Campinas, Junho de 1997
ÍNDICE
1. INTRODUÇÃO
2
2. HISTÓRICO
2
3. DEFINIÇÕES
3
4 - SISTEMAS TUTORES INTELIGENTES
3
4.1 - SISTEMAS HIPERMÍDIA ADAPTATIVO
5
5 - TENDÊNCIAS DA MULTIMÍDIA
9
5.1 - TENDENCIAS DO EMPREGO DO HIPERTEXTO E DA
HIPERMÍDIA ADAPTATIVA
9
5.2 - ÁREAS DE APLICAÇÃO
10
5.3 - APLICAÇÕES PARA COMPUTADOR
10
5.4 - APLICAÇÕES COMERCIAIS
11
5.5 - APLICAÇÕES EDUCACIONAIS,
DE ENTRETENIMENTO E LAZER
11
5.6 - TENDÊNCIAS EM SISTEMAS HIPERMÍDIA
ADAPTATIAVA EM BANCO DE DADOS
11
5.7 - EXEMPLOS DE NOVAS MÍDIAS EDUCACIONAIS
12
6 - TENDÊNCIAS DA JUNÇÃO
DE SISTEMAS TUTORES INTELIGÊNTES E HIPERMÍDIA FORMANDO O SISTEMA
DE HIPERMÍDIA ADAPTATIVO APLICADOS AO ESTUDANTE.
14
7 - ALGUMAS CARACTERÍSTICAS BASÍCAS
PARA UM SISTEMA HIPERMÍDIA ADATATIVA
16
8 - CONCLUSÃO
18
9 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
18
1. Introdução
Uma explosão de interesse em multimídia, hipertextos,
e sistemas hipermídia, vem sendo observada nos últimos anos.
Literaturas e seminários tem sido produzidos no sentido de definir
o que é necessário para aplicações de sistemas
hipermídia adaptativa. A área da hipermídia é
fundamentalmente importante, possuindo um potencial intenso para revolucionar
o desenvolvimento e a liberação de aplicações,
bem como para sofisticar a usabilidade dessas aplicações.
Este trabalho tem a proposta de oferecer as principais tendências
e aplicações de um sistemas hipermídia adaptativo.
Além disso, enumerar as propriedades fundamentais que este sistema
deve ter para merecer o nome sistema hipermídia adaptativo, e que
devem ser observadas tanto por usuários quanto por desenvolvedores
de aplicações.
2. Histórico
Em 1945, Vannevar Bush publicou um artigo no qual descreveu um sistema chamado Memex que dizia ter capacidades multimídia, possuindo também memória associativa com links representando trajetórias entre seus objetos.
Outro evento importante ocorreu nos anos 60. Foi o Augment System, desenvolvido por Douglas Englebart, que utilizava um mouse e um conjunto de acordes musicais e também oferecia capacidades genuínas de hipertexto.
Em 1987, o programa HyperCard foi fornecido aos clientes de computadores Macintosh, sendo visto como um sistema hipermídia primitivo, porém, estimulou o interesse nessa área.
Em 1988, o programa NoteCards foi desenvolvido pela Xerox com uma base conceitual diferente. Era um sistema para coletar e organizar idéias, cada qual representada por um cartão e relacionadas através de links.
Em 1992, o sistema Intermedia foi o maior sistema hipertexto multi-usuário com foco nas aplicações em educação e ensino. Fornecia um serviço de anotações, um browser para navegação pelos links e ferramentas de lingüística. O projeto Athena do MIT, em 1990, foi contemporâneo do projeto Intermedia.
A década de 90 traz vários sistemas que trabalham em multi-plataformas, servindo vários grupos de usuários. Companhias como a MacroMedia e Gain Technology tem produzido pacotes de produtos em diferentes direções, com ênfase mais recente em tecnologias de vídeo.
Existem ainda, aplicações importantes da tecnologia hipermídia em Engenharia de Software. Um exemplo atual é o sistema Ensemble, construído em 1992, e que é um ambiente para análise e síntese de software e documentos multimídia, fornecendo uma estrutura para suporte integrado ao desenvolvimento interativo de linguagem natural, e documentos de linguagens formais.
3. Definições
Os sistemas de computação operam em termos de páginas,
com cada página contendo textos, gráficos, animações
e outros objetos. Um hipertexto é um sistema descrito sobre as seguintes
ações do usuário:
· criar ou apagar páginas;
· inserir ou eliminar um ou mais links entre duas páginas;
· editar páginas;
· visitar páginas através de uma seqüência
de links.
Um sistema multimídia é aquele onde as páginas podem ser compostas de diferentes tipos de mídia, sendo definido como um sistema que também possui hiperlinks entre suas páginas. Existem muitos outros conceitos de hipermídia, como sistemas potenciais, conexões de rede, displays de alta resolução e outros.
Desta forma, um sistema hipermídia é um sistema hipertexto
que incorpora um número significativo de tipos de mídia distintos.
Existem dois aspectos importantes em sistemas hipermídia:
· Construção de aplicações (autoria);
· Disponibilização destas aplicações
aos usuários (leitura e navegação).
O processo de autoria é menos específico que a programação
de computadores.
Os autores são pessoas competentes em suas áreas de atuação,
porém não são especialistas em software, uma vez que,
construir uma aplicação hipermídia é mais semelhante
à criação de um documento do que à implementação
de código de programação. Existem muitos tipos de
sistemas multimídia e hipermídia disponíveis.
