Hybrid coordination of reinforcement learning-based behaviors for AUV control

This paper proposes a hybrid coordination method for behavior-based control architectures. The hybrid method takes advantages of the robustness and modularity in competitive approaches as well as optimized trajectories in cooperative ones. This paper shows the feasibility of applying this hybrid method with a 3D-navigation to an autonomous underwater vehicle (AUV). The behaviors are learnt online by means of reinforcement learning. A continuous Q-learning implemented with a feed-forward neural network is employed. Realistic simulations were carried out. The results obtained show the good performance of the hybrid method on behavior coordination as well as the convergence of the behaviors

Computational Representation of Collaborative Learning Flow Patterns Using IMS Learning Design

The identification and integration of reusable and customizable CSCL (Computer Supported Collaborative Learning) may benefit from the capture of best practices in collaborative learning structuring. The authors have proposed CLFPs (Collaborative Learning Flow Patterns) as a way of collecting these best practices. To facilitate the process of CLFPs by software systems, the paper proposes to specify these patterns using IMS Learning Design (IMS-LD). Thus, teachers without technical knowledge can particularize and integrate CSCL tools. Nevertheless, the support of IMS-LD for describing collaborative learning activities has some deficiencies: the collaborative tools that can be defined in these activities are limited. Thus, this paper proposes and discusses an extension to IMS-LD that enables to specify several characteristics of the use of tools that mediate collaboration. In order to obtain a Unit of Learning based on a CLFP, a three stage process is also proposed. A CLFP-based Unit of Learning example is used to illustrate the process and the need of the proposed extension.

Faculty-librarians collaboration in an e-learning experience : resources management and training in Open University of Catalonia (UOC)

The traditional model of learning based on knowledge transfer doesn't promote the acquisition of information-related competencies and development of autonomous learning. More needs to be done to embrace learner-centred approaches, based on constructivism, collaboration and co-operation. This new learning paradigm is aligned with the European Higher Education Area (EHEA) requirements. In this sense, a learning experience based in faculty' librarian collaboration was seen as the best option for promoting student engagement and also a way to increase information-related competences in Open University of Catalonia (UOC) academic context. This case study outlines the benefits of teacher-librarian collaboration in terms of pedagogy innovation, resources management and introduction of open educational resources (OER) in virtual classrooms, Information literacy (IL) training and use of 2.0 tools in teaching. Our faculty-librarian's collaboration aims to provide an example of technology-enhanced learning and demonstrate how working together improves the quality and relevance of educational resources in UOC's virtual classrooms. Under this new approach, while teachers change their role from instructors to facilitators of the learning process and extend their reach to students, libraries acquire an important presence in the academic learning communities.

Design and evaluation of learning algorithms for dynamic resource management in virtual networks

Network virtualisation is considerably gaining attentionas a solution to ossification of the Internet. However, thesuccess of network virtualisation will depend in part on how efficientlythe virtual networks utilise substrate network resources.In this paper, we propose a machine learning-based approachto virtual network resource management. We propose to modelthe substrate network as a decentralised system and introducea learning algorithm in each substrate node and substrate link,providing self-organization capabilities. We propose a multiagentlearning algorithm that carries out the substrate network resourcemanagement in a coordinated and decentralised way. The taskof these agents is to use evaluative feedback to learn an optimalpolicy so as to dynamically allocate network resources to virtualnodes and links. The agents ensure that while the virtual networkshave the resources they need at any given time, only the requiredresources are reserved for this purpose. Simulations show thatour dynamic approach significantly improves the virtual networkacceptance ratio and the maximum number of accepted virtualnetwork requests at any time while ensuring that virtual networkquality of service requirements such as packet drop rate andvirtual link delay are not affected.

