PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
CONTRIBUIÇÕES PARA A
MODELAGEM DE UM AMBIENTE INTELIGENTE DE EDUCAÇÃO BASEADO
EM REALIDADE VIRTUAL
Luis Alberto Alfaro Casas
Florianópolis, 1999
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
Luis Alberto Alfaro Casas
CONTRIBUIÇÕES PARA A
MODELAGEM DE UM AMBIENTE INTELIGENTE DE EDUCAÇÃO BASEADO
EM REALIDADE VIRTUAL
Tese apresentada como requisito parcial para a obtenção
do grau de Doutor em Engenharia de Produção.
Orientação: Luiz Fernando Jacintho
Maia, Dr. Eng.
Florianópolis, 1999
Folha de assinaturas
"To know how to suggest is the great art of teaching"
Henry-Frédérick Amiel
Dedicatória
À Josefina e José António
À Maximiliana e Enrique
(in memorian)
À Rosa e Roberto
À José Luis e Sofía Isabel
Agradecimentos
Ao professor Luiz Fernando Jacintho Maia, Dr. Eng., orientador e amigo, pela sua confiança e estímulo, indispensáveis.
Ao professor Francisco Antônio Pereira Fialho, Dr. Eng., orientador no mestrado e co-orientador no doutorado, pela amizade, apoio e sábios conselhos para o desenvolvimento deste trabalho.
Aos professores e funcionários do CPGEP/UFSC, na pessoa do coordenador, Prof. Ricardo Barcia Miranda, PhD.
À Cláudia F. de Souza, M. Letras, Profa. da UNESC, pela tradução do "portunhol" e pelas inúmeras correções realizadas no trabalho, assim como pela força e apoio.
Ao programa PEC/CNPq, pelo apoio financeiro que viabilizou meus estudos e minha convivência com a cultura brasileira, experiência de muito valor para minha formação acadêmica.
Aos inúmeros amigos e amigas que conquistei no Brasil, graças aos quais pude me sentir "em casa".
A las autoridades de la UNSA y colegas del Departamento Académico de Ing. Electrónica de la UNSA, por por las facilidades para realizar este proyecto personal.
1.1. Definição do tema e do tipo de pesquisa
1.2. O contexto do problema e sua relevância
FUNDAMENTAÇÃO
TEÓRICA
PRIMEIRA PARTE: TECNOLOGIA
E PLASTICIDADE
2.1. Organização dos seres vivos
2.1.4. O observador e a descrição
2.1.5. Linguagem, escuta e compromisso
2.3.2. Teoria da aprendizagem social
2.3.3. Perspectiva socio-cultural da educação
2.3.4. Perspectivas cognitivas e construtivistas da aprendizagem
2.3.5. Perspectiva humanista da educação
3 O ENSINO AUXILIADO POR COMPUTADOR : ESTADO DE ARTE
3.1 Histórico dos desenvolvimentos
3.2 Filosofias educacionais baseadas na tecnologia do computador
3.3.2 Tecnologia Informacional
3.3.3 Conhecimentos relevantes para a preparação das pessoas para o trabalho
FUNDAMENTAÇÃO
TEÓRICA
SEGUNDA PARTE:
ELEMENTOS E TÉCNICAS PARA A FORMULAÇÃO DO MODELO
4.2 Características e elementos da RV
4.4.4 Feedback tátil e de força
5 AMBIENTES INTELIGENTES DE APRENDIZAGEM
5.1 Sistemas Tutoriais Inteligentes - STI
5.2 Arquitetura clássica de STI
5.5 Abordagens baseadas na IA Construtivista
5.5.2 Modelo de construção de estruturas cognitivas de Wazlawick
5.5.3 Arquitetura aberta para simulação de entidades autopoiéticas
5.5.4 Equilibração
de teorias em agentes autônomos simbólicos
7.2 Arquitetura do mundo virtual para usuários e agentes
7.3 Arquitetura do agente tutor
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS E BIBLIOGRAFIA
O objetivo desta pesquisa é analisar a utilização potencial do computador como ferramenta de ensino/aprendizagem, partindo da idéia de que as atividades contínuas e abertas na educação são necessárias nas organizações educativas, produtivas e de serviços, e de que as novas tecnologias podem contribuir para isto. A base teórica desta pesquisa está centrada no desenvolvimento cognitivo humano, levando em consideração a sua base biológica. Depois de estabelecer o estado de arte do ensino assistido por computador, são apresentadas as características da Realidade Virtual imersiva e suas contribuições na construção do conhecimento. São Analisados, também, os ambientes inteligentes para o ensino/aprendizagem, que serviram como fonte de conhecimento para a proposta de um modelo de agente tutor inteligente, cuja arquitetura integra métodos das áreas de pesquisa de STI, computação gráfica e arquitetura de agentes, combinação que resulta em um conjunto único de capacidades. Finalmente, são estabelecidas as conclusões e sugestões da pesquisa.
The objective of this research is to analyze any possible use of computers as tool for learning and teaching. The basic idea is that, continuos and open end educational activities are necessary at teaching, productive and service supplier organizations, and also that, new technologies can contribute in have it through. The theoretical base for this project is centered upon human cognitive development, which has take into consideration its biological aspects. After setting teaching state of art of Intelligent Tutorial Sistems - STI, the characteristics of the imersive Virtual Reality has been researched and its contributions to build up learning. Interconnected environment for teaching and learning has also been analyzed, and used as knowledge source for this model proposal. Has also been presented a model of architecture of the intelligent sponsor agent, which integrates STI research area methods, graphic computing and agents architecture. This new matching provides a single and unique set of capabilities. Finally, proposal and suggestions concerning this research are established.