4 - Sistemas Tutores Inteligentes
Segundo Burns e Capps em (Polson, 1988), estes sistemas surgiram da aplicação da Inteligência Artificial na educação e vieram substituir a tradicional instrução assistida por computador. Os Sistemas Tutores Inteligentes (STI) devem apresentar três características que denotam inteligência:
1. o assunto deve ser conhecido bem o suficiente para que o sistema
faça inferências sobre o domínio ou resolva problemas
que estejam em seu escopo de atuação;
2. deve ser capaz de avaliar o aluno;
3. deve fornecer estratégias pedagógicas que minimizem
a diferença entre o aprendiz e o especialista.
Um Tutor Inteligente, dessa forma, é composto de quatro módulos básicos: Módulo do Domínio, Módulo Tutor, Módulo do Aprendiz, Módulo da Comunicação.
Módulo do Domínio
Neste módulo está representado/armazenado todo o conhecimento que o sistema tem sobre um determinado assunto. As principais decisões tomadas neste módulo são como adquirir o conhecimento e como o mesmo ficará armazenado (ou representado), sendo estes os atuais assuntos de pesquisa nesta área. Em (Tomei, 1996) é discutida a aquisição de conhecimentos, de forma convencional e através de imagens.
Módulo do Aprendiz
Responsável por manter uma informação detalhada sobre a evolução do estudante no assunto. Vale ressaltar que ele guarda uma informação individualizada, ou seja, é personalizado para cada estudante que utiliza o sistema. Segundo VanLehn em (Polson, 1988) há três dimensões básicas no diagnóstico do estudante:
1. largura de banda de informação sobre o estudante, ou
seja, o quanto da atividade do usuário está sendo avaliada;
2. distinção entre os tipos de conhecimento a serem aprendidos,
quais sejam, procedural ou declarativo;
3. aferir a diferença entre o estudante e o especialista, conseguida
através da sobreposição do conhecimento do usuário
e do especialista.
Há ainda uma análise importante com relação a este módulo que é a identificação de conceitos errados e/ou ausentes por parte do estudante. Estes conceitos, denominados bugs, geralmente são mantidos em um catálogo para posterior identificação da ocorrência de um determinado bug em um usuário. As atuais tendências de pesquisa para se modelar o aprendiz são discutidas em (Marietto, 1996).
Módulo Tutor
É de vital importância nos Sistemas Tutores Inteligentes. Ele, basicamente(Polson, 1988): controla a representação do conhecimento instrucional para selecionar e seqüenciar o assunto a ser apresentado; é capaz de responder ao aluno sobre tópicos importantes e conteúdo; possui estratégias para determinar quando o estudante necessita de ajuda e fornecer a ajuda necessária. Este módulo, então, a partir da informação contida no módulo do aprendiz e do conhecimento armazenado no módulo do domínio, seleciona e seqüência o assunto a ser apresentado e o envia ao quarto módulo, chamado módulo de comunicação.
Módulo de Comunicação
É a interface entre o Sistema Tutor Inteligente e o estudante/usuário do mundo real. Segundo Burns e Capps em (Polson, 1988) o principal objetivo no projeto de uma interface deve ser o de fazê-la transparente. Isto se deve ao fato de que, quando um aprendiz trabalha com um Tutor Inteligente, geralmente encontra dois problemas:
1. ter que aprender sobre algo que não domina;
2. ter que usar a tecnologia para esta aprendizagem por si mesmo, às
vezes sem ser um usuário experiente.
A tendência é a "de se ver a interação homem-máquina como um problema de comunicação". Burns e Capps em (Polson, 1988).
Segundo Miller em (Polson, 1988) a interface de um Sistema Tutor Inteligente pode ser projetada de duas maneiras:
1. Interface de 1ª pessoa - interface gráfica, onde objetos
gráficos (botões e ícones) simbolizam uma determinada
ação, permitindo assim que o usuário realize tarefas
complexas de uma maneira simples.
2. Interface de 2ª pessoa - a realização de tarefas
é concretizada através de mensagens que o usuário/aluno
fornece ao computador, geralmente por frases digitadas, o que quase chega
a ser uma programação.
O tipo de interface dependerá da aplicação pretendida, mas esta escolha será de fundamental importância na aprendizagem do usuário.
Verificamos então que os Sistemas Tutores Inteligentes são educacionalmente mais capazes que os Sistemas Hipermídia, mas enquanto estes últimos deixam o usuário muito livre, os primeiros não dão o mínimo de liberdade ao aprendiz para pesquisar o que lhe interessa, tornando-se por vezes excessivamente guiado(Gutiérrez, 1995). Tal problema pode ser solucionado através da incorporação do Sistema Hipermídia pelo Sistema Tutor Inteligente, obtendo-se assim um novo módulo do Tutor Inteligente chamado de Módulo Hipermídia Adaptativo.
4.1 - Sistemas Hipermídia Adaptativo :
Bastante difundidos como ferramentas de apoio ao aprendizado, os sistemas
educacionais, dentre eles, os Sistemas Tutores Inteligentes e os Sistemas
Hipermídia, têm sido usados como forma de auxiliar o ensino
às vezes sem a necessidade da presença de um tutor humano.
Entendem-se por Sistemas Tutores Inteligentes, sistemas capazes de ensinar
ao usuário um determinado assunto, através da freqüente
avaliação do aprendiz, e por Sistemas Hipermídia,
sistemas capazes de armazenar um documento e permitir a leitura deste de
forma não convencional ou não linear.
