Search

O contexto deste trabalho busca analisar se a aprendizagem autorregulada pode contribuir para melhorar o desempenho escolar na Educação a Distância, visando uma maior permanência e êxito dos discentes. O objetivo deste trabalho é investigar como o professor pode estimular a aprendizagem autorregulada nos discentes, através de uma abordagem de Avaliação Formativa. Para isso, realizamos uma intervenção no planejamento das atividades avaliativas de um componente curricular de um curso de especialização. Inicialmente, identificamos as estratégias cognitivas, metacognitivas e de gerenciamento de recursos, adotadas pelos alunos nas atividades de aprendizagem, analisamos e avaliamos se as estratégias adotadas propiciaram a aprendizagem autorregulada, além disso observamos os componentes das funções executivas utilizados no processo de autorregulação. Com relação à metodologia, a pesquisa é considerada empírica e longitudinal. Quanto ao tipo de método é considerado dedutivo. Com relação ao paradigma, utilizamos métodos qualitativos e quantitativos; e no que diz respeito à finalidade, caracteriza-se como uma pesquisa aplicada e intervencionista. No percurso da pesquisa foi realizado um mapeamento sistemático e uma fase exploratória, utilizando como instrumentos de coleta de dados: questionários e análise das atividades avaliativas. Ao analisar os resultados, pudemos confirmar a premissa de que os alunos podem melhorar o seu desempenho através da aprendizagem autorregulada. Como produto desta pesquisa foi elaborado um guia didático contendo boas práticas de atividades avaliativas que podem ser aplicadas, trazendo contribuições à área de avaliação do aluno na Educação a Distância. The context of this work seeks to analyze whether self-regulated learning can contribute to improve school performance in Distance Education, aiming at greater permanence and success of students. The objective of this work is to investigate how the teacher can stimulate self-regulated learning in students, through a Formative Assessment approach. For this, we performed an intervention in the planning of evaluation activities of a curricular component of a specialization course. Initially, we identified the cognitive, metacognitive and resource management strategies adopted by students in learning activities, we analyzed and evaluated whether the adopted strategies provided self-regulated learning, in addition to observing the components of the executive functions used in the self-regulation process. Regarding the methodology, the research is considered empirical and longitudinal. As for the type of method it is considered deductive. Regarding the paradigm, we use qualitative and quantitative methods; and with regard to the purpose, it is characterized as applied and interventionist research. In the course of the research, a systematic mapping and an exploratory phase were carried out, using as instruments for data collection: questionnaires and analysis of evaluative activities. By analyzing the results, we were able to confirm the premise that students can improve their performance through self-regulated learning. As a product of this research, a teaching guide was created containing good practices of evaluative activities that can be applied, bringing contributions to the area of student assessment in Distance Education.

Orientador: Prof. Dr. João Paulo Gois Coorientadora: Profa. Dra. Priscila Benitez Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Santo André, 2021. Analise do Comportamento Aplicada (Applied Behavior Analysis- ABA) se constitui na aplicac~ao dos princpios e procedimentos da Analise Experimental do Comportamento para quest~oes socialmente relevantes. Intervenc~oes baseadas na ABA t^em se mostrado ecazes no tratamento do Transtorno do Espectro Autista (TEA). Na implementac~ao dessas A intervenc~oes um Analista do Comportamento deve realizar uma avaliac~ao inicial dos repertorios de cada estudante e, com base nos resultados dessa avaliac~ao, desenvolver programas de ensino individualizados. Atualmente, existem diversos softwares para auxiliar na implementac~ao de interven c~oes baseadas na ABA, porem, com pouca (ou nenhuma) exibilidade na personaliza c~ao do programa de ensino - apenas permitem selecionar imagens que ser~ao utilizadas em atividades ja denidas. Desta maneira, o analista do comportamento deve utilizar atividades pre-denidas, o impossibilitando de criar um programa de ensino especco para cada estudante. Neste trabalho e apresentado o design e implementac~ao de um software para educac~ao especial baseado na ABA. O software permite que analistas do comportamento criem atividades personalizadas baseadas em templates ja existentes no software, alem de permitir a criac~ao de seus proprios templates, sem a necessidade de conhecimento previo de programac~ao de computadores. O software tem suporte multimdia, o que permite utilizar como estmulos nas atividades imagens, textos, audio e vdeo. Tambem e possvel criar pers para os estudantes, congurar programas de ensino com consequ^encias recompensadoras e correc~oes conguraveis e visualizar relatorios. O software foi implementado em plataforma Web com design responsivo ajustavel aos diferentes tamanhos de tela, dispositivos, navegadores de internet browsers e sistemas operacionais. Para validar a aceitac~ao do software, foram realizadas avaliac~oes com analistas do comportamento e tambem com m~aes de estudantes com necessidades especiais. Tanto os prossionais quanto as m~aes avaliaram positivamente o software e disseram que o utilizariam em futuras intervenc~oes: os prossionais para criarem programas de ensino, e os pais como ferramenta para realizar as atividades de ensino desenvolvidas para seus lhos por um prossional. Durante o isolamento social da Covid-19, o software foi inserido no uso cotidiano, sendo incorporado ao uxo de trabalho de Analistas do Comportamento e educadores. Ao nal do trabalho, s~ao apresentadas as descobertas que este estudo proporcionou, as suas limitac~oes, bem como sugest~oes para trabalhos futuros. Applied Behavior Analysis (ABA) is based on the application of the principles and procedures of the Experimental Behavior Analysis to socially relevant issues. Interventions based on ABA have been shown to be eective in the treatment of Autistic Spectrum Disorder (ASD). In implementing these interventions, a Behavior Analyst must carry out an initial assessment of each student's repertoires and, based on the results of that assessment, develop individualized teaching programs. Currently, there are several software to assist in the implementation of interventions based on ABA, however, with little (or no) exibility in the customization of the teaching programs - they only allow selecting images that will be used in already dened activities. In this way, the behavior analyst must use pre-dened activities, making it impossible to create a specic teaching program for each student. This work presents the design and implementation of a software for special education based on ABA. The software allows behavior analysts to create custom activities based on templates already in software, in addition to allowing the creation of their own templates, without the need for prior knowledge of computer programming. The software has multimedia support, which allows the use of images, texts, audio and video as stimuli in activities. The user can also create proles for each student, set up teaching programs with rewarding consequences and congurable corrections, and view reports. The software was implemented on a Web platform with responsive design adjustable to dierent screen sizes, devices, internet browsers and operating systems. To validate the acceptance of the software, evaluations were carried out with behavior analysts and also with mothers of students with special needs. Both professionals and mothers positively evaluated the software and said they would use it in future interventions: professionals to create teaching programs, and parents as a tool to carry out teaching activities developed for their children by a professional. During Covid-19's social isolation, the software was introduced into everyday use, being incorporated into the work ow of Behavior Analysts and educators. At the end of the work, the ndings that this study provided, its limitations, as well as suggestions for future work are presented.

