UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DA TERRA E DO MAR CURSO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

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1 UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DA TERRA E DO MAR CURSO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO ANÁLISE DAS DIMENSÕES AFETIVAS DO TUTOR EM TURMAS DE EAD Área de Informática na Educação por Fabrício Oscar da Cunha Júlia Marques Carvalho da Silva, MSc Orientadora Cláudio Rodrigues da Cunha, MSc Co-orientador Itajaí (SC), novembro de 2009

2 UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DA TERRA E DO MAR CURSO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO ANÁLISE DAS DIMENSÕES AFETIVAS DO TUTOR EM TURMAS DE EAD Área de Informática na Educação por Fabrício Oscar da Cunha Relatório apresentado à Banca Examinadora do Trabalho de Conclusão do Curso de Ciência da Computação para análise e aprovação. Orientadora: Júlia Marques Carvalho da Silva, MSc. Itajaí (SC), novembro de 2009

3 AGRADECIMENTOS Primeiramente agradeço a Deus pela vida, saúde e sabedoria que me proporcionaram desenvolver este trabalho. Aos meus pais, pela força e incentivo que nunca faltaram em toda a minha vida. Vocês são muito especiais e espero nunca lhes decepcione em suas expectativas. Incluo ainda meus irmãos e minha namorada, que também me deram apoio e souberam ter paciência quando foi necessário. Agradeço também imensamente a minha orientadora Júlia, que sempre se fez presente para me ajudar e apoiar, e que abraçou este projeto desde o inicio. Sei que devo ter deixado ela um pouco preocupada, mas espero ter alcançado o que ela esperava. Ainda agradeço a todos da UNIVALI que me ajudaram e me apoiaram direta ou indiretamente neste projeto. Ao professor Rafael de Santiago, do L2S/UNIVALI Virtual, e ao TI com o Rodrigo Balaba. Ao professor Marco pelo apoio do EaD. Aos alunos e professores que colaboraram com o questionário de avaliação. A banca avaliadora que soube, desde o início do projeto, apoiar e acrescentar conhecimento ao trabalho. A toda a coordenação do curso e em especial a coordenação de TCC, principalmente a professora Elisangela pelo incentivo. Incluo também neste, meus colegas de curso e amigos, que além de estarem sempre presentes nos momentos de alegria que foram muitos, souberam apoiar nas ocasiões de dificuldade. ii

4 SUMÁRIO LISTA DE ABREVIATURAS... v LISTA DE FIGURAS... vi LISTA DE TABELAS... vii LISTA DE EQUAÇÕES... viii RESUMO... ix ABSTRACT... x 1 INTRODUÇÃO PROBLEMATIZAÇÃO Formulação do Problema Solução Proposta OBJETIVOS Objetivo Geral Objetivos Específicos METODOLOGIA ESTRUTURA DO TRABALHO FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA COMPUTAÇÃO AFETIVA Trabalhos Correlatos AnimA PAT Kurrupako Considerações sobre Computação Afetiva AMBIENTES VIRTUAIS DE ENSINO-APRENDIZAGEM Tipos de Ambientes Virtuais de Ensino - Aprendizagem A Afetividade em Ambientes Virtuais de Aprendizagem Considerações sobre os Ambientes Virtuais de Ensino Aprendizagem SISTEMAS TUTORES INTELIGENTES Assistentes Inteligentes de Aprendizagem Considerações sobre os Aspectos Inteligentes em AVEA OS PAPÉIS NA EAD Tutor EaD Trabalhos Relacionados Considerações sobre os Tutores EaD PROJETO ATRIBUTOS AFETIVOS SELECIONADOS Sociabilidade Comunicabilidade iii

5 3.1.3 Pontualidade Comprometimento Meticulosidade Iniciativa DESENVOLVIMENTO Definição das Estratégias para o Componente Afetivo Definição das Fórmulas Cálculo para o Componente Afetivo Sociabilidade Comunicabilidade Pontualidade Comprometimento Meticulosidade Iniciativa Verificações Protótipo Dificuldades Encontradas CONCLUSÕES PUBLICACÕES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS QUESTIONÁRIO DE AVALIACAO iv

