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 12 (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 28 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 30 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 39 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