Adaptación dinámica al usuario en un sistema de enseñanza mediante aprendizaje por refuerzo

Uno de los mayores problemas de los sistemas de educación a distancia es su dificultad para facilitar una enseñanza personalizada. Los Sistemas de Educación Adaptativos e Inteligentes en Web (SEAIS) aplican técnicas de inteligencia artificial con el objetivo de adaptar su contenido a los estudiantes. Estos sistemas tienen problemas para definir políticas pedagógicas efectivas. La investigación tiene como objetivo definir el problema de soporte adaptativo a la navegación a través del contenido del sistema y de presentación de dicho contenido como un problema de Aprendizaje por Refuerzo. Al aplicar este modelo, el sistema puede aprender la mejor política pedagógica para cada estudiante.. En primer lugar, se revisa el estado de la cuestión. En segundo lugar, se define el problema de Soporte Adaptativo a la Navegación de los SEAIS como un problema de Aprendizaje por Refuerzo. A continuación, se abordan aspectos previos a la experimentación. Posteriormente se analizan los experimentos con estudiantes simulados. Después de demostrarse que la propuesta es aplicable, se valida con alumnos de la Ingeniería Técnica de Informática de Gestión y de la Ingeniería Superior en Informática. Por último, se presentan las conclusiones y aportaciones del trabajo y futuras líneas de investigación.. Se define el problema de Secuenciar y Presentar el contenido del curso en los sistemas formación a distancia como un problema de Aprendizaje por Refuerzo. Se valida la propuesta realizada. La definición aportada permite que el sistema adapte sus tácticas pedagógicas en función del estudiante..

Aprendizaje de conocimiento de control para planificación de tareas.

La investigación se centra en dos disciplinas de la Inteligencia Artificial: la planificación de tareas y el aprendizaje automático. La planificación en Inteligencia Artificial se lleva a cabo con el desarrollo de sistemas de computación capaces de resolver problemas. Estos problemas deben tener solución a través un plan, integrado por un conjunto de acciones que permitan pasar de una situación inicial a otra nueva, en que se alcancen un conjunto de metas.. Normalmente, existen varias acciones que se pueden aplicar en cada situación o estado, unas hacen posible alcanzar un estado final en que se alcanzan las metas del problema y otras no. La planificación conlleva resolver un complejo problema computacional. Se considera un problema por tamaño del espacio de búsqueda que debe explorarse. Habitualmente se define algún tipo de conocimiento o heurística que permite realizar el plan eficientemente. Por otro lado, se dice de un programa de ordenador que aprende a partir de la experiencia E, con respecto a alguna clase de tarea T y una medida de rendimiento P, si su rendimiento en las tareas T, medido mediante P, mejora con la experiencia.. Este trabajo persigue el desarrollo de sistemas de aprendizaje automático para extraer el conocimiento de control, o heurísticas, adecuado, con el objetivo de incrementar la eficiencia del ordenador. También se intenta diseñar un análisis una metodología de aprendizaje adaptable a distintos paradigmas de planificación capaz de obtener heurísticas. Como trabajos futuros se propone desarrollar la especificación de un lenguaje común de representación del conocimiento de control.

Aprendizaje por refuerzo en espacios de estados continuos.

El aprendizaje por refuerzo es un modelo de aprendizaje que permite implementar comportamientos inteligentes de forma automática. La mayor parte de la teoría del aprendizaje por refuerzo se fundamenta en la programación dinámica. La implementación tradicional de estas funciones en forma tabular no es práctica cuando el espacio de estados es muy grande, o infinito. En este caso es necesario aplicar métodos de generalización que permitan extrapolar la experiencia adquirida para un conjunto limitado de estados, a la totalidad del espacio.. Para resolver el problema mencionado se puede recurrir a dos aproximaciones. Por un lado, existen técnicas basadas en una selección adecuada de puntos significativos y, por otro, se pueden emplear los métodos basados en el desarrollo de funciones de valor con algún método supervisado de aproximación de funciones. El trabajo trata de desarrollar métodos de aprendizaje por refuerzo aplicables en dominios con espacios de estados continuos, partiendo de las dos aproximaciones mencionadas, para fundirlas en un método eficaz que permita que el aprendizaje totalmente automático.. Esta investigación facilita un nuevo método de aprendizaje por refuerzo para dominios con espacios de estados continuos (ENNC-QL). Este método permite aprender tareas en entornos de varias dimensiones con mayor eficacia y el número de parámetros que debe suministrársele es mínimo.

ComBLA : la aplicación del análisis de dominios al desarrollo de sistemas de aprendizaje asistido por ordenador.