6 LISTA DE ABREVIATURAS ALICE AVA CAI EaD FFM FLAME GPL ILE ITA LMS MOODLE NUTED OCC PHP ROODA STI TADS TCC UCL UFRGS UNIVALI Algorithm Learning Internet-based Computer Environment Ambiente Virtual de Aprendizagem Computer Aided Instruction Educação / Ensino a Distância Five Factor Model Fuzzy Logic Adaptive Model of Emotions General Public Licence Intelligent Learning Environments Intelligent Tutoring System Learning Management System Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment Núcleo de Tecnologia Digital Ortony, Clore & Collins Hypertext Preprocessor Rede Cooperativa de Aprendizagem Sistemas Tutores Inteligentes Tecnologia em Analise e Desenvolvimento de Sistemas Trabalho de Conclusão de Curso Universidade Catórica de Louvain Universidade Federal do Rio Grande do Sul Universidade do Vale do Itajaí v

7 LISTA DE FIGURAS Figura 1. Esquema geral do reconhecimento dos estados de ânimo Figura 2. Agente PAT e suas caracterizações Figura 3. Interface do Kurrupako Figura 4. Interface do MOODLE Figura 5. Interface do Teleduc Figura 6. Interface do Claroline Figura 7. Interface do Sakai Figura 8. Interface do ambiente ALICE Figura 9. Interface do ROODA Figura 10. Arquitetura tradicional de um STI Figura 11. Arquitetura de um ITA Figura 12. Tabelas do banco de dados utilizadas na sociabilidade Figura 13. Tabelas do banco de dados utilizadas na comunicabilidade Figura 14. Tabelas do banco de dados utilizadas na pontualidade Figura 15. Tabelas do banco de dados utilizadas no comprometimento Figura 16. Tabelas do banco de dados utilizadas na meticulosidade Figura 17. Tabelas do banco de dados utilizadas na iniciativa Figura 18. Imagem do Protótipo como Block vi

8 LISTA DE TABELAS Tabela 1. Relação entre as funções do professor e do tutor Tabela 2. Relação entre as funcionalidades do sistema e os atributos afetivos Tabela 3. Escala de valores de sociabilidade Tabela 4. Escala de valores de comunicabilidade Tabela 5. Escala de valores de pontualidade Tabela 6. Escala de valores do comprometimento Tabela 7. Escala de valores de meticulosidade Tabela 8. Escala de valores de iniciativa Tabela 9. Quantidade de alunos por turma avaliada Tabela 10. Tabela de valores do questionário Tabela 11. Comparação de resultados Tabela 12. Comparação de resultados Tabela 13. Desempenho de cada atributo afetivo vii

9 LISTA DE EQUAÇÕES Equação Equação Equação Equação Equação Equação viii

10 RESUMO CUNHA, Fabrício Oscar da. Análise das Dimensões Afetivas do Tutor em Turmas EaD. Itajaí, no 76. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciência da Computação) Centro de Ciências Tecnológicas da Terra e do Mar, Universidade do Vale do Itajaí, Itajaí, As inovações na computação têm apresentado mudanças em todas as áreas, inclusive no ensino e, mais especificamente, no ensino a distância. Outra área computacional que surgiu recentemente e está sendo alvo de mais pesquisas é a computação afetiva, que trabalha com a afetividade nos computadores, buscando maneiras de se captar, gerar e simular as emoções em computadores. A junção destas duas áreas levou a uma nova perspectiva do ensino: ela apresenta novas soluções, possibilidades e aplicações de se trabalhar afetivamente com os integrantes do processo educacional. Alguns trabalhos vêm sendo desenvolvidos sob esta aplicação, porém não abrangem um ator importante neste processo: o tutor. Este presente trabalho visa observar exatamente esse papel desenvolvido no ensino à distância, buscando analisar e definir as principais funções, os fatores afetivos que podem ser detectados e como podem melhorar e influenciar o ensino. Foi desenvolvido um módulo protótipo implantado dentro de um sistema EaD escolhido (MOODLE), que buscará auxiliar o professor a melhorar seu método de ensino, seu relacionamento com os alunos e suas atividades. Por fim, foi feito um comparativo dos resultados do protótipo com os resultados de um questionário aplicado aos alunos, que avaliaram o professor, buscando verificar a coerência dos dados obtidos pelo protótipo. Com isso, pretende-se melhorar a eficiência do processo educacional, aperfeiçoando tanto aspectos cognitivos quanto afetivos do participante de um curso EaD. Palavras-chave: Ensino a Distância. Computação Afetiva. Tutor. ix

