Exemplos

Desde cedo que existem sistemas que foram implementados em vários domínios de ensino. Segundo (Nwana 1990) existe alguns projetos, tais como:

SCHOLAR (Carbonell, 1970) O programa SCHOLAR foi o projeto pioneiro na tentativa de inclusão da modelação do conteúdo. O conhecimento do sistema é representado em uma rede semântica cujos nodos significam objetos e conceitos geográficos sobre a América do Sul. Carbonell achava que uma rede semântica completa, podia ser utilizada para modelar o conhecimento do estudante. Assim, ele sugeriu uma rede completa para modelar o “estudante perfeito” e progressivamente perturbá-lo para refletir o seu desempenho até aquele momento, apagando e até mesmo modificando nodos e ligações. O modelo do estudante no sistema SCHOLAR, em termos de avaliações ligadas aos conceitos individuais de uma representação modular do conhecimento especialista, constitui uma primeira versão do que foi posteriormente chamado o método “overlay”. Um detalhe interessante neste sistema, é que o estudante pode alterar a qualquer momento o

simplesmente responder suas questões, conduzir um diálogo de iniciativa mista, ou assumir o comando e fazer perguntas. O sistema SCHOLAR representou uma grande descoberta nesta área. Com seu conhecimento de domínio representado como uma rede semântica, o sistema faz uso de procedimentos de inferência para uma interação tutorial simples.

WEST - O projeto WEST (Burton e Brown 1979) foi iniciado no contexto do SOPHIE (Brown 1982) . Uma vez que o domínio da eletrônica parecia muito complexa para uma primeira investigação da arte de treinar, o domínio escolhido para este propósito foi o jogo educacional para computador chamado “How the WEST was won”, desenvolvido para o projeto PLATO Elementary Mathematics Project. Este domínio estava de acordo, portanto, com o conceito de ambiente de aprendizagem reativo. O propósito do jogo é exercitar técnicas de aritmética. Para acompanhar todas as necessidades do programa: determinar o que o estudante conhece, quando interromper, e o que dizer, Burton e Brown (1979) adicionaram um componente ao sistema – o Coach -, porque ele agia como um treinador, observando e auxiliando o jogador a melhorar. O Coach desenvolvido para o WEST baseava-se na ideia de questões e exemplo. Questões são conceitos usados no processo de diagnóstico para identificar, à qualquer momento, o que é relevante. Exemplos são instâncias concretas destes conceitos abstratos. O fundamento é que a melhor maneira de aumentar a técnica do estudante, ilustrando a ajuda educacional com exemplos concretos. Neste sistema havia três níveis de questões : capacidades matemáticas, regras e estratégias ao WEST, e capacidades relevantes para jogar, tal como a aprendizagem a partir do oponente. A maioria das informações sobre as quais o Coach baseava as suas decisões fundamentando-se na comparação das interações do jogador com o que o especialista faria nas mesmas circunstâncias. Portanto, o WEST continha, não somente uma representação do conhecimento do especialista, mas também técnicas tutoriais para utilizar a informação produtivamente.

Hydrive. O HYDRaulics Interactive Video Experience (KAPLAN, R.; ROCK 1995) é um ITS que incorpora multimídia para resolver problemas de sistema hidráulico de um avião F-15. Apesar do HYDRIVE utilizar um disco laser externo para suportar imagens de vídeo, o conteúdo do disco laser

Sistemas de Tutores Inteligentes

(sequência de animações e imagens) é representado na base de conhecimento utilizada pelo sistema. O propósito deste ITS é dar instrução aos técnicos de voo para a solução de problemas complexos. No HYDRIVE, o material multimídia é disponível para o sistema através da codificação de uma representação do conteúdo na forma de regras na base de conhecimento. Quando uma sequência em particular necessita ser mostrada, ela pode ser localizada através desta representação. Esta incorporação de vídeo no HYDRIVE satisfaz as exigências de um ITS para proporcionar uma boa instrução aos funcionários sendo treinados. Os modelos definem o que o sistema deve fazer após a ação da pessoa em processo de treino, e a resposta do sistema pode então ser interpretada como uma determinada meta de apresentação. Quando a implementação do sistema HYDRIVE começou, havia poucas alternativas para a implementação de um ITS como este. Atualmente existem novas opções para a criação de sofisticadas interfaces, pois a ferramenta escolhida para a criação de um ITS deve simplificar este processo ao máximo. Além dos projetos apresentados anteriormente existe mais alguns projetos nesta área. Em jeito de conclusão apresentamos na tabela 3 vários sistemas ITS diferentes, revelando algumas das suas características.

Sistema Domínio Representação do conhecimento

Modelo

do Aluno Estratégia do Tutor Referência

Scholar Geografia Rede Semântica “Overlay” Socrático (Carbonell 1970)

Why Tempo (Causas

da chuva) “Scripts” Bugs Socrático

(Collins et al. 1992) Sophie Detector de falhas eletrônicas

Rede Semântica “Overlay”

Ambiente reativo com interações

West Expressões

Aritméticas Regras “Overlay”

Ambiente reativo com treino

(Burton & Brown 1979)

Guidon Medicina Regras “Overlay”

Ambiente reativo com interações estruturais (Clancey 1984) Proust Programação em

Pascal Rede Semântica Bugs

Ambiente reativo com orientação (Soloway & Johnson 1984) Hydrive Falhas Sistemas Hidráulicos de Avião Regras --- --- (KAPLAN, R.; ROCK 1995)

Tabela 3 - Tabela Comparativa de Sistemas ITS.

Atualmente existem alguns projetos de sucesso no campo dos ITS, como é o caso do projeto referido a seguir:

PAT2Math (Personal Affective Tutor to Math) (Fábio Rafael Damasceno 2010)– este sistema é um dos projetos mais atuais que é enquadrado nos ITS. Tem como objetivo, auxiliar os alunos na aprendizagem para resolução de problemas algébricos. Este sistema é capaz de resolver qualquer equação de primeiro e segundo grau, além disso é capaz de corrigir a resolução apresentada pelo aluno e sugere dicas de resolução quando este fornecer uma resposta incorreta ou quando não souber como deve resolver. Este sistema utiliza diversas técnicas de inteligência artificial de modo a permitir um apoio personalizado aos alunos. Este sistema esta a ser desenvolvido no

Capítulo 4