Orientador : Prof. Dr. Andrey Ricardo Pimentel / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 25/08/2016 / Inclui referências : f. 243-263 / Resumo: A Aprendizagem Colaborativa tem sido estudada e apresentada a comunidade acadêmica como um grande sucesso para o ensino-aprendizagem, porém são poucas as ferramentas automatizadas para monitorar, avaliar e estimular a colaboração entre os estudantes, principalmente em áreas onde os estudantes colaboram brincando, como os jogos educacionais colaborativos. Metodologias e ferramentas de pesquisa foram desenvolvidas, todavia o problema ainda continua. Este projeto de pesquisa tem como objetivo apresentar um modelo de arquitetura de sistema multiagente para ser incorporada a softwares educacionais colaborativos gamificados que monitore, avalie e estimule a colaboração realizada pelos participantes. Foi realizada uma pesquisa bibliográfica sobre os conceitos de Aprendizagem Colaborativa, Agentes inteligentes e Jogos colaborativos aplicados simultaneamente. Desenvolveu-se um modelo arquitetural de sistemas multiagentes para ser incorporado a softwares educacionais colaborativos gamificados, e descritos cenários para avaliação através de inspeção com especialistas. Na avaliação com especialistas em Educação à Distancia o modelo foi aprovado para monitorar, avaliar e estimular comportamentos colaborativos. Espera-se que com esta arquitetura possa-se desenvolver softwares capazes de monitorar o processo de colaboração a fim de avaliar os participantes e estimular a sua colaboração. Palavras-chave: Monitoramento, avaliação e estimulação do processo de colaboração, Sistemas multiagentes, ambientes de colaboração gamificados. / Abstract: Collaborative Learning has been studied and presented to the academic community as a great success for teaching-learning, but there are few automated tools to monitor, assess, and stimullating collaboration among students, especially in areas where students collaborate by playing, such as Collaborative educational games. Methodologies and research tools have been developed, but the problem still continues. This research project aims to present a multi-agent system architecture model to be incorporated into gami_ed collaborative educational software that monitors, assesses and stimulates the collaboration performed by the participants. A bibliographic research was carried out on the concepts of Collaborative Learning, Intelligent Agents and Collaborative Games applied simultaneously. An architectural model of multi-agent systems was developed to be incorporated into gamfied collaborative educational software, and scenarios were described for evaluation through expert inspection. In the evaluation with specialists in Distance Education the model was approved to monitor, assess and stimulate collaborative behaviours. It is expected that with this architecture you can develop software capable of monitoring the collaboration process in order to assess the participants and stimulate their collaboration. Key words: Monitoring, assessment and stimulation of the collaboration process, Multi-agent systems, gamified collaborative environments.

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Resumo: Este trabalho apresenta fundamentos e ferramentas para apoiar o processo de aprendizagem de surdos adultos por meio de ensino de conceitos visuais estruturados. Também faz uma revisão sobre o ensino de conceitos, particularmente sobre o ensino de conceitos visuais, tanto da maneira convencional como através de sistemas computacionais. Relata também sobre dois experimentos realizados em um centro de reabilitação, com especialistas em surdez e um grupo de surdos adultos de diferentes níveis de capacidades. O primeiro experimento foi realizado para constatação de compatibilidades com a literatura e a coleta de parâmetros genéricos dos domínios de comunicação de surdos, visando fornecer as bases para a definição das ferramentas computacionais. O segundo experimento foi realizado para validar e avaliar os protótipos desenvolvidos. O ambiente desenvolvido é composto por duas ferramentas: a de aprendizagem e a de autoria. A estruturação do ambiente está fundamentada no ensino de conceitos onde tais ferramentas oferecem um rico ambiente de autoria orientada à alocação de textos, vídeos e imagens sob 4 contextos de dificuldades: simples, crescente, agrupamentos e incompletos. A ferramenta de aprendizagem permite a análise e interpretação dos conceitos visuais elaborados no ambiente de autoria, distribuídos em apresentações de objetos, eventos e exercícios, tais como: inclusão de imagens por características comuns, exclusão de elementos estranhos a um conjunto e organização de elementos em conjuntos de características semelhantes. Os ambientes possuem flexibilidade, funcionalidade e usabilidade no que diz respeito à interface com o autor e o aprendiz. Ambos podem explorar livremente os seus recursos computacionais, pois os mecanismos das ferramentas são de uso independe do conteúdo. Metas futuras de pesquisa são apresentadas com base na inclusão de aspectos temporais da interação com aplicações à modelagem do aprendiz.