11 ABSTRACT The innovation in computer science has came a lot of changes, including in Education and, specially in the e-learning. The Affective Computing has also emerged recentelly. It studies the affective aspects on the computers, searching for how to to capture, to generate and to simulate the affetive states on computers. Both areas have led to a new perspective of education: it presents a new solutions and possibilities, because they study affectively with members of the educational process. Some researchs are being developed in these areas, but they don t cover an important actor in this process: the tutor. This research aims to study the tutor, such as the emotional factors that can be detected and how they can improve the teaching and influence into the learning process. It is present a study on Affective Computing, Learning Management Systems (LMS), tutor s tasks. We intend to develop a module into a LMS(MOODLE), in order to help the tutor improves his/her actions and the relationship with the students. As the result, we hope to improve the efficiency of the educational process, improving the cognitive and the affective aspects of the tutor in the e- learning. Keywords: E-learning. Affective Computing. Tutor. x

12 1 INTRODUÇÃO Com o advento dos recursos tecnológicos e seu uso em atividades de ensino e aprendizagem, inovações têm propiciado a alunos e professores novas experiências. Em especial os computadores têm conquistado cada vez mais os educadores, por proporcionar situações que seriam difíceis de executar com os recursos atuais, como quadro e giz. O grande número de pesquisas e resultados obtidos despertou para a Informática na Educação o interesse pela investigação científica. Dentre as novas experiências vivenciadas pelos alunos e professores está a Educação a Distância, que é o processo de ensino-aprendizagem mediado por tecnologias (cartas, televisão, computadores e suas mídias). Professores e alunos estão separados espacial e/ou temporalmente, mas podem estar conectados, interligados por elas, como a Internet (MORAN, 1994). Com o surgimento da Internet, primeiramente identificou-se uma oportunidade de disponibilizar materiais e atividades didáticas. Em seguida, iniciou-se o desenvolvimento dos AVA - Ambientes Virtuais de Aprendizagem, que além de gerenciar os conteúdos didáticos, são capazes de realizar registros sobre a interação de seus participantes. De um modo geral, os AVA disponibilizam ferramentas para gerenciamento dos participantes, gerenciamento de conteúdo, comunicação síncrona e assíncrona, verificação da aprendizagem, registro das interações. Tais AVA podem ser divididos entre os que atendem o público geral e os que atendem a uma especialidade de ensino. Os AVA que atendem um público geral normalmente são os mais utilizados, principalmente em instituições de grande número de participantes. Exemplos destes tipos de AVA são o MOODLE - Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment (2008), o Claroline (2008) e o TelEduc (2008). Através de uma breve análise nas versões originais destes ambientes, verificou-se que eles apresentam poucas funcionalidades de personalização, tais como os cursos em que o participante está vinculado. Hoje, um dos maiores desafios do professor, tanto em sala de aula como em um ambiente virtual de ensino, é manter os alunos dispostos a aprender. O professor pode utilizar várias formas para manter os alunos com vontade de aprender, propondo novos desafios, comunicando-se com ele, enviando materiais complementares, etc. Já sob o ponto de vista profissional, um professor deve apresentar formação em sua área de atuação e facilidade em se fazer entender pelo aluno utilizando os recursos técnicos e psicopedagógicos disponíveis. Além dessa formação, a importância da