Orientador: Prof. Dr. Wagner Tanaka Botelho Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Santo André, 2021. Uma cabeça robótica social possui um papel fundamental na troca de informações por meio da fala e expressões faciais. O presente trabalho tem como objetivo construir uma cabeça robótica social, conhecida como Two-Ts, de baixo custo utilizando tecnologia de impressão 3D. A caracteristica principal da Two-Ts é reproduzir, mesmo com limitações mecânicas, as expressõees faciais, mais especicamente as emoções básicas e universais, da metodologia Facial Action Coding System (FACS) de Paul Ekman em parceria com Wallace Friesen. Pode-se citar felicidade, tristeza, medo, surpresa, raiva e nojo. A cabeca robotica possui oito Graus De Liberdade (GDL) e foi desenvolvida em duas etapas deni- das como Modelagem 3D da Cabeça Humana e Construção e Validação da Two-Ts. Na primeira etapa, como o objetivo da Two-Ts e ter caractersticas mais proximas de uma cabeca humana, um exame de tomograa computadorizada foi realizado para capturar as imagens da região do crânio e maxilar da discente responsavel pelo seu desenvolvimento. Na segunda etapa, o projeto mecânico estrutural foi modelado e simulado no Fusion 360 da Autodesk. Vale ressaltar que nesta etapa, o projeto eletrônico foi denido, pois os seus componentes interferiram diretamente na estrutura mecânica da cabeca robotica. Apos analisar e validar os resultados no Fusion 360, foi efetuada a impressão 3D da Two-Ts, montagem e implementação dos sistemas de visão, audição e voz. A biblioteca OpenFace foi responsavel por validar as seis emoções basicas e universais da Two-Ts virtual, real e da discente. Por m, os sistemas de visão, audição e voz tambem foram validados em uma interação humano-robô com comunicação basica e acompanhamento de movimentos. A social robotic head plays a key role in exchanging information through speech and facial expressions. The present work aims to build a low-cost social robotic head, known as Two-Ts using 3D printing technology. The main characteristic of Two-Ts is to reproduce, even with mechanical limitations, the facial expressions, more specically the basic and universal emotions dened in the Facial Action Coding System (FACS) methodology of Paul Ekman in partnership with Wallace Friesen. The emotions are happiness, sadness, fear, surprise, anger and disgust. The Two-Ts has eight Degrees Of Freedom (DOF) and was developed in two steps, dened as 3D Modeling of the Human Head and Building and Validation of the Two-Ts. As the main target of the Two-Ts is to have characteristics closer to a human head, in the rst step, a computerized tomography scan was performed to capture skull and jaw region images of the student responsible for its development. In the second step, the structural mechanical design was modelled and simulated in Autodesk Fusion 360. It is important to point out that in this step, the electronic project was dened because its components directly interfered with the mechanical structure of the robotic head. After analyzing the results obtained in Fusion 360, the Two-Ts was built, and the vision, audition and voice systems were implemented. The OpenFace library was responsible for validating the six basic and universal emotions from the virtual and real Two-Ts robot and the student's face. Finally, the vision, audition and voice systems were also validated in human-robot interaction with basic communication and movement tracking.

Orientador: Prof. Dr. Francisco de Assis Zampirolli Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Santo André, 2021. Avaliações online estão cada vez mais presentes. Isso é ainda mais evidente com a grande demanda resultante da pandemia de 2020. No entanto, veri?car a autenticidade do avaliado é uma tarefa que ainda precisa de novas soluções. Neste sentido, este trabalho apresenta dois plugins para o Moodle, um Sistema de Gestão da Aprendizagem amplamente utilizado nos diversos níveis do ensino. O primeiro, chamado Face Verification Quiz, é para o registro e veri?cação facial do usuário noMoodle,emumaatividadedequestionáriocomesserecursohabilitado.Osegundo, chamado Face Verification Report, é para mostrar um relatório de acessos nesta atividade. Redes Neurais Convolucionais Profunda treinadas foram usadas para detectar rapidamente o contorno da face através de pixels dos olhos, nariz e boca. Outra rede foi utilizada para a veri?cação facial, extraindo um vetor de 128 dimensões de cada face por meio da arquitetura de rede neural ResNet-34. Esses plugins foram testados com 31 usuários. Os resultados apresentam a viabilidade de uso, com aprovação média de 75% através de um questionário aplicado em 16 usuários em atividades opcionais online realizadas no Moodle no ?nal de 2020 e início de 2021. Apesar dos desa?os apresentados pela pandemia COVID-19, as soluções apresentadas poderão ser úteis após esse período de isolamento. Online assessments are increasingly present. This is even more evident with the great demand resulting from the 2020 pandemic. However, verifying the authenticity of the student is a task that still needs new solutions. In this sense, this work presents two plugins for Moodle, a Learning Management System widely used in di?erent levels of education. The ?rst, called Face Verification Quiz, is for the user¿s registration and facial veri?cation on Moodle, in a quiz activity with this feature enabled. The second, called Face Verification Report, is to show a report of attempted activities. Trained Deep Convolutional Neural Networks were used to quickly detect the contour of the face through pixels of the eyes, nose and mouth. Another network was used for face veri?cation, extracting a 128-dimensional vector from each face using the ResNet-34 neural network architecture. These plugins have been tested with 31 users. The results show the feasibility of using this plugin with 75% approval through a questionnaire applied to 16 students in optional online activities carried out in Moodle in late 2020 and early 2021. Despite the challenges presented by the COVID-19 pandemic, the solutions presented can be useful after this period of isolation.

