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Prof. Dr. Vinicius Ponte Machado

Sistema Tutor Inteligente baseado em Agentes na Plataforma MOODLE para Apoio às Atividades Pedagógicas da Universidade Aberta do Piauí. Prof. Dr. Vinicius Ponte Machado. Parnaíba , 14 de Novembro de 2012. Agenda. Ensino à Distância AVA Moodle UAPI Sistemas Tutores Inteligentes

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Presentation Transcript

  1. Sistema Tutor InteligentebaseadoemAgentesnaPlataforma MOODLE paraApoioàsAtividadesPedagógicas da Universidade Aberta do Piauí Prof. Dr. Vinicius Ponte Machado Parnaíba, 14 de Novembro de 2012

  2. Agenda • EnsinoàDistância • AVA • Moodle • UAPI • SistemasTutoresInteligentes • Projeto STI • TecnologiasEnvolvidas • ConsideraçõesFinais

  3. Processoensino-aprendizagem:

  4. Modalidade de ensino a distância Mediado por tecnologia AVA (Ambiente virtual de aprendizagem )

  5. AVA (Ambiente Virtual de Aprendizagem) • É um software que auxilia na montagem de turmas acessíveis pela Internet • Moodle: • É uma AVA de administração de atividades educacionais destinado a criação de comunidades on-line, em ambientes virtuais voltados para o ensino aprendizagem.

  6. Moodle • Moodleéumaalternativaàssoluçõescomerciais de ensino on-line, e distribui-se gratuitamente sob licença Open Source. • Tem-se acessocompletoaocódigo de fonte e podefazermudanças se necessário. • O contexto de ensino do Moodleestábaseadonosprincípiospedagógicosconstrutivistas, com um desenho modular quetornafácilacrescentarconteúdosquemotivem o estudante.

  7. Moodle - Módulos • Trabalho • Chat • Fórum • Lição • Wiki • Recusos • Wokshops

  8. AVA (Ambiente Virtual de Aprendizagem) Tempo flexível Comunicação assíncrona

  9. UniversidadeAberta do Piauí – 21 Polos • Graduação • BachareladoAdministração - ProjetoPiloto • BachareladoAdministração • Sistemas de Informação • LicenciaturaBiologia • Filosofia • Física • Química • Matemática • Pedagogia

  10. UniversidadeAberta do Piauí • Pós-Graduação • Administração Municipal • Administração. Pública • DocenciaemEnsino Superior • GestãoemSaúde • MídiasnaEducação

  11. CEAD/UFPI Direção Secretaria de Controle Acadêmico Secretaria Administrativa Coordenação Geral de Apoio aos Pólos Coordenação de Tutorias Coordenação de Projetos Coordenação Pedagógica Coordenação de Informática Coordenação de Produção de Material Didático Centro de Educação a Distância – CEAD/UFPI

  12. Sistemas Tutores Inteligentes • Auxiliam no processo ensino aprendizagem • Utilizam técnicas de Inteligência Artificial (IA) • Tem propósitos educacionais.

  13. Modelo do Especialista • Interface • Modelo Pedagógico Sistemas Tutores InteligentesEstrutura Básica Estudante Mundo Real STI • Modelo do Estudante

  14. STI Moodle - UAPI STI clássicos STI Moodle-Uapi • Grupo de agentes Inteligentes • Amenizar a diferença de tempo do aluno e tutor. • Auxiliar nas escolhas das atividades pedagógicas • Única estratégia de ensino • Pouca versatilidadeem seu comportamento pedagógico • Não proporciona dinamismo às características individuais de aprendizagem de cada aluno. • Acompanhamento assíncrono.

  15. Agentes Inteligentes • Um agente é tudo o que pode ser considerado capaz de perceber seu ambiente por meio de sensores e de agir sobre esse ambiente por meio de atuadores • A racionalidade do agente depende de quatro fatores: • medida de desempenho • conhecimento anterior do agente, • ações que o agente pode executar • sequência de percepções até o momento. • Um agente deve selecionar uma ação que maximize sua medida de desempenho de acordo com os dados fornecidos pela sequência de percepções realizadas e/ou pelo conhecimento anterior do agente

  16. Ontologia • É um conjunto de termos ordenados hierarquicamente para descrever um domínio que pode ser usado como um modelo para uma base de conhecimento. • Tem como objetivo promover um entendimento comum e compartilhado sobre um domínio, que pode ser comunicado entre pessoas e sistemas de aplicação • A utilização de ontologias fornece a explicitação do conhecimento de modo não ambíguo e por isso podem ser mais facilmente processados por entidades de software

  17. Aprendizagem de Máquina • É o ramo da Inteligência Artificial que estuda o desenvolvimento de sistemas capazes de aprender com a experiência. • Principais tipos de técnicas de aprendizagem de máquina: • Aprendizado Supervisionado • Aprendizado Não-Supervisionado • Aprendizado por Reforço

  18. STI Moodle-UAPI

  19. STI Moodle-UAPI

  20. Interface Jade/PHP Middleware que implementa um framework de desenvolvimento e uma plataforma de agentes, acompanhando um conjunto de bibliotecas, para desenvolvimento de agentes na linguagem Java. Plataforma de EAD, desenvolvido em PHP: uma linguagem de script utilizada especialmente para o desenvolvimento de aplicações Web dinâmicas cujo código é executado no servidor.

  21. Agentes • Será responsável por detectar o perfil de tutores e alunos da plataforma MOODLE. Através de algoritmos de classificação e, com base em atributos de desempenho, serão criados grupos que classificam os alunos ou tutores de acordo com a sua participação nas atividades da plataforma.

  22. Agentes Agentes • Os algoritmos utilizados estão disponíveis na ferramenta WEKA • O Agente de Perfil utiliza o algoritmo k-means implementado no WEKA para classificar os alunos e tutores de cada turma da plataforma MOODLE-UAPI. • A classificação resultante servirá de subsidio para que o Agente de Desempenho possa, de acordo com o perfil do grupo, indicar quais ações pedagógicas deverão ser realizadas.

  23. Resultados • Para obtenção da classificação do perfil do aluno, foi usada a base de dados do AVA utilizado pela Universidade Aberta do Piauí na oferta dos cursos da modalidade de EAD. Em particular dos alunos do Curso de Graduação em Administração Pública. • Atributos usados na classificação: • Contribuições efetivas de cada aluno em: • Fórum • Chat • Tarefa • Wiki • Lição

  24. Resultados • Foi utilizado o algoritmo k-means para segmentação dos alunos da base de dados em quatro categorias: • Ruim • Alunos que participaram de menos de 30% das atividades propostas de Fórum e Chat ou nas demais ferramentas. • Regular • Alunos que participaram de mais de 40% das atividades propostas ou menos de 70% em pelo menos duas ferramentas. • Bom • Alunos que participaram de mais de 70% das atividades propostas ou menos de 80%. • Ótimo • Alunos que participaram de mais de 80% ou mais das atividades propostas em pelo menos uma ferramenta.

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

  26. Trabalhos Futuros &Conclusões Preliminares • Criação dos agentes de desempenho e comunicador • Estudo de outros atributos • Com a implementação do STI por completo, o acompanhamento do aluno pelo sistema será feito de forma síncrona , já que o tutor virtual (agente) estará sempre intervindo com o aluno, motivando sua participação.

  27. Equipe • 2 alunos de Iniciação Científica (PIBIC) • 1 aluno de Iniciação Científica Voluntária • 1 aluno de Mestrado

  28. Agradecimentos @vpmachado http://die.ufpi.br/vinicius vinicius@ufpi.edu.br

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