13 adequada utilização das suas habilidades afetivas cresce cada vez mais, pois a ausência do aluno em sala de aula exige do professor um percepção maior e, normalmente, são pouco exploradas em qualquer tipo de ambiente educacional. Tendo em vista que os ambientes EaD oferecem uma nova perspectiva de ensino, onde a ausência física parece ser o maior obstáculo, acredita-se ser imprescindível discutir e apresentar propostas que minimizem as dificuldades relacionais a partir do aprimoramento das competências afetivas dos envolvidos no processo, priorizando a teoria e a prática, que podem influenciar a atuação do docente. Os ambientes AVEA estão sendo cada vez mais utilizados nos cursos a distancia e estes sistemas atuais têm enfatizado a importância da aprendizagem onde o aluno é o foco. A associação entre a cognição e o tipo de emoção que permeia o processo de ensino-aprendizagem tem sido objeto de discussões que privilegiam mais as questões relativas à primeira do que à emoção e as afetividades envolvidas. Entretanto, durante o processo de ensino-aprendizagem, o professor é tão importante quanto os alunos, pois, dependendo do seu conhecimento técnico e de suas características afetivas, tem influência direta sobre os resultados do processo acima citado e sobre as relações entre os participantes. Yacef (2002) propõe uma nova arquitetura de ambientes AVA, que reforça o papel do tutor (professor) e a necessidade de incluí-lo no projeto do ambiente, apoiado por ferramentas de monitoramento e análise das informações. Neste trabalho a utilização de técnicas e conhecimentos da relacionados a Computação Afetiva muito úteis. A Computação Afetiva é uma área de conhecimento da computação que tem por objetivo fazer com que sistemas computacionais possam detectar, classificar e responder as emoções humanas. Para tal, utiliza conhecimento de várias outras áreas, como a Inteligência Artificial, a ciência cognitiva e a psicologia. Com a necessidade de tornar os computadores aptos a interagir o mais próximo possível dos seres humanos, essa área foi criada e tem cada vez mais sido alvo de projetos e pesquisas. Isso inclui a forma de raciocinar e de como captar e transmitir as emoções (HASSIN; AZIZ; NORWAWI, 2004). Vicente (2000) define a computação afetiva como a capacidade de detectar emoções (através de ações na interface e sensores), simular emoções (representadas através de computadores) e gerar emoções artificiais (que o computador tenha emoções de verdade). Flores (1998) afirma que a relação entre as emoções e a educação é muito próxima, pois o estado afetivo de um aprendiz interfere diretamente na motivação e aptidão em se aprender algo. Tendo em vista essa ligação de 2

14 emoção com educação, computação afetiva se encaixa perfeitamente dentro do contexto do trabalho. Para que se possam desenvolver sistemas que utilizam a afetividade, é necessário pesquisar métodos de captura das emoções do usuário. Diversos são os meios de se capturar as expressões do corpo humano, contudo não é qualquer método que atende às necessidades de um sistema e cheguem ao real objetivo. A partir deste cenário surgem várias questões, dentre as quais se destacam: quais condutas docentes seriam consideradas casos de sucesso, isto é, turmas em que o professor se destacou como um bom condutor? Quais seriam os seus principais atributos afetivos para determinada atividade acadêmica? Como constatar que os atributos selecionados podem influenciar as atividades desenvolvidas? A partir de um modelo identificado, é possível desenvolvê-lo em um ambiente virtual de apoio ao ensino a distância de forma que auxilie qualitativamente o professor em suas rotinas? Nesse sentido o presente trabalho de conclusão de curso pretende utilizar técnicas e metodologias para identificar, analisar e apresentar por meio de módulo a ser desenvolvido, os fatores afetivos para o tutor que atua no nível de graduação em atividades educacionais à distância ou semi-presenciais. 1.1 PROBLEMATIZAÇÃO Formulação do Problema Atualmente é crescente o número de cursos a distância, que utilizam ambientes virtuais para apoio as atividades de ensino-aprendizagem. Com isto, faz-se necessária a preparação de pessoal para as mais diversas tarefas: acompanhamento dos alunos, produção de material instrucional, administração pessoal e de secretaria. A atuação de docentes em cursos de Educação a Distância (EaD), assim como qualquer outro tipo de curso, exige a busca de profissionais com habilidades, atributos técnicos e relacionais para orientar os aprendizes em suas atividades discentes. Ainda, precisam procurar estabelecer vínculos com os alunos, aproximando-os, já que estão separados temporal e/ou fisicamente. 3

