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Tipo: Tese
Data do documento: 5-Fev-2016
Autor(es): SANTOS, João Carlos Alves dos
Primeiro(a) Orientador(a): FAVERO, Eloi Luiz
Título: Avaliação automática de questões discursivas usando LSA
Citar como: SANTOS, João Carlos Alves dos. Avaliação automática de questões discursivas usando LSA. 2016. 117 f. Tese (Doutorado) - Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2016. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.
Resumo: Este trabalho investiga o uso de um modelo usando Latent Semantic Analysis (LSA) na avaliação automática de respostas curtas, com média de 25 a 70 palavras, de questões discursivas. Com o surgimento de ambientes virtuais de aprendizagem, pesquisas sobre correção automática tornaram-se mais relevantes, pois permitem a correção mecânica com baixo custo para questões abertas. Além disso, a correção automática permite um feedback instantâneo e elimina o trabalho de correção manual. Isto possibilita criar turmas virtuais com grande quantidade de alunos (centenas ou milhares). Pesquisas sobre avaliação automática de textos estão sendo desenvolvidas desde a década de 60, mas somente na década atual estão alcançando a acurácia necessária para uso prático em instituições de ensino. Para que os usuários finais tenham confiança, o desafio de pesquisa é desenvolver sistemas de avaliação robustos e com acurácia próxima de avaliadores humanos. Apesar de alguns estudos apontarem nesta direção, existem ainda muitos pontos a serem explorados nas pesquisas. Um ponto é a utilização de bigramas com LSA, mesmo que não contribua muito com a acurácia, contribui com a robustez, que podemos definir como confiabilidade2, pois considera a ordem das palavras dentro do texto. Buscando aperfeiçoar um modelo LSA na direção de melhorar a acurácia e aumentar a robustez trabalhamos em quatro direções: primeira, incluímos bigramas de palavras no modelo LSA; segunda, combinamos modelos de co-ocorrência de unigrama e bigramas com uso de regressão linear múltipla; terceira, acrescentamos uma etapa de ajustes sobre a pontuação do modelo LSA baseados no número de palavras das respostas avaliadas; quarta, realizamos uma análise da distribuição das pontuações atribuídas pelo modelo LSA contra avaliadores humanos. Para avaliar os resultados comparamos a acurácia do sistema contra a acurácia de avaliadores humanos verificando o quanto o sistema se aproxima de um avaliador humano. Utilizamos um modelo LSA com cinco etapas: 1) pré- processamento, 2) ponderação, 3) decomposição a valores singulares, 4) classificação e 5) ajustes do modelo. Para cada etapa explorou-se estratégias alternativas que influenciaram na acurácia final. Nos experimentos obtivemos uma acurácia de 84,94% numa avaliação comparativa contra especialistas humanos, onde a correlação da acurácia entre especialistas humanos foi de 84,93%. No domínio estudado, a tecnologia de avaliação automática teve resultados próximos aos dos avaliadores humanos mostrando que esta alcançando um grau de maturidade para ser utilizada em sistemas de avaliação automática em ambientes virtuais de aprendizagem.
Abstract: This work investigates the use of a model using Latent Semantic Analysis (LSA) In the automatic evaluation of short answers, with an average of 25 to 70 words, of questions Discursive With the emergence of virtual learning environments, research on Automatic correction have become more relevant as they allow the mechanical correction With low cost for open questions. In addition, automatic Feedback and eliminates manual correction work. This allows you to create classes With large numbers of students (hundreds or thousands). Evaluation research Texts have been developed since the 1960s, but only in the The current decade are achieving the necessary accuracy for practical use in teaching. For end users to have confidence, the research challenge is to develop Evaluation systems that are robust and close to human evaluators. despite Some studies point in this direction, there are still many points to be explored In the surveys. One point is the use of bigrasms with LSA, even if it does not contribute Very much with the accuracy, contributes with the robustness, that we can define as reliability2, Because it considers the order of words within the text. Seeking to perfect an LSA model In the direction of improving accuracy and increasing robustness we work in four directions: First, we include word bigrasms in the LSA model; Second, we combine models Co-occurrence of unigram and bigrams using multiple linear regression; third, We added a stage of adjustments on the LSA model score based on the Number of words of the responses evaluated; Fourth, we performed an analysis of the Of the scores attributed by the LSA model against human evaluators. To evaluate the We compared the accuracy of the system against the accuracy of human evaluators Verifying how close the system is to a human evaluator. We use a LSA model with five steps: 1) pre-processing, 2) weighting, 3) decomposition a Singular values, 4) classification and 5) model adjustments. For each stage it was explored Strategies that influenced the final accuracy. In the experiments we obtained An 84.94% accuracy in a comparative assessment against human Correlation among human specialists was 84.93%. In the field studied, the Evaluation technology had results close to those of the human evaluators Showing that it is reaching a degree of maturity to be used in Assessment in virtual learning environments. Google Tradutor para empresas:Google Toolkit de tradução para appsTradutor de sitesGlobal Market Finder.
Palavras-chave: Processamento de linguagem natural (Computação)
Linguística computacional
Método de ensino
Processamento de dados
Ensino por computador
Latent Semantic Analysis (LSA)
Aprendizado do computador
Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVAs)
Interfaces de usuário (Sistema de computador)
Tecnologia educacional
Interação homem-máquina
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::ENGENHARIA DE SOFTWARE
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::LINGUAGENS DE PROGRAMACAO
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:Teses em Engenharia Elétrica (Doutorado) - PPGEE/ITEC

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