentes, teoria do raciocínio qualitativo, teoria qualitativa dos processos, próximo melhor exercício. / Abstract: The use of intelligent tutoring systems for recommending content and exercises is a subject explored by some researchers. Many of them use techniques of artificial intelligence to make these recommendations. The purpose of this work is to use a different approach from traditional to do this process. The approach used in this study is the qualitative processes theory, a defined ontology in artificial intelligence, but using modeling methods similar to human cognition process. At this point modeling a system becomes interesting because it makes use of causal relationship to define system behavior. This research is a study of the main approaches to intelligent tutoring systems and also a study on the qualitative reasoning theory. Was developed an architecture that allows you to explore the use of the qualitative reasoning theory as a way to model a domain of knowledge. Causal relationships have been applied in this area of knowledge so that it is possible estimate what the best content and the best issue that can be recommended for students who use the system. As a case study, we simulated scenarios in which the discipline of object orientation was used as an example. These scenarios explored the recommendation system behavior for certain student actions, they being positivist, negativistic or intermediate. The conclusion on the results was analyzed from the perspective of qualitative processes theory and described in the architecture and in the case study. The main results indicate that it is possible to make content recommendations and exercises through the modeling process presented in this architecture. Keywords: intelligent tutoring systems, qualitative reasoning theory, qualitative processes theory, better next exercise.

Resumo: Este trabalho apresenta o projeto de ferramentas para apoiar o treinamento de novatos em operação e manutenção de centrais digitais de comutação telefônica. Estas ferramentas fazem parte de uma shell já implementada que contém um simulador. O simulador oferece reação inteligente aos erros de sintaxe cometidos pelo operador iniciante através de uma ferramenta descrita neste trabalho. Futuramente, o sistema vai oferecer também apoio à lógica de programação da central através da outra ferramenta proposta neste trabalho. Entre os objetivos a serem alcançados pelo sistema tutorial no qual estas ferramentas trabalham (denominado SATELIT) estão: diminuir o tempo necessário de treinamento e aumentar o potencial de diagnóstico de erros pelo operador.

Orientador: Heloisa Vieira da Rocha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:47:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_Rodrigode_M.pdf: 3022715 bytes, checksum: 265f8c2cb15293196096732af09475bd (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O Ensino a Distância (EAD) tem tido grande importância para muitas empresas e instituições de ensino do mundo todo. No entanto, esta fonna de ensino tem sido muito questionada, principalmente pela carência de estratégias pedagógicas. Dentre várias abordagens de EAD existentes, o sistema tutor inteligente (STI) apresenta uma arquitetura adequada para compor e adotar estratégias de ensino segundo o perfil de cada aluno. No entanto, sua construção ainda apresenta um custo elevado, exigindo STI's diferentes para domínios diferentes. Este trabalho propõe a construção de um sistema de auxílio ao professor no ensinoaprendizado extra-classe de múltiplos domínios (sem a necessidade de reconstrução do sistema) que realize uma avaliação emocional do aluno e adote estratégias de ensino dinamicamente segundo seu perfil. Para tanto, inicialmente, um questionário MBTI@ _ respondido pelos alunos para identificação de suas preferências e uma estratégia é composta pelas táticas de ensino mais adequadas a essas preferências. Embora o sistema proponha um roteiro de estudo adequado a cada aluno, este é livre para estudar o quê e como quiser. A cada visita ao sistema, um algoritmo faz a reconstrução dinâmica deste roteiro de acordo com o comportamento e perfil do aluno. O protótipo deste sistema intitulado Sócrates foi construído para ensino do tópico de recursão em programação de computadores e testado por alunos de graduação da UNICAMP. Embora este seja apenas um tópico, o SócrateS pode gerenciar diversos tópicos de várias disciplinas de um ou mais cursos. Como resultado do experimento realizado, mais de 96% dos alunos consideraram importante o uso das várias táticas de ensino. A facilidade de aprender e relembrar como usar o sistema, bem como a sua utilidade de aplicação em outras disciplinas foram consideradas excelentes; já a velocidade de execução das tarefas e a capacidade de evitar que o usuário cometa erros foram avaliadas com bons resultados. Por fim, a análise do comportamento destes alunos revelou que a implementação da adoção dinâmica de estratégias de ensino se adaptou melhor ao perfil deles do que uma abordagem estática. Embora as análises feitas indiquem um sucesso da proposta dinâmica onde o roteiro de estudo sugerido precisava ser alterado em menos de um 1 / Abstract: Distance Learning achieved a great importance for most corporations, including schools, universities and many other teaching institutes around the world. However, this importance has been discussed considering its lack on pedagogical strategies. Among several approaches, the intelligent tutoring system (ITS) presents an appropriate architecture to compound and adopt teaching strategies according to each student's profile. Anyway, its construction requires a high cost development, demanding different ITS's for different domains. " This work