15 Um tutor deve apresentar competência em sua área de atuação e facilidade em se fazer entender pelo aluno através da utilização dos recursos técnicos e pedagógicos disponíveis. Logo, ele deve ser capaz de compreender o material instrucional do curso e orientar os alunos na aprendizagem. Além disto, deve manter um bom nível de interação com os alunos, já que considerando que a EaD oferece uma modalidade de ensino onde a ausência física parece ser o maior obstáculo (no que tange às relações interpessoais), acredita-se ser imprescindível discutir e apresentar propostas que minimizem as dificuldades relacionais a partir do aprimoramento das competências afetivas dos envolvidos no processo, priorizando a atuação de tutoria. Logo, considerando que um curso a distância utiliza sistemas computacionais para possibilitar a sua execução, questiona-se a viabilidade de verificar a atuação docente, e até mesmo, auxiliá-lo através da indicação de onde pode obter melhor atuação. Tal acompanhamento e aconselhamento já ocorrem em nível de aluno, onde assistentes inteligentes atuam interna (embutido no sistema) ou externamente (interface). Entretanto, projetos direcionados a melhoria da prática docente ainda são pouco comuns Solução Proposta A partir da problemática apresentada e considerando a utilização de ambientes virtuais de ensino-aprendizagem para suporte de cursos EaD, sugere-se o desenvolvimento de um componente computacional de apoio ao tutor. Com base na Computação Afetiva, tal componente deve considerar atributos afetivos para o aprimoramento da tutoria. Inicialmente buscando fundamentação teórica adequada e suficiente, serão selecionados os atributos afetivos a serem considerados, pretende-se analisar como os mesmos podem ser identificados e mensurados por um ambiente virtual de ensino-aprendizagem. Por fim, planeja-se realizar uma prova de conceito, onde o componente computacional desenvolvido deve ser aplicado a uma base de dados de um curso EaD a fim de validar seus conceitos, seu planejamento e sua aplicabilidade. Sabe-se desde já que o diagnóstico dos estados afetivos é um tema polêmico e não finito, onde cada pessoa tem sua própria interpretação de como deve ser feito e quais atitudes devem ser sugeridas. Logo, o presente trabalho visa apresentar uma possibilidade de apoiar a atividade de tutoria. 4

16 1.2 OBJETIVOS Objetivo Geral Desenvolver um módulo computacional que possa reconhecer, analisar e apresentar as dimensões afetivas para que os tutores sejam orientados sobre como melhorar suas tarefas através de um ambiente virtual de ensino e aprendizagem Objetivos Específicos Avaliar as ferramentas atuais e perceber as necessidades dos tutores com relação aos aspectos afetivos; Desenvolver a coleta, análise e apresentação dos fatores afetivos dos tutores; Proporcionar a orientação dos tutores, por meio da interface do módulo, das análises efetuadas sobre os fatores afetivos, para que possam se aperfeiçoar; e Desenvolver protótipo integrado ao sistema AVA escolhido. 1.3 METODOLOGIA Este trabalho inicia-se com uma pesquisa sobre computação afetiva, buscando entender seus conceitos, aplicações e modo de utilização. A busca por trabalhos realizados com relação a este conceito também foi necessária, vendo maneiras diferentes de aplicar essa tecnologia que é muito importante para este trabalho. Em seguida o estudo aos ambientes virtuais de ensino e aprendizagem é feito para entender o funcionamento, objetivos e tipos destes sistemas, assim como o seu uso no meio educacional. Busca-se também observar principais funcionalidades dos sistemas principais pesquisados. A pesquisa de trabalhos correlatos se faz necessária no que diz respeito a obter informações, possíveis problemas, êxitos, acertos e estabelecer relação deste com os outros trabalhos. Este estudo traz a este trabalho um pouco da experiência obtida nestes trabalhos correlatos. 5

