UFRJ Universidade Federal do Rio de Janeiro Construção de Crivo de Avaliação Cognitiva de Jogos Pscicopedagógicos utilizando Workflow e Regras Aluno: André Luiz Antunes de Moraes andremoraes@ufrj.br Orientadora: Claudia Lage Rabello da Motta, D. Sc. Lilian Markenzon, D. Sc. 1

Agenda Contextualização Motivação Problema Objetivo Metodologia Solução Resultados esperados Dificuldades Cronograma Plano de publicação Referências Dez segundos é o limite para manter a atenção do usuário concentrada no diálogo. (Jacob Nielsen) Se a home do seu site for lenta, os usuários concluirão, com toda razão, que o restante do site será lento, e que será uma tortura utilizá-lo. página 2

Contextualização Revisão Literária Trabalhos Base Seminério (1987) – Elaboração Dirigida Carla Verônica (2009;2009b;2009c) – Avaliação e recuperação de crianças com problemas de aprendizado através de jogos psicopedagógicos e identificação de competências Trabalhos Base Ferreira (2009) - Ambiente virtual de aplicação dos jogos Phidias (Moraes et al, 2009) – Construção dos jogos; captura e armazenamento de dados do jogo; aplicação de questionários eletrônicos; mapeamento de comportamentos e estratégias criadas pela criança durante o jogo página

Motivação Utilização de Jogos Educativos Eficiência na reabilitação de crianças Potencialização através da computação Construção de ferramentas para construção de jogos e de suporte a decisão: API Universal de Log para jogos psicopedagógicos Ferramentas que conduzam o trabalho de programadores e psicopedagogos na construção de jogos eletrônicos educativos e de seu crivo de avaliação de competências Ferramenta de auxílio a interpretação do resultados gerados pelo crivo e dos dados gerados em uma sessão de jogo Auxiliar os profissionais especializados e avaliadores em seu trabalho de identificar e reabilitar crianças Cumprir o dever da ciência de ajudar na reinserção dessas crianças na sociedade Dez segundos é o limite para manter a atenção do usuário concentrada no diálogo. (Jacob Nielsen) Se a home do seu site for lenta, os usuários concluirão, com toda razão, que o restante do site será lento, e que será uma tortura utilizá-lo. página 4

Problema Benefícios da implantação de jogos educativos em meio eletrônico Virtualização dos jogos físicos Automatização Coleta de dados durante o jogo (Ações, Eventos, Estratégias ) Uso de questionários por avaliadores Uso de ferramentas computacionais para construção do crivo de avaliação Apresentação gráfica e intuitiva de resultados Desafios Como modelar e organizar os dados coletados? Como auxiliar programadores e pscicopedagogos na construção de jogos educativos eletrônicos e de seu crivo de avaliação? Como auxiliar o trabalho dos profissionais na avaliação e recuperação cognitiva da criança? página

Construção do Crivo Cognitivo Objetivo Definir o processo de construção do crivo Jogo Pscicopedagógico Grupo Multidisciplinar Identificação das Competências Fundamentação Teórica Construção do Crivo O resultado é a criação de um crivo textual Crivo = Competências + Ações/Eventos/Estratégias + Questionários Construção do Crivo Cognitivo Competência Assinatura cognitiva página

Objetivo Construção de uma API Universal de Log de Ações/Eventos/Estratégias para Jogos Psicopedagógicos Construção de ferramentas que auxiliem programadores e psicopedagogos na elaboração do crivo de avaliação cognitiva através da construção de regras que manipulem elementos da API Universal de Log Construção de ferramenta que apresente os resultados gerados pelo crivo e que auxilie o trabalho de tomada de decisão por um especialista Dez segundos é o limite para manter a atenção do usuário concentrada no diálogo. (Jacob Nielsen) Se a home do seu site for lenta, os usuários concluirão, com toda razão, que o restante do site será lento, e que será uma tortura utilizá-lo. página 7

Hipótese Hipótese1: Mostrar que as informações extraídas de jogos psicopedagógicos em um ambiente computacional podem ser utilizadas na avaliação de crianças Hipótese2: Mostrar que o crivo de avaliação cognitiva pode ser construído em função dos dados da API de Log coletados durante um jogo e utilizados na construção de regras por programadores e psicopedagogos Hipótese3: Mostrar que uma ferramenta que apresente os resultados do crivo visualmente pode auxiliar o trabalho de avaliação da criança página