evokes the construction of a system to support the teacher in the off-line education of multiple domains (without the need of the system rebuilding), which performs the student emotional evaluation and adopts teaching strategies dynamically according to his profile. For doing so, initially, the student answers a MBTI@ questionnaire to help the system identify his preferences, allowing the building of a strategy compounded of teaching tactics suited to them. Although the system proposes a study guide adequate to each student, he is able to study what and in the way he wants. Each time he visits the system, an algorithm makes the dynamic reconstruction of the study guide according to the student's behavior and profile. The system prototype, called Socrates, was built for the teaching of recursion in computers programming, being tested by undergraduate students of UNICAMP. Although this was just one topic, Socrates can manage several topics of multiple course disciplines. As a result of the experiment taken, more than 96% of the students considered important the use of many teaching tactics. The system's easy of learn, memorability and utility to use in other disciplines were also considered excellent and it's efliciency and safety were evaluated with good results. Finally, the analyze of the student's behavior revealed that the implementation of the dynamic teaching strategy adoption had a better adaptation to their profile than a static approach could have. Despite the analyzes done indicate a success of the dynamic approach where the study guide suggested had to change in less than 1 / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Marizilda dos Santos Menezes / Banca: Antônio Nelson Rodrigues da Silva / Banca: Dijon de Moraes / Banca: Olimpio José Pinheiro / Banca: Vânia Cristina Pires Nogueira Valente / Resumo: O objetivo deste trabalho é propor recomendações para o desenvolvimento de ferramentas de suporte à Educação a Distância. Essas ferramentas foram delimitadas como os ambientes virtuais de aprendizagem e sistemas tutores inteligentes, vistos a partir da ótica do design gráfico, dentro das especificações do design instrucional. A Educação a Distância é um fazer pedagógico que procura atender a sociedade da informação e do conhecimento. Para isso, ela faz uso da educação online, que se processa pela Internet, envolvendo a interação de pessoas. A terceira geração da educação a distância, baseada nas Tecnologias de Informação e Comunicação; usa os ambientes virtuais, os sistemas tutores inteligentes e as tecnologias interativas. O design instrucional é identificado como uma metodologia educacional que, por meio da tecnologia, propõe práticas e soluções para uma aprendizagem colaborativa e autônoma. Essa responsabilidade e abrangência cruzam os caminhos com o design. O designer gráfico e o webdesigner fazem parte da equipe multidisciplinar que compõe o design instrucional. Mesmo havendo vários sistemas eletrônicos de aprendizagem no mercado, várias instituições de ensino optam por desenvolvê-los internamente, privilegiando mais a generalidade do que a usabilidade. Para entender o desenvolvimento de sistemas tutores e ambientes virtuais, alguns processos, que regem a inteligência, a emoção, a percepção, a inteligência virtual, a ergonomia e a usabilidade, devem ser vistos como premissas básicas de tendências de aplicação. Assim, as recomendações deste trabalho, baseadas em uma metodologia de detalhamento do design instrucional, abordaram alguns passos, que foram o planejamento de unidades de aprendizagem, em que se verifica a aplicação do design gráfico; o desenvolvimento de roteiros e storyboards, e a definição... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this word is to propose recommendations for the development of tools supporting the Distance Education. These tools had been delimited as virtual environments of learning and intelligent tutorial systems, in the approach to graphic design, inside of the specifications of instructional design. A Distance Education is one to make pedagogical for the society of the information and the knowledge. For this, it makes use of the education online, that it processes itself for the Internet, involving the interaction of people. The third generation of the distance education, based in the Information Technologies and Communication, uses virtual environments, the intelligent tutorial systems and the interactive technologies. Instructional Design is identified as an educational methodology that, by means of the tecnology, consider practical and solutions for a collaborative and independent learning. This responsability and wide-ranging cross the ways with design. Graphical designer and webdesigner are part of multidiscipline team that composes instructional design. Even with several some electronic systems of learning in the market, some institutions of education opt to develop them internally, focusing more the generality of what the usability. To understand the development of tutorial systems and virtual environments, some processes, that conduct intelligence, the emotion, the perception, virtual intelligence, the ergonomics and the usability, they must be seen as basic premises of application trends. Thus, the recommendations of this work, based in a methology of detailing of instructional design, had approached some steps, that had been the planning of units of learning, where if verify the application of design graphical; the development of scripts and storyboards, and the definition of structures of navigation for menus; design of media contents, that... (Complete abstract, click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:35:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1703.pdf: 