17 Na seqüência é feito um estudo para buscar definir as atividades do tutor EaD durante o processo educacional. Também se busca entender como funcionam corretamente as funções e papéis existentes em uma equipe de ensino. Com base nos dados obtidos na pesquisa dos AVA, um dos sistemas pesquisados é escolhido e será utilizado para o desenvolvimento deste projeto. Busca-se avaliar vários fatores, como documentação, amplitude de uso, método de implementação e estruturação, licença de uso, principais funcionalidades, dentre outros. Logo após são definidas as dimensões afetivas a serem trabalhadas, que serão aplicadas neste trabalho. Elas serão definidas com o auxílio de embasamento teórico e são necessárias para obter os dados necessários e, por fim, definir o estado afetivo do professor. Com os dados de funcionalidades de sistema e dimensões afetivas a serem trabalhos, é montada uma estratégia de trabalho para detectar e interagir com as emoções a serem trabalhadas, com uma relação entre funcionalidades e dimensões. A implementação do protótipo é feita levando em consideração todos os dados levantados, como o sistema escolhido para o desenvolvimento, funcionalidades onde serão coletados os dados, os atributos afetivos que serão coletados, o relacionamento entre as funcionalidades e seus respectivos atributos, e as experiências e conhecimentos alcançados pelos trabalhos correlatos. A avaliação do protótipo e dos resultados tem por objetivo observar se o mesmo foi desenvolvido corretamente e de acordo com os dados já levantados. Essa etapa também verifica se os resultados imediatos estão em conformidade com o esperado, ou seja, se o funcionamento das funções afetivas está correto. Esta avaliação se baseia em comparar os dados obtidos pelo protótipo com os dados coletado por meio de um questionário de avaliação do professore, que foram aplicados aos alunos. Por fim, é feita a documentação e discussão dos resultados, levantando dados sobre os conceitos usados e sua utilização, aplicabilidade do sistema, resultado da prova de conceito e a conclusão final do projeto. Ainda será apresentado um confronto entre os dados obtidos e os dados esperados, constatando assim qual foi o real impacto da aplicação sobre o processo de aprendizagem. 6

18 1.4 ESTRUTURA DO TRABALHO O presente trabalho encontra-se organizado em 4 capítulos. O capítulo 1, introduz o leitor ao trabalho de conclusão de curso através de sua contextualização, apresentação do problema e proposta de solução para o problema, objetivos gerais e específicos e metodologia de pesquisa a ser adotada ao longo do desenvolvimento. O capítulo 2 discorre sobre os temas pesquisados necessários para o desenvolvimento do trabalho. São apresentados conceitos de Computação Afetiva e seus trabalhos correlatos. Na seqüência são apresentados os ambientes virtuais de ensino-aprendizagem, muito utilizados para lecionar cursos EaD. Ainda é discutido como a Inteligência Artificial está relacionada a eles, através das áreas de estudo de Sistemas Tutores Inteligentes e Assistentes Inteligentes de Aprendizagem, e como a afetividade está empregada nos ambientes virtuais. Por fim, são apresentados os papéis na EaD (aluno, professor, etc.), dando ênfase ao tutor EaD, que é o foco de estudo do trabalho. O capítulo 3 apresenta o projeto do trabalho de conclusão de curso. Inicialmente são discutidos os atributos afetivos selecionados para a pesquisa, onde cada um é detalhado em seu significado e aplicabilidade em um ambiente virtual de ensino-aprendizagem. Em seguida são apresentados como foram desenvolvidos cada atributo dentro módulo e como se deram os testes e as validações efetuadas. O capítulo 4 apresenta as considerações finais, onde são apresentados os resultados obtidos no projeto. 7

