Sistemas multiagentes na avaliação pedagógica e na detecção do perfil cognitivo dos alunos: proposta de modelo para uso em ambientes de ensino a distância

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Data

2010-03-08

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Universidade Federal de Viçosa

Resumo

A informática pode ser considerada uma grande aliada no processo educacional. Especialmente em relação à educação a distância (EAD), a disseminação das novas tecnologias da informação e das comunicações tem sido fundamental para a ampla expansão dessa modalidade de ensino. Dentre essas tecnologias, estão inseridas aquelas que vêm da inteligência artificial (IA), que, entre outras coisas, apresentam grande capacidade de adaptação ao contexto e de personalização do ambiente de acordo com as características dos usuários, propiciando, assim, elevado grau de interatividade entre o ambiente e os seus usuários. No campo da IA, merecem destaque os sistemas multiagentes (SMAs), que constituem grupos organizados de agentes autônomos, em que cada agente representa um sistema computacional, cooperando na resolução, sobretudo, de problemas extensos e complexos. Nessa linha de pensamento, assumindo que um SMA pode contribuir para aumentar a eficiência do processo ensino-aprendizado em EAD, buscou-se A informática pode ser considerada uma grande aliada no processo educacional. Especialmente em relação à educação a distância (EAD), a disseminação das novas tecnologias da informação e das comunicações tem sido fundamental para a ampla expansão dessa modalidade de ensino. Dentre essas tecnologias, estão inseridas aquelas que vêm da inteligência artificial (IA), que, entre outras coisas, apresentam grande capacidade de adaptação ao contexto e de personalização do ambiente de acordo com as características dos usuários, propiciando, assim, elevado grau de interatividade entre o ambiente e os seus usuários. No campo da IA, merecem destaque os sistemas multiagentes (SMAs), que constituem grupos organizados de agentes autônomos, em que cada agente representa um sistema computacional, cooperando na resolução, sobretudo, de problemas extensos e complexos. Nessa linha de pensamento, assumindo que um SMA pode contribuir para aumentar a eficiência do processo ensino-aprendizado em EAD, buscou-se A informática pode ser considerada uma grande aliada no processo educacional. Especialmente em relação à educação a distância (EAD), a disseminação das novas tecnologias da informação e das comunicações tem sido fundamental para a ampla expansão dessa modalidade de ensino. Dentre essas tecnologias, estão inseridas aquelas que vêm da inteligência artificial (IA), que, entre outras coisas, apresentam grande capacidade de adaptação ao contexto e de personalização do ambiente de acordo com as características dos usuários, propiciando, assim, elevado grau de interatividade entre o ambiente e os seus usuários. No campo da IA, merecem destaque os sistemas multiagentes (SMAs), que constituem grupos organizados de agentes autônomos, em que cada agente representa um sistema computacional, cooperando na resolução, sobretudo, de problemas extensos e complexos. Nessa linha de pensamento, assumindo que um SMA pode contribuir para aumentar a eficiência do processo ensino-aprendizado em EAD, buscou-se desenvolver uma proposta de modelo de sociedade de agentes autônomos que, focando na avaliação e na detecção do perfil cognitivo dos alunos, auxilie o professor na definição de procedimentos mais adequados para melhorar o referido processo. Em termos metodológicos, a pesquisa foi desenvolvida, principalmente, a partir de análises de estudos que fazem parte da literatura especializada nos temas abordados neste trabalho: educação e SMA. Com base nessas análises, e para fornecer os subsídios fundamentais para a construção da proposta de SMA a ser usado em ambientes virtuais de educação à distância (AVEADs), inicialmente foram elaboradas duas propostas de modelos pedagógicos, que possibilitam atender tanto uma disciplina, quantoum curso completo ministrado nesses ambientes. Nesses modelos, introduziram-se importantes aspectos relacionados com a avaliação da aprendizagem a partir da identificação dos estilos de aprendizagem dos alunos, de acordo com as várias dimensões teóricas desses estilos. Partindo dos referidos modelos pedagógicos, e utilizando a linguagem de modelagem de sistemas multiagentes MAS-ML, construiu-se uma proposta de modelo de SMA, que contempla aspectos estruturais e dinâmicos. A partir dos modelos pedagógicos e de SMA propostos, podem ser destacadas três conclusões: 1) os modelos propostos neste estudo tendem a ser muito complexos, pois, entre outras coisas, envolvem grande número de usuários e de estruturas a serem modeladas; 2) com a definição de vários agentes, ficou evidenciada a possibilidade prática de construir um modelo de SMA que, por meio de autonomia e inteligência, contemplasse mecanismos para tornar operacionalizáveis os modelos pedagógicos propostos; e 3) especialmente para AVEADs, a modelagem do SMA pode ser muito útil em função das particularidades que cercam o processo ensino-aprendizado nesses ambientes.
The computer science is a great allied in the education process. Especially in distance education environment (DEE), the spread of new information and communication technologies have been critical to the broad expansion of this mode of education. These technologies include those in the field of artificial intelligence which have great capacity to adapt to the context and personalization of the environment in accordance with the characteristics of users, increasing of degree of interactivity between the environment and its users. In the field of artificial intelligence, the multi-agent systems (MAS) are important. The MAS are organized groups of autonomous agents, each agent represents a computer system, working primarily in solving of large and complex problems. Assuming that a MAS can increase the efficiency of the teaching-learning in DEE, we develop a proposal of model of a society of autonomous agents that, by focusing on the evaluation and the detection of students' learning styles, helps the teacher in the definition of more appropriate procedures for improving this process. In methodological terms, the research was conducted mainly with analysis of bibliographic studies related to the topics covered in this work: education and MAS. Based on these analysis and generating basic subsidies for the construction of the proposed MAS to be used in distance education virtual environments (DEVEs), we initially designed two proposals for pedagogical models that serve to a discipline or a course full developed in these environments. In these models were introduced important aspects of the learning evaluation through the identification of the students' learning styles. For this, we considered the various theoretical dimensions of these styles. From the models and using language modeling multi-agent systems (MAS-ML), we constructed a proposed MAS which includes structural and dynamic aspects. About the conclusions, we can emphasize three: 1) the models proposed in this study tend to be very complex because, among other things, involve large numbers of users and structures to be modeled; 2) the definition of various agents showed the practical possibility of constructing a model of MAS that, through autonomy and intelligence, have mechanisms to make practicable the pedagogical models proposed; and 3) the modeling of MAS can be very useful especially for DEVEs because the peculiarities surrounding the teaching-learning in these environments.

Descrição

Palavras-chave

Sistemas multiagentes, Linguagem de modelagem de sistemas multiagentes, Inteligência artificial, Avaliação da aprendizagem, Estilos de aprendizagem, Educação à distância, Multi-agent systems, Language modeling multi-agent systems, Artificial intelligence, Learning evaluation, Learning styles, Distance education

Citação

LAZZAROTTO, Lissandra Luvizão. Multi-agent systems in learning evaluation and in detection of students' learning styles: a proposed model for use in distance education environments.. 2010. 216 f. Dissertação (Mestrado em Metodologias e técnicas da Computação; Sistemas de Computação) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2010.

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