Providing Adaptation for an Adaptive Hypermedia System

O ensino à distância cresceu consideravelmente nos últimos anos e a tendência é para que continue a crescer em anos vindouros. No entanto, enquanto que a maioria das plataformas de ensino à distância utilizam a mesma abordagem de ensino para todos os utilizadores, os estudantes que as usam são na realidade pessoas de diferentes culturas, locais, idades e géneros, e que possuem diferentes níveis de educação. Ao contrário do ensino à distância tradicional, os sistemas de hipermédia adaptativa educacional adaptam interface, apresentação de conteúdos e navegação, entre outros, às características, necessidades e interesses específicos de diferentes utilizadores. Apesar da investigação na área de sistemas de hipermédia adaptativa já estar bastante desenvolvida, é necessário efetuar mais desenvolvimento e experimentação de modo a determinar quais são os aspetos mais eficazes destes sistemas e avaliar o seu sucesso. A Plataforma de Aprendizagem Colaborativa da Matemática (PCMAT) é um sistema de hipermédia adaptativa educacional com uma abordagem construtivista, que foi desenvolvido com o objetivo de contribuir para a investigação na área de sistemas de hipermédia adaptativa. A plataforma avalia o conhecimento do utilizador e apresenta conteúdos e atividades adaptadas às características e estilo de aprendizagem dominante de estudantes de matemática do segundo ciclo. O desenvolvimento do PCMAT tem também o propósito de auxiliar os alunos Portugueses com a aprendizagem da matemática. De acordo com o estudo PISA 2012 da OCDE [OECD, 2014], o desempenho dos alunos Portugueses na área da matemática melhorou em relação à edição anterior do estudo, mas os resultados obtidos permanecem abaixo da média da OCDE. Por este motivo, uma das finalidades deste projeto é desenvolver um sistema de hipermédia adaptativa que, ao adequar o ensino da matemática às necessidades específicas de cada aluno, os assista com a aquisição de conhecimento. A adaptação é efetuada pelo sistema usando a informação constante no modelo do utilizador para definir um grafo de conceitos do domínio específico. Este grafo é adaptado do modelo do domínio e utilizado para dar resposta às necessidades particulares de cada aluno. Embora a trajetória inicial seja definida pelo professor, o percurso percorrido no grafo por cada aluno é determinado pela sua interação com o sistema, usando para o efeito a representação do conhecimento do aluno e outras características disponíveis no modelo do utilizador, assim como avaliação progressiva. A adaptação é conseguida através de alterações na apresentação de conteúdos e na estrutura e anotações das hiperligações. A apresentação de conteúdos é alterada mostrando ou ocultando cada um dos vários fragmentos que compõe as páginas dum curso. Estes fragmentos são compostos por diferentes objetos de aprendizagem, tais como exercícios, figuras, diagramas, etc. As mudanças efetuadas na estrutura e anotações das hiperligações têm o objetivo de guiar o estudante, apontando-o na direção do conhecimento mais relevante e mantendo-o afastado de informação inadequada. A escolha de objectos de aprendizagem adequados às características particulares de cada aluno é um aspecto essencial do modelo de adaptação do PCMAT. A plataforma inclui para esse propósito um módulo responsável pela recomendação de objectos de aprendizagem, e um módulo para a pesquisa e recuperação dos mesmos. O módulo de recomendação utiliza lógica Fuzzy para converter determinados atributos do aluno num conjunto de parâmetros que caracterizam o objecto de aprendizagem que idealmente deveria ser apresentado ao aluno. Uma vez que o objecto “ideal” poderá não existir no repositório de objectos de aprendizagem do sistema, esses parâmetros são utilizados pelo módulo de pesquisa e recuperação para procurar e devolver ao módulo de recomendação uma lista com os objectos que mais se assemelham ao objecto “ideal”. A pesquisa é feita numa árvore k-d usando o algoritmo k-vizinhos mais próximos. O modelo de recomendação utiliza a lista devolvida pelo módulo de pesquisa e recuperação para seleccionar o objecto de aprendizagem mais apropriado para o aluno e processa-o para inclusão numa das páginas Web do curso. O presente documento descreve o trabalho desenvolvido no âmbito do projeto PCMAT (PTDS/CED/108339/2008), dando relevância à adaptação de conteúdos.

