Sistemas tutores inteligentes orientados a la enseñanza para la comprensión.

Resumen tomado de la publicación. Incluye gráficos y tablas de datos

Modelo de enseñanza basada en casos : de los tutores inteligentes a los videojuegos

Los juegos crean un entorno seguro en el que practicar y aprender habilidades necesarias en la vida. Los videojuegos pueden servir como primer paso hacia la alfabetización digital. Los primeros juegos de arcade mejoran la coordinación ojo-mano, además de aumentar la agilidad mental o la creatividad.. Las mejoras del hardware incrementan la complejidad de los videojuegos, circunstancia que despierta el interés de educadores deseosos de aprovechar esta capacidad de motivación de los videojuegos para enseñar dominios más específicos, aprovechando el enriquecimiento del lenguaje que logrado por el medio. En la enseñanza de estos dominios más complejos, el modelo de aprendizaje por descubrimiento existente en los videojuegos muestra sus debilidades. Es necesario un apoyo por parte del propio sistema para guiar al estudiante. El área de la enseñanza asistida por ordenador facilita varias soluciones a este problema, aunque tienden a requerir un gran esfuerzo de autoría, de contenido o de conocimiento. En esta investigación se propone el uso del razonamiento basado en casos intensivos en conocimiento. Los casos, contenido, hacen referencia a ontologías, representaciones explícitas de conocimiento, lo que proporciona las ventajas de ambos. Los casos permiten enfrentarse con cualquier dominio de conocimiento, y la representación de éste posibilita reaprovechar una parte del esfuerzo de autoría e incluso generar fragmentos de las soluciones de forma automática.. Se demuestra que este modelo encaja perfectamente en el ciclo habitual de interacción de los videojuegos, por lo que es posible integrarlo en software de entretenimiento para aprovechar la motivación que produce en los usuarios..

Modelo de enseñanza basada en casos : de los tutores inteligentes a los videojuegos.

Los juegos permiten practicar y aprender habilidades necesarias a lo largo de la vida. Los videojuegos pueden, de la misma forma, servir a la alfabetización digital. Los juegos de arcade mejoran la coordinación entre la visión y la mano y favorecen la agilidad mental o la creatividad.. Las mejoras experimentadas por hardware permiten videojuegos más complejos que despiertan el interés de educadores para aprovecharlos como instrumentos para motivar la enseñanza de dominios de conocimiento más específicos, gracias el enriquecimiento del lenguaje experimentado en este medio. Sin embargo, el modelo de aprendizaje por descubrimiento de los videojuegos también muestra debilidades en la enseñanza de dominios más complejos y hace necesario apoyo por parte del sistema para guiar al estudiante. La enseñanza asistida por ordenador proporciona soluciones a este problema, aunque éstas suelen requerir un gran esfuerzo de autoría, bien de contenido, bien de conocimiento. En esta investigación se propone una alternativa mixta: el uso del razonamiento intensivo en conocimiento basado en casos (contenidos). Los casos hacen referencia a las ontologías que son representaciones del conocimiento. Los casos pueden ser empleados en cualquier dominio del saber, y las ontologías permiten reaprovechar parte del esfuerzo de autoría, e incluso generar de forma automática fragmentos de las soluciones.. En esta tesis se demuestra que modelo analizado encaja perfectamente en el ciclo de interacción de los videojuegos, por lo que resulta plausible integrarlo en software de entretenimiento para aprovechar la motivación que éste produce en los usuarios con fines formativos..

Modelización de performance de aprendizaje en sistemas tutores inteligentes (Software Agents)

Fil: Palacios, Analía Mirta. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación; Argentina.

Agentes inteligentes en educación.

Resumen tomado del autor

Sistemas hipermedias adaptativos : Sistemas inteligentes en educación : una utopía realizada.