Metodologia Pesquisa Bibliográfica (Neuropedagogia e Computação) Estudo exploratório do Estado da Arte Levantamento de Requisitos Construção da Solução Elaboração de Questionário de Validação da Proposta Preparação do Estudo de Caso Experimento Aplicação de Questionário de Validação da Proposta Análise dos Resultados Validação da Proposta Dez segundos é o limite para manter a atenção do usuário concentrada no diálogo. (Jacob Nielsen) Se a home do seu site for lenta, os usuários concluirão, com toda razão, que o restante do site será lento, e que será uma tortura utilizá-lo. Etapas concluídas Etapas em andamento página 9

Solução Construção de API Universal de Log Java, Banco de Dados, Webservices (independência da tecnologia utilizada na construção do jogo) API para construção de crivos de avaliação cognitiva através do uso de regras API para manipulação dos elementos de Log e construção de Regras de medição e ativação de competências Java e JBoss Drools Construção de ferramenta para avaliação cognitiva Execução do crivo Detalhamento das competências, apresentação de Log e visualização das regras página

API Universal de Log Traduz jogadas em uma API Orientada a Objetos Especialização Eventos (Simples e Complexos) Estratégias Questionário Programador registra acontecimentos do Jogo utilizando essa API página

API Universal de Log Repositório de Objetos de Logs gerado durante uma sessão de Jogo Programadores Jogos Psicopedagógicos Define eventos a serem capturados. Elaboram questionários a serem aplicados. Identificam estratégias do jogo que podem traçadas pela criança a serem capturadas pelo jogo ou informadas pelo aplicador. Psicopedagogos página

Ferramenta de Avaliação Arquitetura Proposta Crivo de Avaliação Cognitiva Phidias 3 Leitura Ferramenta de Avaliação 1 Orquestração 5 Resultados Regras Crivo de Avaliação Cognitiva Regras de Medição de Competência Regras de Ativação de Competência Crivo 2 Medição de Competências (Regras) Ativação das Competências (Regras)-Workflow 4 página

Solução (Drools) Drools é um engenho de regras que implementa um algoritmo Rete e propõe-se a separar regras de negócio do código da aplicação Vantagens: Open Source Manutenção de regras de negócio dinâmicas Programação declarativa Conhecimento centralizado Integração Java / IDE Eclipse página

Solução (Drools) Algoritmo Rete Forward Chainning - fatos se propagam e resultam em regras verdadeiras até chegar-se a uma conclusão. página

Solução (Definição de Regras) página

Solução (Ferramenta de Avaliação) Competência X (Jogo 1) (Regra Decisão de Ativação) Valor Obtido Competência X.1 Ativa && valorTotal >=0,2 0,27 (2) Competência X.2 Ativa && valorTotal >=0,3 0,45 Valor Total Competência X valorTotal >=0,4 0,55 Ativação: Competência X ativada Competência Z Competência X Competência X.1 Competência X.2 Competência Y Competência Y.1 Competência Y.2 Competência W Competência Y (Jogo 1) (Regra Decisão de Ativação) Valor Obtido Competência Y.1 !Ativa && valorTotal>=0,3 -0,3 (2) Competência Y.2 !Ativa && valorTotal>=0,6 0,1 Valor Total Competência X valorTotal >=0,4 -0,2 Ativação: Competência Y não-ativada Workflow de Competências página

Solução (Ferramenta de Avaliação) Medição Competência X.1 (Jogo 1) Regras Vl. Obtido (VO) Vl. Normal (VN) Contrib. (Regra) Acertos 60% (50 a 60) 15% (2) Temp. M. Jogada 90s (30 a 40) (3) Total Peças Movimentadas 6 (5 a 10) 10% (4) Estratégia 1 2 1 20% (5) Estratégia 2 (6) Pergunta 1 A A – Forte tend. B – Média tend. C – Fraca tend. Valor Total: Competência Z Competência X Competência X.1 Competência X.2 Competência Y Competência Y.1 Competência Y.2 Competência W Workflow de Competências página

Resultados Esperados Auxiliar o trabalho de especialistas e avaliadores na avaliação e reabilitação de crianças através de jogos psicopedagógicos : Facilitar a construção de crivos de avaliação cognitiva (workflow e regras) dos jogos Facilitar a interpretação das análises efetuadas pelo crivo através de uma ferramenta visual Dinamizar o trabalho de avaliação possibilitando a alteração das regras Dez segundos é o limite para manter a atenção do usuário concentrada no diálogo. (Jacob Nielsen) Se a home do seu site for lenta, os usuários concluirão, com toda razão, que o restante do site será lento, e que será uma tortura utilizá-lo. página 19

