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UM MODELO PARA GERENCIAMENTO DE PERFIS APLICADOS AAMBIENTES DE APRENDIZAGEM UBIQUA
Paulo Henrique Santini
Mestrado em Computacao AplicadaUNISINOS Universidade do Vale Do Rio Dos Sinos
Trabalho 1 - Disciplina Inteligencia ArtificialProfessora: Dra. Patrıcia Augustin Jaques Maillard
Professor: Dr. Sandro Jose Rigo
5 de junho de 2014
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Roteiro
1 Introducao:Dados do Artigo;Resumo;
2 Apresentacao do Modelo:Visao Geral;Arquitetura;Modelagem dos Agentes;Arquitetura dos Agentes;Ontologias;Regras de Inferencias;Exemplo;Implementacoes;
3 Conclusao:Aspectos Positivos e Negativos;Agradecimento e Duvidas;
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Introducao Dados do Artigo;
Dados do Artigo:
Autor: Mestre Andre Wagner (Unisinos);
Revista: Expert Systems With Applications (2014);
Qualis do Artigo: A1;
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Introducao Resumo;
Resumo:
Sistemas Ubıquos tem o desafio de implicitamente coletar informacoes relevantes sobre asentidades e uso dessas informacoes para compreender e prever determinadocomportamento. Isso permite que varios aplicativos possam adaptar-se para umdeterminado contexto, para um entidade.Propoe um modelo em que permite as aplicacoes registrar as acoes das entidades emtrilhas e inferir informacoes de perfil de usuarios a partir desta coleta de informacoes.Ainda, utilizando a interoperabilidade semantica (informacoes corretamente interpretadaspelo sistema), fazendo com que diferentes aplicativos possam compartilhar informacoes einferir um perfil unificado.O prototipo foi desenvolvido e integrado com dois softwares diferentes em um cenario deaprendizagem ubıqua, onde os perfis de estudantes foram atualizados dinamicamente, oque lhes permite uma melhor adaptacao ao ambiente.
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Apresentacao do Modelo: Visao Geral;
Visao Geral:
A aplicacao nesse caso e qualquer aplicacao que esta sendo utilizada diretamente por umaentidade. Para que uma aplicacao esteja apta para este modelo, precisa registrarinformacoes em um gerenciador de trilhas:
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Apresentacao do Modelo: Visao Geral;
Visao Geral:
1 - Aplicacao: qualquer aplicacao, desde que esteja sendo utilizada por uma entidade.
2 - Gerenciador de Trilhas: e capaz de registrar eventos realizados por uma entidade.
3 - eProfile: gerencia os perfis de entidades atraves de trilhas.
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Apresentacao do Modelo: Arquitetura;
Arquitetura:
Como vamos ver na figura a seguir, o Raciocinador recebe dados de tres bancos, aTrilhas por sua vez e carregada pelo eProfile a partir do Gerenciador de Trilhas, ja asoutras duas informacoes sao enviadas diretamente para a aplicacao do eProfile, destaforma, as regras de inferencia definidas pela aplicacao serao utilizadas para gerar operfil de entidade.
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Apresentacao do Modelo: Arquitetura;
Arquitetura:
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Apresentacao do Modelo: Modelagem dos Agentes;
Especificacao do Modelo:
O eProfile e um modelo que infere informacoes de forma autonoma quanto aos dadosarmazenados em uma ontologia, e a tecnologia de agentes autonomos utilizada nomodelo e: Prometheus.
Prometheus: o ponto central da modelagem de um sistema e a identificacao dosobjetivos iniciais do sistema.
Esta define um processo detalhado para especificacao, projeto, implementacao eteste/depuracao de sistemas orientados a agentes.
Portanto com estas descricoes em maos, os subjetivos sao definidos conforme cadaobjetivo pode ser atendido, a seguir alguns objetivos e subjetivos do eProfile:
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Apresentacao do Modelo: Modelagem dos Agentes;
Especificacao do Modelo:
Gerenciar multiplos perfis de entidade;
Permitir que as aplicacoes definam seus proprios modelos de entidade;
Permitir que as aplicacoes definam suas regras de inferencia;
Buscar as trilhas de uma entidade a partir de um Gerenciador de Trilhas;
Inferir a Trilha, montando um perfil de entidade;
Especificacao do Modelo: Funcionalidades eProfile
A metodologia tambem propoe a identificacao das interfaces, os pontos onde o modelo secomunica com outros sistemas. Os ponto onde o modelo recebe informacoes saochamados preceitos e os pontos onde o modelo envia informacoes sao chamados acoes.
A seguir vamos ver as funcionalidades do eProfile, onde as formas ovais sao os subjetivose os pentagonais as acoes.
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Apresentacao do Modelo: Modelagem dos Agentes;
Funcionalidades do eProfile:
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Apresentacao do Modelo: Arquitetura dos Agentes;
Arquitetura dos Agentes:
Quatro agentes foram identificados: Comunicador, Configurador, Conversor,Raciocinador:
Comunicador: faz a comunicacao entre as aplicacoes e o eProfile.
Configurador: recebe as configuracoes das aplicacoes (Modelos de entidades e regras).
Conversor: realiza a conversao da Trilha do Gerenciador de Trilhas.
Raciocinador: infere nas trilhas de acordo com as regras enviadas pela aplicacao eatualiza o perfil de entidade.
