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Área de Inteligência Artificial

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Academic year: 2023

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This work presents the development of the periodontal portal, a virtual learning environment for dental students with the case study for the periodontics discipline. His/her knowledge is covered both in the theoretical content of the discipline and in the practical content, involving diagnoses of clinical cases and the theoretical tests of the class. A virtual environment for the diagnosis of clinical cases was implemented so that the student can make the diagnoses of the clinical cases in an interface where he/she has all the information about the case.

APRESENTAÇÃO

Neste contexto, este projeto visa utilizar o modelo proposto por Fernandes (2001b) para implementação de um sistema de ensino/aprendizagem, utilizando a periodontia como estudo de caso, utilizando PHP e ambiente Oracle, baseado em uma arquitetura multiagente composta por um agente para gerenciar o módulo do aluno; um agente para conteúdo instrucional e um agente para controle de casos virtuais. Um agente é um sistema computacional encapsulado localizado em um determinado ambiente que é capaz de atuar de forma flexível e autônoma. Segundo Bordini, Vieira e Moreira (2001), agentes são entidades autônomas de software que interagem por meio de um ambiente compartilhado por uma comunidade que possui outros agentes e processos.

JUSTIFICATIVA

IMPORTÂNCIA DO TRABALHO

OBJETIVOS

Objetivo Geral

Objetivos Específicos

Identificar os casos de uso do sistema, analisar quais atores farão parte do sistema e definir suas tarefas no sistema;

METODOLOGIA

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

INFORMÁTICA NA EDUCAÇÃO

  • Introdução
  • Classificação de Software Educacional

Qualquer programa pode ser considerado um programa educacional que utiliza um método que o contextualiza no processo de ensino/aprendizagem. Deve ser oferecida uma diversidade de currículos educacionais que incluam todos os alunos ao longo do processo de aprendizagem. Jogos educativos e simulações: Nos jogos educativos o processo de aprendizagem se dará através de jogos onde há um processo competitivo (vitória e derrota) e a simulação é a execução de um modelo previamente definido.

SISTEMAS TUTORES INTELIGENTES

  • Definições
  • Sistemas Tutores Inteligentes X CAI
  • Arquitetura de um STI
    • Módulo de Domínio
    • Módulo do Estudante
    • Módulo Tutor
    • Módulo de Interface
  • STI para Web

O módulo do aluno representa o conhecimento e as habilidades cognitivas do aluno em um determinado momento, ou seja, uma representação do conhecimento do aluno. Composto por dados estatísticos e dinâmicos dos alunos, que é responsável por analisar o conhecimento e o comportamento (ações) do aluno durante a utilização do sistema tutor. Ele deve apresentar material adequado ao nível de compreensão do aluno e manter a coerência nas explicações.

Tabela 1: Diferenças entre os modelos STI x CAI
Tabela 1: Diferenças entre os modelos STI x CAI

ENSINO A DISTÂNCIA (EaD)

  • Características da Educação a Distância
  • Desenvolvimento de Sistemas de EaD

A seleção e utilização de recursos didáticos em programas de ensino a distância dependem do diagnóstico da população-alvo e do planejamento de instruções previamente determinadas. Segundo Mardsen (1996) apud Fernandes (2001b), o processo EaD é uma tarefa complexa que envolve muitas pessoas: o autor, quem elabora os currículos e elabora textos discursivos do tipo “expositivo”, o editor, trabalha na comunicação. a qualidade do texto, buscando dar-lhe maior “legibilidade”, o tecnólogo docente organiza os materiais pedagogicamente, confirmando a clareza e explicação dos objetivos pedagógicos, o gráfico, que é responsável pela aparência visual e pela arte final do texto . Pedagógico: os educadores serão responsáveis ​​pelo conteúdo e pela metodologia de ensino, ou seja, orientarão os alunos durante o processo de aprendizagem.