Dificuldades Definição do problema Fechamento do escopo Poucos trabalhos comparativos (mecanismos formais de avaliação) Definição de ferramentas computacionais para a solução Construção do questionário de avaliação e realização do experimento Dez segundos é o limite para manter a atenção do usuário concentrada no diálogo. (Jacob Nielsen) Se a home do seu site for lenta, os usuários concluirão, com toda razão, que o restante do site será lento, e que será uma tortura utilizá-lo. página 20

Cronograma Atividades 2009 Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Definição de objeto de pesquisa   Levantamento Bibliográfico – Neurociências Levantamento Bibliográfico – Computação Pesquisa do estado da arte - avaliação através de jogos didáticos; sistemas de workflows e regras Aprofundar estudo de ferramentas de workflow e regras página

Cronograma Atividades 2010 Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Pesquisa do estado da arte (jogos, workflow e regras) Aprofundar estudo de ferramentas Elaborar proposta de dissertação Aprofundar tecnologias (Drools, J2SE (Ferramentas de visualização) Codificação arcabouço - crivo de avaliação cognitiva Codificação ferramenta visual de suporte a decisão Preparação do questionário de validação Preparação do estudo de caso (sessão de jogo) Experimento (uso de ferramenta e aplicação de questionário) Análise de Resultados Escrita da dissertação página

Cronograma Atividades 2011 Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Análise de resultados   Validação da proposta Escrita da dissertação de mestrado Revisão e preparação da defesa Defesa Dez segundos é o limite para manter a atenção do usuário concentrada no diálogo. (Jacob Nielsen) Se a home do seu site for lenta, os usuários concluirão, com toda razão, que o restante do site será lento, e que será uma tortura utilizá-lo. página 23

Plano de Publicação Simpósio Brasileiro de Informática e Educação 2010 – SBIE Revista Brasileira de Computação Aplicada 2010 - RBCA Dez segundos é o limite para manter a atenção do usuário concentrada no diálogo. (Jacob Nielsen) Se a home do seu site for lenta, os usuários concluirão, com toda razão, que o restante do site será lento, e que será uma tortura utilizá-lo. página 24

Referências SEMINÉRIO, Franco Lo Presti et al. Elaboração dirigida um caminho para o desenvolvimetno metaprocessual da cognição humana. Rio de janeiro: Instituto Superior de Estudos e Pesquisas Sociai, 1987. MARQUES, C. V. M. Laboratório de neuropsicologia cognitiva-projeto geral: avaliação de crianças deficientes visuais. Rio de Janeiro: NCE/UFRJ, 2009. 10 p. (Relatório Técnico, 02/09). MARQUES, C. V. ; OLIVEIRA, C. E. T. ; MOTTA, C. (Org.). A revolução cognitiva; um estudo sobre a teoria de Franco Lo Presti Seminério.Rio de Janeiro: PPGI/IM/NCE, (2009b). (Relatório Técnico, 04/09). MARQUES, C. V. ; OLIVEIRA, C. E. T. ; MOTTA, C. (Org.). Jogo da roda da Linguagem - Estudo proposicional para virtualização de jogos psicopedagógicos..Rio de Janeiro: PPGI/IM/NCE, (2009c). (Relatório Técnico, 04/09). MORAES, A. L. A; GOMES, D. S. M.; BETTINI, S. B. L., C. V. M. Marques, e C. E. T. Oliveira. Phidias:Construção para agilizar a virtualização de jogos metacognitivos. Rio de Janeiro: NCE/UFRJ, 10 p. (Relatório Técnico, 02/08). 2008 FERREIRA, Paula Andrea Prata. Um Projeto Arquitetural para Sistemas Neuropedagógicos Integrados. 2009. 161 f. Dissertação (Mestrado) – NCE/UFRJ, Rio de Janeiro, 2009. página

Ferramenta de Avaliação PHIDIAS Jogos Psicopedagógicos 1 Ferramenta de Avaliação Competência Coleta do Jogo Questionário 5 Pré-Leitura Resultados 3 Leitura sob demanda Resultados 5 Competência Z Competência X Competência X.1 Competência X.2 Competência Y Competência Y.1 Competência Y.2 Competência W 2 Medição de Competências (Regras) 4 Ativação das Competências (Regras) Crivo de Avaliação Cognitiva Regras de Medição de Competência Regras de Ativação de Competência REGRAS WORKFLOW COMPETENCIAS Especialistas página

Solução (Arquitetura Proposta) página