01/08/20061 CT-282 Tutores Inteligentes ITA - INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA.

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1 01/08/20061 CT-282 Tutores Inteligentes ITA - INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA

2 01/08/2006 2 O Módulo do Aprendiz Kurt VanLehn Carnegie-Mellon University Apresentação: Denise Nunes Rotondi Azevedo

3 01/08/2006 3 Dimensão: Diferença entre o modelo do Estudante e do Especialista Como se espera que o estudante passe de iniciante a especialista, ou seja, que adquira todo ou grande parte do conhecimento do especialista, é comum encontrar ITSs que representem os dois modelos da mesma forma. Encontra-se também ITSs que representam estes modelos de forma conjunta ou combinada. O modelo do estudante seria o modelo do especialista mais um conjunto de diferenças. Normalmente, há uma base de conhecimentos para representar o especialista e uma base de conhecimentos para representar as diferenças. Espaço tridimensional

4 01/08/2006 4 Tipos de Diferenças Conceitos Faltantes: conceitos que estão no módulo do especialista mas que não foram assimilados pelo estudante, portanto faltam no módulo do estudante; Conceitos Errôneos: conceitos que estão no módulo do estudante - errados - mas não estão no módulo do especialista. Espaço tridimensional

5 01/08/2006 5 Modelos Modelo Overlay; Modelo Biblioteca de Bugs; e Modelo Biblioteca de Parte de Bugs. Espaço tridimensional

6 01/08/2006 6 Modelos Overlay Modelos onde se expressa apenas as diferenças faltantes. Conceitualmente, o modelo do estudante é um sub-conjunto do modelo especialista. Um modelo assim consiste do modelo do especialista mais um conjunto de itens que faltam. Há variações deste modelos, onde se atribui, no modelo do estudante, pesos a itens do modelo do especialista (p.e. 1 para master, 0.5 parcial, etc.) Espaço tridimensional

7 01/08/2006 7 Modelos Biblioteca de Bugs Modelos onde se busca representar não apenas os conceitos faltantes mas também os conceitos errados. Assim, o modelo do estudante tem representados os conceitos do modelo do especialista mais uma lista de bugs. Um conjunto de bugs possíveis está representado em uma biblioteca de bugs. Um ponto contrário a este modelo está na dificuldade e trabalho para a criação de tais bibliotecas. Espaço tridimensional

8 01/08/2006 8 Modelos Biblioteca de Bugs Técnicas para obtenção de uma biblioteca de Bugs: Utilizar os bugs referenciados pela literatura; Análise manual do desempenho de estudantes; Teorias de Aprendizagem para o domínio em questão (se houver). Espaço tridimensional

9 01/08/2006 9 Modelos Biblioteca de Partes de Bugs A idéia do modelo é a análoga à de biblioteca de bugs, mas neste caso, visando facilitar a criação e flexibilizar tal biblioteca, cria-se uma biblioteca de parte de bugs, de tal forma, que cada item da mesma possa ser combinado com os demais formando novos tipos de erros possíveis. Usa-se predicados e ações, assim duas bibliotecas menores são combinadas visando cobrir um conjunto grande de possibilidades; Neste caso os bugs são construídos na fase do diagnóstico e não são pré-definidos. Espaço tridimensional

10 01/08/2006 10 Esquema do Espaço Tridimensional Espaço tridimensional Conhecimento ConhecimentoLargura de Banda ProceduralProcedural –hierárquicoDeclarativo Estado Mentais Kimballs caculus tutor Andersons LISP tutor Andersons Geometry tutor GUIDON Estados IntermediáriosWEST WUSOR The MACSYMA Avisor Spade Image Scholar WHY GUIDON Estados FinaisLMS Pixie ACM BUGGY DEBUGGY IDEBUGGY MENO PROUST (1) Overlay (2) Bibliteca Parcial de Bugs (3) Biblioteca de Bugs

11 01/08/2006 11 Técnicas de Diagnóstico Segundo o autor, na literatura aparecia, até aquele momento, nove técnicas de diagnóstico. Muitas destas técnicas se adaptam melhor ou foram implementadas para uma combinação daquele espaço tridimensional mostrado. A tabela a seguir apresenta as técnicas implementadas para os sistemas mostrados na figura anterior Técnicas de Diagnóstico

12 01/08/2006 12 Esquema do Espaço Tridimensional Técnicas de Diagnóstico Conhecimento ConhecimentoLargura de Banda ProceduralProcedural – hierárquico Declarativo Estado Mentais Modelo de Rastreamento Estados Intermediários Rastreio de TópicosReconhecimento de Plano Sistema Especialista Estados FinaisBuscador de Caminho Indutor de Condição Árvore de decisão Geração e Teste Interativo Geração e Teste

13 01/08/2006 13 Modelo de Trilha O modelo parte do pressuposto que estados mentais mais detalhados estarão à disposição do sistema. Nesta técnica, a cada etapa, baseado em modelo de resolução do problema, o sistema sugere um conjunto de regras que poderiam ser aplicadas naquele momento. O algoritmo de diagnóstico verifica as possibilidades e estabelece um conjunto de estados possíveis. Um destes estados deve corresponder ao estado gerado pelo estudante, caso corresponda, assume-se que o estudante entendeu a regra associada ao estado e isto é atualizado no modelo. Técnicas de Diagnóstico

14 01/08/2006 14 Modelo de Trilha Alguns problemas da técnica: Problema para lidar com largura de banda de estados diferente da detalhada; O que fazer quando o estado gerado pelo estudante não corresponde a nenhum estado produzido pelas regras no modelo? Caso o estudante tenha chegado a um dado estado por erro ou "chute", a regra seria erroneamente assumida como sabida. Técnicas de Diagnóstico