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Resumo: Este trabalho apresenta uma abordagem didático-pedagógica para aprendizes de radiologia médica em fase de aquisição de perícia, por meio de uma linguagem de autoria e uma ferramenta que possibilita a geração de material que oriente o comportamento pedagógico de um sistema tutor. Faz-se uma análise de características de sistemas tutores inteligentes e ferramentas de autoria, enfatizando modelos pedagógicos e modelos de aprendizes. A partir da fundamentação de primitivas e mapas de orientação didático-pedagógica, a solução proposta é exposta, abordando os componentes da linguagem de autoria e a ferramenta CHAPLIM, que automatiza a abordagem apresentada. Exemplos de aplicação obtidos com o especialista em radiologia são analisados a fim de verificar a aplicabilidade da proposta. Um pequeno resumo das contribuições efetivas do trabalho são apresentadas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T14:14:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 233082.pdf: 1120418 bytes, checksum: 1792242c5f150f3399234d8f19faa535 (MD5) / Este trabalho apresenta soluções de problemas na implementação de Sistemas Tutores Inteligentes (STI) no âmbito do projeto MathTutor, um arcabouço para construção de STIs. São mostrados os fundamentos do MathTutor, envolvendo a tecnologia/paradigma de sistemas multiagentes, bem como a modelagem e implementação do módulo pedagógico utilizando Redes de Petri Objeto e Sistemas Especialistas, além do módulo de interface do aprendiz, via interface Web utilizando a tecnologia Servlets de páginas dinâmicas. This work presents some problems and it's solutions in implementations of Intelligent Tutoring Systems (ITS), in MathTutor project, an ITS shell. The concepts of MathTutor are shown, as well as part of it's implementation, composed, among some other things, by: the multiagent systems technology/paradigm; the pedagogical model which uses Object Petri Nets and Expert Systems; and the student interface module, which is a Web interface implemented by dynamic pages with Servlets.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T12:54:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240341.pdf: 1939578 bytes, checksum: 8e0c52de8f7328fe5aef911a5ad37519 (MD5) / Um dos grandes desafios dos pesquisadores da área de Sistemas Tutores Inteligentes (STI) tem sido definir maneiras de construir STI adaptativos sem que isso acarrete a elevação dos custos de tempo e esforço do professor. A principal contribuição desta tese é a proposta de um modelo formal de suporte à adaptação para STI, implementado na Ferramenta de Autoria para Sistemas Tutores (FAST). A definição do modelo é baseada em formalismos como Ontologias, para a representação do conhecimento envolvido nos modelos do domínio e do estudante, e Redes de Petri a Objetos, para definir o modelo pedagógico. As transições destas Redes de Petri controlam as interações com o estudante, escolhendo os conteúdos do domínio a serem apresentados a cada momento de acordo com as informações armazenadas no modelo do estudante. Todo o gerenciamento e controle do modelo do estudante, bem como a determinação dos conteúdos mais apropriados para um determinado estudante, são feitos automaticamente pelo modelo pedagógico. O professor especifica somente o conteúdo referente ao domínio do curso, estabelecendo pré-requisitos e níveis de dificuldade de acordo com a estrutura do modelo de autoria.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-11-21T03:19:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348589.pdf: 6329634 bytes, checksum: 38bb35f6130676e302e7a2b108031d96 (MD5) Previous issue date: 2017 / Nos últimos tempos, o sequenciamento de atividades educacionais ocorre por meio de recursos na forma de Objetos de Aprendizagem (OAs), os quais podem ser selecionados para personalizar atividades conforme características específicas do Aprendiz. Apresenta-se aqui a hipótese de que características dinâmicas do Aprendiz podem ser representadas em função de operadores de Lógica Temporal, e mais especificamente, pode-se estabelecer uma relação deste com o Domínio de Conhecimento em um curso. Portanto, estes aspectos temporais somam-se a outras características na identificação do estado corrente do Aprendiz, servem de amparo para a definição do escopo de curso e auxiliam no planejamento de ações futuras. A partir disto, propõe-se um sistema híbrido entre Sistemas Tutores Inteligentes (STI) e Sistemas Hipermídia Adaptativos Educacionais (SHAE), resultando em um sistema, denominado Smart ITS, constituído de uma arquitetura que contém