UMA APLICAÇÃO WEB BASEADA EM AGENTES INTELIGENTES PARA DAR SUPORTE AO ENSINO À DISTÂNCIA NA ÁREA DE GESTÃO DO CONHECIMENTO

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1 UMA APLICAÇÃO WEB BASEADA EM AGENTES INTELIGENTES PARA DAR SUPORTE AO ENSINO À DISTÂNCIA NA ÁREA DE GESTÃO DO CONHECIMENTO Katilene Nunes da Conceição Universidade do Vale do Itajaí, Campus São José Marcello Thiry Univesidade do Vale do Itajaí, Campus São José RESUMO O ensino à distância é uma prática muito freqüente em diversos tipos de organizações. As mudanças nas estruturas de tais organizações em busca de mais competitividade, o aprimoramento da tecnologia e a necessidade crescente do trabalho a distância para economia de tempo e dinheiro são fatores que incentivaram a adoção deste paradigma. Neste artigo, discute-se sobre a área de ensino à distância na Internet com a colaboração de técnicas de agentes para a área específica de Gestão do Conhecimento. ABSTRACT Distance Learning practices has become often in several kinds of organizations. The structural changes in that organizations for the search of more competitiveness, the technological evolution and the need for save time (and money) are all factors contributing the adoption of this new paradigm. This work discuss the distance learning area over the internet using intelligent agents to support Knowledge Management learning. PALAVRAS-CHAVE Ensino à Distância, Agentes Inteligentes, Gestão do Conhecimento, Ambiente Colaborativo.

2 1. Introdução A presença dos microcomputadores nos tempos atuais tem acelerado o processo de troca do ser humano pela máquina. Segundo Fehr [1996], não mais se exige a presença física de uma pessoa em determinado lugar por determinado tempo, mas sim, resultados com qualidade certa em tempo hábil. Por este motivo, a área de ensino à distância vem ganhando maior atenção pela comunidade acadêmica. As vantagens obtidas com essa nova tecnologia são inúmeras, especialmente pelo uso da Internet, que possibilita que o estudante acesse o material didático em qualquer computador que esteja conectado à mesma. Mas é preciso tomar cuidado para que o ensino à distância não perca seu caráter de aprendizagem. Em muitos casos ele pode tornar-se apenas mais um ambiente de pesquisa. Uma alternativa para se evitar este erro, seria o uso de Agentes Inteligentes. Segundo Lesnick e Moore [1997], estes são softwares que realizam tarefas interativas especialmente desenvolvidas para as necessidades e desejos de um determinado usuário. Com um grau de independência ou autonomia, o agente pode realizar tarefas dizendo ao aluno o que fazer em todos os passos no decorrer de seus estudos. A fim de exemplificar este esquema, foi montado um projeto de ensino à distância na área de Gestão do Conhecimento. Foi escolhida esta área por se tratar de um conhecimento extremamente teórico e novo na área de Administração. Isto será de grande valia para testes de como os alunos poderão aprender neste novo ambiente. 2. O Ensino à Distância Segundo Katz [1996], educação a distância é uma forma sistematicamente organizada de auto-estudo, onde o aluno se instrui a partir do material que lhe é apresentado; onde o acompanhamento e a supervisão do sucesso do aluno são levados a cabo por um grupo de professores. Isto é possível à distância, através da aplicação de meios de comunicação capazes de vencer essa distância, mesmo longa. Ao contrário do que a maioria das pessoas imaginam, a educação à distância não separa o aluno do professor. Ao invés disto, ela procura reduzir as distâncias impostas pela própria vida para que a educação possa ser continuada. Com base nestes conceitos, podemos enumerar algumas características do Ensino à Distância, sendo estas: A base do ensino à distância é normalmente um curso pré-produzido, sendo que este deverá ser auto-instrutivo, ou seja, ser acessível ao estudo individual, sem o apoio constante do professor. A comunicação organizada de ida e volta tem lugar entre os alunos e uma organização de apoio. O meio mais comum utilizado para isso é a palavra escrita, mas o telefone já se converteu em um instrumento de importância na comunicação à distância. O ensino à distância leva em conta o estudo individual. A educação à distância pode ser uma forma de comunicação em massa. Os enfoques tecnológicos implicados não impedem que a comunicação pessoal, em forma de diálogo, seja central no estudo à distância. Isto se dá inclusive quando se apresenta a comunicação computadorizada. Outra característica interessante, e sem dúvida importante, do ensino à distância é a utilização de meios técnicos de comunicação para unir o professor ao aluno e transmitir os conteúdos educativos.