A hybrid case adaptation approach for case-based reasoning

Case-Based Reasoning is a methodology for problem solving based on past experiences. This methodology tries to solve a new problem by retrieving and adapting previously known solutions of similar problems. However, retrieved solutions, in general, require adaptations in order to be applied to new contexts. One of the major challenges in Case-Based Reasoning is the development of an efficient methodology for case adaptation. The most widely used form of adaptation employs hand coded adaptation rules, which demands a significant knowledge acquisition and engineering effort. An alternative to overcome the difficulties associated with the acquisition of knowledge for case adaptation has been the use of hybrid approaches and automatic learning algorithms for the acquisition of the knowledge used for the adaptation. We investigate the use of hybrid approaches for case adaptation employing Machine Learning algorithms. The approaches investigated how to automatically learn adaptation knowledge from a case base and apply it to adapt retrieved solutions. In order to verify the potential of the proposed approaches, they are experimentally compared with individual Machine Learning techniques. The results obtained indicate the potential of these approaches as an efficient approach for acquiring case adaptation knowledge. They show that the combination of Instance-Based Learning and Inductive Learning paradigms and the use of a data set of adaptation patterns yield adaptations of the retrieved solutions with high predictive accuracy.

Modeling and validating dynamic adaptation

This paper discusses preliminary work on modeling and validation dynamic adaptation. The proposed approach is on the use of aspect-oriented modeling (AOM) and models at runtime. Our approach covers design and runtime phases. At design-time, a base model and different variant architecture models are designed and the adaptation model is built. Crucially, the adaptation model includes invariant properties and constraints that allow the validation of the adaptation rules before execution. During runtime, the adaptation model is processed to produce a correct system configuration that can be executed.

PCMAT, an adaptive learning platform

This paper is about PCMAT, an adaptive learning platform for Mathematics in Basic Education schools. Based on a constructivist approach, PCMAT aims at verifying how techniques from adaptive hypermedia systems can improve e-learning based systems. To achieve this goal, PCMAT includes a Pedagogical Model that contains a set of adaptation rules that influence the student-platform interaction. PCMAT was subject to a preliminary testing with students aged between 12 and 14 years old on the subject of direct proportionality. The results from this preliminary test are quite promising as they seem to demonstrate the validity of our proposal.

Recomendações personalizadas de alunos em sistemas de hipermédia adaptativa educacional usando Data Mining

O aumento de tecnologias disponíveis na Web favoreceu o aparecimento de diversas formas de informação, recursos e serviços. Este aumento aliado à constante necessidade de formação e evolução das pessoas, quer a nível pessoal como profissional, incentivou o desenvolvimento área de sistemas de hipermédia adaptativa educacional - SHAE. Estes sistemas têm a capacidade de adaptar o ensino consoante o modelo do aluno, características pessoais, necessidades, entre outros aspetos. Os SHAE permitiram introduzir mudanças relativamente à forma de ensino, passando do ensino tradicional que se restringia apenas ao uso de livros escolares até à utilização de ferramentas informáticas que através do acesso à internet disponibilizam material didático, privilegiando o ensino individualizado. Os SHAE geram grande volume de dados, informação contida no modelo do aluno e todos os dados relativos ao processo de aprendizagem de cada aluno. Facilmente estes dados são ignorados e não se procede a uma análise cuidada que permita melhorar o conhecimento do comportamento dos alunos durante o processo de ensino, alterando a forma de aprendizagem de acordo com o aluno e favorecendo a melhoria dos resultados obtidos. O objetivo deste trabalho foi selecionar e aplicar algumas técnicas de Data Mining a um SHAE, PCMAT - Mathematics Collaborative Educational System. A aplicação destas técnicas deram origem a modelos de dados que transformaram os dados em informações úteis e compreensíveis, essenciais para a geração de novos perfis de alunos, padrões de comportamento de alunos, regras de adaptação e pedagógicas. Neste trabalho foram criados alguns modelos de dados recorrendo à técnica de Data Mining de classificação, abordando diferentes algoritmos. Os resultados obtidos permitirão definir novas regras de adaptação e padrões de comportamento dos alunos, poderá melhorar o processo de aprendizagem disponível num SHAE.