Instituto Presbiteriano Mackenzie Until now no work presenting a cognitive structure model of the human being has been identified, so as to enable its operation throughout the professional life of a certain individual indicating , in an updated and incremental way, the amount of knowledge in the various fields of professional performance of that individual. The existing models do this in an efficient way undoubtedly but always within a certain context and in a time frame. Furthermore, those models do not provide maintenance to the status of the concepts studied in the past, leaving them paralyzed with the status registrations of those times what, actually, does not occur, as the concepts are interrelated and, when receiving a knowledge charge, they partially pass them on to their related ones. Therefore, this work proposes a model of computable nature that aims to fill that gap, enabling its use throughout all the professional life of the individual. This model was conceptually developed and also in an implementation prototype. In the conceptual scope the development was made foreseeing its use in the academic environment, the beginning of the individual's vocational education and also in the labor market. In the practical scope the model was developed to be used in the academic environment, leaving the model concerning labor market environment to future works, since that this latter is an extension f the first one. With a strong proposition giving support to the continuous education, the model showed good functional results and, even being developed using a personal computer, it showed a good performance, demonstrating feasibility of use in education institutions as a tool for the progress monitoring and analysis of the students throughout the course. Also the students may analyze their knowledge registrations and identify their strengths and gaps in their knowledge. Because it is an extension of the academic model, good results are also expected concerning the future model that regards the labor market. Até o momento, não foi identificado nenhum trabalho que apresente um modelo da estrutura cognitiva do ser humano de sorte a possibilitar sua operação ao longo de toda a vida profissional de um dado indivíduo, indicando, de forma atualizada e incremental, a sua quantidade de conhecimento nos diversos domínios de atuação profissional desse indivíduo. Os modelos existentes o fazem, de forma eficaz, sem dúvida, porém sempre dentro de determinado contexto e intervalo de tempo. Além disso, esses modelos não oferecem manutenção aos status dos conceitos objetos de estudos no passado, deixando-os paralizados com os registros dos status daqueles momentos, o que, na realidade, não ocorre, pois os conceitos são inter-relacionalos e, ao receberem uma carga de conhecimento, a repassam em parte aos seus relacionados. Este trabalho, portanto, propõe um modelo, de natureza computável, que vise suprir essa lacuna, possibilitando a sua utilização ao longo de toda a vida profissional do indivíduo. Este modelo foi desenvolvido conceitualmente e também em uma implementação protótipo. No escopo conceitual foi feito todo o desenvolvimento prevendo a sua utilização no âmbito acadêmico, início da formação profissional do indivíduo, e sua utilização também no mercado de trabalho, e no âmbito prático, foi desenvolvido o modelo para uso no ambiente acadêmico, ficando o modelo do ambiente do mercado de trabalho para trabalhos futuros, já que este último se trata de uma extensão do primeiro. Com forte proposta a dar suporte à educação continuada, o modelo mostrou bons resultados funcionais e, mesmo tendo sido desenvolvido em um computador pessoal, mostrou um bom desempenho, mostrando viabilidade de uso em instituições de ensino como ferramenta de acompanhamento e análise da evolução de seus alunos ao longo do curso, assim como seus alunos também podem analisar os registros de seus conhecimentos e identificar seus pontos fortes e suas deficiências. Por se tratar de uma extensão do modelo acadêmico, esperam-se bons resultados também do futuro modelo voltado ao mercado de trabalho.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais Novas tecnologias surgem diariamente com o intuito de auxiliar na criação de ferramentas cada vez mais adaptáveis às particularidades de cada usuário. Quando associadas a ambientes educacionais, tais adaptações permitem melhorar o processo de ensino. Um dos recursos computacionais que busca melhorar esses processos são os Sistemas Adaptativos e Inteligentes para Educação (SAIEs), que possuem a capacidade de alterar suas características para atender as necessidades dos usuários. Esses sistemas utilizam Modelos de Estudantes, que são capazes de monitorar características importantes do estudante e fazer ajustes apropriados a fim de apoiar e aprimorar a aprendizagem. Alguns trabalhos disponíveis na literatura propõem modelos capazes de avaliar o desempenho do estudante. No entanto, questões importantes como conhecimento e comportamento raramente são analisadas conjuntamente. Dessa forma, este trabalho apresenta a definição de uma abordagem híbrida para modelagem de estudante capaz de identificar o seu desempenho em um SAIE. A abordagem proposta baseia-se em informações sobre o nível de conhecimento e comportamento dos estudantes para definir o seu desempenho. Para isso, a abordagem combina a utilização de Redes Bayesianas e ontologias, com o objetivo de criar um modelo que seja dinâmico, probabilístico, independente de domínio, extensível e reutilizável. É também proposta uma extensão para tornar o modelo um Modelo Aberto do Estudante, o qual permite a visualização das principais capacidades e limitações dos envolvidos no processo de aprendizagem. Foi realizado, ainda, um estudo de caso por meio da implementação e integração da proposta a um ambiente real de ensino. A fim de avaliar a eficácia do modelo, foram conduzidos quatro experimentos com estudantes matriculados em cursos presenciais, para verificar a correlação entre os valores inferidos pelo modelo e o conhecimento do estudante. Também foram verificadas questões comportamentais, por meio de testes estatísticos, sobre os dados obtidos dos experimentos. Os resultados mostraram que o modelo proposto é capaz de determinar um nível de desempenho que seja correspondente às capacidades e limitações dos estudantes. Sendo assim, a abordagem proposta mostrou-se eficaz e adequada para a modelagem do estudante em SAIEs. New technologies emerge everyday with the aim of supporting the development of tools that are more adaptable to the particular needs of each user. When these technologies are associated with the educational environment, such adaptations allow for the improvement of the teaching process. One of the computational resources that strives to improve these processes are Adaptive and Intelligent Educational Systems (AIESs), which possess the capacity to alter its characteristics in order to attend to the users’ needs. These systems use Student Models that are capable of monitoring important student characteristics and make appropriate adjustments, which are directed toward supporting and improving learning. Studies available in the literature propose models capable of evaluating the student’s performance. However, important questions such as knowledge and behavior are rarely analyzed together. In this manner, this study presents the definition of a hybrid approach for student modeling, which is capable of identifying their performance on an AIES. The proposed approach is based on information concerning the level of knowledge and behavior of the students for defining their real cognitive state. In order to realize this task, the approach combines the use of Bayesian Networks and ontologies, with the aim of creating a model that is dynamic, probabilistic, independent of domain, extensible and reusable. It is also proposed an extension to make the model an Open Student Model, which allows for the visualization of the main capacities and limitations of those involved in the learning process. In addition, a case study was performed by means of the implementation and integration of the proposal into a real teaching environment. Under the intent of evaluating the efficiency of the model, four experiments were carried out with students enrolled in face-to-face courses, to verify the correlation between the values inferred by the model and the student's knowledge. Behavioral issues were also verified by means of statistical tests on the data obtained from the experiments. Results showed that the proposed model is sufficient to determining a level of performance that corresponds to the skills and limitations of the students. Therefore, the proposed approach proved to be effective and adequate for modeling the students in AIESs. Tese (Doutorado)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior This research reports challenges encountered in including children with hearing impairment in music learning and presents how society accepts these individuals, seeks to know how deaf people see music, presents reports of deaf people who had contact with music and how they helped in society and evaluate visuals and combined with robotics. The challenges are not only aimed at a comprehensive theory, but seek to propose a brief discussion on the subject, demonstrating hands-on experiments using robotics and combining musical notes with colors to enable deaf children to learn music, so as to lead the children. others to reflect on the specific needs of these children and how they are able to adapt to their adversity to have new opportunities in society. This work presents how technology can be a differential in the practice of music teaching and a helper to generate social inclusion of deaf children allowing their contact with hearing people in all places with audible events. Esta pesquisa relata desafios encontrados na inclusão de crianças com deficiência auditiva no aprendizado de música e apresenta como a sociedade aceita esses indivíduos, busca conhecer como os surdos enxergam a música, apresenta relatos de pessoas com surdez que tiveram contato com música e como a mesma as ajudou na sociedade e busca avaliar elementos visuais e combinados com robótica . Os desafios não visam apenas uma teoria de forma abrangente, mas busca propor uma discussão sucinta sobre o tema, demonstrando experimentos práticos com uso de robótica e combinação de notas musicais com cores para oportunizar as crianças surdas o aprendizado de música, para dessa forma levar as outras pessoas a uma reflexão sobre as necessidades específicas dessas crianças e como as mesmas são capazes de se adaptar a sua adversidade para ter novas oportunidades na sociedade. Vislumbra-se com esse trabalho apresentar como a tecnologia pode ser um diferencial na prática do ensino de música e um auxiliador para gerar inclusão social de crianças surdas permitindo seu contato com pessoas ouvintes em todos os locais com eventos audíveis.