3 O ensino à distância precisa de uma modalidade para atuar com eficácia e eficiência na atenção de necessidades conjunturais da sociedade, sem os desajustes gerados pela separação dos usuários de seus campos de atuação. Em se tratando da Internet, de acordo com Porter [1997], a Web tornou-se um dos mais populares métodos de disseminação de programas de ensino à distância. De fato, se estudantes e tutores não necessitarem do contato visual durante o desenrolar do curso à distância, esta é uma excelente forma de providenciar informação aos alunos. As informações armazenadas em um Web Site podem incluir mídias diversas, como vídeos, animações, efeitos sonoros, música, imagens e etc. Para educadores, um grande benefício no uso da Web no ensino à distância é o fato de que os recursos disponíveis são muitos, conforme visto anteriormente. Algumas informações são armazenadas no site indefinidamente, mas outras são alteradas freqüentemente. Em adição, um site educacional pode também providenciar a comunicação dos estudantes com os professores. É possível ao estudante enviar um para o professor através de formulários da Web criados para comunicação. Mas é importante ressaltar que a informação disponível em um site de ensino à distância pode ser mais do que simples documentos que podem ser adquiridos pelos estudantes através de FTP ou visível eletronicamente. O conteúdo do curso deverá ser desenvolvido para ser usado com interatividade, isto é, com o uso de meios eletrônicos que sejam capazes de acomodar diferentes tipos de informação audiovisual. 3. Agentes Inteligentes A definição de agentes inteligentes não é unificada e universal. Mas algumas idéias têm sido muito aceitas pelos estudiosos da área de inteligência artificial distribuídos pelo mundo. Goodwin [1993], define um agente como uma entidade criada para executar uma tarefa ou um conjunto de tarefas. Para o autor, qualquer propriedade de um agente deve ser definida com base nas suas tarefas e no ambiente em que ele atua. Alguns autores consideram os agentes como entidades autônomas, capazes de agir em favor dos interesses dos usuários. Agentes devem ser robustos e capazes de manipular informações particulares com segurança. Agentes tendem a ser altamente interativos, participando ativamente do seu universo computacional, reagindo às alterações e provocando mudanças neste universo. De acordo com Thiry [1999], as características dos agentes podem ser utilizadas como forma para agrupá-los em classes ou tipologias. Nesta seção serão apresentados alguns dos atributos existentes na literatura, sendo estes considerados de maior utilidade para a realização deste trabalho, não sendo os mesmos organizados por ordem de importância. As escolhas de quais atributos deverão estar presentes em um agente depende da funcionalidade que o projetista pretende dar ao seu agente. Autonomia: É a capacidade que o agente possui de executar o controle sobre suas próprias ações. Mobilidade: Capacidade que o agente possui de transportar-se de uma máquina à outra. Comunicabilidade: Capacidade que o agente possui de comunicar-se com outros agentes ou até mesmo seres humanos. Aprendizagem: É um dos atributos que mais caracterizam agentes inteligentes, pois uma real autonomia só pode estar presente quando um agente possui a habilidade de avaliar as variações de seu ambiente externo e escolher qual a ação mais correta. Reatividade: É a propriedade que permite aos agentes perceberem seus ambientes e responderem adequadamente às mudanças neles ocorridas.

