Pat: Um Agente Pedagógico Animado para Interagir Afetivamente com o Aluno

Patrícia A. Jaques – pjaques@inf.ufrgs.br

Rosa M. Vicari - rosa@inf.ufrgs.br

2

Sumário

Contextualização do Problema e Motivação

Trabalho Proposto: Agente Pedagógico Afetivo

Etapas de Concepção do Agente Proposto

Inferência das Emoções

Táticas Pedagógicas Afetivas

Arquitetura Interna do Agente

Validação

Implementação

Conclusões e Trabalhos Futuros

Contextualização do Problema e Motivação

4

Dicotomia entre razão e emoção: afetividade pouco estudada.

Importância da afetividade em algumas atividades cognitivas: LeDoux, Damasio, Goleman

Surgimento da Computação Afetiva Computação Afetiva:

“computação que está relacionada a, que surge de ou deliberadamente influencia as emoções” [PICARD, 97].

Computação Afetiva

5

Afetividade e Aprendizagem

Goleman: Os distúrbios emocionais afetam a vida mental.

Coles e Izard: Emoções negativas prejudicam a aprendizagem; Emoções positivas contribuem à aprendizagem. O professor pode promover novos estados emocionais no aluno (que

serão mantidos pelo aluno) através de cuidadoso suporte e ajuda. Piaget:

É incontestável o papel acelerador ou pertubador da afetividade na aprendizagem

A afetividade motiva a atividade intelectual. Não há mecanismo cognitivo sem elemento afetivo.

Vygotsky: Motivação é a razão da ação. Afeto não pode ser separado da cognição. Perezhivanie:

“como uma criança torna-se consciente de, interpreta, e emocionalmente relaciona-se com um certo evento”.

6

Dicotomia entre razão e emoção: afetividade pouco estudada.

Importância da afetividade em algumas atividades cognitivas: LeDoux, Damasio, Goleman

Surgimento da Computação Afetiva Computação Afetiva:

“computação que está relacionada a, que surge de ou deliberadamente influencia as emoções” [PICARD, 97].

Computação Afetiva em Tutores

7

Motivação

Desenvolver um agente pedagógico artificial:responsável por motivar o aluno e

promover um estado de espírito mais positivo no aluno mais apropriado para um melhor aprendizado.

Esse agente será inserido em um ambiente inteligente de aprendizagem: MACES.

8

Agentes Pedagógicos Animados

Os agentes pedagógicos que utilizam a tecnologia de multimídia para oferecer ao usuário um personagem animado com características semelhantes àquelas dos seres vivos e inteligentes.

A comunicação possui uma natureza mais antropomórfica e social.

Eles devem que ser credíveis (Loyal and Bates);

Eles devem possuir empatia (Hayes-Roth) (Cooper).

9

Adele

Trabalho Proposto

11

Proposta: Desenvolver um agente pedagógico animado que

mostre táticas afetivas as quais tenham como objetivo promover um estado de espírito positivo no aluno que é melhor para a aprendizagem, bem como motivar e encorajar o aluno no seu aprendizado.

Táticas baseadas no domínio para motivar e encorajar o aluno;

Comportamentos emocionais e mensagens de encorajamento que (1) promovam no aluno emoções mais positivas que são mais apropridas a aprendizagem, assim como (2) motivam e encorajam o aluno.

Agente Mediador

Trabalho Proposto

12

Concepção

(1) Inferência das Emoções do Aluno

(2) Táticas Pedagógicas Afetivas

(3) Arquitetura Interna do Agente

(4) Implementação

(5) Validação

(1) Inferência das Emoções do Aluno

13

(1) Quais mecanismos utilizar?