Orientadora: Profa. Dra. Karla Vittori Coorientador: Prof. Dr. Roberto Menezes Serra Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Santo André, 2020. O problema de coloração de grafos consiste em atribuir cores a certos elementos de um grafo, sujeito a determinadas condições. Ao se caracterizar como um problema de otimização combinatória, ele possui aplicabilidade a uma vasta gama de áreas que envolvem particionamento e conflitos, compreendendo escalonamentos e alocações diversas, como, por exemplo, de tarefas, canais, redes, eventos e rotas. Inicialmente solucionado por algoritmos exatos, capazes de fornecer a solução ótima, estes se mostraram ineficientes na resolução de problemas de coloração de grafos de alta complexidade, sendo incapazes de fornecer soluções em um tempo computacional aceitável. Assim, técnicas de Inteligência Artificial foram aplicadas com sucesso a instâncias complexas deste problema nas últimas décadas. A Computação Quântica tem se mostrado nos últimos anos uma possível alternativa viável e eficiente na resolução de problemas complexos diversos, com aplicações futuras na simulação e otimização em diferentes áreas, como medicina, transporte, finanças e segurança cibernética. Dentro deste contexto, esta pesquisa envolve a simulação da execução de um algoritmo de Inteligência Artificial em um computador quântico para a resolução de um problema de coloração de grafos, constituindo, portanto, um algoritmo híbrido. O intuito é demonstrar o ganho em performance, relacionada a diferentes métricas, como o tempo de execução do algoritmo implementado e a qualidade da solução por ele encontrada, ambos relacionados à simulação do seu funcionamento em um computador quântico. A técnica de Inteligência Artificial utilizada foi uma Rede Neural Artificial, que tem sido aplicada com sucesso nas últimas décadas a problemas de otimização combinatória de diversas áreas, como telecomunicações, medicina, gestão, segurança e previsão. Os experimentos foram realizados no IBM Q Experience, uma plataforma online que disponibiliza o acesso a um conjunto de protótipos de processadores quânticos da IBM, por meio da computação em nuvem. Os resultados obtidos foram comparados aos da rede neural utilizada, aplicada anteriormente ao problema de coloração de grafos na literatura, e implementada em um computador clássico, de acordo com determinadas métricas. O problema considerado, constituído por um grafo com 4 vértices, demonstrou o potencial do algoritmo híbrido quântico proposto na resolução de um problema de otimização combinatória, o qual obteve resultados superiores em relação àqueles apresentados pela rede neural artificial utilizada, implementada em um computador clássico, com relação ao tempo de processamento e à acurácia da rede neural considerada. Esta pesquisa também discutiu como minimizar futuramente as limitações ainda apresentadas por um computador quântico na resolução do problema de coloração de grafos, a qual pode ser estendida a outros problemas de otimização combinatória, para instâncias maiores. The problem of graph coloring consists in assigning colors to certain elements of a graph, subject to certain conditions. When characterized as a problem of combinatorial optimization, it has applicability to a wide range of areas involving partitioning and conflicts, comprising different scheduling and allocations, such as, for example, tasks, channels, networks, events and routes. Initially solved by exact algorithms, capable of providing the optimal solution, these proved to be inefficient in solving problems of coloring of highly complex graphs, being unable to provide solutions in an acceptable computational time. Thus, Artificial Intelligence techniques have been successfully applied to complex instances of this problem in recent decades. Quantum Computing, in recent years, has shown itself as a possible viable and efficient alternative in solving diverse complex problems, with future applications in simulation and optimization in different areas, such as medicine, transportation, finance and cyber security. Within this context, this research involves simulating the execution of an Artificial Intelligence algorithm on a quantum computer to solve a graph coloring problem, thus constituting a hybrid algorithm.The intention is to demonstrate the gain in performance, related to different metrics, such as the execution time of the implemented algorithm and the quality of the solution found, both related to the simulation of its operation in a quantum computer. The Artificial Intelligence technique used was an Artificial Neural Network, which has been successfully applied to the problems of combinatorial optimization in several areas, such as telecommunications, medicine, management, security and forecasting. The experiments were carried out on IBM Q Experience, an online platform that provides access to a set of IBM quantum processor prototypes, through cloud computing. The results obtained were compared to those of the neural network used, previously applied to the problem of graph staining in the literature, and implemented on a classic computer, according to certain metrics. The considered problem, being constituted by a graph with 4 vertices, demonstrated the potential quantum hybrid algorithm proposed in the resolution of a combination optimization problem, which obtained superior results in relation to those presented by the artificial neural network used, implemented in a computer classic, regarding the processing time and the accuracy of the considered neural network. This research also discussed how to minimize future limitations still presented by a quantum computer in solving the graph coloring problem, which can be extended to other combinatorial optimization problems, for larger instances.