19 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Neste capítulo são apresentados os conceitos mais importantes utilizados neste projeto. Estes são necessários ao entendimento e desenvolvimento tanto de aplicações EaD como de sistemas afetivos. Os conceitos apresentados são: Computação Afetiva, Ambientes Virtuais de Ensino e Aprendizagem, Sistemas Tutores Inteligentes e Assistentes Inteligentes de Aprendizagem. Também são detalhados trabalhos relacionados aos conceitos, proporcionando soluções e problemas que podem ser encontrados durante o decorrer deste projeto. 2.1 COMPUTAÇÃO AFETIVA O termo afetividade refere-se a um conjunto de fenômenos psíquicos que podem ser identificados no ser humano, que incluem desde as primeiras manifestações orgânicas, como a fome e a saciedade (sofrimento e prazer), até as manifestações relacionadas ao lado social, como a emoção, motivação, humor, paixão, etc. (ALMEIDA, 2002). A Computação Afetiva se caracteriza como a área da computação que se dedica em estudar a influência dos aspectos afetivos em sistema computacionais. Atividades como reconhecer, analisar, avaliar, simular e, até mesmo, inferir interações afetivas entre homem-computador são compreendidas nesta área (PICARD, 1997). Ela se vale de várias outras áreas, como filosofia, Inteligência Artificial, psicologia e ciência cognitiva para desenvolver suas soluções e métodos. A área é classificada em três grandes áreas (VICENTE, 2000): Detecção das emoções: é a capacidade computacional de detectar emoções. Tais emoções podem ser extraídas de ações e gestos que o ser humano expõe ao senti-las. Toques, gestos, olhos, postura, mãos, etc. são todos fatores que podem determinar que emoção a pessoa a ser analisada esteja sentindo naquele momento; Simulação das emoções: quando um computador pode expressar emoções sentidas por humanos. Uma das principais funções da simulação de emoções é que aumenta a capacidade de comunicação entre homem e máquina, já que se aproxima mais da maneira humana de se comunicar. Outro fator positivo da simulação de emoções é o fato de normalmente aumentar a participação e a motivação das pessoas que usam um sistema com esta característica; e