Entretanto ambos apresentam desvantagens. O primeiro torna a tarefa
educacional excessivamente restrita ao comando do tutor, enquanto que o
segundo delega esta função ao usuário, deixando-o,
por vezes, muito livre, falhando na tarefa de ensinar. Com o intuito de
melhorar estes mecanismos, inclui-se um Módulo Hipermídia
Adaptativo no Sistema Tutor Inteligente, vindo este módulo para
quebrar a rigidez do tutoramento dos Sistemas Tutores Inteligentes, e estes
controlando a excessiva liberdade, dos Sistemas Hipermídia, existente.
Pretende-se com isto produzir um sistema educacional mais eficaz. Desta
forma a conceituação de Sistemas Hipermídia Adaptativo
(SHA) não é difícil, mas deve ser feita cuidadosamente
devido a grande variedade de termos que envolve. Imaginando-se um livro
comum, em algum ponto deste, por exemplo no índice, será
feita uma referência a uma outra parte do mesmo. Um exemplo de SHA
então, seria este livro, só que com a vantagem de se ir do
índice à página desejada sem a necessidade de procurá-la;
o sistema fará isso automaticamente. Não é estranho,
então, que cada unidade de informação de um SHA seja
conhecida como página, ou nó, mais formalmente. As ligações
entre as páginas são chamadas de elos e a representação
destes elos, na página, é feita através de âncoras.
O conjunto de páginas/nós e elos de um SHA é denominado
hiperespaço.
Assim sendo dentro deste hiperespaço teriamos aplicações
compostas basicamente de nós, onde fica armazenado o conhecimento
a ser apresentado, e de elos, que são ligações entre
os nós, permitindo seu relacionamento. O conhecimento em cada nó
pode ser representado de diversas maneiras, sendo elas: texto, áudio,
vídeo, imagem; ocorrendo isoladamente ou combinadas. Além
dessas informações, existe em cada nó uma ou várias
âncoras (indicação física de um elo para outro
nó relacionado com o atual). Os elos são responsáveis
pelo relacionamento entre os nós, formando assim uma "teia" de conhecimento.
Um nó pode ter elos para várias outras páginas, bem
como receber ligações de uma ou mais páginas. Geralmente
os elos permitem reciprocidade, ou seja, permitem que se vá de um
nó para outro e desse de volta ao inicial. Denomina-se navegação
ou percurso o ato de percorrer o hiperespaço de um SH. Outras características
de nós e elos, bem como metodologias para o desenvolvimento de aplicações
hipermídia são encontradas em (Coelho, 1995).
Dadas essas características estruturais dos Sistemas Hipermídia,
desde que eles surgiram, têm sido utilizados com o intuito de transmitir
informação sobre um determinado assunto, na tentativa de
serem educacionais. Infelizmente, estes sistemas não podem ser tratados
como educacionais (Gutiérrez, 1995) no sentido próprio da
palavra, pois transmitem informação, mas não possuem
métodos para determinar o grau de aproveitamento dessa instrução.
Há também o fato de sempre apresentarem a mesma gama de informações
com a mesma possibilidade de percurso, para usuários diversos, não
permitindo portanto a individualização da instrução
(Gutiérrez, 1995). Outro problema que surge também, tão
grave quanto os outros dois é o fato de permitirem que um usuário
inexperiente, ou mesmo experiente, se perca em sua "teia" de informações,
ocasionando a condição de "perdido no hiperespaço".
Pode ocorrer também, que mesmo que o aprendiz não se perca,
que se desvie da sua área de interesse (quando em uma base de conhecimentos
muito grande), resultando mais uma vez na ineficácia do ensino.
Em contrapartida existem sistemas destinados a guiar o usuário na
aprendizagem sobre um determinado assunto. Tais aplicações
são chamadas de Sistemas Tutores Inteligentes e têm sido utilizadas
nas últimas décadas como base para o treinamento com o auxílio
de computadores.
Alguns autores como Brusilovsky, em (Brusilovsky, 1995a), diz que todo
sistema hipermídia já é de uma certa forma adaptativo,
pois possibilita aos usuários escolherem o percurso que querem seguir
dentro da aplicação. Mas, esta adaptatividade traz problemas
ao aprendizado do aluno. Torna-se necessário então, que o
sistema hipermídia tenha informação do grau de conhecimento
do usuário sobre o assunto que está sendo ensinado, para
que possa guiá-lo através da adaptação do material
apresentado. Tem-se então um novo modelo de SH, chamado Sistema
Hipermídia Adaptativo (SHA). Tal adaptatividade é obtida
através da integração com um sistema tutor inteligente.
Duas formas de adaptatividade dos SHA são propostas em (Brusilovsky, 1995a) e (Brusilovsky, 1995d). São elas:
· Adaptatividade na apresentação - trata do conteúdo a ser apresentado ao usuário, dependendo dos seus objetivos, background e conhecimento do assunto coberto pelo sistema. A partir dessas informações o sistema apresentará apenas o conhecimento que for relevante ao usuário e que o mesmo já estiver pronto para receber. Nota-se também que uma página a ser apresentada ao usuário não está necessariamente pronta e pode ser criada em tempo real. Além do conteúdo a ser apresentado pode-se ter também uma adaptatividade do leiaute da página, conforme as preferências do usuário. Um exemplo de adaptatividade na apresentação é o sistema PUSH em (Espinoza, 1996).