Analizar la evolución de los sistemas hipermedias adaptativos y su influencia en la aplicación a la educación. Literatura publicada sobre el tema. Revisión bibliográfica. Revisión bibliográfica sobre la temática. Análisis de contenido, análisis comparativo. La investigación analiza los sistemas adaptativos, acercando el estudio de los sistemas expertos a partir de las aportaciones de la Inteligencia artificial al mundo de la educación. En primer lugar se realiza una descripción de los antecedentes de las tecnologías de la información en la educación. Se segundo lugar se aborda la influencia de las teorías del aprendizaje en el diseño de sistemas instruccionales, analizando la incorporación de las tecnologías de la información y la comunicación de forma crítica, contextualizada y reflexiva. En tercer lugar se analizan las características del software educativo, como punto de partida para acercarse al estudio de los sistemas hipermedias adaptativos. Seguidamente se estudian los sistemas multimedia aplicados a la educación, indicando los requisitos a tener en cuenta para el diseño de multimedias para la enseñanza. Finalmente, se aborda el estudio de los sistemas multimedia adaptativos y su aplicación en el desarrollo de sistemas tutores inteligentes y redes bayesianas en educación. Una de las preocupaciones fundamentales en educación actualmente es la personalización de los procesos de enseñanza, se trata de ofrecer al alumnado contenidos y estrategias de aprendizaje acordes con sus estilo de aprendizaje y capacidades. La utilización del ordenador como recurso de apoyo para los procesos de enseñanza ofrece la ventaja de permitir una interacción personal entre el aprendiz y el sistema tutor de enseñanza; la flexibilidad y adaptación de los sistemas tutoriales está en función de la capacidad del sistema de reconocer las capacidades del aprendiz. Debido a los diferentes estilos de aprendizaje, existen dificultades para elaborar modelos exactos que se identifiquen claramente con un estilo en concreto. Mediante el reconocimiento de algunas de las características del alumnado, y su interacción con el sistema se pretenden obtener criterios que permitan diseñar sistemas inteligentes. El conjunto de actividades que se pueden realizar con estos sistemas es objeto de estudio tanto por investigadores del área de Inteligencia Artificial como por las áreas de la Pedagogía y la Didáctica. Es necesario profundizar en la investigación iniciada, para desarrollar de forma efectiva sistemas inteligentes en la educación on-line.

Estudio bibliográfico de sistemas educativos en el ámbito de la inteligencia artificial

Este informe trata de reunir en un documento la revisión bibliográfica realizada como base necesaria para el desarrollo de una tesis doctoral sobre las interacciones entre profesores y alumnos en las sesiones tradicionales de aprendizaje. Nuestra investigación se enmarca en los trabajos del grupo GALAN de la Facultad de Informática de San Sebastián de la UPV-EHU, que se dedica desde sus comienzos al desarrollo de herramientas educativas flexibles dotadas de comportamiento inteligente. En este informe presentamos un estudio bibliográfico de sistemas educativos en el ámbito de la inteligencia artificial. En particular se centra en los siguientes aspectos: tutores inteligentes, sistemas educativos para la web y herramientas de ayuda al profesor. Además se incluye una revisión del modelado de usuario y un estudio de técnicas para el análisis de datos.

Sistemas tutoriales multiagentes con modelado del estudiante y del autor.

Resumen tomado de la publicación. Contiene dos esquemas explicativos: STI según Carbonell y Arquitectura básica

Nuevos retos para el diseño de sistemas de aprendizaje.