Orientador: Prof. Dr. Edson Pinheiro Pimentel Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Santo André, 2020. O acompanhamento da aprendizagem pelo próprio estudante tem sido estudado no âmbito da autorregulação da aprendizagem. Pesquisas indicam que aprendizes com altos índices de autorregulação possuem maiores chances de continuarem ativos no decorrer de um curso. Learning Analytics Dashboards (LAD) apresentam grande potencial para serem utilizadas como ferramentas para apoiar o acompanhamento e monitoramento da aprendizagem. LAD tipicamente capturam e apresentam de forma gráfica o rastreamento das atividades de aprendizagem dos estudantes, especialmente em Ambientes Virtuais da Aprendizagem (AVA) com a finalidade de promover a consciência e reflexão e permitir que os estudantes possam acompanhar tanto seu progresso quanto monitorar o próprio comportamento. Entretanto, identificou-se que a maioria das aplicações de LAD disponíveis são desenvolvidas para apoiar os professores. Ou seja, poucas aplicações desse tipo são endereçadas explicitamente para que os próprios estudantes possam visualizar e analisar os seus dados e assim possibilitar a reflexão sobre o próprio desempenho ou comportamento de aprendizagem. Nesse sentido, este trabalho tem por objetivo geral investigar o potencial do uso de Learning Analytics Dashboard no acompanhamento da aprendizagem pelo estudante. Para tal foram identificados os principais elementos a serem considerados no Dashboard para propiciar o acompanhamento da aprendizagem pelo estudante. Um plugin denominado DashLearner foi desenvolvido e instalado no AVA Moodle. O trabalho apresenta ainda a discussão dos resultados do uso do DashLearner com uma turma de um curso de graduação e uma turma de um curso de especialização. A expectativa é que a disponibilidade de um plugin com estas características, para um AVA bastante utilizado, possa fomentar e ampliar os processos de autorregulação da aprendizagem pelo estudante. The monitoring of learning by the student himself has been studied in the context of Self- Regulated Learning. Research indicates that apprentices with high levels of self-regulation are more likely to remain active throughout a course. Learning Analytics Dashboards (LAD) have great potential to be used as tools to support the monitoring and monitoring of learning. LAD typically capture and graphically track student learning activities, especially in Virtual Learning Environments (VLE) in order to promote awareness and reflection and allow students to track both their progress and monitor their own behavior . However, it was found that most of the available LAD applications are developed to support teachers. In other words, few applications of this type are addressed explicitly so that students themselves can view and analyze their data and thus allow reflection on their own performance or learning behavior. In this sense, this work has the general objective of investigating the potential of using Learning Analytics Dashboard in the monitoring of learning by the student. To this end, the main elements to be considered on the Dashboard were identified to provide the monitoring of learning by the student. A plugin called DashLearner was developed and installed on AVA Moodle. The work also presents the discussion of the results of using the DashLearner with a class from an undergraduate course and a class from a specialization course. The expectation is that the availability of a plugin with these characteristics, for a widely used VLE, can foster and expand the processes of self-regulation of learning by the student.

Orientadora: Profa. Dra. Juliana Cristina Braga Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Santo André, 2020. O primeiro jogo digital surgiu no final da década de 50 em um laboratório de pesquisa norte-americano e foi mostrado para o público que visitava o laboratório. A partir de então, a produção e popularização dos jogos digitais começaram a crescer e abordar conteúdos educacionais, surgindo assim os jogos digitais educacionais e jogos sérios (serious games). Os jogos sérios também vêm ganhando destaque, pois com eles é possível realizar treinamentos, ensinar algum tipo de conteúdo, realizar experimentos que não seriam possíveis no cotidiano, etc. Para que um jogo sério atinja seus objetivos é necessário o envolvimento de uma equipe multidisciplinar com o objetivo de equilibrar as questões pedagógicas, de jogabilidade, usabilidade e acessibilidade. Diversas metodologias estão sendo aplicadas para o desenvolvimento de jogos educacionais, entretanto apresentam lacunas como: falta de documentação, falta do equilíbrio entre os aspectos pedagógicos e computacionais, falta dos papéis necessários para o desenvolvimento, etc. O objetivo deste trabalho é obter uma metodologia que suprisse essas lacunas. Para isso realizou-se um estudo de campo tendo como base a metodologia INTERA, em que foi desenvolvido um jogo educacional e também realizou-se um levantamento das metodologias existentes na literatura, para analisar suas semelhanças, diferenças e lacunas. Com o estudo de campo e a análise da literatura foi possível notar que a metodologia INTERA também apresentava lacunas para o desenvolvimento de jogos educacionais. Com o intuito de suprir essa problemática, foi proposta uma extensão da metodologia INTERA, na qual essa extensão foi aplicada no desenvolvimento de um jogo do gênero RPG. Com a utilização da extensão da metodologia no estudo de campo foi possível notar pontos positivos por parte dos participantes, como a participação de um projeto multidisciplinar e aprender o passo a passo do desenvolvimento de um jogo educacional. The first digital game appeared in the late 1950s in an American research laboratory and was shown to the public who visited the laboratory. From then on, the production and popularization of digital games began to grow and address educational content, thus emerging educational digital games or also known as serious games. Serious games are also gaining prominence, because with them it is possible to conduct training, teach some type of content, perform experiments that would not be possible in everyday life, etc. For a serious game to reach its goals, it is necessary to involve a multidisciplinary team in order to balance the pedagogical, gameplay, usability and accessibility issues. Several methodologies are being applied for the development of educational games, however they present gaps such as: lack of documentation, lack of balance between pedagogical and computational aspects, lack of the necessary roles for development, etc. In order to obtain a methodology to fill these gaps, a field study was carried out based on the INTERA methodology, in which an educational game was developed and a survey of existing methodologies in the literature was also carried out, to analyze their similarities, differences and gaps. With the field study and analysis of the literature it was possible to notice that the INTERA methodology was also ideal for the development of educational games. In order to supply this problem, an extension of the INTERA methodology was proposed, where this extension was applied in the development of a game of the RPG genre. Using the extension of the methodology in the field study, it was possible to notice positive points on the part of the participants, such as the participation in a multidisciplinary project, learning the step by step of the development of an educational game, etc.