Condutividade da PeleCondutividade da Pele Ritmo

CardíacoRitmo

Cardíaco

EletromiogramaEletromiograma

RespiraçãoRespiração

Temperatura

Temperatura

Gestos/Expressões Faciais

Gestos/Expressões Faciais

OcularOcular

AcústicoAcústico

Linguagem(texto, diálogo)

Linguagem(texto, diálogo)

Comportamento

Observável

Comportamento

Observável

14

Fundamentos Psicológicos

Como inferir as emoções do aluno? Pesquisa de Campo: observação com alunos

em classe

Modelo Psicológico Existente

15

Modelo OCC

Baseado na abordagem cognitivista das emoções: Emoções são disparadas e diferenciadas por uma

avaliação subjetiva de uma pessoa (appraisal) do significado de uma situação, evento ou objeto (Scherer).

Emoções requerem processos cognitivos para gerar ou recuperar preferências ou significados.

Modelo OCC Modelo de classificação de 22 emoções que descreve os

processos cognitivos de avaliação que disparam uma emoção.

Exemplo: Livro Continente 1 (Trilogia Tempo e o Vento) de Erico

Verissimo Emoção: Medo – Cunhada de Ana Terra

Evento do Mundo

Desejável Indesejável

appraisal

Esperança MedoValência Positiva Valência Negativa

Irá acontecerAconteceu

Objetivos da Pessoa

Conseqüência do evento

16

De acordo com o Modelo OCC

Quais emoções inferir?

Alegria/Tristeza

Satisfação/Frustração

Gratidão/Raiva

Vergonha

17

Alegria e Tristeza no modelo OCC

18

Passos do Reconhecimento

É necessário definir:

Eventos que podem acontecer;

Objetivos do aluno;

Desejabilidade do evento de

acordo com os objetivos do aluno.

19

Eventos em MACES

A maneira como as pessoas percebem coisas que acontecem [ORT 88].

Eventos1) Aluno forneceu resposta incorreta para um exercício

2) Aluno fornece resposta correta para o exercício

3) Aluno não realizou a tarefa

4) Aluno desistiu de finalizar a sessão de trabalho

5) Aluno finalizou com sucesso a sessão de trabalho

6) Aluno pediu ajuda

7) Após a ajuda

8) Aluno negou a ajuda do agente

9) Aluno aceitou a ajuda do agente

10) Aluno desabilitou o agente

11) Aluno habilitou o agente

20

Próximo Passo: Definir os Objetivos do Aluno

• Pesquisa de Campo• Fundamentar em estudos existentes

21

Que objetivos o aluno tem?

De acordo com Ames (1990), alunos podem ter: Objetivos orientados ao Desempenho (Performance):

Performance é importante; Querem mostrar que possui habilidades.

Objetivos orientados à Aprendizagem (Mastery): Desenvolver novas habilidades; Tentar entender o seu trabalho; Aperfeiçoar o seu nível de competência; Aprender novas coisas.

22

Como determinar os objetivos do aluno?

Nós iremos aplicar o questionário: Motivated Strategies for Learning

Questionnaires (MSLQ) É um instrumento de “self-report” que permite

determinar a orientação motivacional do aluno e as estratégias que ele usa.

8 questões.

Ele será aplicado na primeira vez que o aluno acessar o sistema.

23

Próxima etapa: Desejabilidade dos eventos

24

Concepção

(1) Inferência das Emoções do Aluno

(2) Táticas Pedagógicas Afetivas

(3) Arquitetura Interna do Agente

(4) Implementação

(5) Validação

(2) Táticas Pedagógicas Afetivas

25

Táticas Pedagógicas Afetivas

26

Táticas Pedagógica Afetivas

VB = Verbal behaviour

PB = Physical behaviour

27

Base de Dados de Comportamentos Emotivos

28

Concepção

(1) Inferência das Emoções do Aluno

(2) Táticas Pedagógicas Afetivas

(3) Arquitetura Interna do Agente

(4) Implementação

(5) Validação

(3) Arquitetura Interna do Agente

29

Arquitetura Interna do Agente Mediador

Mind = X-BDI

Inte

rface

do s

iste

ma c

om

o a

luno e

co

munic

açã

o c

om

os

outr

os

agente

s=

Java +

FIP

A-A

CL

DissertaçãoEverton Bocca= JavaScript +Java +DataBase HSQLDB

Comunicação X-BDIe Java via sockets

30

Concepção

(1) Inferência das Emoções do Aluno

(2) Táticas Pedagógicas Afetivas

(3) Arquitetura Interna do Agente

(4) Implementação

(5) Validação

(4) Implementação

31

Aparência de PAT (Pedagogical and Affective Tutor)