AGENTES INTELIGENTES

  • Características
  • Classificação de Agentes
  • Agentes Inteligentes e STI

Sensibilidade: os agentes percebem seu ambiente (que pode ser o mundo físico, o usuário através de uma interface gráfica de usuário, uma coleção de outros agentes, a Internet ou todas essas combinações) e reagem adaptando-se no tempo às mudanças que ocorrem neste ambiente; Agentes são entidades de software persistentes (trabalham o tempo todo durante a execução e possuem muitas funções). Então em um sistema reativo usando a analogia de um formigueiro e uma formiga, não existe nenhum método de comunicação entre elas, em busca de alimento elas seguem uma trilha química. Um agente então representa seu comportamento através de sua percepção do ambiente, quando o ambiente muda, os agentes reativos mudam seu comportamento.

INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL DISTRIBUÍDA (IAD)

  • Resolução Distribuída de Problemas
  • Sistemas Multiagentes (SMA)
    • Características de SMA
    • Divisão de Sistemas Multiagentes
  • Linguagens de Comunicação entre Agentes
    • KQML (Knowledge and Manipulation Language)
    • Sintaxe da KQML

Seu desenho, bem como sua organização e interações são resultados da existência de um problema específico, não sendo possível o reaproveitamento de agentes para este tipo de problema (GARCIA & SICHMAN, 2003). A área de sistemas multiagentes estuda o comportamento de um grupo organizado de agentes autônomos que trabalham juntos para resolver problemas que vão além da resolução de um único agente. A necessidade de negociação pode ser detectada com base no conflito entre os planos e objetivos dos diferentes atores.

Figura 4: Exemplo da Utilização da Linguagem KQML   Fonte: Koch (2003)
Figura 4: Exemplo da Utilização da Linguagem KQML Fonte: Koch (2003)

TÉCNICA DE IA UTILIZADAS NO PROJETO

  • SISTEMAS ESPECIALISTAS (SE)
    • Definições
    • Arquitetura de um SE

Rabuske (1995) define sistemas especialistas como sistemas computacionais que resolvem problemas de maneira semelhante a um especialista humano. Kendel (1992) apud FERNANDES (2003a) define sistemas especialistas que podem ser caracterizados como sistemas que reproduzem o conhecimento de um especialista adquirido ao longo de muitos anos de experiência. Um sistema especialista é formado basicamente pelos seguintes componentes: base de conhecimento, mecanismo de inferência, explicação e aquisição de conhecimento (FLORES, 2003).

Base de Conhecimento: É onde o conhecimento do especialista é armazenado de acordo com a representação do conhecimento, definida pelo desenvolvedor do sistema; Mecanismo de inferência: examina o conhecimento da base de conhecimento determinando a ordem em que as inferências são feitas. Módulo de Aquisição de Conhecimento: É responsável por atualizar a base de conhecimento através de um mecanismo colaborativo, gerado a partir do módulo explicativo.

Este módulo está conectado à ferramenta de construção, através da qual o sistema possibilita a criação de novos sistemas especialistas. O mecanismo de inferência exige que o módulo de explicação execute um processo de transformação do conhecimento, representado na base de conhecimento do SE ou extraído no processo de busca de uma solução. Este módulo, através do módulo de aquisição de conhecimento, o módulo de explicação, tem como objetivo principal o crescimento crescente da base de conhecimento.

A interação entre o sistema usuário é utilizada pelo mecanismo de inferência e pelo módulo de aquisição de conhecimento, através do módulo de explicação.

Figura 5: Arquitetura Básica de um Sistema Especialista  Fonte: Flores (2003)
Figura 5: Arquitetura Básica de um Sistema Especialista Fonte: Flores (2003)

FERRAMENTAS DE ENSINO A DISTÂNCIA NA SAÚDE

  • Sistema ADELE (Agent for Distance Education)
    • Arquitetura do ADELE
    • Implementação do ADELE
    • Sistema de Simulação
    • Avaliação do ADELE
  • FERRAMENTAS DE ENSINO A DISTÂNCIA EM ODONTOLOGIA
    • STUDYlink
    • ArcMesa Educators
    • Baylor College of Dentistry
    • Virtual Classroom

Na Figura 7, o sistema ADELE explica a um aluno a importância de palpar o abdômen do paciente (JOHNSON, SHAW & GANESHAN, 2003). Esses números permitem que o sistema responda às ações dos alunos de forma mais natural. Toda a interface ADELE é executada por meio de um miniaplicativo Java. Quando o usuário inicia a simulação, o sistema é consultado inteiramente na máquina cliente. A Figura 8 mostra a tela inicial do sistema.

