Sistemas Tutores InteligentesPresentado porCarmen C. RoviraJorge Lau

Contenido Introduccin Ambientes de aprendizajes

Software CAI Sistemas Tutores Inteligentes Caractersticas Historia Arquitectura bsica

Consideraciones finales Referencias bibliogrficas

Software Educacionales Ambientes de aprendizaje interactivosLOGOJuegos educacionales (WEST y WUSOR)

Software CAI (Instruccin asistida por computadora)

STI (Sistemas Tutores Inteligentes)

Ambientes de AprendizajeIdea general: Promover el aprendizaje mientras el alumno se divierte

Filosofa Piagetana

Aprendizaje no son autocontenidos

LOGO Seymour Papert, MIT

Programa de Tartaruga

Uso de Micromundos

Estudio de geometra

Juegos EducacionalesHerramienta eficaz de enseanza Motiva a los alumnos

Facilita la comunicacin

Exige diversos tipos de conocimiento

WEST Laboratorios de Bolt Beranek & Newman John Seely y Richard Burton Filosofa aprendizaje por descubrimiento orientados Habilidades aritmticas

Estrategias de diagnstico

Tcnicas de IA

WUSORCarr y Goldstein, MIT

Influencias de LOGO y WEST

Mundo de Wumpus

Habilidades lgicas y probabilsticas

CAI Instruccin Asistida por Computadora

Filosofa del comportamiento (behaviourista)

Libros eletrnicos

Conocimento de especialistas

Estrategias pedaggicas

Simplicidad para representar conocimentos pedaggicos

CAI Instruccin Asistida por Computadora

Representacin esttica

Toma de Decisiones antes de implementar

Estructura rgida

Modelo registrado actualmente

Tipos de CAI

Software de ejercicios y prcticas estudiante adquiere habilidades especficas criticados por especialistas desenvolvimiento memorstico permiten estudiar a su propio rtmo Software tutoriales disponen de caminos alternativos poseen niveles de complejidades utilizan una revisin de un tpicoSoftware basados en simulacin ofrecen mayor interactividad auxilian al profesor estudiantes construyen su propio conocimiento

STI Sistemas Tutores Inteligentes

Proporcionan enseanza individualizada

Permiten interaccin activa

Utilizan tcnicas de IA

Abordan cooperativa

Diferencias entre CAI x STI

CAI

STI

Origen

Educativo

Computacional

Fundamentacin terica

Behaviourista

Psicologa Cognitivista

Estructuracin de las funciones

nica estructura algortmica pre-definida, donde el alumno no influye en la secuencia de presentacin del contenido

Estructura dividida en mdulos, cuya secuencia es determinada por las respuestas del alumno

Estructuracin del conocimiento

Algortmica

Heurstica

Modelamiento del alumno

Evala la ltima respuesta del alumno, se considera las dudas

Tiende a evaluar toda la interaccin con el alumno

Modalidades encontradas

Tutorial, ejerccio y prctica, simulacin de juegos interactivos

Socrtico, ambiente, interactivo, dilogo bidireccional y guia

Caractersticas de los STI

Ser flexible en todos los niveles

Favorecer exploraciones de los diversos dominios

Poseer un sin nmero de formas de enseanza

Dominar los mtodos de enseanza

Solucionar situaciones no previstas

Tener capacidades de reconstruir situaciones pasados

1 Geracin de STI

Aos 70 a mediados del 80

Objetivo - Explorar tcnicas de IA

Enfoque - Representacin del conocimento y granularidades

Caractersticas - Sistemas ilustrativos del funcionamento de tcnicas de IA

Ejemplos - SCHOLAR, WHY, GUIDON

2 Geracin de STI

Final de los aos 80 a inicio de los 90

Objetivo - Aplicaciones y test de los STI

Enfoque - Aspectos pedaggicos

Caractersticas - Mayor cantidad de dominios

Ejemplos - Geometry tutor y Lisp tutor

3 Generacin de STI

Inicio de los aos 90 hasta hoy

Objetivo - Representacin, comunicacin del conocimiento del alumno

Enfoque - Tecnologias hipermedias

Caractersticas - Equipos multidisciplinarios

Ejemplos - STEAMER, Smithtown economics tutor

SCHOLAR

Considerado pionero Contenido: Geografa de sur-americanaDilogo mixto Interface en lenguage naturalDominio representado por Redes Semnticas Mtodo Socrtico No fue muy utilizado