L' Aprenentatge basat en problemes a través de casos clínics simulats. Una proposta metodològica de disseny i avaluació docent

RESUM Les exigències actuals de la professió de d’infermeria requereixen que la docència vagi orientada a interrelacionar els diferents rols a desenvolupar enla pràctica diària, per adquirir experiència en l’aprenentatge i així augmentar la qualitat de les cures d’infermeria. Per assolir aquest objectiu és important l’aprenentatge basat enproblemes. Aquest pretén en primer lloc que els estudiants aprenguin allò que permet desenvolupar-se enla vida professional de la manera més natural possible a partir d’una idea clara i profunda de l’evidència sobre la que s’ha d’actuar. Amb aquesta finalitat es vandissenyar casos clínics amb uns objectius que requerien la integració de coneixements, actituds i valors, en diferents fases a desenvolupar en un període de temps predeterminat. També ens vam proposar una estratègia docent que permetés a l’estudiant incorporar el coneixement científic que dóna suport a la pràctica assistencial per aproximar teoria i pràctica. Es pretén que els estudiants busquin una resposta basada en la millor evidència científica disponible, per prendre una decisió respecte a les cures del pacient. Els objectius de l’estudi són: Avaluar globalment l’aprenentatge basat en la simulació de casos Avaluar com els estudiants valoren la integració del model d’infermeria i del procés d’atenció en l’aprenentatge basat en la simulació de casos. Valorar les sensacions percebudes per l’estudiant durant la simulació del cas. Valorar l’actitud d el’estudiant en relació a la incorporació de l’evidència científica per una millora en la pràctica clínica. Avaluar el grau de dificultat manifestat per l’estudiant en relació al procés de documentació. Avaluar la idonietat de l’argumentació i la decisió de l’estudiant a la pregunta formulada en el cas clínic. Metodologia: L’assignatura d’Infermeria Medicoquirúrgica. Adult I del Departament d’Infermeria de la Universitat de Vic, va iniciar una experiència d’aprenentatge basat en la resolució de problemes, amb estudiants de 2on curs. Les professores responsables dels seminaris van realitzar una avaluació de l’experiència a través d’una enquesta. Aquesta es responia al cap d’un mes de la simulació al laboratori, quan es contrastaven els resultats obtinguts en aquesta entre professores i estudiants després de visualitzar la gravació feta durant el mateix. En el context del seminari de simulació de casos, es va introduir una pregunta/problema, a partir de la que els estudiants, en grup, havien de documentar-se amb el suport d’una guia. Per valorar l’actitud davant aquesta pregunta/problema es va dissenyar un qustionari tipus Likert. L’avaluació del grau de dificultat s’ha registrat a través d’unes escales de puntuació. Per a l’avaluació de la decisió presa, es van valorar les síntesis resum entregades en els treballs escrits pels diferents grups. Resultats: La realització de la simulació en el laboratori va ser avaluada per un alt percentatge d’estudiants (68,8%) amb puntuacions entre 6 i 8 mentre que un 26,6% la van situar en tre 9 i 10, només un 4,7 % la van puntuar amb 5. La integració del model d’infermeria va ser valorada pel 86% amb una puntuació entre 7 i 10. La valoració global de la simulació va ser qualificada pels estudiants amb una puntuació de 8 (34,4%) seguida d’un 28,1% amb una consideració de 7. Un 7,2% van puntuar entre 9 i 10. El 93,3% van assegurar que conèixer les fonts documentals els serviria per millorar l’assistència, el 86,7% esperen obtenir arguments sòlids respecte les seves desicions si la documentació consultada és de qualitat. Un 77,8% dels estudiants consideren estar més satisfets al saber incorporar la presa de decisions basada en evidències. Respecte el grau de dificultat en el procés de documentació la dificultat més gran la presenten en com buscar en les bases de dades de referències bibliogràfiques. Conclusions: L’aprenentatge dels estudiants a través de la simulació de casos és una estratègia vàlida que l’estudiant valora positivament al mateix temps que permet desenvolupar habilitats per a la pràctica professional. L’estratègia docent dissenyada per integrar les evidències en la presa de decisions es considera positiva, no obstant, després d’analitzar els resultats, s’han de modificar alguns aspectes per a la seva millora; tutoritzar per a millorar el procés de documentació i incidir més en la crítica i reflexió, de manera que les troballes de la investigació siguin canalitzades cap a la pràctica.