Existe também a possibilidade de iniciar um diálogo com o agente através dos botões (What Next, Why e How). A avaliação do sistema, ou seja, como o sistema funciona com a avaliação do aluno, é dada por questões com múltiplas respostas, conforme mostra a Figura 10. Seu funcionamento se dará por meio de tutoriais, onde o aluno no início do curso recebe todo o seu conteúdo (funcionamento do curso, agenda, tutoriais, etc.), através de livros adquiridos pelo aluno para auxiliá-lo, caso necessário.

Após baixar o material o aluno deverá realizar um exame onde o aluno enfrentará uma bateria de questões de múltipla escolha e caso atinja a nota mínima exigida o status deste material será certificado e após completar todo o material o aluno poderá imprimir seu certificado em uma página (ARCMESA, 2003). O curso ocorrerá através de um sistema de apresentação de slides feito em Java, onde o aluno deverá ler (Figura 13), após a apresentação de slides serão oferecidas algumas dúvidas. O curso ministrado pelo sistema é Periodontia Básica, o curso é exclusivamente pela Internet, mas a consulta do material (vídeos, aulas, etc.) é feita via CD-ROM, portanto apenas a parte da interação entre o orientador restos. e estudantes.

Na Figura 19 é possível visualizar o funcionamento do sistema, o tutor responde à solicitação do aluno com um documento HTML que fica armazenado no servidor.

Figura 7: Adele em uma aplicação de diagnóstico clínico  Fonte: Carte (2003)
Figura 7: Adele em uma aplicação de diagnóstico clínico Fonte: Carte (2003)

INTRODUÇÃO A PERIODONTIA

Segundo Murray apud Fernandes (2001b), os problemas de saúde bucal são decorrentes de duas doenças: a cárie dentária e a doença periodontal não tratadas adequadamente. Os programas de atendimento odontológico no Brasil dão ênfase absoluta ao tratamento da cárie dentária. Embora o diagnóstico e o tratamento sejam fáceis nas fases iniciais, nota-se que o clínico geral dedica pouco tempo ao tratamento preventivo da periodontite (FERNANDES, 2001b).

DESENVOLVIMENTO

MODELO PROPOSTO

  • Agentes Inteligentes
  • Módulo de Dados do Aluno
  • Módulo de Conteúdo instrucional
  • Módulo de Casos Virtuais
  • Tecnologia Utilizada

O modelo proposto consiste basicamente em três módulos: Módulo de Dados do Aluno; Materiais didáticos do módulo e casos virtuais do módulo. Um deles é o Aluno Agente Pesquisador (Figura 17), que é responsável por avaliar o conhecimento do aluno sobre conceitos que deveriam ser previamente conhecidos pelo aluno. Seu funcionamento é baseado nas notas do aluno determinadas pelo agente de Pesquisa Estudantil e, por meio de uma estrutura de sistema especialista, determina o conteúdo que o aluno pode acessar de acordo com seu nível de conhecimento.

O agente envia uma mensagem ao agente de conteúdo de aprendizagem, perguntando qual conteúdo o aluno está estudando e qual a nota do aluno na prova teórica da aula. Caso a nota do aluno na prova teórica seja maior ou igual a sete, essa nota é cotada e, com base nas regras de produção, é criado o conjunto de casos clínicos que o aluno deve realizar. Se a nota da prova teórica do aluno for Boa, o aluno acessa 50% dos casos clínicos em aula, pois o aluno não aproveita ao máximo o conteúdo teórico.

