Interação com Agentes Pedagógicos Animados: Um Estudo

Report
Pat: Um Agente Pedagógico Animado para
Interagir Afetivamente com o Aluno
Patrícia A. Jaques – [email protected]
Rosa M. Vicari - [email protected]
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
2
Contextualização do Problema e
Motivação
Computação Afetiva

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].
4
Afetividade e Aprendizagem

Goleman:


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:




Os distúrbios emocionais afetam a vida mental.
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”.
5
Computação Afetiva em Tutores

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].
6
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.
7
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).
8
Adele
9
Trabalho Proposto
Trabalho Proposto

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
11
Concepção
(1) Inferência das Emoções do Aluno
(2) Táticas Pedagógicas Afetivas
(3) Arquitetura Interna do Agente
(4) Implementação
(5) Validação
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(1) Quais mecanismos utilizar?
Condutividade da Pele
Comportamento
Observável
Ritmo Cardíaco
Temperatura
Eletromiograma
Ocular
Gestos/
Expressões Faciais
Acústico
Linguagem
(texto, diálogo)
Respiração
13
Fundamentos Psicológicos

Como inferir as emoções do aluno?


Pesquisa de Campo: observação com alunos em
classe
Modelo Psicológico Existente
14
Modelo OCC

Baseado na abordagem cognitivista das emoções:



appraisal
Emoções requerem
processos
cognitivos para gerar
Aconteceu
Irá acontecer
ou recuperar preferências ou significados.
Modelo OCC


Emoções são disparadas
por uma avaliação
Evento e
dodiferenciadas
Mundo
subjetiva de uma pessoa (appraisal) do significado de uma
situação, evento ou objeto (Scherer).
Objetivos
Pessoa
Modelo de classificação
deda22
emoções que descreve os
processos cognitivos
de avaliação que disparam uma emoção.
Conseqüência do evento
Exemplo:

Desejável
Indesejável
Livro Continente 1 (Trilogia Tempo e o Vento) de Erico
Verissimo

Esperança
Medo
Emoção: Medo
– Cunhada de
Ana Terra
Valência Negativa
Valência Positiva
15
Quais emoções inferir?

Alegria/Tristeza

Satisfação/Frustração

Gratidão/Raiva

Vergonha
De acordo com o
Modelo OCC
16
Alegria e Tristeza no modelo OCC
17
Passos do Reconhecimento

É necessário definir:

Eventos que podem acontecer;

Objetivos do aluno;

Desejabilidade do evento de
acordo com os objetivos do aluno.
18
Eventos em MACES
Eventos
1) 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
A maneira como as pessoas percebem coisas que acontecem [ORT 88].
19
Próximo Passo:
Definir os Objetivos do Aluno
• Pesquisa de Campo
• Fundamentar em estudos existentes
20
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.
21
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.
22
Próxima etapa:
Desejabilidade dos eventos
23
Concepção
(1) Inferência das Emoções do Aluno
(2) Táticas Pedagógicas Afetivas
(3) Arquitetura Interna do Agente
(4) Implementação
(5) Validação
24
Táticas Pedagógicas Afetivas
25
Táticas Pedagógica Afetivas
PB = Physical behaviour
VB = Verbal behaviour
26
Base de Dados de Comportamentos Emotivos
27
Concepção
(1) Inferência das Emoções do Aluno
(2) Táticas Pedagógicas Afetivas
(3) Arquitetura Interna do Agente
(4) Implementação
(5) Validação
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Interface do sistema com o aluno e
comunicação com os outros agentes
= Java + FIPA-ACL
Arquitetura Interna do Agente Mediador
Mind = X-BDI
Comunicação X-BDI
e Java via sockets
Dissertação
Everton Bocca
= JavaScript +
Java +
DataBase HSQLDB
29
Concepção
(1) Inferência das Emoções do Aluno
(2) Táticas Pedagógicas Afetivas
(3) Arquitetura Interna do Agente
(4) Implementação
(5) Validação
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Aparência de
PAT (Pedagogical and Affective Tutor)


Microsoft Agent
Microsoft
Speech API


Sintetizador de
voz
Dissertação de
Bocca
Glasses
Indicates
intellectualism
Clothes
Jeans pants and
coulored t-shirt:
informal and close
to the student
Haircut
Not so long:
indicates
neutrality and
equilibrium
Colors
Blue and yellow:
indicate sapience
and they are
attractive colors
31
Concepção
(1) Inferência das Emoções do Aluno
(2) Táticas Pedagógicas Afetivas
(3) Arquitetura Interna do Agente
(4) Implementação
(5) Validação
32
(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.
33
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 alunoaluno.
34
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.
35
Obrigada pela atenção!
36
Intensidade das Emoções

Alegria/Tristeza



Desejabilidade do evento
Satisfação/Frustração

Desejabilidade do evento

Esforço

Grau de realização do evento
Gratidão/Raiva


Alunos orientados ao desempenho desejam
mais fortemente tirar uma nota alta.
Desejabilidade do Evento
Variáveis Globais:

Não expectativa do evento
Modelo Esforço: Bercht
Aluno gostaria de obter ótima nota e
obteve apenas uma nota razoável.
Aluno orientado a performance que
sempre tira uma nota média, tirar
uma nota excelente é um evento
não esperado
37
Emoções do aluno orientado a Aprendizagem
38
Emoções do aluno orientado ao Desempenho
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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

40

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