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 API Universal de Registro API de Construção de Crivo através de Regras Ferramenta de Avaliação Cognitiva Validação da proposta Resultados esperados Dificuldades Cronograma 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 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 em ambiente computacional com foco em crianças com déficit cognitivo Promover eficiência na reabilitação destas crianças Potencializar os resultados esperados Cumprir o dever da ciência de ajudar na reinserção destas crianças na sociedade Construção de ferramentas para confeccionar jogos e fornecer suporte a decisão: API Universal de Registro para jogos psicopedagógicos Ferramentas que conduzam programadores e psicopedagogos na confecção de jogos eletrônicos educativos e dos crivos de avaliação cognitiva Ferramenta para auxiliar a interpretação dos resultados gerados pelo crivo durante uma sessão de jogo Auxiliar os profissionais especialistas em seu trabalho de identificar e reabilitar crianças 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

Objetivos Gerais Superar entraves na implantação de jogos educativos em meio eletrônico Processo de virtualização dos jogos concretos Automatizar Coleta de dados durante o jogo Uso de questionários por avaliadores Uso de ferramentas computacionais para construção do crivo de avaliação Apresentação de resultados de forma clara ao avaliador Questões Como modelar e organizar os dados coletados? Como auxiliar programadores e psicopedagogos na construção de jogos educativos eletrônicos e de seu crivo de avaliação? Como (co)construir o trabalho dos profissionais na avaliação e recuperação cognitiva da criança? página

Formulação do Problema de Pesquisa Definir o processo de construção do crivo Jogo Pscicopedagógico Grupo Multidisciplinar Identificação das Competências Fundamentação Teórica Construção do Crivo Crivo = Competências + Ações/Eventos/Estratégias + Questionários Construção do Crivo Cognitivo Competência Assinatura cognitiva página

Objetivo Específico Desenvolvimento de uma API Universal de Registro de Ações/Eventos/Estratégias para Jogos Psicopedagógicos Construção de ferramentas que auxiliem programadores e psicopedagogos na elaboração do crivo de avaliação cognitiva através da elaboração de regras que manipulem elementos da API Universal de Registro Criação de ferramenta que execute e apresente os resultados do crivo e auxilie o trabalho de tomada de decisão pelo 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

Hipóteses Hipótese1: Mostrar que as informações extraídas de jogos psicopedagógicos através da API de Registro podem ser utilizadas na avaliação de crianças com déficit cognitivo Hipótese2: Validar que o crivo de avaliação cognitiva pode ser construído em função de dados coletados pela API de Registro durante um jogo e utilizados na elaboração de regras pelos programadores e psicopedagogos Hipótese3: Verificar se uma ferramenta que apresente os resultados do crivo visualmente auxilia o trabalho de avaliação da criança por profissionais da área de educação. 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 das Hipóteses 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 Registro 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 da API Universal de Registro 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 registros e visualização das regras página

API Universal de Registro Traduz eventos de jogo em registros computacionais através de uma API Orientada a Objetos Especialização desses eventos Simples e Complexos Estratégias Questionário Programador registra eventos do jogo através dessa API página

API Universal de Registro Repositório de Objetos de Registros 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 e que serão 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 (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

Validação da Proposta Experimento do jogo da Roda da Linguagem Coleta de registros através da API Universal de Log Construção do Crivo Computacional Uso da Ferramenta de avaliação Elaboração de questionário de avaliação por uma equipe de programadores de jogos Atributos qualitativos de software (confiabilidade, usabilidade, extensibilidade, manutenibilidade, testabilidade, desempenho, segurança, tolerância a falhas e outros) Facilidade de codificação computacional do crivo do jogo através do framework de regras JBossDrools

Validação da Proposta Elaboração de questionário de avaliação por uma equipe de psicopedagogos Avaliar atributos qualitativos do software de avaliação cognitiva (usabilidade, confiabilidade, desempenho, etc.) Verificar se a representação visual dos resultados do crivo, a apresentação dos eventos coletados durante o jogo e das regras codificadas auxiliam o processo de tomada de decisão para avaliar a capacidade cognitiva da criança

Resultados Esperados Auxiliar os programadores na construção de jogos psicopedagógicos API Universal de Registro Framework para construção dos crivos de avaliação cognitiva através de regras Ajudar profissionais especialistas na avaliação e reabilitação de crianças através de jogos psicopedagógicos Facilitar a interpretação visual das análises efetuadas pelo crivo Dinamizar o trabalho de avaliação através da visualização dos eventos ocorridos durante uma sessão de jogo e da interpretação do crivo através 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 20

Dificuldades Definição do problema Fechamento do escopo Poucos trabalhos comparativos Poucos trabalhos de avaliação quantitativa 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 21

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 Escrita da dissertação página

Cronograma Atividades 2011 Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Preparação do estudo de caso (Jogo da roda da Linguagem) Preparação do questionário de validação Experimento (uso de ferramenta e aplicação de questionários) 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 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