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1, 2, 3,4 Graduando do Curso de Sistemas de Informação da Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE, Unidade Acadêmica de Serra Talhada – UAST. E-mail: (ronnie.gd, cleyton.vanut, klebia.alves, andresa.sobreira) @gmail.com

5 Professor Assistente da Unidade Acadêmica de Educação a Distância e Tecnologia. Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE), Recife.

E-mail: jorgecorreianeto@gmail.com

APLICAÇÃO DE AGENTES PEDAGÓGICOS E

COMPUTAÇÃO AFETIVA EM AMBIENTES

VIRTUAIS DE APRENDIZAGEM

Ronnie Edson de Souza Santos 1, Cleyton Vanut Cordeiro de Magalhães

2, Andrêsa Cibelly dos Santos Sobreira³,

Clébia Alves Beserra4 e Jorge da Silva Correia Neto

5

Introdução

O cenário educacional da última década sofreu

grandes alterações e importantes mudanças

impulsionadas principalmente pela Inclusão Digital,

fator de grande importância no início do século XXI. A

partir do momento em que os computadores e as novas

tecnologias de comunicação passaram a mediar

significativamente as relações sociais, e a fazer parte

do cotidiano das diversas instituições e domicílios, os

processos educacionais passaram a ter forte incentivo

com o surgimento cada vez maior de novas ferramentas

para as mais diversas aplicações [1].

Com o crescimento das pesquisas na área da

Informática aplicada à Educação os ambientes virtuais

de aprendizagem passaram por melhorias, onde os

novos recursos permitiram o alcance de metas nunca

atingidas antes. Neste sentido, as técnicas da

Inteligência Artificial (IA) se tornaram muito comuns

na construção dos chamados Sistemas Tutores

Inteligentes. Segundo Vicarri (1990), a grande

característica desses aplicativos é sua capacidade de

interagir com o aluno, percebendo as interferências do

aprendiz, e a partir disto, modificando suas bases de

conhecimento a fim de adaptar as estratégias de ensino

de acordo com o desempenho particular de cada

indivíduo [3].

O desenvolvimento desses ambientes de

aprendizagem está tipicamente relacionado com os

Agentes Inteligentes, um tópico de estudo comum no

contexto da IA que são a base para a construção dos

chamados Agentes Pedagógicos de Aprendizagem.

Pela definição de Frozza et al. (2009), os agentes

pedagógicos de aprendizagem são agentes

desenvolvidos para fins educacionais, com o objetivo

de auxiliar os estudantes no processo de ensino-

aprendizagem, fornecendo uma melhor interação e

dinamismo para os ambientes, e isso ganhou destaque

como forma de auxílio e motivação aos usuários [4].

Observando o desenvolvimento das pesquisas

em Informática na Educação na última década é

possível perceber a evolução do uso de agentes

pedagógicos para que os objetivos educacionais

pudessem ser atingidos, dentre eles podem-se citar:

interação aluno-professor, melhoria do processo de

avaliação e adaptação do aprendiz no ambiente, dentre

outros. No entanto, a partir de 2008 diversos estudos se

caracterizaram por buscar maneiras de adicionar aos

agentes pedagógicos características mais humanas, ou em

outras palavras, emoções, através da Computação Afetiva.

Picard (1997) define computação afetiva como a área da

computação que está relacionada com os aspectos que

influenciam as emoções. Este campo da Inteligência

Artificial está dividido em dois ramos: um em que são

estudados mecanismos para reconhecimento de emoções

em máquina através da interação homem-computador e,

outro, em que é feita a síntese de emoções através da

simulação de emoções em máquina [5].

Para estudar a aplicação da computação afetiva

associada ao uso de agentes pedagógicos inteligentes, esta

pesquisa tem o objetivo analisar e descrever os ambientes

desenvolvidos nos últimos dois anos e apresentados à

comunidade científica nos anais do Simpósio Brasileiro de

Informática na Educação, devido sua importância para a

academia.

Materiais e métodos

O presente estudo teve caráter exploratório-

descritivo, construindo, através de uma análise reflexiva

dos artigos, uma síntese acerca dos ambientes virtuais de

aprendizagem que utilizaram os agentes inteligentes para

trabalhar a computação afetiva e que foram apresentados

no Simpósio Brasileiro de Informática na Educação (SBIE)

em 2008 e 2009, período em que os trabalhos sobre o tema

foram intensificados entre os pesquisadores da área

educacional.