Tutor Inteligente para o Ensino em Medicina

O objectivo deste trabalho consistiu no desenvolvimento de um protótipo que possibilita a adaptação do conteúdo disponibilizado de acordo com as características pessoais e psicológicas do aluno, aplicado no ensino da Medicina, nomeadamente na componente de Desenho de Estudos da disciplina de Introdução à Medicina. Para o protótipo desenvolvido foi definida uma arquitectura constituída por três componentes: um Modelo de Aluno que engloba as características pessoais e psicológicas do aluno, um Modelo de Domínio constituído por um grafo de conceitos e um Modelo Pedagógico formado pelas regras de adaptação e mecanismos de interação utilizados para obter uma solução adaptativa. Os diferentes componentes desenvolvidos para este protótipo permitem que este apresente as seguintes funcionalidades: Acesso ao conceito adequado, tendo em consideração o nível de conhecimento do aluno; Visualização de conte udos adequados ao estilo de aprendizagem do aluno; Adaptação do percurso do aluno de acordo com os resultados obtidos; Atualização das preferências de aprendizagem, com base no comportamento demonstrado pelo aluno na interação com o sistema. A primeira versão da ferramenta j a foi implementada. No entanto ainda será realizada a avaliação do protótipo em ambiente de aprendizagem, com a maior brevidade possível.

Accessibility-by-design: a framework for delivery-context-aware personalised media content re-purposing

This paper describes a framework architecture for the automated re-purposing and efficient delivery of multimedia content stored in CMSs. It deploys specifically designed templates as well as adaptation rules based on a hierarchy of profiles to accommodate user, device and network requirements invoked as constraints in the adaptation process. The user profile provides information in accordance with the opt-in principle, while the device and network profiles provide the operational constraints such as for example resolution and bandwidth limitations. The profiles hierarchy ensures that the adaptation privileges the users' preferences. As part of the adaptation, we took into account the support for users' special needs, and therefore adopted a template-based approach that could simplify the adaptation process integrating accessibility-by-design in the template.

Adaptation and Localization of Open Source ERPs - The case of Parties in OFBiz

O software tem vindo a tornar-se uma parte importante de qualquer empresa, cobrindo várias áreas funcionais, tais como manufaturação, vendas ou recursos humanos. O facto de uma empresa possuir um software capaz de ligar todas ou a maior parte das suas áreas funcionais e de acomodar as suas regras de negócio permite que estas tenham acesso a dados em tempo real nos quais se podem basear para tomar decisões. Estes tipos de software podem ser categorizados como Enterprise resource planning (ERP). Tendo em conta que estes tipos de software têm um papel importante dentro de uma empresa, a aquisição dos mesmos é algo que deve ser bem estudado. As grandes empresas normalmente optam pela aquisição de soluções comerciais uma vez que estas tendem a ter mais funcionalidades, maior suporte e certificações. Os ERPs comerciais representam, no entanto, um esforço elevado para que a sua compra possa ser feita, o que limita a possibilidade de aquisição dos mesmos por parte de pequenas ou médias empresas. No entanto, tal como acontece com a maior parte dos tipos de software, existem alternativas open-source. Se nos colocássemos na posição de uma pequena empresa, a tentar iniciar o seu negócio em Portugal, que tipo de ERP seria suficiente para os nossos requisitos? Teríamos que optar por comprar uma solução comercial, ou uma solução open-source seria suficiente? E se optássemos por desenvolver uma solução à medida? Esta tese irá responder a estas questões focando-se apenas num dos componentes base de qualquer ERP, a gestão de entidades. O componente de gestão de entidades é responsável por gerir todas as entidades com as quais a empresa interage abrangindo colaboradores, clientes, fornecedores, etc. A nível de funcionalidades será feita uma comparação entre um ERP comercial e um ERP open-source. Como os ERPs tendem a ser soluções muito genéricas é comum que estes não implementem todos os requisitos de um negócio em particular, como tal os ERPs precisam de ser extensíveis e adaptáveis. Para perceber até que ponto a solução open-source é extensível será feita uma análise técnica ao seu código fonte e será feita uma implementação parcial de um gerador de ficheiros de auditoria requerido pela lei Portuguesa, o SAF-T (PT). Ao estudar e adaptar a solução open-source podemos especificar o que teria que ser desenvolvido para podermos criar uma solução à medida de raiz.