agentes e artefatos. O Agente Tutor do Smart ITS destaca-se por fazer uso de operadores de Lógica Temporal para representar crenças e garantir tanto a flexibilidade, provida com a adaptatividade de OAs, quanto a estrutura robusta do Domínio de Conhecimento em que efetua tutoria. As crenças e as respectivas semânticas temporais que são utilizadas pelo Agente Tutor servem de modelo para planejamento, visto que as mesmas ditam o sequenciamento ordenado de ações através de proposições que representam estados de mundo e que seguem um modelo conceitual com a finalidade de elaboração de planos. / Abstract : In the last years, the sequencing of educational activities occurs through resources in the form of Learning Objects (Los), which can be selected to personalize activities in conformity with the learner specific characteristics. We present as hypothesis that dynamic features can be represented in accordance with Temporal Logic and, more specifically, we can establish a relation from the learner to the course knowledge domain. Therefore, these temporal aspects are added to other characteristics for the current Learner's state identification, supporting the course's scope definition and aiding for planning future actions. Thus, we propose a hybrid Intelligent Tutoring Systems (ITS) and Adaptive Educational Hypermedia Systems (AEHS), resulting in a system, named Smart ITS, consisting of an architecture that contains agents and artifacts. The Tutor Agent in Smart ITS stands out by utilizing Temporal Logic operators to represent beliefs and by granting both flexibility, provided by the adaptability with LOs, and the robust structure of domain knowledge wherein tutoring takes effect. The temporal beliefs and the respective temporal semantics used by the Tutor Agent serve as model for planning, since those same dictate the ordered sequencing of actions through propositions that represent states of the world and follow a conceptual model with the finality of plans elaboration.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-21T05:11:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 199127.pdf: 705961 bytes, checksum: 680b88b915fd311978ec149e5a387b71 (MD5) / Este trabalho situa-se na área de Informática na Educação trazendo contribuições específicas às áreas de Sistemas Tutores Inteligentes (STI) e de Sistemas de Aprendizagem Colaborativa Apoiada por Computador. Esta última, mais conhecida por Computer Supported Collaborative Learning (CSCL), constitui-se em um dos enfoques mais relevantes de pesquisa em Informática na Educação no momento atual. Para tanto, este trabalho busca, através das técnicas e recursos de informática utilizados por estes sistemas (STI e CSCL), e por meio de uma abordagem apoiada pela teoria sócio-construtivista, define Diretrizes para a Construção de um Mediador Computadorizado embasado pela Teoria Sócio-Construtivista. O papel do mediador é inspirado no comportamento de um professor em sala de aula que segue a abordagem sócio-construtivista. Nesta tese, o termo sócio-construtivismo adotado faz referência aos trabalhos de Vygotsky e de Piaget com influência dos Pós-Piagetianos. Para caracterizar tal perspectiva, é importante ressaltar que ela considera a aprendizagem como resultado de uma atividade interativa, do indivíduo com os objetos e com os outros (relação interpessoal), e que o amadurecimento de determinados conceitos não é igual para todos os indivíduos e está relacionado às oportunidades que o meio cultural lhes oferece. O professor, dentro desta perspectiva, pode ser visto como um membro mais amadurecido deste grupo de aprendizagem que media o processo interativo.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção / Made available in DSpace on 2012-10-18T07:09:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 180272.pdf: 2834911 bytes, checksum: 172dfbf6e469f22c9680c2a900a8c005 (MD5) / O Controle Estatístico da Qualidade -CEQ (constituído por Controle Estatístico de Processos, Estudos de Capabilidade de Processos, Inspeção por Amostragem e Planejamento de Experimentos) compreende um conjunto de ferramentas muito importantes para aobtenção, manutenção e melhoria da Qualidade de produtos e serviços produzidos por uma organização. Por esse motivo é imprescindível que suas técnicas sejam corretamente aplicadas, pois a Avaliação da Qualidade é crucial para a organização e o CEQ é parte importante não somente da Avaliação, mas também do processo de melhoria da Qualidade. Não obstante sua importância, o CEQ vem sendo empregado de forma inadequada em muitas empresas. Como o CEQ é ensinado nos mais diversos cursos