2323543 bytes, checksum: a648b6611bd8bee4dfeb11099cc280e7 (MD5) Previous issue date: 2008-03-17 / Financiadora de Estudos e Projetos / This research work has as its starting point the conjecture posed by Oliveira regarding a possible technicist reflux yielded by the dissemination of new information and communication technologies (ICTs) over varying extents (political, economical, scientific etc.), highlighting its incidence on the implementation of its resources in the domain of the methods and techniques of education. In this context, focusing on the Intelligent Tutoring Systems (ITS) as a representative instance of such educational technologies (with novel paradigms with respect to other media such as data extraction and computation and information inference), this investigation aims at assessing and explaining, through the pedagogical perspective, the possible occurrence of approximations to the technicism. The methodology relies on the in-depth study of the ITS based on the pedagogical paradigms which ground the focused educational technology, being the method of analysis that of established models and processes of the System Engineering field, in which ITS are effectively developed as artifacts. The results identify and explain non-intentional technicists approximations that are not inherent neither to the conception nor to the implementation, but to an intermediary phase of the process corresponding to the system design. In addition, some considerations are drawn on the difficulties and hindrances found in the disciplinary study of interfacing technologies / Este trabalho tem como ponto de partida a conjectura proposta por Oliveira sobre um possível refluxo tecnicista conseqüente da expansão das novas tecnologias de comunicação e informação (TICs) sobre diversos âmbitos (político, econômico, científico etc.), destacando sua incidência na implementação de seus recursos no domínio dos métodos e técnicas de ensino. Enfocando, nesse contexto, os Sistemas Tutores Inteligentes (STI) pela sua representatividade no domínio da tecnologia educacional (paradigmas inovadores em relação a outras mídias, como extração e computação de dados com inferência sobre eles), esta investigação teve como objetivo verificar e explicar, sob a ótica pedagógica, a possível ocorrência de aproximações com o tecnicismo. A metodologia compreendeu o exame dos STI fundamentado nos paradigmas pedagógicos que embasam as tecnologias educacionais em foco, sendo o método de análise estabelecido pelo modelo de processos de engenharia de sistemas, consagrado no domínio da Engenharia de Sistemas, onde são desenvolvidos os STI. Os resultados identificaram e explicaram aproximações tecnicistas não intencionais que não se localizam nem na concepção nem na implementação, mas numa fase intermediária correspondente ao projeto. Ainda, algumas considerações são apresentadas sobre dificuldades e problemas relativos ao tratamento disciplinar de tecnologia de interface

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-18T01:06:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T19:26:37Z : No. of bitstreams: 1 184289.pdf: 2400515 bytes, checksum: 35a374a6bb262a8db3c7cb848f3aa43b (MD5) / O uso da Internet como meio de transferência de conhecimento vem crescendo a cada dia, e há um número de grupos que estudam formas de tornar o ensino pela Web cada vez mais atraente e eficaz. Muitos educadores esbarram na inadequação das tecnologias em relação a teorias pedagógicas avançadas, pois hoje ainda são poucas as iniciativas de instrução pela Web que promovem um verdadeiro aprendizado. Na busca por tecnologias que dêem maior flexibilidade aos educadores e permitam o emprego de estratégias modernas de ensino, o presente trabalho tem por objetivo propor uma arquitetura multi-agentes para a representação do domínio de sistemas educacionais via Web. Faz-se uma análise das pesquisas recentes sobre sistemas tutores inteligentes, sistemas de hipermídia adaptativa e sistemas multi-agentes, para depois integrar estas pesquisas na arquitetura proposta. O modelo proposto, que difere um pouco das abordagens tradicionais de sistemas tutores inteligentes, e sua implementação através de um protótipo são descritos, e são feitas anotações sobre os resultados obtidos. Por fim, se apresentam conclusões sobre a aplicabilidade do modelo e possibilidades de futuros desenvolvimento no sentido da criação de ambientes favoráveis ao aprendizado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:02:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221395.pdf: 863946 bytes, checksum: bc9a4c512e0b72094dde25132e19bd50 (MD5) / Um software educacional possui o objetivo de contribuir no processo de aquisição de conhecimento e aprendizagem. Existem diversos tipos de softwares utilizados em Educação: Drill and Practice (Repetição e Prática), Tutorial Systems (Sistemas Tutoriais), Computer Simulations (Simulação), Problem-Solving software (softwares de Resolução de Problemas), Tool software (software de Ferramenta) e Computer-managed Instruction (Instrução gerenciada por computador), dentre os quais destacam-se os sistemas tutores inteligentes, que são aplicativos capazes de tutorar uma pessoa em um determinado domínio. Um sistema tutor inteligente é composto de quatro modelos básicos: Interface, Domínio (especialista), Aprendiz

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2006 / Inclui bibliografia / Esta dissertação apresenta uma nova metodologia, denominada MAP, para avaliar o desempenho do algoritmo Q-Learning e outras técnicas de estimação de políticas de ação para agentes autônomos adaptativos. A avaliação de políticas de ação produzidas por esse

