proposta para desenvolvimento de ferramenta de

PROPOSTA PARA DESENVOLVIMENTO DE FERRAMENTA DE
ACOMPANHAMENTO DE DESEMPENHO ACADEMICO
UTILIZANDO LÓGICA FUZZY
PAULUS, Gustavo Bathu; ANTONIAZZI, Rodrigo Luiz;
CHICON, Patricia Mariotto Mozzaquatro; NASCIMENTO, Jonathan da Silva
Palavras- Chave: Logica Fuzzy. Acompanhamento de desempenho.
INTRODUÇÃO
Cada dia que se passa verifica-se uma maior utilização da inteligência artificial em
diversas aplicações auxiliando em processos e atividades onde até então eram melhores
adaptadas às capacidades dos seres humanos do que a dos computadores. Dentre as várias
áreas que utilizam a inteligência artificial destacam-se aplicações para medicina, agricultura e
educação. Segundo (Pozzebon; Frigo; Bittencourt, 2004), a utilização do ensino via
computador com abordagens da IA (Inteligência Artificial) pode ser uma forma de diversificar
ferramentas de auxílio, atendendo às necessidades pedagógicas e tecnológicas em questão.
Com a grande rotatividade de alunos em escolas e universidades, devido
transferências, e até mesmo a rotação natural de turmas. Saber o nível individual de cada
aluno acaba se tornando uma atividade difícil de ser realizada. Da mesma forma, corrigir
exercícios, lançar questões, calcular a pontuação e após detectar o nível de cada um, indicar
material de apoio adequado, acabam demandando muito tempo principalmente pela correção
nem sempre se tratar de um resultado exato. Utilizando lógica fuzzy que é multivalorada capaz
de capturar informações vagas, converte-la para um formato numérico, permitindo trabalhar
com raciocínios que são aproximados, ao invés de exatos, é possível simplificar a realização
da correção e a atribuição das notas de forma automática demonstrando o nível do aluno e
indicando material de apoio previamente selecionado pelo professor levando em conta os mais
variados níveis, dessa maneira proporcionando ao professor a facilidade de disponibilizar
questionários a qualquer momento com autocorreção, comprovação da obtenção dos
conhecimentos e indicação de materiais de estudos conforme o nível obtido de forma
automática.
JUSTIFICATIVA
É de grande importância para os professores saber o nível dos estudantes aos quais
ministram matérias, dessa forma podendo moldar o conteúdo e direcionar os ensinamentos a
cada aluno com base em seu nível de instrução sobre os conteúdos abordados. Ao mesmo
tempo o aluno também consegue ter um acompanhamento sobre seu desempenho, sabendo em
que momento é preciso ainda mais dedicação.
A utilização da lógica fuzzy para calcular o resultado dos acertos de questões e a
partir das variáveis linguísticas, chegar a uma média de acertos obtendo o nível dos alunos,
utilizando a média dada, a pesquisa deve mostrar a viabilidade de utilizar a lógica fuzzy para
esse propósito, serão utilizadas questões de verdadeiro ou falso que é o que mais exemplifica
a lógica fuzzy por se tratar de valores aproximados em cada questão e não exatos como seria
as questões objetivas. Terá alguns pontos positivos que serão conclusões da melhor forma
para desfuzzificação, implementação da técnica utilizando linguagem java.
Este resumo é parte integrante de um trabalho de conclusão de curso em andamento
que tem como proposta desenvolver uma ferramenta que auxilie no acompanhamento dos
alunos utilizando lógica fuzzy e a partir do nível obtido por ela indique um material de apoio
pré-selecionado pelo professor para cada um dos níveis, comprovando a viabilidade da
utilização dessa técnica para esse propósito.
TRABALHOS CORRELATOS
A pesquisa de (Rieder; Brancher; 2004), Apresentou a utilização da lógica fuzzy em
um jogo didático, obtendo características do conhecimento do aluno a partir da fuzzificação, e
moldando o jogo de acordo com o grau de conhecimento do aluno, inclusive apresentando
características no perfil de cada um. Utilizando mecanismos de inferência fuzzy para
identificar o comportamento e o perfil de cada aluno que jogar. Essa pesquisa comprova a
efetividade da lógica fuzzy separando-a por áreas, e direcionamento do jogo, bem como a
obtenção do conhecimento.
O trabalho de (Bilobrovec; Marçal; Kovaleski, 2004), apresentou um sistema
computacional para modelagem do controle de velocidade de um motor elétrico por meio da
variação da tensão elétrica a ele aplicada utilizando a lógica fuzzy com o método de
desfuzzificação conhecido como “centro dos mínimos” que consiste em calcular a média
ponderada entre os valores mínimos de cada termo. Esse trabalho demonstra uma forma que
pode ser utilizada para efetuar a desfuzzificação.