Caso a nota do aluno na prova teórica seja Excelente, o aluno terá acesso a 100% dos casos clínicos da aula, pois o aluno aproveitará ao máximo o conteúdo teórico da aula, aprendendo assim todo o conteúdo prático da aula. lição pode realizar. aula. Este módulo é responsável por gerenciar as informações dos alunos no ambiente e possibilitar o acesso dos alunos às mesmas. Cabe a eles selecionar os professores e definir as regras de aceitação do aluno no ambiente.

Neste módulo existe um ambiente de simulação no qual, dependendo do conteúdo estudado pelo aluno, o sistema entregará estudos de casos clínicos de forma que possa enriquecer o processo de aprendizagem do aluno.

Tabela 2: Relação Problemas X Carências Educação em Odontologia
Tabela 2: Relação Problemas X Carências Educação em Odontologia

MODELAGEM DO SISTEMA

  • Diagramas de casos de uso
    • Cenário Administrador
    • Cenário Aluno
    • Cenário Professor
  • Diagrama de Classes
  • Implementação
    • Mapa do Portal
    • Módulo Administradores
    • Módulo Alunos
    • Módulo Professores
  • Aulas do Portal
    • Ambiente Aula
    • Ambiente Caso Clínico

CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

A linguagem PHP atendeu todas as necessidades, juntamente com o banco de dados ORACLE, onde uma dúvida era a utilização de campos BLOB6 para armazenar o conteúdo instrucional do Portal. Módulo do aluno: São armazenadas as notas classificadas de acordo com as regras de sequência do aluno e seu desempenho representado pelo módulo de consulta do aluno; Módulo de domínio: É representado pelo módulo de conteúdo instrucional onde contém todo o conteúdo instrucional do portal.

Interface gráfica: Foram representadas por interfaces criadas para acesso dos alunos ao portal, interfaces referentes à realização de casos clínicos e à própria sala de aula. Os recursos de nivelamento e personalização de conteúdo para o aluno fazem do portal um ITS, pois a apresentação do conteúdo de aprendizagem ao aluno não é pré-determinada através de um algoritmo pré-programado, mas sim baseada no desempenho do aluno antes e durante a realização das tarefas. aulas do portal. CASE_CLINICO Tabela de casos clínicos, que conterá todos os casos clínicos para o aluno diagnosticar.

Um deles é o agente de pesquisa do aluno (Figura 2), que é responsável por avaliar o conhecimento do aluno sobre conceitos que deveriam ser previamente conhecidos pelo aluno. O agente envia uma mensagem ao agente de conteúdo instrucional, perguntando qual conteúdo o aluno está estudando e a nota do aluno na prova teórica da aula. Se a nota do aluno na prova teórica for maior ou igual a sete, essa nota fica confusa e as regras de produção geram o conjunto de casos clínicos para o aluno realizar.

Este módulo é responsável por gerenciar as informações dos alunos no ambiente e possibilitar o acesso dos alunos ao ambiente. Assistindo às aulas, ou seja, assistindo ao conteúdo instrucional (textos e vídeos) e também através de um ambiente virtual você pode diagnosticar casos clínicos virtuais. O acesso às informações contidas nos itens 5 e 6 será determinado por agentes inteligentes, que, com base em suas informações, farão o match do aluno.

Tabela onde conterás as informações dos alunos, informações  que serão úteis para o funcionamento do sistema e para o  nivelamento do aluno
Tabela onde conterás as informações dos alunos, informações que serão úteis para o funcionamento do sistema e para o nivelamento do aluno

Imagem

Tabela 1: Diferenças entre os modelos STI x CAI
Figura 2: Arquitetura de STI  Fonte: McArthur (2003)  2.3.1. Módulo de Domínio
Figura 3: Sistema MCOE  Fonte: Giraffa e Vicari (2003)
Figura 5: Arquitetura Básica de um Sistema Especialista  Fonte: Flores (2003)
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Referências

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DADOS DO BENEFICIÁRIO: Nome Matrícula: Mestrado Doutorado Data de Nascimento: Aluno Bolsista Sim especificar: _____________ Não Documentos CPF: RG: Órgão Emissor: Dados