lntroducció de tècniques d'aprenentatge col·laboratiu en I'àmbit de bases de dades amb el suport de les tecnologies de la informació

Els canvi recents en els plans d’estudis de la UPC i la UOC tenen en compte el nou espai europeu d’educació superior (EEES). Una de les conseqüències directes a aquests canvis es la necessitat d'aprofitar i optimitzar el temps dedicat a les activitats d'aprenentatge que requereixen la participació activa de l’estudiant i que es realitzen de manera continuada durant el semestre. A més, I'EEES destaca la importància de les pràctiques, les relacions interpersonals i la capacitat per treballar en equip, suggerint la reducció de classes magistrals i l’augment d’activitats que fomentin tant el treball personal de l’estudiant com el cooperatiu. En l’àmbit de la docència informàtica d’assignatures de bases de dades el problema és especialment complex degut a que els enunciats de les proves no acostumen a tenir una solució única. Nosaltres hem desenvolupat una eina anomenada LEARN-SQL, l’objectiu de la qual és corregir automàticament qualsevol tipus de sentència SQL (consultes, actualitzacions, procediments emmagatzemats, disparadors, etc.) i discernir si la resposta aportada per l’estudiant és o no és correcta amb independència de la solució concreta que aquest proposi. D’aquesta manera potenciem l’autoaprenentatge i l’autoavaluació, fent possible la semi-presencialitat supervisada i facilitant l’aprenentatge individualitzat segons les necessitats de cada estudiant. Addicionalment, aquesta eina ajuda als professors a dissenyar les proves d’avaluació, permetent també la opció de revisar qualitativament les solucions aportades pels estudiants. Per últim, el sistema proporciona ajuda als estudiants per a que aprenguin dels seus propis errors, proporcionant retroalimentació de qualitat.

L'aprenentatge basat en problemes (PBL) en la regulació del metabolisme. Desenvolupament del portal per a l'intercanvi d'experiències en PBL en ciències biomèdiques

L’aprenentatge basat en problemes està en fase experimental en tot el món i és objecte d’anàlisi i reflexió en moltes reunions internacionals. Tanmateix, no hi ha massa feina feta en aquesta direcció en el nostre camp més proper. Hem elaborat problemes per l’aprenentatge de la Regulació del Metabolisme i els hem incorporat a un porta virtual (http://www.ub.edu/GID-BBM). La finalitat d’aquesta estratègia és que mitjançant l’aprenentatge basat en problemes reals o simulacions de problemes reals s’aconsegueixi motivar l’alumnat a treballar de forma continuada durant tot el curs. La millora dels resultats acadèmics haurà de ser la conseqüència lògica d’aquest treball. La finalitat última del projecte que hem desenvolupat és preparar l’alumnat per la seva futura activitat professional a on serà molt important i valorat la seva capacitat de resposta davant de diferents problemes

El joc del TERCETI : una unitat didàctica multimèdia sobre GNU/LINUX amb suport DVB-MHP i SCORM.

Fent ús del programari lliure s'ha generat la unitat didàctica del joc del terceti per a la televisió digital interactiva i s'ha desada en format SCORM. La facilitat d'ús del comandament a distància fa possible practicar un tipus de t-learning fonamentat en l'edutainment (education+entertaiment) i provoca que el teleespectador passiu passi a ser un "teleusuari" més actiu.

Aprendizagem baseada em Jogos Digitais Entrevistas com professores que utilizam jogos digitais em suas práticas educativas

In contrast to other media like TV or cinema, digital games are unique and different because they offer a persuasive rhetoric. This investigation introduces the cases of two primary school teachers who use digital games as one of their teaching methods. Both cases are multimodal and show the teacher’s position in education. This work also explores the challenges faced by teachers as instructors, and the application of digital games in modern classes.From an ethnographic view, gathering information techniques are used, such as documentary analysis and interviews in order to collect data about each case with two teachers from the province of Barcelona. The obtained results raise important questions: what is the main role of a teacher using digital games in class, how teachers participate in learning based on digital games and how digital games are developed and combined with other teaching methodologies. The conclusions obtained by this research let us understand the reason why using digital games in class allows the students to learn and keep their motivation: digital games stimulate them so they can establish a personal connection.