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Apresentacao do Modelo: Arquitetura dos Agentes;
Arquitetura dos Agentes: Diagrama de Ligacao
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Apresentacao do Modelo: Ontologias;
Ontologias:
Para que o eProfile processe os perfis baseados em um modelo de entidade, eles precisade tres informacoes:1 - Trilha da entidade;2 - Modelo da entidade utilizado pela aplicacao, ou seja, o formato do perfil de entidade;3.1 - Regras de inferencia para o perfil (Configurador recebe, valida e insere na base deregras) e ainda juntos com as regras, especificado a criticidade da informacao, ja que osistema utilizara esta informacao para determinar com que frequencia a informacao seraexecutada;3.2 - Nesse segundo caso sao recebidas as trilhas das entidades que sao buscadas noGerenciador de Trilhas Regras de inferencia, ja que o eProfile pode se conectar a variosgerenciadores de trilhas. Aqui existe um porem, onde a trilhas buscada vira no seuformato original e sera armazenada na forma padrao do eProfile, esse processo quem faz eo Conversor.
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Apresentacao do Modelo: Ontologias;
Ontologias:
A Trilha da entidade e armazenada no eProfile em uma ontologia de trilha, chamada deeOntoTrail. Essa Ontologia possui classes basicas para constucao de uma trilha e amesma pode ser estendida.
Tendo posse das Trilhas, do modelo e das regras de inferencia, o raciocinador realiza ainferencia na Trilha, gerando um perfil da entidade, que sera uma extensao de umaOntologia de perfil basica chamada eOntoProfile.
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Apresentacao do Modelo: Ontologias;
Ontologia de Trilha: eOntoTrail
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Apresentacao do Modelo: Ontologias;
Ontologia de Perfil: eOntoProfile
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Apresentacao do Modelo: Regras de Inferencias;
Regras de Inferencias:
As regras podem ser escritas em duas linguagens diferentes: SPARQL ou SWRL. Aprimeira e uma linguagem de consulta de ontologias, se assemelha com consulta de Bancode Dados SQL. A segunda e uma linguagem de regras que permite a consulta comconstrutores logicos complexos.
Um exemplo: Um curso de programacao de linguagens orientadas a objeto, em quedeterminado aluno nao precisa estudar todas as disciplinas, mas no final do curso ele deveescolher uma linguagem de programacao para desenvolvimento, e consequentemente eledeve ter concluıdo os modulos basicos e exigidos referente aquela linguagem. Para queum estudante seja considerado proficiente em Java, ele deve ter concluıdo os modulos quefazem relacao com a linguagem, neste caso (Classes, heranca e interfaces):
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Apresentacao do Modelo: Exemplo;
Exemplo: Informacoes Contextuais
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Apresentacao do Modelo: Exemplo;
Exemplo: Regra de requerimentos para disciplina
Para que o eProfile possa identificar se uma entidade e proficiente em alguma disciplina,sao necessarias tres regras:
1 - Identificacao dos modulos requeridos para a proficiencia na disciplina;
2 - Identificacao dos modulos concluıdos pelo estudante;
3 - Verificacao se os objetos requeridos foram concluıdos;
A classe foi escrita e na linguagem OWL, que e uma linguagem para definir e instanciarontologias na Web.
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Apresentacao do Modelo: Exemplo;
Exemplo: Regra de requerimentos para disciplina
Para que um estudante seja considerado proficiente em Java, ele deve ter concluıdo osmodulos que fazem relacao com a linguagem Java (linha 4), bem como o modulo dapropria linguagem Java (linha 3).
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Apresentacao do Modelo: Exemplo;
Exemplo: Regra de Modulos Concluıdos
O segundo passo e a identificacao dos modulos concluıdos pelo estudante relacionados aoJava. Sao considerados apenas os eventos de conclusao do objeto de aprendizagem (linha3) realizados pela entidade (linha 4) relacionado ao Java (linha 5) e que tenham sidorealizados pela primeira vez (linha 7).
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Apresentacao do Modelo: Exemplo;
Exemplo: Regra de Proficiencia
A terceira e uma regra de atualizacao de perfil, onde sao comparados o numero demodulos relacionados ao Java que foram concluıdos pela entidade. Se o numero for igual,o usuario e considerado proficiente, e esta regra e atualizada no campo de proficiencia noperfil da entidade.
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Apresentacao do Modelo: Exemplo;
Exemplo: Regra de Processamento do perfil do estudante
Informa que o campo Entity sera atualizado com o tipo Estudante (linha 1), e seraatualizado com o resultado da regra chamada JavaProficience (linha 3).
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Apresentacao do Modelo: Exemplo;
Exemplo: Perfil das Entidades
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Apresentacao do Modelo: Implementacoes;
Integracao eProfile/LOCAL
”Um sistema de localizacao acompanha a mobilidade dos aprendizes e, baseado nas suasposicao fısicas, explora oportunidades educacionais”(BARBOSA et al., 2011).
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Apresentacao do Modelo: Implementacoes;
Integracao eProfile/UniManager
E um software administrativo utilizado por uma universidade para cadastramento egerenciamento dos estudandes, docentes e disciplinas. Gerenciar notas e utilizar o perfilpara tomada de decisoes.
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Conclusao: Aspectos Positivos e Negativos;
Aspectos Positivos:
As contribuicoes deste modelo sao o uso de trilhas para extrair perfis;
A capacidade de gerenciamento de regras e inferencia dinamica de geracao de perfil;
Utilizacao de varias e diferentes aplicacoes, bem como varias e diferentes Gerenciadoresde Trilhas. Isso permite e da a possibilidade de gerar perfis de usuarios em varioscontextos. Podendo, futuramente comparar a similaridade de ambos, integrando-os comoutros softwares.
Aspectos Negativos:
Ter o protipo como base para futuro desenvolvimento pode nao ser uma boa ideia, epreciso estar ciente dos conceitos para aplicar na sua aplicacao, para gerar perfis deentidades atraves de trilhas;
Dificuldade tambem esta na tranformacao dos dados, no momento em que se tem quegerar o conversor;
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Conclusao: Agradecimento e Duvidas;
Obrigado pela Atencao !
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