O universo inicial de trabalhos utilizados na

pesquisa foi composto por 160 artigos. Este total passou,

posteriormente, por um processo de filtragem, buscando

selecionar os artigos relacionados com o propósito deste

trabalho, através dos termos: agente e afetividade.

Por fim, foi montada uma tabela (quadro 1),

composta pelo total de 10 artigos resultantes do processo

de filtragem. Através do objetivo específico e das

conclusões de cada uma das publicações selecionadas foi

realizada a análise reflexiva de onde os resultados desta

pesquisa bibliográfica foram extraídos.

Resultados As pesquisas sobre computação afetiva trabalham

em um importante fator para a melhoria do processo de

ensino-aprendizagem apoiado por computador, que é a

inclusão das características afetivas do educador

(humano) no ambiente de aprendizagem.

No decorrer dos últimos dois anos as principais

pesquisas publicadas na área trabalharam a capacidade

interativa dos ambientes virtuais de aprendizagem

através da incorporação de características afetivas

pelos agentes pedagógicos. Neste contexto, encontram-

se agentes como o Dóris 3D (FROZZA et. al., 2009)

(figura 1) e o Cal (SILVA, BERNARDI, 2009),

construídos com a finalidade de expressar reações de

felicidade em momentos que o usuário desempenhe um

bom trabalho, tristeza quando passe pelo conteúdo

despercebido o não produza um bom rendimento, além

de outras emoções e de um repertório de

comportamentos [4] [6]. Além disto, os dois agentes

são capazes de inferir sobre as ações e emoções dos

alunos de forma afetiva através de artifícios como: (a)

comportamento verbal, exibido por meio de um balão

de fala com frases de incentivo, encorajamento,

congratulação, ajuda, dica e saudação; e (b)

comportamento físico exibido por meio de sequências

de animações.

Outra pesquisa identificada utilizou agentes

pedagógicos com características afetivas para o

reconhecimento dos estados de ânimo de aprendizes

em ambientes de comunicação assíncrona, ou seja, os

registros disponíveis em fóruns que compõem os

ambientes [2]. O estudo demonstrou que se pode

recorrer às técnicas e algoritmos usados na mineração

de texto para a construção de uma ferramenta apta a

inferir subjetividade afetiva para tratar

computacionalmente opiniões e sentimentos expressos

no conteúdo, possibilitando assim, constatar como o

aluno se exprime, favoravelmente ou não, sobre

determinada disciplina ou conteúdo.

Técnicas para a definição do perfil dos usuários

de sistema que possibilitasse adaptação das

características do ambiente de acordo com este perfil

foram apoiadas pelos estudos que buscaram analisar as

dimensões afetivas dos Sistemas Tutores Inteligentes

[7].

Na área da Educação à Distância (EaD),

discutiu-se a utilização de técnicas e metodologias para

identificar, analisar e apresentar a aplicação dos fatores

afetivos nos sistemas tutores desta modalidade.

Buscou-se encontrar e discutir alguns atributos afetivos

necessários ao professor (biológico ou virtual) que atua

junto aos ambientes virtuais de EaD para que dessa

forma pudesse exemplificar como a tecnologia

computacional pode auxiliar no reconhecimento dos

aspectos afetivos, demonstrando a viabilidade destes

serem identificados.

Conclusão

Atualmente, o crescimento das diversas

tecnologias, principalmente aquelas ligadas à

informática, têm proporcionado grandes e importantes

avanços na área educacional. Essa situação possibilitou

uma revolução e novos métodos de ensino, tendo em

conta o atual estágio destas tecnologias.

No entanto, os diversos estudos mostram que

ainda são elementares os meios disponíveis para o

tratamento da afetividade em ambientes educacionais

virtuais. Por isso, faz-se necessária a integração de estudos

realizados nas Ciências Cognitivas, na Educação, e na

Informática com o objetivo de determinar modelos que

possam ser aplicados computacionalmente.