técnicos e superiores, bem como nos setores de treinamento das empresas, possivelmente a abordagem utilizada não é totalmente apropriada, por causar o mau uso das técnicas envolvidas. O objetivo deste trabalho é tornar o ensino de CEQ realmente efetivo, através da elaboração de um modelo para o ensino do CEQ que capacite os egressos a aplicarem corretamente as técnicas. O modelo incorpora uma aplicação computacional, com uma abordagem baseada na Inteligência Artificial, que tem obtido bons resultados em aplicações educacionais. Para desenvolver o modelo foram feitos os diagnósticos da atual forma como o CEQ é empregado nas empresas, e de como está sendo ensinado nas instituições de ensino e dentro das próprias empresas. A partir desses resultados foram definidos os conceitos a serem incluídos no modelo, e o detalhamento da abordagem de Inteligência Artificial que será utilizada na aplicação computacional. A aplicação computacional tem características de um Sistema Tutorial Inteligente, e o protótipo foi implementado inicialmente para os conceitos de Controle Estatístico de Processos e Estudos de Capabilidade de Processos.

Resumo: Este trabalho apresenta a concepção, projeto e implementação do sistema ISABELA (Intelligent System for Assisting BEgginers in LAnguages), o qual é composto de um conjunto de ferramentas utilizadas no apoio ao ensino de programação com linguagens textuais para sistemas operacionais. O ambiente oferece duas ferramentas: uma de ensino e uma de autoria. A ferramenta de ensino se propõe a cobrir a aquisição de princios e da prática no domínio de linguagens de operação de dispositivos digitais, tais como os sistemas operacionais. Os princípios são comunicados por meio de interações humano-máquina onde a máquina atua de forma passiva, sendo o aprendiz o agente responsável pela aprendizagem através da leitura de conceitos, enunciados de exemplos e a observação da dinâmica de execução dos referidos exemplos. A prática é vivenciada pela solução de problemas dados em exercícios propostos e a implementação da solução, os quais são avaliados e acompanhados por meio de tutoramente inteligente, de caráter reativo por parte da máquina. Este tutoramento inteligente abrange a avaliação de soluções típicas e atípicas fornecidas pelo aluno através de diagnóstico por caminhos-padrão e por análise de resultados. Finalmente, para o instrutor, o sistema oferece uma ferramenta de autoria que facilita a criação e manipulação do material expositivo e reativo destinado ao aprendiz, de acordo com o repositório de material didático da preferência do próprio instrutor.

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Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-09-17T10:46:52Z No. of bitstreams: 1 2012_JairoSimaoSantanaMelo.pdf: 17662415 bytes, checksum: 7b5b7f30c71c82dc9150bcea157f38ee (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-09-18T14:54:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_JairoSimaoSantanaMelo.pdf: 17662415 bytes, checksum: 7b5b7f30c71c82dc9150bcea157f38ee (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-18T14:54:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_JairoSimaoSantanaMelo.pdf: 17662415 bytes, checksum: 7b5b7f30c71c82dc9150bcea157f38ee (MD5) / A Organização Mundial de Saúde (OMS) apresenta anualmente estatísticas de evolução do câncer para as futuras gerações. Especificamente na mulher, o câncer de mama tem maior incidência. Assim sendo, esta condição merece uma atenção maior não só do Governo Federal e órgãos internacionais, mas principalmente dos centros de pesquisas, universidades e empresas, a fim de desenvolver tecnologias que auxiliem no diagnóstico e treinamento médico. Este trabalho aborda a concepção de uma arquitetura de software que permite a integração entre as áreas de Realidade Virtual (RV), Sistemas Tutores Inteligentes (STI) e Ontologia, tendo como domínio inicial de estudo, o ensino da anatomia da mama feminina em ambiente Web, assim como a concepção de ambientes de simulação de procedimentos cirúrgicos do mesmo contexto. Esta integração propõe uma arquitetura que busca auxiliar estudantes da área da saúde no entendimento das estruturas internas e externas da mama em ambiente colaborativo a partir da navegação, visualização e interação do estudante com o conteúdo e do conteúdo com o ambiente tridimensional (3D). O módulo conteúdo é acessível por um módulo de interface existente no domínio do STI presente na arquitetura, que auxiliado pelo módulo que avalia o perfil e pelo módulo tutor que processa as interações do estudante, customiza a informação a ser apresentada