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Tipo: Dissertação
Fecha de publicación : 26-sep-2023
Autor(es): CASTILHO, Janize Monteiro de
metadata.dc.description.affiliation: Marinha do Brasil
Primer Orientador: FARIAS, Fabricio de Souza
Título : Algoritmos para seleção de metodologias de avaliação de softwares educacionais
Citación : CASTILHO, Janize Monteiro de. Algoritmos para seleção de metodologias de avaliação de softwares educacionais. Orientador: Fabricio de Souza Farias. 2023. 110 f. Dissertação (Mestrado em Computação Aplicada) – Núcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia, Universidade Federal do Pará, Tucuruí, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17354. Acesso em:.
Resumen: Com o propósito de auxiliar nos processos de ensino-aprendizagem, muitos professores têm decidido utilizar Software Educacional (SE) em suas aulas. No entanto, para escolher um SE como recurso didático é fundamental avaliar a metodologia empregada pelo professor, uma vez que esta precisa ser pedagogicamente e funcionalmente apropriada para suprir as necessidades e objetivos presentes em sala de aula. Além disso, é necessário fazer uso de mecanismos que avaliem o SE para verificar sua adequação aos objetivos do professor. Atualmente, verifica-se que existem diversas técnicas e metodologias disponíveis na literatura para avaliação de SE, no entanto ainda não há uma solução para tomada de decisão e escolha de um SE que atenda plenamente os perfis de usuários e suas diferentes necessidades a serem atendidas por determinada aplicação metodológica, o que gera a demanda oriunda do desenvolvimento de soluções feitas sob demanda e com baixa capacidade de generalização em termos de aplicação prática. Desta forma, são disponibilizadas soluções sem padronização e que diversas vezes não levam em consideração critérios relativos à qualidade, escalas de mensuração e procedimentos de verificação do SE. Essa heterogeneidade dificulta muito a avaliação de um SE, uma vez que a subjetividade na escolha da metodologia de avaliação de SE pode produzir resultados inconclusivos. Diante deste contexto, esse trabalho criou um modelo de qualidade que considera 24 metodologias de avaliação de SE disponíveis na literatura e objetiva automatizar a escolha da metodologia de avaliação de SE a partir da aplicação de algoritmos de inteligência artificial (IA), reduzindo a possibilidade de subjetividade no processo de escolha. Durante a investigação foram utilizados processamento de linguagem natural (PLN), Random Forest, k-Nearest Neighbors e Redes Neurais Artificiais. Em todos os cenários de pesquisa, o processamento de linguagem natural foi combinado com os demais algoritmos, oferecendo uma solução baseada na aplicação de algoritmos de IA híbridos e fracamente acoplados, com vistas na melhoria dos resultados. Deste modo, sendo realizadas simulações considerando PLN+Random Forest, PLN+k-Nearest Neighbors e PLN+Redes Neurais Artificiais. Após as simulações, os resultados indicam que é possível determinar a melhor metodologia de avaliação de SE utilizando algoritmos de IA, sendo obtido os melhores resultados com a combinação de PLN+Random Forest.
Resumen : In order to assist the teaching-learning processes, many teachers have decided to use Educational Software (ES) in their classrooms. However, to choose a ES as a teaching resource it is essential to endorse the methodology used by the teacher, once it needs to be pedagogically and functionally appropriate to meet the needs and objectives present in the classroom. Also, it is necessary to use mechanisms that the ES endorses to verify its adequacy to the professor’s objectives. Currently, it is verified that there are various techniques and methodologies available in the literature for ES assessment, but there is still no solution for decision making and selection of a ES that fully addresses the profiles of users and their different needs to be met by certain methodological application, or that arises from demand originating from the development of solutions based on demand and with a low capacity for generalization in terms of practical application. In this way, solutions are available without standardization and that several times do not take into consideration criteria relating to quality, measurement scales and verification procedures of the ES. This heterogeneity makes the evaluation of an ES very difficult, since the subjectivity in the selection of ES evaluation methodology can produce inconclusive results. Given this context, this work created a quality model that considers 24 ES assessment methodologies available in the literature and aims to automate the selection of ES assessment methodology based on the application of artificial intelligence (AI) algorithms, reducing the possibility of subjectivity in the screening process. During the investigation we used Natural Language Processing (NLP), Random Forest, k-Nearest Neighbors and Artificiais Neurais Networks. In all research scenarios, the natural language algorithm was combined with other algorithms, offering a solution based on the application of hybrid and loosely coupled AI algorithms, with excellent results. In this way, simulations were carried out considering NLP+Random Forest, NLP+k-Nearest Neighbors and NLP+Artificial Neurais Networks. After the simulations, the results indicate that it is possible to determine the best ES assessment methodology using AI algorithms, with the best results obtained with the combination of NLP+Random Forest.
Palabras clave : Software educacional
Algoritmo
Inteligência artificial
Metodologia
Avaliação
Random forest
K-nearest neighbors
Redes neurais artificiais
Processamento de linguagem natural
Educational software
Algorithm
Artificial intelligence
Methodology
Validation
Artificial neural networks
Natural language processing
metadata.dc.subject.areadeconcentracao: COMPUTAÇÃO APLICADA
metadata.dc.subject.linhadepesquisa: DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::ENGENHARIA DE SOFTWARE
País: Brasil
Editorial : Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Núcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia - NDAE/Tucuruí
Programa: Programa de Pós-Graduação em Computação Aplicada
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
metadata.dc.source.uri: Disponível na internet via Sagitta
Aparece en las colecciones: Dissertações em Computação Aplicada (Mestrado) - PPCA/NDAE/Tucuruí

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