A pesquisa de (Rissoli; Girafa; Barone; 2007), demonstra a utilização de lógica fuzzy
na modelagem de raciocínio de um tutor inteligente, utilizando técnicas de aprendizagem
significativa para identificar o aprendizado. A partir da lógica fuzzy foi possível adaptar a
interface adaptativa de um ambiente virtual de aprendizagem a partir das variáveis
linguísticas, identificando comportamentos observáveis do estudante sobre o conteúdo e suas
atividades de aprendizagem. As funções de pertinência foram elaboradas para representar a
organização estabelecida no conteúdo para determinada aprendizagem, onde cada novo
conteúdo possui seu próprio mapa conceitual, com suas próprias questões de pertinência. Esse
projeto comprovou uma melhora no desempenho dos alunos utilizando o tutor inteligente,
bem como um resultado positivo em relação à utilização da lógica fuzzy para essa tarefa. Essa
pesquisa demonstrou uma forma de avaliar utilizando aprendizado significativo em conjunto
com a lógica fuzzy.
PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
O trabalho será uma pesquisa qualitativa que pretende validar a viabilidade da
utilização da lógica fuzzy para acompanhar o aprendizado dos alunos, a partir de
questionários, utilizando o nível obtido para indicar um material de apoio pré-selecionado
pelo professor, esse projeto esta dividido em vários passos para a obtenção do resultado final
os mesmos serão separados em etapas que estarão divididas em pesquisa, projeto e
desenvolvimento.
Inicialmente está sendo realizado um levantamento sobre o histórico da inteligência
artificial, e como ela vem contribuindo nas mais diversas áreas como auxiliar na tomada de
decisão, obtenção de conhecimentos, auxiliando em diversos processos que seriam mais
apropriadas e moldadas a capacidade do ser humano, principalmente focados na educação;
após ter esse estudo da grande área de inteligência artificial será necessário fazer uma
pesquisa bibliográficas sobre a lógica fuzzy, desde seu funcionamento, histórico, forma de
implementação, aplicações, principal objetivo, métodos de desfuzzificação, pesquisas que
também lhe utilizaram como base, aplicações na educação.
Como A ferramenta será desenvolvida utilizando a linguagem java que utiliza como
base a programação orientada a objetos. Será necessário nessa fase um estudo para a criação
de uma série de classes para o funcionamento da lógica fuzzy, inicialmente é preciso estudar
formas de adicionar as classes que serão fundamentais para aplicação funcionar de forma
estática posteriormente serão implementadas as necessárias para adaptação da interface
dinâmica.
CONSIDERAÇÕES PARCIAIS
Esse trabalho visa como contribuição social resolver o problema de que atualmente a
maioria das ferramentas disponíveis estão focadas apenas na aplicação de exercícios, não
fornecendo um resultado para que o aluno e o professor tenham o acompanhamento do
rendimento do mesmo, e nem uma recomendação de material de apoio para o aluno, levando
em conta seu nível, tornando essas atividades mecânicas e totalmente dependentes do
professor, ocasionando um gasto de tempo excessivo, e muitas vezes não conseguindo chegar
ao resultado esperado e ter esse acompanhamento antes de avaliações e momentos onde o
aluno precisa ter os conhecimentos consolidados.
Depois de finalizada a ferramenta deverá auxiliar no processo de acompanhamento e
recomendação de material de apoio predefinido, fornecendo aos professores relatórios com o
nível dos alunos e recomendando materiais compatíveis com o desempenho dos mesmos.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
Eliane Pozzebon, Luciana Bolan Frigo, Guilherme Bittencourt . Inteligência artificial na
educação universitária: quais as contribuições? Florianópolis: Universidade Federal de
santa Catarina, 2004.
Marcelo Bilobrovec, Rui Francisco Martins Marçal. Implementação de um sistema de
controle inteligente utilizando à lógica fuzzy. XI SIMPEP - Bauru, SP, 2004.
Rafael Rieder, Jacques Duílio Brancher. Aplicação da logica fuzzy a jogos didáticos de
computador – a experiência do mercadão GL. VII Congresso Iberoamericano de
Informática Educativa, Erechim: Uri, 2004.
Vandor R. V. Rissoli1, Lúcia M. M. Giraffa2, Dante A. C. Barone. Uma Proposta de
Aplicação de Lógica Fuzzy para Modelagem do Processo de Raciocínio de um Assistente
Virtual. Universidade Católica de Brasília (UCB), DF, 2007.