Orientador: Prof. Dr. Edson Pinheiro Pimentel Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Santo André, 2020. O desenvolvimento tecnológico têm criado condições para que as instituições de ensino adotem novas estratégias pedagógicas com o objetivo de enriquecer o processo de ensinoaprendizagem dos estudantes por meio da educação mediada por tecnologias. A visão de ensino como um fenômeno social incorpora-se no domínio de aprendizagem assistida por computador, e deste modo, são exploradas formas de empregar-se características sociais em ambientes de ensino virtuais. Neste contexto, a área de Agentes Pedagógicos Conversacionais (APC) denota o desenvolvimento de aplicações que visam o aperfeiçoamento da interação entre estudantes em ambientes virtuais de aprendizagem. Estudos apontam uma predileção dos estudantes por ambientes virtuais de aprendizagem que proporcionam interação com tais agentes, pois promovem proximidade à papéis educacionais relevantes, em um cenário que, em geral, os estudantes se sentem distantes dos professores e demais colegas. No entanto, o uso de APC tem sido pouco explorado em ambientes virtuais de aprendizagem. Neste sentido, este trabalho tem por objetivo geral apresentar o APC Penelopinha, desenvolvido para o domínio de conhecimento de Introdução a Programação, e integrado ao ambiente virtual Moodle. Além do APC destacam-se os seguintes resultados do trabalho: a especificação de um processo para desenvolvimento de APC e sua integração à Ambientes Virtuais de Aprendizagem, a modelagem do domínio de conhecimento da disciplina de Processamento da Informação da UFABC, a avaliação da eficiência dos diálogos apresentados pelo agente e a avaliação da experiência do usuário na interação humano-computador proporcionada pelo APC com base no questionário Attrakdiff. Technological development has created conditions for educational institutions to adopt new pedagogical strategies in order to enrich the students¿ teaching-learning process through technology-mediated education. The vision of teaching as a social phenomenon is incorporated in the domain of computer-assisted learning, and in this manner, ways of using social characteristics in virtual teaching environments are explored. In this context, the field of Conversational Pedagogical Agents (CPA) denotes the development of applications aimed at improving the interaction between students in virtual learning environments. Studies indicate a predilection of students for virtual learning environments that provide interaction with such agents, as they promote proximity to relevant educational roles, in a scenario that, in general, students feel distant from teachers and other colleagues. However, the use of CPAs has been little explored in virtual learning environments. In this sense, this work has as general objective to present the CPA Penelopinha, developed for the knowledge domain of Introduction to Programming, and integrated to the virtual environment Moodle. In addition to the CPA, the following work results stand out: the specification of a process for the development of APC and its integration with virtual learning environments, a modeling of the knowledge domain of the UFABC Information Processing discipline, an evaluation of the efficiency of the planned dialogues by the Agent and the evaluation of the user¿s perception in the human-machine interaction provided by the CPA based on the Attrakdiff questionnaire.

Orientador: Prof. Dr. Edson Pinheiro Pimentel Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Santo André, 2019. Com o avanço tecnológico e a popularização da internet, a educação a distância (EAD) tem ganhado cada vez mais adeptos. Muitas estratégias de ensino adotadas pelos professores em EAD podem necessitar em conhecer mais sobre o perfil e o comportamento dos aprendizes durante a evolução do curso. O aprendiz, porém, nem sempre tem a noção exata sobre a dedicação, o tempo e o esforço necessários para que seu aprendizado seja satisfatório e maximizado durante o curso. A falta de percepção do aprendiz sobre esses fatores dificulta o aprendizado e em alguns casos pode conduzi-lo a evadir do curso. Pesquisas têm indicado que o conhecimento sobre a próprio conhecimento é essencial para alcançar uma aprendizagem com qualidade. Este conhecimento pode ser realçado com o desenvolvimento de capacidades metacognitivas, por meio de atividades que buscam envolver o aprendiz no monitoramento do próprio conhecimento. No entanto, Ambientes de Aprendizagem Virtual (AVA) como o Moodle, bastante utilizado por educadores, não possuem nativamente ferramentas que permitam realizar estas atividades, capturar métricas e analisar os resultados. Este trabalho tem por objetivo geral investigar o potencial do uso de métricas metacognitivas no processo de ensino-aprendizagem por meio de ambientes virtuais. Para buscar o cumprimento do objetivo geral desenvolveu-se a ferramenta MetaRef, um plug-in para o Moodle, que permite organizar atividades e coletar métricas metacognitivas. A ferramenta foi testada em um curso real EAD, que também coletou informações socioeconômica dos aprendizes. Os resultados apontam viabilidade para utilização da MetaRef na coleta e análise dos dados. Além disso, foram criadas e testadas as métricas metacognitivas que demostraram impacto na análise dos resultados de aprendizagem. Technological advancement and the popularization of online education has gained more and more adherents. Pedagogy strategies may be dependent on the profile and behavior of the learners during the course's evolution. The learner, however, does not always have the exact notion about the dedication, time and effort required to make his learning satisfactory and maximized during the course. The learner's lack of awareness of these factors makes learning difficult and, in many cases, leads to dropout of the course. Research has indicated that knowledge about one's own knowledge is essential in achieving quality learning. This knowledge can be enhanced with the development of metacognitive skills through activities that seek to involve the learner in monitoring their own knowledge. However, Virtual Learning Environments (VLE) such as Moodle, widely used by educators, do not have the tools to perform these activities, capture metrics and analyze the results. This study aims to investigate the potential of using metacognitive metrics in the teaching-learning process through virtual environments. In order to achieve the general objective, the MetaRef tool was developed. This is a plug-in for Moodle that allows organizing activities and collecting metacognitive metrics. The tool was tested in a DE course, which also collected socio-economic information from learners. The results indicate the feasibility of using MetaRef for data collection and analysis. In addition, the metacognitive metrics MKM and MKGM were created and tested and they had a positive impact on the analysis of learning outcomes.