· Adaptatividade na navegação - esta segunda forma de adaptatividade tem o objetivo de guiar o usuário, limitando seu espaço de busca e evitando que ele se perca, através de sugestões de elos a serem seguidos. Dessa forma, quando uma página é criada, só aparecem nela elos para páginas realmente relacionadas com o assunto. Além disso, é utilizada a técnica de anotação visual de elos (Brusilovsky, 1995b), que trata da forma de se destacar um determinado elo, que no caso estaria sendo representado por uma âncora, através de ícones, cores, etc, conforme o atual estado mental do estudante. Como exemplo de adaptatividade na navegação pode-se citar o ELM-ART em (Brusilovsky, 1996a) e (Brusilovsky, 1996b).
A hipermídia adaptativa (HA) é justamente a tentativa de se aumentar a eficácia educativa dos STI e SH, pois permite um meio termo entre o ensino fortemente guiado dos STI tradicionais e a livre busca do SH(Gutiérrez, 1995). Ou seja, haverá a ação de um tutor, enviando ao aprendiz material a ser estudado, de forma pedagógica, conforme o domínio e o modelo do estudante; haverá também a possibilidade do aluno discordar do tutor e pesquisar o material segundo sua vontade, podendo a qualquer hora recorrer ao tutor, para que este possa lhe auxiliar. A HA seria então um novo módulo em um STI, que como já foi visto é composto de outros quatro módulos. A forma como esse novo módulo é integrado ao tutor inteligente será discutida mais adiante. Apresentamos a seguir alguns sistemas baseados em técnicas integrando STI e HA com o objetivo de que se possa entender seu funcionamento através de exemplos práticos.
ELM-ART(Brusilovsky, 1996a), (Brusilovsky, 1996b) e (Schwarz, 1996): ELM Adaptive Remote Tutor é um sistema tutor de linguagem LISP, disponível na world-wide-web. É um Ambiente Integrado de Aprendizagem (AIA)(Brusilovsky, 1996a), ou seja, todos os seus componentes se comunicam, suportando programação baseada em exemplos, análise inteligente da solução (pelo usuário) de problemas, facilidades de depuração (compila instruções em LISP). O material de ensino é representado em uma rede de conceitos, planos e regras, de forma hierárquica permitindo o aprendizado, através da ação de um tutor, e a navegação, através do acesso direto do aluno à base de conhecimentos.
ISIS-TUTOR(Brusilovsky, 1995c) : é
utilizado para a aprendizagem da linguagem do sistema de recuperação
de informações, o CDS / ISIS. É um AIA, baseado em
um modelo do domínio e um do estudante que dão suporte ao
componente tutor e ao componente hipermídia. Há três
tipos de operações de ensino:
A apresentação de conceitos, problemas para resolver
e exemplos para analisar. As operações de ensino são
armazenadas na base de conhecimentos, sendo que cada operação
é representada como uma página. Por exemplo, se é
apresentado um problema para ser resolvido, além do mesmo serão
apresentados elos para as páginas contendo informações
que possam auxiliar em sua resolução. O próximo passo
após a visualização de uma operação
de ensino é decidido pelo tutor ou pelo usuário, sendo que
este último o faz através do módulo hipermídia.
O processo de aprendizagem é gerenciado pelo tutor que usa o modelo
do estudante para escolher a melhor operação de ensino. O
módulo do aprendiz é inicializado vazio e vai sendo atualizado
no decorrer da sessão. A principal função do módulo
hipermídia, além de servir como interface, é suportar
o acesso à informação dirigido pelo estudante.
PUSH(Espinoza, 1996): Plan and User Sensitive Help (PUSH) : é um sistema, adaptativo ao usuário, de consulta sobre etapas em um processo de produção industrial. Suas características são descritas basicamente em cima de sua interface. Totalmente projetado para a www, possui um banco de dados (domínio), chamado de POP (PUSH Operational Prototype), que também é responsável pelo tutoramento, e um modelo do aprendiz, atualizado mediante a interação aluno-sistema. Quando o usuário solicita alguma informação, o PUSH constrói uma página, adaptada ao usuário com base nos dois módulos citados anteriormente, para retornar a mesma.
ANATOM-TUTOR(Beaumont, 1996) : sistema
tutor de anatomia cerebral a nível universitário. Possui
um módulo do domínio, que guarda informações
que podem ser acessadas diretamente pelo usuário, um módulo
hipertexto, que guarda informações detalhadas, conhecimento
de como esta informação é utilizada e outras informações
sem possibilidade de representação no domínio. Como
a informação, em sua maioria, está na forma de regras,
um módulo didático é capaz de apresentá-la
e adaptá-la ao usuário segundo a informação
armazenada no módulo do usuário. O sistema possui três
modos de operação:
1. Modo de Busca que permite ao usuário buscar informações
na base de conhecimentos através de menus e diagramas acessados
por mouse. Nesse modo de operação não é utilizado
o modelo do estudante.
2. Modo de Questionamento que faz intenso uso do modelo do estudante
para dar respostas adaptadas, destinadas a corrigir os conceitos errados
que os usuários têm.
3. O Hipermodo, que usa o modelo do estudante e o módulo hipertexto
para mostrar o material armazenado, adaptado segundo onível de conhecimento
do usuário.