Ejemplo de dilogo

SCHOLAR: Approx what is the area of Brazil?Student: 2,500,000 square miles.SCHOLAR: Wrong. Please indicate if the following statement is correct: the area of Paraguai is approx 47,432 square miles.Student: What is the area of Brazil?SCHOLAR: 3,600,000 square miles. Now answer the question you didnt answer before.Student: False.SCHOLAR: Rephase your statement. I cant understand it.Student: Incorrect.SCHOLAR: Very good! ...

WHY

Sucesor de SCHOLAR

Contenido: Conjunto de procesos que ocasionan las lluvias de ideas

Tutor trabaja con jerarquias de scripts

No trata los errores de los alumnos

Arquitetura Bsica

Modelo de estudianteModelo de domnioModelo de interfaceModelo de tutor

Modelo de dominio

Manipula el contenido que va a ser enseado

Provee mecanismos de generacin de ejemplos

Conocimiento que son compatibles con el razonamiento del estudiante

Dominio y modelado segn una taxonoma

Usa formalismos de IA para modelar el conocimiento Ej. redes semnticas, frames, scripts, reglas de produccin

Modelo del estudiante

Representa aspectos del comportamiento del conocimiento del alumno

Debe ser capaz de detectar errores cometidos por los estudiantes

Verifica las respuestas del estudante

Genera procesos de diagnstico

Relacin entre los modelos del estudiante y los del dominio

Modelamiento por sobreposicin

Modelamiento diferencial

Modelamiento por perturbacin

Modelamiento por sobreposicin

Tcnica bastante simple Conocimiento del estudiante y el subconjunto de los modelos del dominio No se trata informaciones falsas de los modelos del dominioConocimiento del dominioModelo del estudiante

Modelamiento diferencial

Refinamiento del anterior Divide el conocimiento en 2 categoras El que el estudiante deberia saber El que no se puede esperar que el conozca Modelo del estudiante muy restringidoConocimiento del domnioConocimiento esperado del estudianteModelo del estudiante

Modelamiento por perturbacin

Avances en relacin a los otros Conocimiento del estudiante van a ser del modelo del dominio Incluye posibles errores o falsas concepciones del alumno (biblioteca de errores)Conocimiento del dominioModelo del estudiante

Modelo del tutor

Conocimiento pedaggico del sistema

Poseer un conjunto de reglas Selecciona contenido a ser presentado

Monitorea y critica el desempeo del alumno

Ofrece asistencia cuando es solicitada

Estrategias de enseanza

Entrenamiento simulacin del dominio, muchas veces en forma de juegos

Socrtico tutor cuestiona al alumno

Orientador alumno requiere explicitamente auxlio

Cooperativo estudiante y sistema son agentes que se integran en la bsqueda del conocimiento

Estrategias de dilogo

Motiva al alumno

Fortalece sugerencias, a travs de preguntas o con ejemplos

Comenta las respuestas del estudiante

Cambio en la forma de abordar el tema

Modelo de Interface

nico componente que integra directamente con el estudiante

Papel crucial en los sistemas interactivos

Tiempo de respuesta razonable

Visual interesante

Representacin clara

Fcil de usar

Consideraciones finales

STI es una poderosa herramienta para el proceso de enseanza-aprendizaje Existen dificultades de difusin de los STI Interdisciplinaridades

Inexistencias de una teora general

Sistemas caros y complejos

Referencias Bibliogrficas

Wenger, E Artificial Intelligence and Tutoring Systems, Morgan Kaufmann Publishers,inc. 1987

Tedesco, P.C.A.R SEI - Sistema de Ensino Inteligente, Tese de Mestrado, DI - UFPE, junho/1997

Nunes, M.G.V Takehara, R.S Mendes,M.D.C A Network-Based Model for Intelligent Tutoring Systems, X SBIA, Porto Alegre, 1993

Viccari, R.M Giraffa, L.M.M Sistemas Tutores Inteligentes: abordagem tradicional x abordagem de agentes, Tutorial apresentado no XIII SBIA, Curitiba, 1996

GraciasPor suAtencin