Microsoft Agent Microsoft

Speech API Sintetizador de

voz

Dissertação de Bocca

GlassesIndicates intellectualism

Clothes

Jeans pants andcoulored t-shirt:informal and close to the student

HaircutNot so long: indicates neutrality andequilibrium

ColorsBlue and yellow:indicate sapience and they are attractive colors

32

Concepção

(1) Inferência das Emoções do Aluno

(2) Táticas Pedagógicas Afetivas

(3) Arquitetura Interna do Agente

(4) Implementação

(5) Validação(5) Validação

33

(5) Validação do Protótipo

Justificação da afetividade nos sistemas computacionais de aprendizagem :

Até o momento, nós utilizamos as teorias pedagógicas para justificar a necessidade do tratamento da afetividade nos sistemas educacionais.

Nos baseamos na Media Equation (Reeves and Nass, 1996) que diz que pessoas reagem socialmente a computadores, para justificar que um agente animado pode exercer esse papel que professores possuem em vida real.

Validação: Sistemas MACES não se encontra totalmente implementado. Para validar a aparência do persongaem: questionário para profissionais

da informática na educação. Validação das táticas afetivas: demonstração das táticas afetivas e

questionário para profissionais da informática na educação.- Sábio, sintetizador de voz, comportamento e fala ao mesmo tempo.

Trabalho Futuro: Vamos fazer a comparação do mesmo sistema com e sem agente afetivo,

para mostrar a necessidade da afetividade nos sistemas de aprendizagem.

34

Trabalhos Futuros (1/2)

Ambiente MACES: Finalizar implementação de MACES e

integrar Agente Mediador nele.

Resolução de conflitos entre Agente Mediador e Agente de Diagnóstico na escolha das táticas pedagógicas afetivas e de Desempenho.

Validação mais completa da tese.

Reconhecimento das emoções na interação aluno-aluno.

35

Trabalhos Futuros (2/2)

Implementação do Agente Mediador independente de Sistema Operacional. Flash Falas: gravações, resolve problema de falta de entonação.

Inserção do Agente Mediador em um jogo educacional. Implementação de outras emoções do modelo OCC.

Em BDI

Inserção de sensores fisiológicos nos ajudarão a determinar com maior precisão as emoções e as suas intensidades.

Extensão do BDI para incluir estados mentais afetivos tais como emoções, traços de personalidade e humor.

36

Obrigada pela atenção!

37

Intensidade das Emoções

Alegria/Tristeza Desejabilidade do evento

Satisfação/Frustração Desejabilidade do evento

Esforço

Grau de realização do evento

Gratidão/Raiva Desejabilidade do Evento

Variáveis Globais: Não expectativa do evento

Alunos orientados ao desempenho desejam mais fortemente tirar uma nota

alta.

Modelo Esforço: Bercht

Aluno orientado a performance que sempre tira uma nota

média, tirar uma nota excelente é um evento não

esperado

Aluno gostaria de obter ótima nota e obteve apenas uma nota

razoável.

38

Emoções do aluno orientado a Aprendizagem

39

Emoções do aluno orientado ao Desempenho

40

Táticas Pedagógicas em MACES

As táticas pedagógicas podem ser [Bercht]: Táticas Afetivas:

Promovem ações que tem como objetivo adequar o sistema educacional ao estado afetivo do aluno.

Táticas baseadas no domínio Comportamentos emotivos animados

Agente Mediador

Táticas de Competência e Desempenho: Promovem ações que dão suporte ao aluno na

aprendizagem de conceitos e em relação ao domínio [Bercht].

Agente de Diagnóstico Conflitos