Formação de grupos colaborativos em um ambiente multiagente interativo de aprendizagem na internet : um estudo de caso utilizando sistemas multiagentes e algoritmos genéticos

Este texto apresenta a tese de doutorado em Ciência da Computação na linha de pesquisa de Inteligência Artificial, dentro da área de IAD – Inteligência Artificial Distribuída (mais especificamente os Sistemas Multiagentes – SMA). O trabalho aborda a formação de grupos colaborativos em um ambiente multiagente interativo de aprendizagem na web, através da utilização de técnicas de Inteligência Artificial. O trabalho apresenta a definição e implementação de uma arquitetura de agentes modelados com algoritmos genéticos, integrada a um ambiente colaborativo de aprendizagem, o TelEduc. Inicialmente faz-se um breve estudo sobre as áreas envolvidas na tese: Informática na Educação, Educação a Distância, Inteligência Artificial, Inteligência Artificial Distribuída e Inteligência Artificial Aplicada à Educação. Abordam-se, também, as áreas de pesquisa que abrangem os Sistemas Multiagentes e os Algoritmos Genéticos. Após este estudo, apresenta-se um estudo comparativo entre ambientes de ensino e aprendizagem que utilizam a abordagem de agentes e a arquitetura proposta neste trabalho. Apresenta-se, também, a arquitetura de agentes proposta, integrada ao ambiente TelEduc, descrevendo-se o funcionamento de cada um dos agentes e a plataforma de desenvolvimento. Finalizando o trabalho, apresenta-se o foco principal do mesmo, a formação de grupos colaborativos, através da implementação e validação do agente forma grupo colaborativo. Este agente, implementado através de um algoritmo genético, permite a formação de grupos colaborativos seguindo os critérios estabelecidos pelo professor. A validação do trabalho foi realizada através de um estudo de caso, utilizando o agente implementado na formação de grupos colaborativos em quatro turmas de cursos superiores de Informática, na Região Metropolitana de Porto Alegre, em disciplinas que envolvem o ensino de programação de computadores.

Editor distribuído de manipulação colaborativa de documentos diagramáticos

Este trabalho apresenta um framework para editores distribuídos de manipulação colaborativa de documentos diagramáticos (FreDoc). FreDoc fornece um conjunto de classes que propicia um ambiente distribuído para edição colaborativa de diagramas de duas dimensões. Ele é constituído de 4 pacotes de classes: 1) de controle de acesso; 2) de controle de edição; 3) formas geométricas básicas; e 4) editor distribuído. Além disso, é apresentado um estudo sobre mecanismos para construção de editores distribuídos. Editores distribuídos são ferramentas úteis no processo de criação de documentos em um ambiente colaborativo tal como a World Wide Web. O uso de editores distribuídos torna o processo de colaboração mais rápido, pois o colaborador participa ativamente do processo de construção através da inserção de anotações que. Estas anotações podem ser aceitas ou rejeitadas total ou parcialmente pelo ou coordenador. Por fim, é descrito um protótipo, o FreDocUML, desenvolvido para testar a aplicação do framewrok FreDoc, mostrando um processo colaborativo de edição de diagrama de classes na notação UML é descrito.

Modelagem e implementação da interface para apresentação de comportamentos animados e emotivos de um agente pedagógico animado

A popularização da Internet e o crescimento da educação à distância tornaram possível a criação de softwares e cursos à distância, disponíveis na WWW. Atualmente, a Inteligência Artificial (IA) vem sendo utilizada para aumentar a capacidade de ambientes de educação à distância, diminuindo a desistência pela falta de estímulos externos e de interação entre colegas e professores. Este trabalho encontra-se inserido no ambiente colaborativo suportado por computador, definido no projeto “Uma Proposta de Modelo Computacional de Aprendizagem à Distância Baseada na Concepção Sócio-Interacionista de Vygotsky” chamado MACES (Multiagent Architecture for an Collaborative Educational System). Sua principal proposta, como parte do projeto do grupo, é desenvolver e implementar a interface animada do personagem para os agentes pedagógicos animados Colaborativo e Mediador que operam no ambiente de aprendizado colaborativo proposto pelo grupo. O personagem desenvolvido chama-se PAT (Pedagogical and Affective Tutor). A interface do personagem foi desenvolvida em Java, JavaScript e usa o Microsoft Agent para a movimentação. O Resin 2.1.6 (semelhante ao Tomcat que também foi usado de teste) é o compilador de servlet usado na execução de Java Servlet’s e tecnologias jsp – que monta páginas HTML dinamicamente. Esta montagem é feita no servidor e enviada para o browser do usuário. Para definir a aparência do personagem foram feitas entrevistas com pedagogas, psicólogas, psicopedagogas e idéias tiradas de entrevistas informais com profissionais que trabalham com desenho industrial, propaganda, cartoon e desenho animado. A PAT faz parte da interface do MACES e promove a comunicação entre esse ambiente e o usuário. Portanto, acredita-se que a PAT e os recursos da Inteligência artificial poderão aumentar a capacidade de ambientes de educação à distância, tornando-os mais agradáveis, assim como diminuir a desistência pela falta de estímulos externos e de interação com colegas e professores.

Logger : agente de colaboração em um ambiente de aprendizagem utilizando software livre no apoio à educação a distância

O Ensino Colaborativo suportado por Computador, conhecido por CSCL (Computer Supported Collaborative Learning), utiliza-se de uma metodologia de ensino em que os alunos trocam idéias sobre assuntos que foram previamente pesquisados. O professor tem a função de moderador onde incentiva e orienta os alunos no processo de aprendizagem através da criação de cenários para motivação dos mesmos, sugerindo artigos e direcionando-os para os pontos mais importantes de cada assunto. Entretanto, para que se possa buscar uma interação apropriada entre o aluno e o ambiente de aprendizagem, se faz necessária à utilização de ferramentas que propiciem um maior controle sobre o sistema, permitindo assim, a monitoração das tarefas executadas pelo usuário, podendo direcioná-lo de forma correta na busca do aprendizado interativo. Busca-se, através deste trabalho, subsidiar o estudo de Lachi, permitindo a monitoração das ações através de um agente de colaboração, nos horários de aulas prédeterminados e fora destes horários, mantendo informações sobre a freqüência das interações realizadas e permitindo uma melhor orientação pelo responsável das atividades a serem executadas pelos alunos, através da captura das conversações realizadas num ambiente de Educação a Distância que utiliza Software Livre, o qual como resultado final proporcionará a análise das conversações com aplicação de um algoritmo de best search pelo professor, das ações dos participantes, no qual foi proposto por Lachi e agora implementamos parcialmente.