Evaluation of professional knowledge and attitudes on dementia patient care: a trans-cultural adaptation of an evaluation instrument

Objective To describe the trans-cultural adaptation of the evaluation instrument entitled Atenció Sanitària de Les Demències: la visió de L' Atenció Primarià from Catalan into versions in Portuguese for doctors and nurses. This study evaluates the knowledge and perspectives of these professionals in their treatment of patients diagnosed with dementia in cases of primary care. Method The adaptation followed internationally accepted rules, which include the following steps: translation, synthesis, back-translation, revision by a committee of specialists, and a test run with 35 practicing doctors and 35 practicing nurses in Brazil's Family Health Strategy (Estratégia Saúde da Família, or ESF in Portuguese). Results The translation, synthesis, and back-translation steps were performed satisfactorily; only small adjustments were required. The committee of specialists verified the face validity in the version translated into Portuguese, and all of the items that received an agreement score lower than 80% during the initial evaluation were revised. In the test run, the difficulties presented by the health care professionals did not reach 15% of the sample, and therefore, no changes were made. Conclusion The Portuguese translation of the instrument can be considered semantically, idiomatically, culturally, and conceptually equivalent to the original Catalan version and is, therefore, appropriate for use in Brazil.

Nordic alcohol policy in Europe: the adaptation of Finland’s, Sweden’s and Norway’s alcohol policies to a new policy framework, 1994-2013

The purpose of this thesis is to study how and to which extent Finland, Sweden and Norway have adapted their alcohol policies to the framework imposed to them by the EU and the European Economic Area (EEA) since the mid-1990s. This is done by studying the underlying mechanisms that have influenced the formation of alcohol policy in the Nordic countries in that period. As a part of this analysis main differences in alcohol policies and alcohol consumption between the three countries are assessed and the phenomenon of cross-border trade with alcohol is discussed. The study examines also the development of Finnish, Norwegian and Swedish alcohol policies between 1994 and 2012 and compares the Nordic alcohol policies with other alcohol policies in Europe as the situation was in 2012. The time frame of the study spans from the mid-1990s to the end of 2013 and is divided into three phases. Studying the role of the Europeanisation process on the formation of alcohol policies has a key role in the analysis. Besides alcohol policies, the analyses comprise the development of alcohol consumption and cross-border trade with alcohol. In addition, a quantitative scale constructed to measure the strictness of alcohol policies is utilised in the analyses. The results from the scale are used to substantiate the qualitative analysis and to test whether the stereotypical view of a strict Nordic alcohol policy is still true. The results from the study clearly corroborate earlier findings on the significance of Europeanisation and the Single Market for the development of alcohol policies in the Nordic countries. Free movement of goods and unhindered competition have challenged the principle of disinterest and enabled private profit seeking in alcohol trade. The Single Market has also contributed to the increase in availability of alcohol and made it more difficult for the Nordic EU member states to maintain restrictive alcohol policies. All in all, alcohol policies in the Nordic countries are more liberal in 2013 than they were in 1994. Norway, being outside the EU has, however, managed to maintain a stricter alcohol policy than Finland and Sweden. Norway has also been spared from several EU directives that have affected Finland and Sweden, the most remarkable being the abolishment of the travellers’ import quotas for alcohol within the EU. Due to its position as a non-EU country Norway has been able to maintain high alcohol taxes without being subjected to a ”race to the bottom” regarding alcohol taxes the same way as Finland and Sweden. Finland distinguishes as the country that has liberalised its alcohol policy most during the study period. The changes in alcohol policies were not only induced by Europeanisation and the Single Market, but also by autonomous decision-making and political processes in the individual countries. Furthermore, the study shows that alcohol policy measures are implemented more widely in Europe than before and that there is a slow process of convergence going on regarding alcohol policy in Europe. Despite this, alcohol policies in the Nordic countries are still by far the strictest in all of Europe. From a Europeanisation perspective, the Nordic countries were clearly on the receiving end during the first two study phases (1994–2007), having more to adjust to rules from the EU and the Single Market than having success in uploading and shaping alcohol policy on the European and international field. During the third and final study phase (2008–2013), however, the Nordic countries have increasingly succeeded in contributing to shape the alcohol policy arena in the EU and also more widely through the WHOs global alcohol strategy. The restrictive Nordic policy tradition on which the current alcohol policies in Finland, Sweden and Norway were built on has still quite a solid evidence base. Although the basis of the restrictive alcohol policy has crumbled somewhat during the past twenty years and the policies have become less effective, nothing prevents it from being the base for alcohol policy in the Nordic countries even in the long term. In the future, all that is needed for an effective and successful alcohol policy is a solid evidence base, enough political will and support from the general public.