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior In Brazil, due to its geographic extension, as well as social and economic differences, the expansion of distance education involves several aspects of social inclusion, democratization, and personalized training. This brings several challenges, including management, having an environment to assess, understanding and measuring the critical factors of a distance learning course - such as its communication system, which is essential in this mode of teaching - in order to support actions of decision-makers and contribute to improving the quality of educational management. An evaluation of the Communication System of semi-attending and non-attending courses taught in Virtual Learning Environments is presented using a model (environment) of support for this evaluation, here proposed, based on the requirements observed in the document “Quality Benchmarks for Distance Superior Education”, developed by the Ministry of Education (MEC), and techniques of Business Intelligence. This model (environment) of evaluation searches in these quality references for the Critical Success Factors of the Communication System, as well as measurable and achievable metrics, and it comprises techniques of business intelligence that structure these metrics in dimensional models that are loaded by processes of extraction and transformation of the data coming from the operating bases of virtual learning environments and that, analyzed by analytical tools, creates flexible results, and visualizations. Two case studies are presented: the first exemplifies the proposed model and enables quantitative analyzes that characterize the Critical Success Factors of the Communication System of physically attended courses of a Brazilian public university. The second case uses the proposed model to analyze "Interactivity and Interaction" factors that influence the performance of beginner level students in online courses of a Brazilian private university, on which are applied statistical analyzes, neural network, self-organizing maps, decision trees and grouping techniques, aiming to describe the data, discover the relations, establish the most relevant variables and discover patterns that can support the conclusion. No Brasil, por suas características de extensão geográfica e diferenças sociais e econômicas, a expansão da educação a distância envolve vários aspectos de inclusão social, democratização e formação personalizada. Isso traz vários desafios, entre eles o da gestão, o de poder avaliar, compreender e medir os fatores críticos de um curso a distância – como seu sistema de comunicação, essencial nessa modalidade de ensino – de forma a apoiar as ações dos tomadores de decisão e contribuir para a melhoria da qualidade da gestão educacional. Este trabalho apresenta uma avaliação dos sistemas de comunicação de cursos ministrados em Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVA), na modalidade semipresencial e a distância, usando um modelo de suporte à avaliação baseado no documento “Referenciais de Qualidade para a Educação Superior a Distância” do Ministério da Educação (MEC) e técnicas de Business Intelligence (BI). Esse modelo buscou, nesses Referenciais de Qualidade, os Fatores Críticos de Sucesso do Sistema de Comunicação (FCSSC), métricas mensuráveis e realizáveis e engloba técnicas de BI que estruturam essas métricas em modelos dimensionais que são carregados por processos de extração e transformação dos dados provenientes das bases operacionais AVAs e que, analisados por ferramentas analíticas, flexibilizam resultados e visualizações. São apresentados dois estudos de caso. O primeiro exemplifica o modelo proposto e habilita análises quantitativas que caracterizam FCSSC de cursos semipresenciais de uma universidade pública brasileira; já o segundo usa o modelo proposto para analisar fatores de “Interatividade e Interação” que influenciam o desempenho do aluno iniciante de curso a distância de universidade privada brasileira, sobre os quais são aplicadas análises estatísticas, Mapa de Kohonen, árvores de decisão e técnicas de agrupamento para descrever os dados, descobrir as relações, estabelecer as variáveis mais relevantes e descobrir padrões que possam apoiar a conclusão.

Fundo Mackenzie de Pesquisa The assessment methods used in the modality of courses and in virtual learning or distance learning environments tend to provide insufficient or incomplete information about the development of learning. Among instruments used in evaluations there are questions of multiple choice, forum, projects and chats, often focusing only on the summative evaluation, of classification feature; consequently, providing incomplete data regarding the learning. Many of these environments make it difficult through the offered tools to develop assessments capable of presenting as accurate information as possible about the knowledge constructed by the student. Providing students with activities that can be assessed by process-based instruments, such as the conceptual organization, tend to strengthen the teaching/learning process. These activities should complement assessment tools based on multiple-choice, test, or project questions. This work presents a model that allows following the learning through the use of individual and collaborative conceptual maps, providing indexes and using measures to follow learning evolution. In this model, the conceptual maps are assessments qualitatively and, among others, the results are used to inform students’ conceptual organization index and to define groups division for collaborative conceptual map development. In addition, the model provides information for students and teachers regarding the development of learning, so, they will be able to make individual or joint decisions to achieve the proposed learning objective. Os métodos de avaliações usados, na modalidade de Cursos presenciais e em Ambientes Virtuais de Aprendizagem ou ensino a distância tendem a fornecer informações insuficientes ou incompletas sobre o desenvolvimento da aprendizagem. Dentre os instrumentos usados nas avaliações, estão questões de múltipla escolha, fórum, projetos e chat, muitas vezes focando apenas a Avaliação Somativa, de caráter classificatório e, consequentemente, fornecendo dados incompletos a respeito da aprendizagem. Muitos desses ambientes dificultam, pelas ferramentas oferecidas, o desenvolvimento de avaliações capazes de apresentar informações o mais precisas possíveis sobre o conhecimento construído pelo aluno. Proporcionar aos alunos atividades que possam ser avaliadas por instrumentos baseados no processo, como a organização conceitual, tende a fortalecer o processo ensino/aprendizagem. Essas atividades, devem complementar os instrumentos de avaliações baseados em questões de múltipla escolha, teste ou projetos. Este trabalho apresenta um modelo que permite acompanhar a aprendizagem pelo uso de Mapas Conceituais Individuais e Colaborativos, fornecendo índices e utilizando medidas para acompanhamento da evolução da aprendizagem. Nesse modelo, os Mapas Conceituais são avaliados qualitativamente e os resultados são usados para, dentre outros, informar o índice de organização conceitual do aluno e definir a divisão dos grupos para desenvolvimento do Mapa Conceitual Colaborativo. Além disso, o modelo fornece informações para alunos e professores a respeito do desenvolvimento da aprendizagem; assim, eles terão condições de tomar decisões individuais ou em conjunto para alcançar o objetivo de aprendizagem proposto.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-09-13T20:25:53Z No. of bitstreams: 1 ALANA MARQUES DE MORAIS – TESE (PPGCC) 2018.pdf: 2316851 bytes, checksum: 52b3ebbbd6f1053b4978446f0a18d143 (MD5) Made available in DSpace on 2018-09-13T20:25:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALANA MARQUES DE MORAIS – TESE (PPGCC) 2018.pdf: 2316851 bytes, checksum: 52b3ebbbd6f1053b4978446f0a18d143 (MD5) Previous issue date: 2018-04-20 Capes A evasão discente foi apontada, por grande parte das instituições brasileiras de Educação a Distância (EaD), como um dos maiores obstáculos enfrentados pelos cursos online da atualidade. Reflexo disto, foram as taxas de evasão elevadas, entre 25 e 50% em todos os tipos de curso online, em relação à educação presencial em 2015 no Brasil. Além disto, a problemática não se restringe ao contexto brasileiro, pois diversas organizações internacionais relataram índices tão alarmantes quando os nacionais. É possível afirmar, de acordo com a literatura, que as estratégias adotadas na minimização dos índices de desistência do discente muitas vezes se limitam à avaliação pontual de um recurso pedagógico (fórum, bate-papo, etc). Há ainda uma carência de estudos que discutam sobre as interações educacionais do aluno evadido e considerem as incertezas avaliativas envolvidas no processo. Diversas metodologias podem ser utilizadas pelo docente para lidar com a subjetividade e incerteza associadas ao processo