ao estudante. Neste ponto, o aprendiz pode requisitar os serviços do módulo 3D para visualizar a estrutura selecionada, caso a seleção seja um procedimento de simulação, por exemplo a Core Biopsy assistida por ultrassom destinada a punção de nódulos mamários, foco desse trabalho, a interface 3D é customizada para esse fim. Esta arquitetura, além do seu caráter inovador em relação ao modo de integração orientado a serviço, distribuído, modular e multiplataforma, baseados em tecnologias de última geração de comunicação, processamento, padrões de projeto e compilação, também permitiu a representação de uma cena gráfica 3D em um padrão não convencional, no qual instâncias de classe em formato de Ontologias armazenam propriedades e relacionamentos que configuram o ambiente 3D. Este contexto de visualização 3D pré-configurado permite a ativação de diferentes módulos de interação e navegação, entre eles: câmeras, malhas 3D, textura, colisão, deformação, iluminação, semântica e interfaces hápticas, sendo este último o mecanismo responsável pela compreensão de detalhes biológicos como dimensões, texturas e propriedades físicas, tais como peso, rigidez e elasticidade. Outro foco do trabalho foi a pesquisa de métodos de deformação híbridos (Físicos e Geométricos) de processamento em tempo real, que agregam maior realismo à simulação. A pesquisa foi submetida a especialistas da área médica, arquitetos de software e professores com conhecimentos correlatos a fim de validar o protótipo, diagrama esquemático da arquitetura e metodologia e tecnologias empregadas nos módulos, assim como a comunicação o desempenho e a interação de componentes. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The World Health Organisation (WHO) statistics annually presents the evolution of cancer for future generations. Specifically in women, breast cancer has a higher incidence. Therefore, this condition deserves greater attention not only from the Federal Government and international bodies, but mainly from research centers, universities and companies to develop technologies that help in the diagnosis and medical training. This paper discusses the design of a software architecture that allows integration between the fields of Virtual Reality (VR), Intelligent Tutoring Systems (ITS) and Ontology, with the initial domain of study, teaching the anatomy of the female breast in environment Web, and to design simulation environments surgical procedures the same context. This integration presents an architecture that seeks to assist students in the health field in understanding the internal and external structures of the breast in a collaborative environment from navigation, visualization and interaction with student content and content with the environmentdimensional (3D). The module content is accessible by a module interface with existing STI present in the architecture, which aided by the module which evaluates the profile and the tutor module that processes student interactions, customizes the information being presented to the student . At this point, the student can request service module to visualize the 3D structure selected if the selection procedure is a simulation, for example the Core Biopsy Ultrasound-assisted designed to puncture breast lumps, focus of this work, 3D interface is customized for that purpose. This architecture, in addition to its innovative compared to integration mode service-oriented, distributed, and modular platform, based on the latest technologies of communication, processing, compilation and design patterns also allowed graphical representation of a 3D scene in an unconventional pattern in which class instances in format Ontologies store properties and relationships that make up the 3D environment. This context of pre-configured 3D visualization allows the activation of different interaction and navigation modules, including: cameras, 3D meshes, texture, collision, deformation, lighting, semantic and haptic interfaces, the latter being the mechanism responsible for the understanding of biological details such as dimensions, textures and physical properties such as weight, rigidity and elasticity. Another focus of the study was to research methods of deformation hybrids (Physical and Geometrical) processing in real time, that add greater realism to the simulation. The study was submitted to medical experts, architects software and teachers with knowledge related to validate the prototype, schematic diagram of the architecture and methodology and technologies used in the modules, as well as communication, performance and interaction of components.