4 Cooperatividade: É a capacidade que os agentes inteligentes possuem de trabalharem juntos fim de concluir suas tarefas que sejam mutuamente benéficas e complexas. Habilidade Social: É característica que os agentes possuem de possuir interação com as pessoas para concluir tarefas ou auxiliar o trabalho de outros agentes inteligentes. Pró Atividade: Este atributo pode ser também denominado iniciativa, uma vez que representa um comportamento independente. 4. Metodologia de Ensino Adotada para o Sistema Após estudos de casos existentes e referências bibliográficas como as contidas neste projeto, selecionamos como modelo de metodologia de ensino o cenário Transmissão, desenvolvido por Andriessen e Sandberg [1999]. O objetivo da escolha deste modelo foi o controle que o mesmo exerce sobre o aluno, pois o cenário Transmissão faz com que o aluno descubra o conhecimento selecionado pelos professores e não é construído por ele próprio. Alguns ambientes de educação à distância selecionados utilizam este método como forma de aprendizagem. É o caso do EnsinoWeb [EnsinoWeb, 2000] e do IEA [IEA, 2000] que disponibilizam o material didático em forma de aulas e textos para que o aluno estude e exercite o que aprendeu. Com base nestas referências, o sistema proposto baseia-se nos seguintes itens para formular sua metodologia de ensino: Todas as mensagens enviadas aos alunos não serão mandadas através do sistema de utilizado por grande parte das pessoas. As mensagens úteis aos alunos serão arquivadas em um banco de dados e, sempre que o mesmo visitar o site para fazer qualquer coisa que o mesmo permitir, se existirem mensagens endereçadas a ele, o sistema o avisará. O objetivo da criação deste método foi o isolamento das mensagens referentes ao curso de Gestão do Conhecimento. Desta forma, o aluno não corre o risco de, ao ler seus s, excluir o referente ao curso despropositadamente. Com isto, o aluno ganhará um espaço no site e poderá deixar suas mensagens nesta área excluindo-as quando as mesmas não o interessarem mais. Ao acessar o conteúdo das aulas, o aluno poderá utilizar-se de um espaço que o site disponibiliza para o armazenamento de informações que o mesmo deseja adicionar. O espaço funciona como uma espécie de rascunho, onde o aluno, ao ler a matéria, pode guardar suas anotações referentes a mesma. Tendo em vista a importância desta área para o bom desenvolvimento do curso, sempre que o aluno estiver visitando uma aula ou estiver solucionando algum exercício, ele terá a possibilidade de visualizar suas anotações, podendo alterar o que desejar ou apenas utiliza-la como fonte de consulta. Quando o aluno se matricula no curso de Gestão do Conhecimento, ele é automáticamente inserido nas onze aulas existentes no mesmo, sendo que a primeira é considerada Introdução e a última a Bibliografia. Sendo inserido nestas onze aulas, o aluno terá acesso inicialmente apenas à primeira e à última aula do curso, podendo visualizar as demais apenas quando finalizar todos os exercícios da aula em questão. O motivo de tal controle é evitar que o aluno visualize o conteúdo de todas as aulas sem efetuar os exercicios da mesma antecipadamente. Como o aluno é automaticamente matriculado nestas onze aulas, fica claro que o sistema obriga ao professor que sejam criadas obrigatoriamente essas onze aulas. Como este modelo é um protótipo e como o especialista responsável já foi consultado, não houve preocupação com o fato de essas aulas se tornarem insuficientes dentro de um certo tempo. Para projetos futuros, pretende-se liberar ao professor o cadastro de quantas aulas o mesmo desejar. Todos os links que o professor cadastrar serão visualizados apenas pelos alunos regularmente matriculados no curso de Gestão do Conhecimento. Não será permitido que um usuário que não seja membro do site tenha acesso ao conteúdo didático selecionado pelo professor.

5 Temas de chats serão regularmente cadastrados pelo professor responsável, sendo observado o seguinte: o professor terá dois meios de cadastro, o chat de visualização permanente e o chat temporário. Os chats temporários poderão também ser cadastrados pelos alunos, sendo que um agente se encarregará de avisar ao aluno os horários que os alunos não gostariam de participar de um batepapo. Assim que o chat for ao ar, o mesmo ficará disponível apenas por uma hora, excluindo-se em seguida. 5. O Sistema Proposto O sistema proposto está sendo desenvolvido para o ambiente Web utilizando a tecnologia de programação php com um banco de dados SQL. Como dito anteriormente, o objetivo deste projeto é ensinar a prática de Gestão do Conhecimento através da Internet, a qual traz inúmeras vantagens, como a rapidez, a interatividade e outros fatores positivos. Um diferencial deste sistema é a utilização de agentes inteligentes para que o ambiente torne-se mais interativo e de fácil utilização pelo aluno. O banco de dados utilizado para a montagem do sistema simples de educação à distância já está finalizado. Através desta modelagem pode-se ter uma noção do porte do sistema e de suas características, sendo estas descritas a seguir na descrição do sistema. O ambiente funciona baseando-se no reconhecimento de alunos previamente inscritos. Em outras palavras, somente após o aluno ter se identificado ou se matriculado no curso, ele estará autorizado a visualizar todos os módulos do sistema (figura 1). São definidos seis módulos: aulas, sala de discussão, fórum, exercícios, links interessantes e fale conosco. Figura 1 - Ambiente Web proposto Módulo Aulas: Este módulo é responsável pela exibição direta das aulas aos alunos regularmente matriculados. É através deste que o aluno tem acesso a todas as informações que poderão ajuda-lo a terminar com êxito o curso de Gestão do Conhecimento. Existe, porém, uma particularidade nesse módulo. Assim que o aluno é inserido no ambiente, ele tem acesso apenas à primeira aula, sendo que as seguintes serão liberadas apenas com a execução dos exercícios referentes à aula lida. Uma visualização deste módulo é exposta na figura 2.