HYPERTUTOR(Usandizaga, 1995) e (Gutiérrez, 1995) : propõe basicamente um sistema formado por dois componentes, um chamado de Componente Hipermídia e outro de Componente Tutor. O primeiro é dividido em módulo da interface, responsável por apresentar informação ao usuário e capturar as reações do mesmo; o hiperespaço, armazenado em um banco de dados e basicamente formado por nós e elos, sendo que há nós de apresentação de conteúdo e nós de exercícios; o módulo de controle da navegação que é responsável pela comunicação entre os dois componentes do sistema. O Componente Tutor assemelha-se a um STI, possuindo domínio pedagógico, módulo didático e modelo do aluno, sendo que o módulo didático, a partir dos outros dois e através do módulo de controle da navegação, indica o que deverá ser apresentado ao aluno e recebe do componente hipermídia o resultado da navegação do aluno, baseada no material apresentado.
Há ainda outros sistemas citados na literatura, como o Hyperflex(Usandizaga, 1995) e o MetaDoc(Beaumont, 1996), (Usandizaga, 1995) e (Brusilovsky, 1995a).
5 - TENDÊNCIAS DA MULTIMÍDIA :
Grandes empresas, como Corpoven, compremderam o potencial e possuim sistemas de Recursos Humanos ou de treinamento baseiados na informação visual (fixa e móvel) e sons. A Enciclopedia Britânica e a Grolier, por citar só dois, vendem CD-ROM com todas suas categorias ordinárias, mas com vídeos, musica e fax que obtemos com um clic no mouse. Tem bibliotecas de imagens e, lista de vídeos, para começar a potenciar a chamada televisão interativa.
A multimídia esta invadindo muitas áreas: desenho, jogos, edição de vídeo e programas utilitários em geral. O mundo da World Wide Web e o terreno onde esta desenvolvendo-se com maior força esta invasão. Tem possibilidade de carregar pacotes de som, mas também de "toca-los" ou escuta-los em linha, como radio digital (e o chamado Real Aúdio).
O vídeo requer maior suporte técnico, mas já tem mídia players que os tocam e incluso uma tentativa séria de vídeo por "corrente" (stream), que permite receber "quadros de vídeo y vê-los, sem necessidade de armazená-los num servidor ou num disco duro.
Alguns exemplos de sites associados a multimídia são:
· Hollywood Online site com informação atualizada
das atividades em Hollywood.
· MCA Universal site da Universal Pictures.
· Movieplex site com imformação de filmes.
· Studios Paramount site dos estudios Paramount.
· Diario El Pais jornal uruguaio que utiliza recursos de multimídia.
5.1 - TENDENCIAS DO EMPREGO DO HIPERTEXTO E DA HIPERMÍDIA ADAPTATIVA :
· APLICAÇÕES DO COMPUTADOR
· Documentação on-line
· Assistente de usuário
· APLICAÇÕES DE NEGOCIOS
· Manuais de Reparação e outros
· Livros de referência e dicionários
· Catálogos
· APLICAÇÕES INTELECTUAIS
· Periodismo
· Investigações
· APLICAÇÕES EDUCACIONAIS
· Ensino de outros idiomas
· Literatura
· Museus
· APLICAÇÕES DE ENTRETENIMENTO E LAZER
· Guias Turísticas
· Bibliotecas
· Ficção Interativa
5.2 - Áreas de Aplicação
A variedade de sistemas de hipermídia é similar à diversidade de material impresso. Contudo, diferentes aplicações pedem diferentes tipos de suporte hipermídia. Mas nem todas aplicações devem estar em forma de hipertexto. Para determinar se a hipermídia se aplica em uma aplicação, Ben Schneiderman [SCHN89] propôs o que ele chama das "três regras de ouro de hipertexto":
· uma grande gama de informações é organizada
em vários fragmentos;
· os fragmentos se relacionam entre si;
· o usuário necessita de somente uma pequena parte a
cada instante.
Esta seção apresenta brevemente algumas das principais áreas de aplicação da hipermídia.
5.3 - Aplicações para Computador
A documentação on-line é uma das formas mais naturais de aplicação dos sistemas de hipertexto, e, certamente, a forma mais utilizada atualmente para consultas à documentação de sistemas. Não só a documentação on-line, mas toda forma de assistência ao usuário, já que este geralmente necessita de mais informações que as contidas nos manuais, como as de iniciação ao aprendizado de sistemas de computadores, incluindo manual on-line, tutorial introdutório, sistemas de ajuda on-line, e até mensagens de erro.
Também na engenharia de software, durante o ciclo de vida
de desenvolvimento do software, um grande número de documentos de
especificação e implementação são gerados,
e a hipermídia possui grandes potencialidades de prover relacionamentos
e ligações entre estes.
5.4 - Aplicações Comerciais
Não somente em manuais voltados à computação, mas em qualquer tipo de manual a aplicação da hipermídia se enquadra. Assim, manuais de conserto de equipamentos diversos podem estar disponíveis em forma de hiperdocumento aos mecânicos de uma empresa, podendo haver ainda distinção entre mecânicos novatos e experientes, onde as informações são apresentadas de acordo com o nível do mecânico.
Além desse tipo de aplicação comercial, ainda
há muitos outros, como em dicionários, livros de referência,
apresentações comerciais, catálogo de produtos, e
em documentação de auditoria. Ainda podemos considerar o
suporte das ferramentas de hipertexto aos pesquisadores e às atividades
de pesquisa, onde ocorre uma grande geração e documentação
de idéias.
