segunda-feira, 7 de abril de 2014

STI e AI

Na educação com computadores, na linha dos programas de apoio ao ensino, está situada a aplicabilidade dos Sistemas Tutores Inteligentes, que buscam potencializar a Informática Educativa através da aplicação de técnicas de Inteligência Artificial junto aos programas educativos (Eberspächer, 2002).

Faz-se necessário a siginificação de algumas siglas:

STI: Sistemas Tutores Inteligentes
IA: Inteligência Artificial
ICAI: Instruções Assistidas por Computador Inteligentes
 
Existem várias definições de STI’s : 

“Os STI são programas de software que dão suporte às atividades da aprendizagem” 
[GAM01]. 

“Os STI são programas de computador com propósitos educacionais e que incorporam técnicas de Inteligência Artificial. Oferecem vantagens sobre os CAIs (Instrução Assistida por computador), pois podem simular o processo do pensamento humano para auxiliar na resolução de problemas ou em tomadas de decisões” [FOW91]. 

“Sistema Tutor Inteligente, é um termo amplo, abrangendo qualquer programa de computador que contem alguma inteligência e pode ser usado em aprendizagem” [FRE00]. 

“Os Sistemas Tutores Inteligentes são sistemas instrucionais baseados em computador com modelos de conteúdo instrucional que especificam ‘que’ ensinar, e estratégias de ensino que especificam ‘como’ ensinar” [WEN87]

Os Sistemas Tutores Inteligentes (STI) têm uma história interessante, originada na área de Inteligência Artificial (IA).

No final dos anos 50 e princípio dos anos 60, muitos pesquisadores tais como Alan Turing, Marvin Minsky, John McMarthy e Allen Newell acreditavam que os computadores que poderiam “pensar”, tal qual os seres humanos, rapidamente se tornariam uma realidade.

No entanto, isso não aconteceu. Alguns pensavam que o principal obstáculo à realização desse objetivo era a necessidade de criação de computadores maiores e mais rápidos. 

Parecia razoável assumir que, uma vez criadas as máquinas que poderiam pensar, elas seriam capazes derealizar qualquer tarefa que estivesse associada com o pensamento humano.
Figura 2: Domínio de uma aplicação de Turores Inteligentes (Kearsley, 1987)

As características mais importantes de um STI são: 
1. O conhecimento do domínio está restrito e claramente articulado. 
2. Possuem conhecimento do aluno que lhes permite dirigir e adaptar o ensino. 
3. A seqüência do ensino não esta predeterminada pelo designer instrucional. 
4. Realizam processos de diagnóstico mais adaptados ao aluno e mais detalhados. 
5. A comunicação Tutor-Aluno melhora, permitindo que o aluno realize perguntas ao tutor. 


Inteligência Artificial (IA)
 

 Segundo Marcos Castilho (Coordenador LIAMF/UFPR), é um estudo de como você faz os sistemas computacionais apresentarem um comportamento inteligente e também há a área dos sistemas computacionais possuírem inteligência própria, que é o maior desafio.
Já para João Alberto Fabro (Doutor em Eng. Elétrica e Informática/UFPR), conceitua IA como um conjunto de técnicas computacionais que são aplicadas para resolver os problemas complexos do mundo real. São técnicas avançadas que buscam resolver problemas que hoje em dia ainda não estão completamente resolvidos, como por exemplo, problemas de visão, reconhecimento de fala, dentre outras.

"É uma maneira de procurar reproduzir, de forma computacional, de como funciona o cérebro humano." Fábio Cozman (Coord. Comissão IA Sociedade Brasileira de Computação)


Os Sistemas Tutores Inteligentes (STI), nascem como iniciativa no intento de tratar as falhas dos sistemas gerativos e podem ser vistos como CAI inteligente dos anos 80. Esta iniciativa foi beneficiada pelo trabalho dos pesquisadores de Inteligência Artificial (IA), que tinham uma permanente preocupação com o problema da melhor forma de como representar conhecimento dentro de um sistema inteligente. Nesta década, começaram a surgir pesquisas na área de IA através da criação dos ICAI (Instruções Assistidas por Computador Inteligentes). Os ICAI apresentam uma estrutura diferenciada para trabalhar com domínios educacionais, visto que utilizam técnicas de IA e Psicologia Cognitiva para guiar o processo de ensino-aprendizagem.

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