O uso de agentes pedagógicos em ambientes de

aprendizagem provê a interação do aluno com o sistema,

principalmente em se tratando de agentes que possuem

características afetivas, que possibilitam maior

aproximação com o aluno, aumentando o seu envolvimento

com o ambiente interativo. Deve-se destacar ainda que o

reconhecimento de aspectos afetivos favorece as ações

pedagógicas, ao auxiliar o professor na tomada de decisão

e na intervenção, sempre que necessária.

Desta forma, pode-se inferir que durante o processo

de ensino-aprendizagem as emoções que envolvem o aluno

podem ser consideradas impactantes em seu

desenvolvimento, inclusive em situações que sejam

intermediadas pelo computador. Sendo um dos objetivos

principais da aplicação da computação afetiva através dos

agentes pedagógicos inteligentes a diminuição da distância

da comunicação entre o ambiente e o aluno, deve-se

sempre buscar uma interação mais “amigável” e cordial, e

esse tipo de tecnologia tem demonstrado grande potencial.

Referências

[1] Longhi, M. T.; Behar P. A.; Bercht M. O Desafio de

Reconhecer a Dimensão Afetiva em Ambientes

Virtuais de Aprendizagem. XIX Simpósio Brasileiro

de Informática na Educação, SBIE 2008.

[2] Longhi, M. T.; Behar P. A.; Bercht M.; Simonato G.

Investigando a subjetividade afetiva na

comunicação assíncrona de ambientes virtuais de

aprendizagem. XX Simpósio Brasileiro de

Informática na Educação, SBIE 2009.

[3] Viccari, R. Um Tutor Inteligente para a

programação em Lógica–Idealização, Projeto e

Desenvolvimento. Coimbra: Universidade de

Coimbra, 1990. (Tese de Doutorado).

[4] Frozza, R; Silva K. A.; Lux, B.; Cruz, M. E. J. K.;

Borin, M. Dóris 3D: Agente Pedagógico baseado em

Emoções. XX Simpósio Brasileiro de Informática na

Educação, Florianópolis, 2009.

[5] Picard, R. Affective Computing. Cambridge: MIT

Press, 1997.

[6] Silva, T. G.; Bernardi, G. Cal: um Agente

Pedagógico Animado para Apoio em um Objeto de

Aprendizagem para o Ensino de Matemática. XX

Simpósio Brasileiro de Informática na Educação, SBIE

2009.

[7] Cunha, F. O.; Silva, J. M. C. Análise das Dimensões

Afetivas do Tutor em Turmas de EaD no Ambiente

Virtual Moodle. XX Simpósio Brasileiro de

Informática na Educação, Florianópolis, 2009.

ANEXOS

Quadro 1: Estrutura para Análise dos Artigos Selecionados

Artigo Autores Ano Objetivos

... ... … ...

O Desafio de Reconhecer a

Dimensão Afetiva em

Ambientes Virtuais de

Aprendizagem

Magalí Teresinha Longhi,

Patricia Alejandra Behar,

Magda Bercht 2008

Dimensões afetivas em

ambientes virtuais de

aprendizagem e

identificação dos estados

de ânimo do aluno.

Proposta de um Modelo de

Atributos para o

Aprimoramento da

Comunicação Afetiva para

Professores que atuam na

Educação a Distância

Cláudio Rodrigues da

Cunha, Júlia Marques

Carvalho da Silva, Magda

Bercht

2008

Proposta para modelo

afetivo de tutores EaD e

identificados atributos

afetivos

Dóris 3D: Agente

Pedagógico baseado em

Emoções

Rejane Frozza, Andréa

Konzen da Silva, Beatriz

Lux, Marcia E. J.

Kniphoff da Cruz, Mirceia

Borin

2009

Proposta de modelagem e

desenvolvimento do

agente pedagógico

expressando emoções.

Uma ferramenta de análise

do desempenho de

estudantes baseada em

SMA e lógica Fuzzy

Gustavo Pereira Mateus,

Beatriz Wilges, Silvia

Nassar, Ricardo Silveira

2009

Implementação de

agentes BDI para análise

do desempenho dos

estudantes.

... ... … ...

Fonte: os autores.

Figura 1. Agente Dóris demostrando interação com o estudante

Fonte: FROZZA et. al., 2009