Resumo: Este trabalho descreve conceitos e ferramentas de software para a autoria e o ensino de perícias em solução de problemas sobre circuitos elétricos. Algumas das demandas do treinamento da perícia de um especialista em circuitos elétricos são discutidas, assim como as formas de automatizar parte deste treinamento. Nesta contribuição, além dos conceitos fundamentais sobre a modelagem do domínio de circuitos elétricos, também são definidos vários conceitos pedagógicos genéricos que se prestam para o desenvolvimento das habilidades periciais. A ferramenta de ensino é formada por uma interface cliente e uma aplicação servidora, a qual é composta de um gerador inteligente de explicações e um simulador de circuitos elétricos para apoiar o aprendiz na solução de problemas. A criação de material de ensino é feita por meio de duas ferramentas de autoria. A primeira delas permite ao professor elaborar topologías de circuitos elétricos genéricos, as quais representam classes de problemas. A segunda ferramenta de autoria é destinada à criação de exercícios específicos como instâncias das referidas classes de problemas.

Orientador : Prof. Dr. Andrey Ricardo Pimentel / Coorientador : Prof. Dr. Eleandro Maschio / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 12/09/2016 / Inclui referências : f. 98-103 / Resumo: A presente dissertação detalha uma abordagem para tratar do sequenciamento inteligente e adaptativo de enunciados, considerando a modelagem dinâmica do aprendiz, no domínio de Programação de Computadores. A metodologia utiliza grafos genéticos como base para a representação interna. Com isso, aspectos de sobreposição destacam o progresso do aprendiz frente ao conhecimento do domínio, além da contribuição individual de cada enunciado. Propõe-se, então, um processo de ordenação heurística que indica capacidades a serem desenvolvidas pelo aprendiz, bem como o sequenciamento adaptativo de enunciados que contribuam nessa evolução. A atualização do modelo e a extração de informações úteis sobre a aprendizagem, por _m, são analisadas. A implementação de um protótipo de ferramenta suporta a abordagem descrita. Palavras-chave: sequenciamento de enunciados, ensino de programação de computadores, representação de conhecimento, sistemas tutores inteligentes, múltiplas representações externas / Abstract: This dissertation details an approach to deal with intelligent and adaptive exercise ordering, considering the student dynamic modeling in Computer Programming domain. The methodology uses genetic graphs as a basis for the internal representation. Thus, overlaying aspects highlight the progress of the learner compared to the domain knowledge, and to the individual contribution of each exercise. Then is proposed a heuristic ordering process that indicates capabilities to be developed by the student, as also an adaptive exercise ordering that contributes in this evolution. The model update and the extraction of useful information about learning, lastly, are analyzed. An implemented software tool prototype supports the approach here described. Keywords: exercise ordering, teaching of computer programming, knowledge representation, intelligent tutoring systems, multiple external representations..

Resumo: Este trabalho apresenta os formalismos de uma linguagem de autoria para a meta-modelagem de estereótipos de aprendizes que utilizam um sistema tutor inteligente destinado ao ensino de conceitos visuais. Foi feita uma revisão crítica da literatura sobre a modelagem de aprendizes e usuários em geral, seguida da consideração de aspectos do ensino de conceitos visuais, chegando até os ambientes de autoria. O conjunto de soluções adotadas neste trabalho se caracterizou pela integração de conceitos cognitivos e pela implementação de uma ferramenta de software para apoiar o processo de autoria dos meta-modelos de aprendizes. A ferramenta de software, chamada FEMEA, oferece uma linguagem de autoria, a qual permite a definição de estereótipos de aprendizes baseados na idéia de capacidades isoladas de perícia, a serem desenvolvidas pelo aprendiz ao longo de seu treinamento. O trabalho também inclui metas futuras de pesquisa.