20 Geração das emoções: a capacidade de equipamentos computacionais detectarem e simularem emoções não quer dizer que os mesmos a possuam. Desta forma, a geração de emoções trata exatamente deste ponto, com a finalidade de possibilitar que sistemas computacionais tenham a capacidade de possuir emoções. Para Picard (1997), a capacidade das máquinas interagirem afetivamente com os seres humanos pode influenciar diretamente sobre vários aspectos da vida humana, como, por exemplo, na argumentação de idéias e pensamento racional, pois facilitam uma comunicação mais natural entre humano e máquina, tornando-a mais inteligente, flexível e eficiente. Vários sistemas utilizam-se deste tipo de tecnologia, e um deles é o robô Aibo, da Sony (AIBO, 2008). Este pequeno aparelho tem a capacidade de aprender comandos e hábitos, assim como cinco tipos de emoções diferentes: tristeza, felicidade, desgosto, medo, raiva e surpresa. Com o passar do tempo, durante seu uso no dia-a-dia, ele passa a se adaptar ao modo com que seu dono e as demais pessoas, tornando cada Aibo diferente. Para expressar suas emoções, ele possui em sua cabeça uma interface colorida com luzes, movimentos de cabeça, rabo e orelhas, assim como sons que podem ser emitidos. Este robô pode mudar seu temperamento conforme seu ambiente ou como ele é tratado afetando seu comportamento. Outro exemplo que teve grande impacto sobre o público em geral foi o Tamagoshi, que em 1997 foi muito difundido entre crianças e adultos. Ele conseguia expressar emoções e sentimentos muito bem, necessitando que o seu criador lhe desse carinho e atenção para que ele pudesse se desenvolver de forma sadia e natural. Para deduzir os aspectos afetivos, são apresentados pela literatura vários métodos diferentes (LIAO et al, 2006), que podem ser classificados basicamente em três classes: dedução por prognóstico (top-down), dedução por diagnóstico (botton-up) e dedução híbrida (mistura das classes anteriores). Na dedução por prognóstico, apoiada por teorias psicológicas, a captação dos aspectos afetivos é baseada nos fatores que influenciam ou causam o estado efetivo. Um exemplo deste tipo de dedução é a teoria OCC (ORTONY; CLORE; COLLINS, 1988), que é amplamente utilizada para sintetizar vinte e dois estados afetivos, como é apresentado por Bercht (2001) e Jaques e Vicari (2005), onde se avaliam cada estado afetivo sob três aspectos: conseqüência dos eventos, ação dos agentes envolvidos na comunicação afetiva e aparência dos objetos, padrões e preferências. A intensidade do estado afetivo reconhecido é dada através de cálculos obtidos a partir de variáveis 9

21 globais (senso de realidade, proximidade, etc) e locais (probabilidade de ocorrer o evento, possibilidade de realização do objetivo, esforço para atingir o objetivo, etc). Na dedução por diagnóstico, a captação é feita através de medidas comportamentais e fisiológicas. Diversos estudos estão sendo desenvolvidos neste sentido, como o de Kapoor e Picard (2005), que apresentam uma abordagem com vários sensores para reconhecer e avaliar o interesse ou desinteresse de crianças durante um jogo educacional por computador. Informações sobre as expressões faciais, postura na cadeira e movimentos da cabeça são captadas e analisadas. A extração de características afetivas das feições através de imagens de vídeos são usadas por Zeng et al (2004) e Ji e Hu (2002). Kapur et al (2005) utiliza a técnica de motion capture para capturar os movimentos corporais nos diferentes estados afetivos que podem ser apresentados. Utilizando-se de teorias socio-pscicológicas, Scherer (2005) explica e determina o potencial emocional da voz durante a fala e o canto. O agente pedagógico PAT (JAQUES & VICARI, 2005) deduz as emoções do aluno observando seu comportamento, ou seja, nas interações do aluno na interface do sistema, como no tempo das atividades do sistema, pedidos de ajuda, sucesso ou falha na execução de uma tarefa, etc. Por fim, a dedução híbrida é uma combinação das outras duas abordagens, cujo resultado é uma eficiência maior e mais precisa no reconhecimento dos aspectos afetivos. Como exemplo de uso, pode-se citar Conati & Maclaren (2004), que recorrem a métodos probabilísticos para combinar métodos de diagnóstico com traços de personalidade através de sensores biométricos. Também pode se incluir Liao et al (2006), que produzem um sistema integrado para reconhecer, em tempo real, os estados afetivos fadiga e estresse, combinando interferência probabilística obtida pelas evidencias geradas em diversos modos de captura de sinais afetivos, sensores para identificar no tempo as medidas dos sinais afetivos do usuário (medidas fisiológicas, comportamento, performance e aparência física), e determinação da necessidade de assistência ao usuário em estado de estresse ou fadiga Trabalhos Correlatos Nesta seção serão apresentados alguns trabalhos que fazem uso da tecnologia de Computação Afetiva. Serão citados neste projeto o AnimA, PAT e o Kurrupako. Existem vários outros trabalhos que utilizam os conhecimentos de Computação Afetiva, porém, estes projetos apresentados a seguir possuem semelhança com o presente projeto. 10

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