Intelligent Tutoring Systems (ITSs) are softwares that aims to represent human behavior inherent in the teaching process in any particular field in order to support the activities of teachers and offer a adapted teaching to students. ITSs have great potential both in the classroom teaching as the distance, however, its construction is a complex and expensive task that requires the presence of specialized professionals in computing and system domain being compounded when you need to build ITSs large-scale and adapted to each area. In this sense, the approach Software Product Lines (SPL) allows to build large-scale ITS. Complementarily, ontologies can be used to allow such a construction is automatically adaptable to different domains. However, in the application engineering phase of the SPL, when ITS are instantiated, is required manipulation of ontologies and different software artifacts, demanding the presence of professionals with expertise in ontology and software engineering, making it difficult the accomplishment of this task by authors / designers. Given the above, we propose an ontology-based model to automate the SPL application engineering for intelligent tutoring systems. Specifically, it is intended to automate the processes of customization, instantiation and deployment of an ITS of a SPL, making the manipulation of ontologies and software artifacts transparent to the user. The proposed model uses ontologies to represent the features and constraints of a generic SPL, the specific features for ITSs, the decisions of the author in terms of which features will be part of the ITS to be generated and the information of the student. The SPL application engineering process is performed by components that lead author by the steps of authentication in the system, selection of the SPL to be instantiated, customization/configuration of the features of ITS, validation, generation and deployment of ITS on a Web server. In order to validate the proposed model has been built a tool that automates the generation of products in a SPL. This tool was used on a case study involving the application engineering of an ITS from a SPL. The obtained results showed to be adequate singled out as major contributions, the design and development of a semantic model for the SPL application engineering for ITSs, this model guides the author through the process making transparent the use of ontologies and SPL, helps reduce complexity and effort (i.e., workload) in the construction of ITSs from semantic SPL, reduces the skills required to instantiate ITSs what can enable more people to perform this task and allows properly validate the configuration of the features of the ITS to be instantiated, allowing only products without misconfigurations can be generated. / Sistemas Tutores Inteligentes (STIs) são softwares que buscam representar o comportamento humano inerente ao processo de ensino em algum domínio específico com o objetivo de dar suporte às atividades de professores e oferecer um ensino adaptado aos estudantes. Os STIs têm grande potencialidade tanto no ensino presencial quanto a distância, entretanto, sua construção é uma tarefa complexa e dispendiosa que demanda a presença de profissionais especializados em computação e domínio do sistema sendo agravado quando se necessita construir STIs em larga escala e adaptados a cada domínio. Nesse sentido, a abordagem de Linhas de Produto de Software (LPS) possibilita construir STIs em larga escala. De forma complementar, ontologias podem ser utilizadas para permitir que tal construção seja automaticamente adaptável para diferentes domínios. Porém, na fase de engenharia da aplicação da LPS, momento em que os STIs são instanciados, faz-se necessária a manipulação de ontologias e artefatos de software distintos, demandando a presença de profissionais com conhecimentos em ontologia e engenharia de software, o que dificulta a realização dessa tarefa por autores/projetistas. Com base no exposto propõe-se neste trabalho um modelo baseado em ontologia para automatizar a engenharia de aplicação de LPS para sistemas tutores inteligentes. De maneira específica pretende-se automatizar o processo de customização, instanciação e implantação de STIs de uma LPS, tornando transparente ao usuário a manipulação de ontologias e artefatos de software. O modelo proposto utiliza ontologias para representar as funcionalidades e restrições de uma LPS genérica, as funcionalidades específicas para STIs, as decisões do autor em termos de quais funcionalidades farão parte do STI a ser gerado e as informações do aluno. O processo de engenharia de aplicação da LPS é realizado por componentes que conduzem o autor pelas etapas de autenticação no sistema, seleção da LPS a ser instanciada, customização/configuração das funcionalidades do STI, validação, geração e implantação de um STI em um servidor Web. Para validar o modelo proposto foi construída uma ferramenta que automatiza a geração de produtos em uma LPS. Tal ferramenta foi utilizada em um estudo de caso abrangendo a engenharia de aplicação de um STI a partir de uma LPS. Os resultados obtidos mostram-se adequados apontando como principais contribuições a concepção e desenvolvimento de um modelo semântico para a engenharia de aplicação de LPS para STIs, este modelo guia o autor pelo processo tornando transparente o uso de ontologias e LPS, auxilia na redução da complexidade e do esforço empregado (i.e., carga de trabalho) na construção de STIs a partir de LPS semântica, reduz as qualificações exigidas para instanciar STIs ao qual pode possibilitar que mais pessoas realizem essa tarefa e permite validar corretamente a configuração das funcionalidades do STI a ser instanciado de forma que apenas produtos sem erros de configuração sejam gerados.