Orientador: Carlos Alberto Bandeira Guimarães / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:52:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PizzolanteNeto_Nicolau_M.pdf: 1090656 bytes, checksum: d1acc115449cb9242294990fff949d52 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T11:40:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 243904.pdf: 4587557 bytes, checksum: efaa27c6b756b042d5cea57e9689c953 (MD5) / O objetivo principal do presente estudo consiste em desenvolver uma metodologia para a construção de Sistemas Tutores Inteligentes com adaptação de interface e de estratégia pedagógica. Como conseqüência da necessidade de maior adaptação dos sistemas de ensino aos alunos, os sistemas tutores inteligentes tradicionais começaram a ser considerados limitados, demandando aplicações computacionais que permitissem melhorar a interação entre o sistema e os alunos, em busca de maior aproveitamento e utilização desses. Devido a esse fato, a metodologia desenvolvida nesse estudo propõe a adaptação do sistema ao perfil do aluno em duas situações distintas e complementares, porém de forma independente. No caso da interface, utiliza-se a teoria das inteligências múltiplas para adaptar as mídias utilizadas na apresentação dos conteúdos ao perfil do aluno. Por sua vez, a adaptação da estratégia pedagógica permite o uso de duas ou mais estratégias simultaneamente. Na construção operacional da metodologia, optou-se por utilizar as redes neurais artificiais, do tipo interação e ativação competitiva (IAC) e perceptron multi-camadas (MLP), no mecanismo de adaptação das interfaces e a adaptação das estratégias pedagógicas (EP) é realizada por meio de sistemas especialistas (SE) baseados em regras empíricas para o mecanismo cognitivo dos agentes que representam as estratégias pedagógicas. Para implementar, validar e demonstrar a aplicabilidade da metodologia proposta foi desenvolvido um protótipo, denominando SINEPOPE (Sistema Inteligente para o Ensino de Odontologia em Pacientes Especiais). Esta aplicação visa proporcionar aos profissionais e estudantes de odontologia uma forma de aperfeiçoar suas técnicas de atendimento a pacientes com necessidades especiais. Para avaliar o protótipo desenvolvido foram realizados os seguintes testes: testes realizados com as RNA (IAC e MLP), testes realizados com os SE dos agentes de EP, testes realizados com o protótipo do sistema e testes com alunos de odontologia. Todos os testes apresentaram resultados satisfatórios, destacando a importância do sistema e aplicabilidade do mesmo. The main objective of this present study is the development of a methodology for the construction of Intelligent Tutors Systems with interface and pedagogical strategies adaptations. As consequence of needs related to education system in offering larger adaptation to the students, traditional intelligent tutors systems had be considered limited, needing for computational applications that allowed the interaction among the system and the students looking for a better use using these systems. Because of this, the methodology developed in this study proposes the adaptation of the system to the student's profile in two different and complementary situations, however in an independent way. In the case of the interface, the theory of multiple intelligences is used to adapt the media used to present the contents to the student's profile. By the way, pedagogical strategies adaptation allows the use of two or more strategies simultaneously. In the operational construction of the methodology, it was opted to use the artificial neural networks (ANN), such as interactive activation and competition (IAC) and multi-layer perception (MLP). In the interface and pedagogical strategies adaptation mechanism it is used expert systems based in empiric rules in order to modeled agents' cognitive mechanism that represents pedagogical strategies. To implement, validate and demonstrate the applicability of the proposed methodology, a prototype was developed, called as SINEPOPE (Intelligent System for Teaching of Dentistry in Special Patients). This application wants to give to the professionals and dentistry students a way to improve their techniques to take care of patients with special needs. To evaluate the developed prototype some tests were done, such as: tests related to ANN (IAC and MLP), tests related to the expert system responsible to agent´s pedagogical strategies, tests related to the system prototype and tests with dentistry students. All the tests presented satisfactory results, showing the importance and applicability of the system.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T12:26:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241096.pdf: 13920994 bytes, checksum: def8daad7de067f47f98deecac1f40ad (MD5)