La finalidad del presente trabajo es realizar una aportación en el campo de la enseñanza asistida por ordenador. Con este propósito, se plantea como objetivo principal formular un método para el análisis de sistemas de aprendizaje asistido por ordenador basado en la aplicación del análisis de dominios al contexto de la enseñanza asistida por ordenador. Una de las etapas más sensibles de este proceso de desarrollo, y uno de los motivos fundamentales de la calidad del producto elaborado, es la fase de análisis. El problema radica en la ausencia de herramientas adecuadas, capaces de estudiar y representar las distintas perspectivas presentes en el desarrollo de sistemas de aprendizaje asistido por ordenador. El objetivo de la presente tesis doctoral es definir un método de análisis para el desarrollo de sistemas de aprendizaje asistido por ordenador basado en la aplicación del Análisis de Dominios al campo de la Enseñanza Asistida por Ordenador. El método definido proporciona, una serie de artefactos que permitan representar adecuadamente el conocimiento de un dominio instructivo; y una secuencia de pasos que permita analizar el problema en toda su complejidad. La intención final es aumentar la sistematización del análisis, proporcionando medios que fomenten la reutilización de componentes y la integración del conocimientos de los distintos participantes en el proceso de análisis. La aplicación de distintos métodos de evaluación ha permitido probar la calidad, utilidad y eficacia de la solución para estudiar un dominio instructivo, representar el conocimiento intrínseco al mismo, y analizar un sistema de aprendizaje asistido por ordenador tomando como referencia el modelo de dominio correspondiente. Así mismo, se han podido identificar una serie de líneas de actuación que guíen posibles trabajos futuros, encaminados a incrementar la automatización del proceso de desarrollo.

Desarrollo de materiales didácticos desde una perspectiva basada en modelos.

Esta tesis doctoral, enmarcada en el área de la Enseñanza Asistida por Ordenador, está relacionada con el desarrollo de materiales didácticos, para facilitar la ejecución en los procesos educativos basados en e-Learning. El objetivo general de la tesis es definir un marco conceptual para herramientas de autoría que ayuden a los profesionales encargados del desarrollo a afrontar el proceso y a obtener materiales didácticos caracterizados por su potencial de reutilización y por servir como soportes efectivo a los procesos educativos en los que serán utilizados. El método utilizado está compuesto por cinco pasos: entrada de requisitos, selección de recursos, composición, evaluación y generación de anotaciones semánticas. Estos pasos utilizan las respuestas de los desarrolladores a un conjunto de preguntas sobre los requerimientos del material que son descritos utilizando un conjunto mínimo de elementos del modelo. Los algoritmos definidos para los cinco pasos del método permiten definir guías y mecanismos pueden ayudar a los desarrolladores en la elección de cuál es el procedimiento que deben seguir durante la etapa de selección de acuerdo con sus necesidades específicas; guías y mecanismos para la agregación e integración de los recursos en la estructura del material durante la etapa de composición; mecanismos que permiten llevar a término la evaluación del material obtenido en relación con su utilidad pedagógica y la usabilidad de su interfaz, además de facilitar las labores de rediseño en aquellos casos en que dichas cualidades no sean las adecuadas para que el material sirva de soporte efectivo a un determinado proceso educativo. La capacidad del modelo para describir de forma general y clasificar los materiales fue contrastada por medio del conjunto de pruebas realizadas con una ontología basada en el modelo y un razonador. La capacidad del método para guiar el proceso de desarrollo y la adecuación de las soluciones ofrecidas a las etapas del desarrollo: selección y composición fue comprobada en el análisis de los resultados de las encuestas de evaluación de cuatro casos prácticos en los que se utilizó el método mencionado. En este estudio se han utilizado herramientas como: RELOAD [108], CopperAuthor [49], Aloha [7]y OLAT QTI Editor [90]. Estas herramientas tienen en común la implementación técnica y exitosa de los siguientes estándares o especificaciones e-Learning: IMS LD, IMS LOM, IMS QTI o ADL SCORM. El marco conceptual propuesto por esta tesis organiza y ofrece soporte para la ejecución de las diferentes etapas del desarrollo de materiales didácticos que son potencialmente reutilizables y sirven de soporte efectivo a un determinado proceso educativo. Al analizar la generalidad de la solución propuesta se observan dos posibles tipos de su aplicación: la primera, en el desarrollo de materiales didácticos en dominios de conocimientos diferentes a Ciencias de la Computación y la segunda, en la Web Semántica para el desarrollo de artefactos estructurados de cualquier dominio de aplicación. La primera forma de aplicación será posible en los siguientes dominios: Ingeniería de Computadores, Ingeniería del Software, Sistemas de Información y Tecnologías de Información puesto son disciplinas similares al domino utilizado en la solución. La segunda forma de aplicación de la solución propuesta puede ser en la Web Semántica para obtener de manera automática o semi-automática artefactos software cuyas características generales y estructura pueda ser descritas o modeladas en formato XML.