Resumen tomado de la publicación

Em direção a agentes pedagógicos com dimensões afetivas

O contexto desta tese é a Inteligência Artificial aplicada à Educação, especificamente a área dos Sistemas Tutores Inteligentes (STI). Apesar das características multidisciplinares e interdisciplinares, a preocupação maior do trabalho se dá quanto aos aspectos computacionais. A multidisciplinaridade está na relação entre os aspectos educacionais, filosóficos e psicológicos inerentes a toda construção de um software educacional, e a interdisciplinaridade acontece no relacionamento da IA com a Informática na Educação. Esta tese propõe o uso de aspectos afetivos como apoio à decisão de ação por parte de um STI. As nossas hipóteses fundamentais são: um sistema de ensino e aprendizagem computacional deve levar em consideração fatores afetivos tornando mais flexível a interação; e a arquitetura de um sistema computacional de interação em tempo real com agentes humanos deve prever explicitamente, em sua arquitetura básica, as crenças e o raciocínio afetivos. Para demonstrar essas idéias, foi definida uma arquitetura para apoiar um STI de modo a reconhecer alguns fatores afetivos, representativos de estratégias de ação de agentes humanos em interação com sistemas. Esse reconhecimento é realizado através de construções retiradas dos comportamentos observáveis do agente humano em contextos determinados. A arquitetura prevê um Sistema Multiagente para executar a percepção de fatores afetivos e da conduta do aluno em interação e de um agente pedagógico, representando o tutor. O agente tutor é modelado através de estados mentais e é responsável pelo raciocínio de alto nível. O modelo computacional de agentes de Móra [MÓR2000] foi utilizado para implementar o “kernel cognitivo” (termo cunhado por Móra e Giraffa [GIR99] que designa a parte responsável pela deliberação). O “kernel cognitivo” decide que ações tomar para um conjunto de características de uma avaliação pedagógica. A utilização de fatores afetivos e da avaliação cognitiva de situações emocionais permite a flexibilização das estratégias quanto à adaptabilidade a agentes humanos. Particularmente, foi adotado o enfoque cognitivo para análise de situações, baseado em teorias cognitivistas sobre emoções. O uso de tecnologia multiagente, no enfoque mentalístico, especificamente BDI (Belief, Desire, Intention) e da ferramenta X-BDI, permite a formalização e construção de um tutor atuante na avaliação pedagógica. A modelagem do aluno passa a ser constituída de aspectos qualitativos e quantitativos. Estudos de casos são apresentados, em situações que consideram os fatores afetivos e nas mesmas situações sem estas considerações. As decisões do tutor para agir são analisadas e confrontadas. Os resultados mostram um impacto positivo na adaptabilidade e ação pedagógica do tutor, sendo coerente com as teorias modernas [SAL97],[DAM2000] sobre as emoções que as consideram partes fundamentais para agir. A maior contribuição desta tese está na agregação de raciocínio sobre a afetividade envolvida em situações de ensino aprendizagem de agentes humanos e artificiais e avança dentro da perspectiva de pesquisa do grupo de IA da UFRGS, quanto ao desenvolvimento de Ambientes de Ensino e Aprendizagem modelados com tecnologia multiagente, com o uso da metáfora de estados mentais.

Concepção e implementação de um agente semiótico como parte de um modelo social de aprendizagem a distância

Esta dissertação situa-se no projeto de pesquisa intitulado "Um Modelo Computacional de Aprendizagem a Distância Baseada na Concepção Sócio- Interacionista". Este projeto se enquadra na visão de aprendizagem situada, isto é, na concepção de cognição como uma prática social baseada na utilização de linguagem, símbolos e signos. O objetivo é a construção de um ambiente de Educação a Distância, implementado como um sistema multiagente composto por agentes artificiais e agentes humanos, inspirando-se na teoria sócio-interacionista de Vygotsky. Nesta sociedade, todos os personagens (aprendizes e agentes artificiais) são modelados como agentes sociais integrados em um ambiente de ensino-aprendizagem. A arquitetura deste sistema é formada pelos seguintes agentes artificiais: agente diagnóstico, agente mediador, agente colaborativo, agente semiótico e agente social. Os agentes humanos que interagem com o sistema desempenham o papel de tutores, aprendizes ou ambos. Esta dissertação visa à concepção e à implementação de um dos agentes desta arquitetura: o agente semiótico. Esta concepção foi baseada na Engenharia Semiótica, em particular para a apresentação do material instrucional utilizado no processo de ensinoaprendizagem.