Personnalisation et adaptation d’environnement multimédia pédagogique : le cas de ScienceEnJeu

La personnalisation et l'adaptation d'environnement multimédia pédagogique a pour but de favoriser l'intégration d'application web de formation en fonction de la personnalité de l'apprenant, de sa progression, de ses préférences et de son contexte d'application. Le contrôle de certaines de ces options doit être donné à l'enseignant afin de pouvoir suivre la progression de ses étudiants, de prescrire des activités complémentaires en ce qui est fait en classe et de gérer ses groupes. Nous avons participé au développement et à l'évaluation d'une application pour appuyer le suivi des activités et donner du soutien aux apprenants dans un environnement pédagogique disponible gratuitement en ligne pour l'apprentissage des sciences nommé ScienceEnJeu. ScienceEnJeu est un environnement où l'apprenant peut explorer différents mondes d'apprendre le contenu, comme les mathématiques, l'écologie, la physique, la génomique, etc. Notre système utilise une base de données qui se construit en fonction de conditions comme les activités des utilisateurs dans le jeu et offre la possibilité de lier les activités du jeu à des structures de concepts issues du programme du Ministère de l'éducation de loisirs et du sport (MELS). Une interface permet aux parents ou à l'enseignant de visualiser la progression dans l'environnement d'un étudiant et / ou d'un groupe, voir le modèle de l'élève de superposition sur la structure des activités et des structures de concepts. L'enseignant peut chercher une activité liée à des concepts particuliers et la définir comme une tâche pour son groupe d'étudiants selon un calendrier. Un système de soutien personnalisé fondé sur des règles y est aussi intégré. Ces règles sont des stratégies de soutien construites en fonction de différents paramètres du contexte de l'activité, des préférences de style d'apprentissage de l'élève et de l'aide précédente. De par ces règles, différents avatars animés peuvent être affichés avec des messages qui sont écrits pour soutenir la motivation des élèves selon leur personnalité d'apprenant.

If we call them, will they change? Feasibility of a telephone adaptation of motivational interviewing aimed at parents to reduce television time among 2nd and 4th grade children

Television viewing is a sedentary behavior that is modifiable. Reducing media-related behaviors via parent-focused interventions may hold promise for decreasing childhood obesity. This feasibility study examines a novel parent-centered brief telephone-delivered Motivational Enhancement Interview (MEI) to encourage parents of 2nd and 4th graders to set a rules limiting TV time or remove the TV from the child's bedroom. This quasi-experimental sub-study was part of the larger CATCH: En Vivo pilot study conducted in a Hispanic population in the Texas Rio Grande Valley. Parents in the MEI condition were contacted via telephone and encouraged to meet the American Academy of Pediatrics (AAP) recommended 2 hours per day or less of TV. Unconditional logistic regression was used to analyze the data. At post-test, 85% of parents of 4th graders in the MEI group (compared to 71% at pre-test) reported having a rule limiting TV time. The adjusted odds ratio for the MEI group compared to the control group was 3.88, 95% CI (0.72-20.99). At pre-test, 63.16% of 2nd graders had a television in their bedrooms. The 2nd grade MEI intervention reduced that number to 41.03% (OR=0.25, 95%CI (0.08-0.82)). This first look at using MEI to target parents of children to modify TV behavior presents evidence on a promising strategy for modifying children's home media environment and warrants further investigation. ^