6 Módulo Sala de Discussão: As salas de discussão são ambientes com temas pré-selecionados pelo instrutor do curso para que os alunos possam interagir entre si e discutir a lição. Será possível ao aluno enviar pedidos para o administrador do sistema para que sejam marcadas salas de bate papo em horário pré-definido. Nestas salas, existirá o acompanhamento de um tutor inteligente que será responsável por orientar a conversa dos alunos quando os mesmos se distanciarem do tema principal. Figura 2 - Módulo Aulas Módulo Fóruns: Os fóruns são semelhantes às salas de discussão, porém não são em tempo real. Nele, são dispostos vários temas onde os alunos poderão acessar e deixar sua opinião para fins de consulta ou até mesmo de avaliação pelo professor do ambiente. Sua visualização é demonstrada na figura 3. Figura 3 - Módulo Fóruns Módulo Exercícios: Os exercícios constituem parte importante deste sistema (figura 4). É através deles que o sistema será capaz de avaliar o quanto o aluno aprendeu do ambiente e poderá dar a nota geral após a conclusão do curso. É importante salientar, que assim como as aulas, os exercícios são liberados apenas quando a aula correspondente do mesmo é trabalhada. Isso é uma inteligência adicionada ao sistema para evitar que o aluno resolva efetuar os exercícios sem ter conhecido o material necessário para o seu desenvolvimento previamente.

7 Figura 4 - Módulo Exercícios Módulo Links Interessantes: Os links interessantes são responsáveis por prover uma maior fonte de informação para os alunos se dedicarem, além da já contida no site pelas aulas. Estes links são freqüentemente avaliados e alterados pelo professor responsável como ele bem desejar. Fale Conosco: No fale conosco, o aluno poderá comunicar-se com o professor, ou com o desenvolvedor do projeto. Existirá uma inteligência que será capaz de avaliar qual o tema que o aluno deseja tratar e encaminhará ao responsável o . Essa inteligência provê menor tempo de resposta ao aluno, visto que o não precisa ser avaliado por um ser humano para que o mesmo decida que será o responsável por responder tal dúvida. 6. Conclusão Este trabalho procurou apresentar os resultados obtidos até o momento para o desenvolvimento de um ambiente Web para suportar o ensino a distância. O objetivo principal é a elaboração de um site que envolva a característica de agentes inteligentes para ensinar a prática de Gestão do Conhecimento. Os agentes estão atualmente auxiliando os participantes na definição dos horários para as salas de discussão, uma vez que cada participante informa ao seu agente os seus interesses. Eles estão sendo melhorados para prover também mecanismos de raciocínio no intuito de oferecer características de tutoria inteligente. O ambiente EAD online aplica inicialmente a metodologia de Transmissão. Entretanto, esta metodologia pode ser melhor trabalhada e oferecer novas possibilidades. O ambiente oferece também uma série de recursos de gerenciamento do material didático para o professor. 4. Referências Bibliográficas ENSINOWEB. O Conhecimento Sem Limites. Disponível no endereço Abril, FEHR, M. O Ensino Virtual da Era do Conhecimento. Revista do Conselho de Reitores das Universidades Brasileiras, GOODWIN, R. Formalizing Properties of Agents. School of Computer Science, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, Disponível em: em 13 de agosto de KATZ, D. L. Computes in Engineering Design Education. University of Michigan, Ann Arbor, Vol. 1, 147p.

8 IEA. Instituto de Estudos Avançados. Disponível no endereço Abril, LESNICK, L. e MOORE, R. Creating Cool Intelligent Agents for the Net. Foster City : IDG Books Worlwide, Inc., p. PORTER, L. Creating the Virtual Classroom: Distance Learning with the Internet. Wiley Computer Publishing, NY: Wiley & Sons., THIRY, M. Uma Arquitetura baseada em Agentes para suporte ao Ensino à Distância. Florianópolis: Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Engenharia de Produção e Sistemas Programa de Pós-graduação em Engenharia de Produção, 1999.