Investigating independent language learning in classroom-based EFL Learners

La recerca efectuada sobre les estratègies d’aprenentatge de llengües ha demostrat que els aprenents que utilitzen estratègies metacognitives (planificació, revisió i avaluació) desenvolupen estratègies cognitives més eficaces (Anderson, 2002). Aquest article descriu les activitats que 43 estudiants de llengua estrangera de la Universitat de Vic van emprendre de forma independent i dedueix les estratègies metacognitives que van utilitzar sense cap formació prèvia en estratègies. Els estudiants van completar un dossier on expressaven les necessitats d’aprenentatge, la planificació i supervisió de les activitats i finalment l’avaluació de l’aprenentatge que havien portat a terme de manera independent fora de les hores lectives. La primera fase de l’anàlisi de les dades revela que, tot i que els estudiants foren capaços d’expressar les necessitats d’aprenentatge en general, la formulació d’objectius i la supervisió de les activitats fou escassa. La discussió gira entorn de la formació dels estudiants de llengües estrangeres en estratègies metacognitives i la integració de l’aprenentatge autònom dins el currículum docent.

PERSONAL(ONTO) : Personalizing the Learning Process in Virtual Environments by means of Adaptive Formative Itineraries based on Reusable Learning Objects and Ontologies TIN2006-15107-C02

Personalization in e-learning allows the adaptation of contents, learning strategiesand educational resources to the competencies, previous knowledge or preferences of the student. This project takes a multidisciplinary perspective for devising standards-based personalization capabilities into virtual e-learning environments, focusing on the conceptof adaptive learning itinerary, using reusable learning objects as the basis of the system and using ontologies and semantic web technologies.

Using problem-based learning for introducing producer theory and market structure in intermediate microeconomics

This paper shows how instructors can use the problem‐based learning method to introduce producer theory and market structure in intermediate microeconomics courses. The paper proposes a framework where different decision problems are presented to students, who are asked to imagine that they are the managers of a firm who need to solve a problem in a particular business setting. In this setting, the instructors’ role isto provide both guidance to facilitate student learning and content knowledge on a just‐in‐time basis

A behavior-based scheme using reinforcement learning for autonomous underwater vehicles

This paper presents a hybrid behavior-based scheme using reinforcement learning for high-level control of autonomous underwater vehicles (AUVs). Two main features of the presented approach are hybrid behavior coordination and semi on-line neural-Q_learning (SONQL). Hybrid behavior coordination takes advantages of robustness and modularity in the competitive approach as well as efficient trajectories in the cooperative approach. SONQL, a new continuous approach of the Q_learning algorithm with a multilayer neural network is used to learn behavior state/action mapping online. Experimental results show the feasibility of the presented approach for AUVs

Policy gradient based Reinforcement Learning for real autonomous underwater cable tracking

This paper proposes a field application of a high-level reinforcement learning (RL) control system for solving the action selection problem of an autonomous robot in cable tracking task. The learning system is characterized by using a direct policy search method for learning the internal state/action mapping. Policy only algorithms may suffer from long convergence times when dealing with real robotics. In order to speed up the process, the learning phase has been carried out in a simulated environment and, in a second step, the policy has been transferred and tested successfully on a real robot. Future steps plan to continue the learning process on-line while on the real robot while performing the mentioned task. We demonstrate its feasibility with real experiments on the underwater robot ICTINEU AUV

Curriculum sequencing for an e-learning system based on learning styles

This work shows the use of adaptation techniques involved in an e-learning system that considers students' learning styles and students' knowledge states. The mentioned e-learning system is built on a multiagent framework designed to examine opportunities to improve the teaching and to motivate the students to learn what they want in a user-friendly and assisted environment