5.5 - Aplicações Educacionais, de Entretenimento e Lazer
Existem sistemas de hipermídia especialmente desenvolvidos para o uso educacional, objetivando uma maior liberdade aos estudantes e um maior encorajamento de tomar a iniciativa da aprendizagem. Isso ainda se estende aos mais diversos campos do conhecimento humano, incorporando também aplicações de lazer e entretenimento.
Sistemas hipermídia com o intuito da aprendizagem aplicada
a línguas estrangeiras, história da sociedade e literatura,
vem se tornando cada vez mais freqüentes, assim como catalogações
de museus e bibliotecas, além de aplicações de informações
turísticas.
5.6 - TENDÊNCIAS EM SISTEMAS HIPERMÍDIA ADAPTATIAVA EM BANCO DE DADOS
Seguindo a linha desses dois tipos de sistemas de informação, podemos perceber a existência de duas grandes tendências, cada uma tendo um dos sistemas anteriores como partida, e incorporando características e capacidades do outro.
Sobre os sistemas de banco de dados (que até outrora eram aplicados basicamente em sistemas administrativos e econômicos, voltados para a substituição do trabalho burocrático do homem pela máquina) sempre foi um sistema de interação não muito amigável, aonde as informações eram apresentadas em forma de registros, sem qualquer atrativo visual.
Já de certo tempo para cá, esses sistemas vêm procurando fornecer melhores recursos para a manipulação e controle da informação. Sendo assim, tem se tornado cada vez mais freqüente a presença de SGBDs (Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados) com poderosos mecanismos para a criação de consultas, formulários, relatórios, chegando até mesmo a oferecer suporte de programação para interconectar as informações externas ao sistema com as da base. Portanto, os dados deixam de ser visualizados como registros ou tuplas em tabelas, para serem navegados por formulários ricos em apresentações e com ligações a quaisquer outros tipos de dados. Em suma, aspectos dos sistemas de hipermídia e Sistemas Tutores Inteligêntes estão sendo incorporados aos de banco de dados para facilitar e tornar mais agradável o acesso à informação.
A outra tendência possui caminho inverso. A partir da necessidade de manter um volume maior e de controlar os dados cada vez mais complexos, os sistemas de hipertexto vieram timidamente incorporando características de banco de dados, fornecendo alguns recursos mais ricos de busca e controle da informação. Com o advento da Internet e, com ele, da WWW (World-Wide-Web), vem ocorrendo uma globalização e difusão das potencialidades de acesso a banco de dados a partir de sistemas de hipermídia, já ainda a partir dos primeiros mecanismos disponíveis neste ambiente para tal integração, como a interface CGI (Common Gateway Interface). E ainda outros mecanismos ainda aparecerão devido a riqueza desta integração.
O que se pode avaliar, então, é que esses sistemas vêm convergindo, caminhando em busca da integração de suas características, capacidades e potencialidades. E é nesse âmbito de integração que a tendência é aparecerem, propostas de ferramentas que possam fazer o gerenciamente de sistemas de bancos de dados junto com a criação de sistemas hipermídia adaptativos, e desta forma haver uma junção de todo um esquema conceitual e mecanismos para prover tal encontro de tendências.
5.7 - EXEMPLOS DE NOVAS MÍDIAS EDUCACIONAIS
Na multimídia podem se encontrar três elementos fundamentais: as mídias propriamente ditas, a tecnologia que se emprega para utilizá-las e o produto final, que se utilizando de uma ou mais mídias, através de tecnologias próprias, produzem um certo resultado.
As mídias mais utilizadas na área educacional são várias e cada vez mais se pesquisam a sua integração visando o oferecimento conjunto de diferentes formas de exposição da informação. Entre as mídias mais utilizadas estão o texto, o audio e o vídeo.
Entre essas tecnologias destacam-se a armazenagem ótica, o computador, o vídeo, os disquetes, o mouse, o teclado, "touch-screen", Compact Disk, disco laser e lousas eletrônicas.
Quanto aos produtos criados que visam o ensino e a aprendizagem temos:
· As enciclopédias em multimídia: que oferecem
um grande conjunto de informações, na mesma forma que as
enciclopédias em livros. Possuem a facilidade de pesquisas por assuntos,
além do uso das mídias de texto, video e audio que enriquecem
o seu conteúdo.
· Bancos de imagens, gráficos e gravações:
com o objetivo de dispor de diferentes tipos de informações
para uso em conjunto com sistemas educacionais de ensino e informação.
· Ambientes Interativos: com a finalidade de manter um diálogo
homem-máquina para fornecer assistência, responder a duvidas
e permitir um caminho de aprendizado individualizado.
· Simuladores: que permitem ao estudante criar ou desenvolver
certas tarefas, como treinamento, afim de verificar e analisar os seus
resultados
· Video-Games: com o objetivo de entretenimento, oferece jogos
de aventura, estratégia, etc, possibilitando diferentes formas de
encaminhamento dos jogos de acordo com a vontade ou sorte do usuário
.
· Tutoriais: de caracter puramente de ensino de certas ciências
possibilita ao estudante, sob forma de diferentes mídias, a teoria
e a prática, ao mesmo que tempo que avalia o seu desempenho e possibilita
diferentes níveis de aprendizagem conforme o perfil do mesmo.
· Browsers: permitem a navegação em vários
sentidos, nos sistemas em rede, de um conteúdo informativo disposto
em páginas interligadas.
