Sistemas Tutoriais

1. Sistemas TutoriaisInteligentes Adriana Sales Zardini Mestranda em Educao Tecnolgica CEFET-MG Professores: Dr. Heitor Garcia de Carvalho Dr. Jernimo Coura Sobrinho Mestrado em Educao Tecnolgica

Os STI so programas de software que do suporte s atividades da aprendizagem [GAM01].

Os STI so programas de computador com propsitos educacionais e que incorporamtcnicas de Inteligncia Artificial. Oferecem vantagens sobre os CAIs (Instruo Assistida por computador), pois podem simular o processo do pensamento humano para auxiliar na resoluo de problemas ou em tomadas de decises [FOW91].

Sistema Tutor Inteligente, um termo amplo, abrangendo qualquer programa de computador que contem alguma inteligncia e pode ser usado em aprendizagem [FRE00].

Os Sistemas Tutores Inteligentes so sistemas instrucionais baseados em computador com modelos de contedo instrucional que especificam que ensinar, e estratgias de ensino que especificam como ensinar [WEN87].

Os Sistemas Tutoriais Inteligentes (STIs), tambm chamados "Sistemas de Ensino Inteligente", permitem simular o comportamento e o conhecimento de um professor humano.

Um STI deve saber exatamente o que deve ensinar (contedo de domnio), como deve ensinar (estratgias instrutivas), e que ainda ser capaz de aprender informaes pertinentes ao aluno que esta aprendendo. Isto requer a representao do conhecimento de um perito, o conhecimento de um instrutor, o estudante em particular que est sendo ensinado e a interface pela qual ser exposto o curso.

O principal objetivo dos Sistemas Tutores Inteligentes proporcionar um ensinoadaptado a cada aluno, tentando se aproximar ao comportamento de um professor humano na sala de aula. Estes sistemas se baseiam em uma arquitetura composta basicamente por quatro componentes:

1.Modelo do aluno :neste mdulo esto armazenadas/modeladas as caractersticas individuais do aluno.

2.Modelo do tutor :possui o conhecimento sobre as estratgias e tticas para selecion-las em funo das caractersticas do aluno (representadas no Modelo do aluno).

3.Modelo do Domnio ou Modelo Especialista : detm o conhecimento sobre a matria no formato de regras de produo, esteretipos, etc.

4.Modelo da Interface : intermedia a interao entre o tutor e o aluno.

Esta arquitetura denominada clssica e tambm conhecida como funo tripartida ou arquitetura tradicional de STI. O termo tripartido se refere s funes associadas aos modelos do tutor, do aluno e do domnio.

O modelo do especialista a base de conhecimento composta por informaes sobre um determinado contedo e, organizada de forma a representar o conhecimento do especialista, isto , do professor.

De certa forma, este modelo incorpora a maior parte da "inteligncia" do STI em forma de conhecimento; conhecimento este, necessrio para solucionar os problemas relacionados ao contedo.

O modelo incorpora tambm os elementos necessrios para a aquisio do conhecimento e, tambm, os procedimentos para que o aluno possa utiliz-lo na resoluo de provveis dificuldades.

Definio

sistemas que empregam o conhecimento humano para resolver problemas que requererem a presena de um especialista.

rea de aplicao de mais sucesso da IA

faz parte dos chamados knowledge-based systems

Utilidade

capacitar no-especialistas

servir de assistente a especialistas

servir de repositrio de conhecimento valioso para a empresa etc.

Expertise

conhecimento especializado adquirido por longo treinamento, leitura e experincia

Especialista

Quem possui o conhecimento, experincia, mtodos e a habilidade de aplic-los para dar conselhos e resolver problemas.

Engenheiro de conhecimento

Guia a aquisio, representao do conhecimento especializado, bem como a implementao e refinamento do SE.

conhecimento, escrito em uma linguagem de representao, necessrio para a formulao e soluo do problema

Trocando em midos... contm

conhecimento ontolgico (regras, redes semnticas, ... )

ex. o homem um animal

Regras (estrutura de inferncia)

ex. Todo animal tem uma me

ex. existem muitos meninos abandonados

Heursticas (para resoluo de conflitos)

ex. prefira a regra disparada mais recentemente

Subsistema de Explicao

Objetivo: Explicar o comportamento do SE atravs de questes como:

Porque uma certa pergunta foi feita pelo SE ?

Como a concluso foi alcanada?

Porque alguma alternativa foi rejeitada?

Qual o plano para alcanar a soluo?

Exemplo:

Porque preciso saber o preo?

Resposta:

REGRA #5

SE preo = importanteE

pagamento = prestao

pagamento mensal determinado

3 opes

Shell (OPS, ExpertSinta, KAS, ...) : o mais utilizado

Linguagens de programao para IA (Prolog)

Linguagens de programao gerais (OOP)

Linguagens hbridas (componentes de IA): regras + objetos (CLIPS, JESS, NeOpus, JEOPS, etc.)

Critrios de escolha

Facilidade de uso

Flexibilidade

Interface com sistema

Desempenho

Portabilidade

Demonstrao do Sistema Especialista. Os alunos podero fazer vrias consultar para poderem ver como o sistema funciona.

Sugesto de consulta ao manual sistema caso os alunos tenham dvidas ou queiram aprofundar os conhecimentos sobre o sistema.

Fazer uma pesquisa junto aos alunos sobre o sistema, forma de uso, interesse, etc.

Pedir aos alunos sugestes de pesquisa dentro do tema da Biologia para os grupos montarem sistemas especialistas diversificados

5) Escolha da espcie vegetal, exemplo: Doenas do caf

6) Pesquisa em livros, manuais, internet a respeito do dados especficos. Sugestes: doena, aparncia das folhas, das flores, das razes e formas de controle da doena.

7) Subdiviso dos itens pesquisados em forma de tabela, facilitando assim a insero dos dados no Expert Sinta:

8 ) Pedir aos alunos que explorem os diferentes botes do sistema para poderem utilizarem e assim inserir os dados. Caso seja necessrio, consultar o manual.

9) Ao inserir os primeiros dados no sistema o aluno poder verificar se possvel funcionar atravs do boto play.

GAVIDIA, J. J. Z., ANDRADE, L. C. V. Sistemas Tutoriais Inteligentes. UFRJ: Rio de Janeiro, 2003. Disponvel em:http://www.cos.ufrj.br/~ines/courses/cos740/leila/cos740/STImono.pdfAcessado em: 03 de dezembro de 2006.

EXPERT SINTA Disponvel para download em: http://www.lia.ufc.br/~bezerra/exsinta/exsintashell.htm

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