Teoría de modelado del e-learning y aplicación a un sistema de pistas adaptativo en tutoría inteligente utilizando técnicas de web semántica.

Se trata de habilitar las mejores prácticas de enseñanza a través de las tecnologías de la información para posibilitar un aprendizaje más efectivo para los alumnos, así como proporcionar un sencillo y flexible acceso a todas las potencialidades para los profesores, al mismo tiempo que se maximiza la eficiencia y adecuación de su implementación usando las tecnologías de la información. Se define una teoría de modelado del e-learning, que por un lado aporte una visión global de modelado del e-learning; y por otro, modele de forma completa desde diferentes puntos de vista aspectos para los que se detectan carencias Otro objetivo es crear un nuevo sistema de pistas adaptativo en tutoría inteligente utilizando técnicas de Web semántica, donde se apliquen varios de los diferentes aspectos de la teoría. En esta tesis se proporciona una teoría de modelado del e-learning, que incluye una visión global sobre qué modelar y cómo hacerlo, las interrelaciones entre diferentes conceptos y elementos, una visión ideal sobre el e-learning, una propuesta de proceso de desarrollo en ciclo de vida, y un plan general de evaluación de los diferentes aspectos involucrados. Además, como parte de esta teoría, se han analizado las relaciones entre las funcionalidades de sistemas de gestión del aprendizaje y los estándares de e-learning actuales, se ha definido un nuevo modelo que extiende UML y otro basado en la especificación IMS-CP (Content Packaging) para el modelado de cursos completos en sistemas de gestión del aprendizaje, se ha contribuido en varias herramientas de autor que pueden verse como modelados en lenguaje natural de diferentes aspectos del e-learning de forma que sean sencillos de utilizar por profesores sin grandes conocimientos tecnológicos, y se ha creado una nueva teoría de reglas de adaptación personalizadas que son atómicas, reusables, intercambiables, e interoperables. Se ha definido una nueva especificación de pistas para el aprendizaje basado en problemas, que recopila funcionalidades de otros sistemas del estado del arte, pero también incluye nuevas funcionalidades basadas en ideas propias, dando una justificación pedagógica de cada aspecto. Se ha establecido un mapeo a XML, y otra representación a UML. Así mismo, se ha diseñado una herramienta de autor que permite a profesores sin grandes conocimientos tecnológicos crear los ejercicios con pistas de acuerdo con la especificación. Para poner en práctica este modelo de pistas, se ha implementado un módulo reproductor de pistas programado en python como una extesión al tutor inteligente XTutor. Este reproductor permite desplegar ejercicios con pistas que cubren los casos de la nueva especificación definida y que quedan disponibles vía Web para su uso por parte de los alumnos. También se ha diseñado una herramienta de competición innovadora para aprovechar la motivación junto con el aprendizaje basado en problemas.

El desarrollo del currículo de Historia en Bachillerato y el uso de los textos : la visión del profesorado.

Esta comunicación da cuenta de los proyectos de investigación que se están desarrollando sobre la enseñanza de la Historia en segundo de Bachillerato. Conocer qué es lo que llega a la práctica de lo planificado por el profesor y los factores, dimensiones y características que estuvieron presentes tanto en el proceso de diseño, como en el desarrollo del currículum de Historia, es un trabajo previo, necesario, imprescindible para mejorar la práctica docente. El objetivo general es conocer cómo los profesores de Historia llevan a la práctica las indicaciones normativas y legislativas y cuál es el uso que dan al libro de texto. La entrevista ha sido la técnica principal metodológica para la obtención de la información, ampliamente utilizada en ciencias sociales, para acercarse más al objeto de estudio.

El asesoramiento personal como taller de escritura.

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Centro educativo ¿organización o comunidad?

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Diversos sentidos de la palabra dolor.

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Marco histórico de la educación especial.

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Educación superior integrada.

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La pedagogía hospitalaria frente a un niño con pronóstico fatal : reflexiones en torno a la necesidad de una formación profesional específica.

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Dimensión educativa de un director de recursos humanos el desarrollo en la empresa, piedra de toque, dentro del marco de políticas de gestión y retención de RR.HH.

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Consideraciones pedagógicas sobre las habilidades sociales en el currículo de enfermería.

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