As mais recentes aplicações de mídias e tecnologias próprias deram início a algumas novas abordagens:
· Vídeo Interativo: através do vídeo, ações,
escolhas e decisões, estão sob controle do estudante que
decide como um software educacional se encaminhará. O uso de animações,
imagens paradas, texto, áudio, armazenados em disco laser, proporcionam
uma base de conhecimento visual.
· Sistemas em CD: são sistemas mais baratos e versáteis
que também podem armazenar imagens paradas e em movimento, texto
e áudio de boa qualidade.
· Sistemas em Workstation: são estações
de trabalho que podem ser utilizadas para fornecer a um grupo de estudantes,
um mesmo conjunto de informações, em mídias, localizados
em um servidor. Os sistemas de Educação a Distância
permitem essa abordagem onde um professor pode se encontrar em lugar remoto,
em relação aos alunos de uma classe. Em uma outra aplicação
o professor pode expor uma aula e conversar com os alunos através
das estações de trabalho, individualmente ou em grupo.
· Sistemas de Rede: com a proliferação das redes
em todo o mundo pode-se compartilhar informações globais
de caracter educacional, com propósitos de ensino, pesquisa e informativas.
Um desses sistemas é a WWW (World Wide Web) que transformou-se em
sinônimo da mais nova mídia no momento.
Multimídia na Educação à Distância
(EAD)
A tendência nesta área é elucidar alguns aspectos
sobre a educação à distância referentes à
sua concepção básica, suas novas possibilidades em
virtude do aprimoramento de novas tecnologias de comunicação,
e pesquisas que estejam sendo realizadas cujo enfoque principal seja o
emprego de novas práticas pedagógicas à distância.
6 - Tendências da Junção
de Sistemas Tutores Inteligêntes e Hipermídia formando o Sistema
de Hipermídia Adaptativo Aplicados ao Estudante [MARIETTO,
1996].
Numa análise profunda neste assunto pude verificar que as propostas
na área STI está procurando estruturar-se. Dentro da literatura
o que se propõem é que novas propostas de identificação
do perfil do aluno (estudante) em geral, necessita de uma modelagem e pesquisas
mais aprofundadas para que novas metodologias, e formas pedagógicas
possam ser implementadas junto com a utilização de Sistemas
Tutores Inteligentes, isto fará com que novas linhas de pesquisas
apareçam como tendência para os próximos anos..
Em [ MARIETTO, 1996] são colocadas 6 propostas para a modelagem
do perfil característico do aluno (estudante), de forma que todas
as necessidades para sua avaliação devem ser bem definidas.
1a - Teorias de aprendizagem "computáveis" :
No estudo dos Sistemas Tutores Inteligentes é verificado que
a relação ensino-aprendizagem deve estar bem definida para
que tudo que estiver relacionado com este tipo de ambiente possa ser traduzido
para a forma de algoritmos (MARIETTO, 96). Isto faz com que novos paradigmas
surjam, a interação de diversas áreas das ciências
tenham a necessidade de se comunicarem e troquem suas experiências.
2a - Projetos de Ambientes de Aprendizagem Adaptativos :
Na segunda proposta de [MARIETTO, 96], [EKLU 96], colocam que as técnicas
de Inteligência Artificial permitiram ao aluno (estudante) um próprio
controle de seu aprendizado. Desta forma a interação dos
STI e a IA aparecem como pontos características para a formação
de um Sistema Hipermídia Adaptativo (SHA), em [COEL 96] é
colocada uma proposta de nova arquitetura para a formação
do (SHA). Desta forma projetos tornaram o ambiente de aprendizagem, altamente
interativo, permitiram o surgimento de novos sistemas – Educação
Mediada por Computador, que põem criticamente em cheque a eficiência
pedagógica do sistema educacional convencional, baseado no uso exclusivo
da sala de aula, totalmente síncrono, ou seja, exigindo presenças
físicas e simultâneas de instrutor e alunos.
3a - Linguagem Natural, objetivando auxiliar o estabelecimento dos estados mentais do aprendiz :
Nesta proposta [MARIETTO, 96] coloca que a interação usuário/aprendiz
é um ponto crucial para aplicação de STI, ou seja
fatores bastante subjetivos estarão interagindo. A teoria da Linguagem
Natural tem por objetivo auxiliar o aprendiz, na área de STI. O
diálogo Homen-Máquina permite a utilização
de técnicas como recuperação de informação
(information retrieval) e processamento robusto ( robust processing), farão
com que os paradigmas da multidisciplinaridade dos STI fiquem cada vez
mais fortalecidos.
4a - Projetos de ferramentas de autoria e sua utilização :
Em [MARIETTO, 96] são colocadas algumas ferramentas de autoria
do tipo Ferramentas de autoria tais como Intelligent Tutor [GOOD 96], cuja
estrutura modular e controle fuzzy merecem destaque, Rapit Prototyping
Adaptive Intelligent Tutoring System (RAPITS) [WOOD 96], que permite construir
tutores inteligentes a partir da combinação de livros eletrônicos
como interface e sistema baseado em conhecimento para dar a direção
do tutoramento, Intelligent Computer-Assisted Training Testbed (ICATT)
[FLEM 96], que produz shells de autoria, farão com que a área
de STI amadureça de forma coesa e venha a atender as reais necessidades
dos estudantes-usuários.
5a - Utilização de multiagentes na estrutura de STI :
Esta proposta é colocada em [MARIETTO, 96] de forma que a utilização
dos multiagentes nos STI, farão aparecer outros paradigmas importantes
que estão dentro do ambiente ensino-aprendizagem e que suas características
são das mais diversas.
Em Costa [COST 96] é proposto um ambiente interativo multiagentes
cuja arquitetura é formada por seis componentes, quais sejam : Aprendiz
Humano, Motivador Externo, Sociedade de Agentes Tutores Artificiais, Sociedade
de Especialistas Humanos, Agentes de Interface e Agente de Manutenção.
Através desta estrutura, [COST 96] aperfeiçoa os modelos
de estudante, do domínio e do tutoramento permitindo ao STI diagnosticar
de forma mais eficiente o atual perfil do estudante e, com isto, adaptarem-se
ao mesmo. Em [GIRO 96] e [MOUS 96] é verificado que novos trabalhos
fortalecem o uso de multiagentes como uma tendência para o desenvolvimento
de STI.
6a - Desenvolvimento de novas formas de representação do conhecimento, em conjunto com as tradicionais :
Nesta etapa em [MARIETTO, 96] coloca que a utilização
de sistemas especialistas é uma tendência muito forte, pois
como vimos anteriormente na definição de STI e confirmado
em [RICH 94], as técnicas de representação do conhecimento
mais utilizadas em sistemas especialistas são Lógica Modal,
Lógica Nebulosa, Lógicas Não-Monotônicas), regras
de produção ou decisão, redes associativas ou semânticas,
frames e scripts. Entretanto, a representação do domínio
em STI tem características específicas [BRUSILOVSKY, 1995d],
havendo a necessidade de novas pesquisas sobre o assunto. Outras ferramentas
surgem com fundamentais para auxiliar nestas pesquisas, destacando a utilização
de redes neurais, algoritmos de vida artificial e principalmente uma maior
utilização de Lógica Fuzzy como base em processos
de tomada de decisão..
7 - Algumas características basícas
para um sistema hipermídia adatativa :
Multimídia - Um sistema hipermídia Adaptativo deve suportar um vasto conjunto de tipos de mídia de entrada e saída.
Objeto - Um sistema hipermídia Adaptativo deve empregar objetos na interação, armazenamento e criação de aplicações.
Scripts - Um sistema hipermídia Adataptivo deve fornecer uma linguagem de script acessível ao usuário e que permita a extensão e modificação do comportamento do sistema e dos seus elementos.
Multi-Usuário - Um sistema hipermídia Adaptativo deve suportar a construção cooperativa de aplicações por múltiplos autores concorrentes em redes de computadores heterogêneos e a execução dessas aplicações por multi-usuários concorrentes.
Escalabilidade - Aplicações desenvolvidas com hipermídia Adaptativo devem continuar a trabalhar bem e com praticamente as mesmas características de desempenho no ambiente de produção que as observadas na aplicação piloto.
Interoperabilidade - Aplicações hipermídia Adaptativo devem ser capazes de enxergar tanto os seus dados e controles, como os de aplicações externas ou armazenados em bases de dados.
Hyperlink e Hyperview - Um sistema hipermídia
Adaptativo deve permitir ao usuário estabelecer relacionamentos
navegáveis entre objetos de diferentes tipos de mídia, navegar
por esses relacionamentos através de um método não
linear, determinar uma localização qualquer entre tais relacionamentos
a qualquer momento, e retornar facilmente para qualquer localização
anterior.
Independência Tecnológica - Um sistema hipermídia Adaptativo deve fornecer independência de qualquer tecnologia em particular e garantir que a aplicação continuará trabalhando sem modificações para as tecnologias adjacentes desenvolvidas.
Multi-Idioma - Um sistema hipermídia Adaptativo deve suportar interação com o usuário, armazenamento e recuperação de informação, em diversos idiomas.
Suporte ao Desempenho - Um sistema hipermídia Adaptativo deve conciliar usuários novatos e experientes, permitindo autoria visual de aplicações user-friendly, que podem tornar-se sistemas de suporte ao desempenho independentes.
Padrões - Um sistema hipermídia Adaptativo deve suportar e obedecer todos os principais padrões formais e de mercado.
8 - Conclusão :
A pesquisa neste sentido está apenas começando. Algumas
direções apresentam-se mais promissoras do que outras, destacando-se
como tendências para os próximos anos. Espera-se que a descrição
do atual estágio na área de modelagem do estudante, bem como
suas tendências apresentadas neste trabalho, auxiliem no melhor entendimento
e discussão dos STI e Sistema Hipermídia Adaptativos.
Acredita-se que sistemas hipermídia adaptativos podem alterar
fortemente o processo e a velocidade de construir aplicações
de robustez industrial, tão bem quanto a sofisticação
e usabilidade de algumas aplicações. Os projetos de Sistemas
hipermídia Adaptativos traz um novo problema para autores e profissionais
que se propõem a trabalhar nesta nova mídia, além
de apresentar a informação de maneira adequada, deve-se levar
em consideração a dificuldade e forma de como o usuário
irá encontrar uma informação. Logo as tendências
da utilização de sistemas hipermídia adaptativos junto
com sistemas tutores inteligentes tendem a gerar novos recursos para as
áreas da educação, cabendo aos interessados em participar
deste novo modelo de informação, discutí-los e sugerir
soluções que possam contribuir para a consolidação
desta nova mídia.
9 - Referências Bibliográficas
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