avaliativo, tais como: lógica fuzzy, redes bayesianas, etc. O presente estudo destacou a lógica fuzzy (ou difusa), pois esta técnica lida com a ambiguidade encontrada na avaliação presente na EaD. Esta modelagem permite que estados indeterminados possam ser tratados por dispositivos de controle e conceitos não quantificáveis possam ser avaliados pelo especialista. Assim, o presente estudo propôs uma abordagem avaliativa (FuzzySD) voltada ao docente para monitorar as turmas virtuais na predição e combate à evasão discente em cursos online. Para tanto, a pesquisa se subsidiou nas informações relacionadas às ações dos alunos durante o processo de ensino-aprendizagem. A análise realizada envolve fatores comportamentais do estudante com base em múltiplos critérios. Estes critérios comportamentais foram fundamentais na descrição das três métricas principais ao entendimento da evasão do aluno no contexto estudado, a saber: Autorregulação, Interação e Motivação do aluno. A avaliação com a FuzzySD foi realizada por meio da análise de precisão em recortes da amostra com base em dados de cursos online do IFPB Virtual. A precisão da abordagem, analisando as amostras teste, proporciona valores entre 65% e 95% de acertos. Por fim, a partir dos resultados, foram discutidos os desafios da aplicação de um módulo avaliativo multidimensional diante do contexto de cursos online brasileiros. The student’s dropout in online courses was pointed out as one of the biggest issue in the area according to the educational organizations. The main result was the high dropout rates in these courses compared to face-to-face courses in 2015 in Brazil (between 25% and 50%). Moreover, this challenge belongs to the virtual learning worldwide. In this sense, the literature review showed that several approaches are adopted to minimize the student’s dropout rates. However, they limited their focus on a learning unique resource (forum, chat, upload, download, submissions). Regarding these approaches, the current research detected an insufficiency of studies about the educational interactions of the dropout student and uncertainties in the assessment. Many methodologies are used by teachers to manage a subjectivity and uncertainty associated to the evaluation process, such as: fuzzy logic, Bayesian networks, Markov chains, etc. This thesis emphasized the fuzzy logic, because this technique solves the ambiguity found in the learning evaluation by the expert. We present an assessment framework (FuzzySD) to track the virtual classroom and to support the teacher to make a prediction of students’ dropout in online courses. In this sense, we analyzed the information related to the students’ actions during the teaching-learning process in online courses. It can be denominated as multidimensional analysis because we assessed multiple variables related to the student’s behavior. Such behavioral variables were fundamental in the definition of three main metrics to the understanding of student avoidance, they are: Self-regulation, Interaction and Motivation. It is important to consider a presence of fuzzy logic to deal with the input metrics of the FuzzySD framework. The evaluation of FuzzySD was performed by means of precision analysis on sample cut-outs based on dataset from courses of “IFPB Virtual”. The accuracy of the approach is analyzed as results of its own indicators between 65% and 95% of hits. Finally, the results discussed about the challenges of applying a multidimensional evaluative module to the context of Brazilian online courses.

The new Information and Communication Technologies (ICT) are making the relationship between people more dynamic, establishing new ways of sharing Information and Knowledge. These new relationships allow us to build Social Networks with purposes of information sharing, experiences and multimedia resources, such as Facebook, Twitter, WhatsApp, LinkedIn, Instagram, Researchgate, Mendeley,and so on, specific for services offering such as transportation (Uber, Cabify, EasyGo), accommodation (Airbnb, HouseTrip), personal assistants (Google Now), among other types of applications. For this sharing process to be efficiently performed, those resources must be sought, found and integrated based on the meaning they store, taking into account the particularities of user-defined meanings. This knowledge must be processed and represented in a way that allows the integration in a uniform, automatic and safe way, with meanings being negotiated among users. This Thesis presents a model of Information and Knowledge Sharing and Knowledge between peers through a point-to-point negotiation using Ontological Alignment established by means of an inter-language, created based on the WKI method. This method is integrated into the WProfile collaborative platform, enabling environment users to manage the knowledge of their local multimedia repository. An ontological social network is established from the interaction between the environment users , in which social bonds are created from the semantic interlanguage between the local ontologies, aligning the common meanings between peers. As novas Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) estão tornando o relacionamento entre as pessoas mais dinâmico, estabelecendo novas formas de compartilhamento de Informação e Conhecimento. Estes novos relacionamentos permitem a construção de diferentes tipos de Redes Sociais com a finalidade de compartilhamento de informações, experiências e recursos multimídia como, por exemplo: Facebook, Twitter, Whatsapp, LinkedIn, Instagram, Researchgate, Mendeley, etc., específicas para ofertas de serviços como Carona (Uber, Cabify, EasyGo); Moradia (Airbnb, HouseTrip), Assistentes pessoais (Google Now), entre outros tipos de aplicativos. Para que este processo de compartilhamento possa ser efetuado de forma eficiente, as tarefas de busca, localização e integração devem ser realizadas com base no significado do conteúdo que armazenam, levando-se em consideração a particularidade do significado estabelecido pelos usuários. Este conhecimento deve ser processado e representado de forma a permitir a integração de maneira uniforme e automática, segura e com o significado negociado entre os usuários. Esta Tese apresenta um modelo de Compartilhamento de Informações e Conhecimento entre pares, através de uma negociação ponto a ponto, utilizando Alinhamento de Ontologias estabelecido através de uma interlíngua, criada a partir do método WKI. Este método é integrado à plataforma colaborativa WProfile viabilizando aos usuários do ambiente a gestão do conhecimento de seu repositório de recursos multimídia. A partir da interação entre os usuários do ambiente é estabelecida uma rede social ontológica, em que os laços sociais são criados a partir do laço das interlínguas semânticas entre as ontologias locais, alinhando os significados comuns entre os pares.

To properly deal with volume, velocity and variety data dimensions in educational contexts is a major concern for Educational Institutions and both Educational Data Mining and Learning Analytics Researchers have cooperated to properly address this challenge which is popularly called Big Data. Hardware developments have been made to increase computing power, storage capacity and efficiency in energy use. New technologies in databases, file systems and distributed systems, as well as developments in data transmission techniques, data management, data analysis and visualization have been trying to overcome the challenge of processing, storing and analyzing large volumes of data and the inability to meet simultaneously the requirements of consistency, availability and tolerance of partitions. Although the architecture definition is the main task in a Big Data system design, objective guidelines for the selection of the architecture and the tools for the implementation of Big Data systems were not found in the literature. The present research aims to analyze the main architectures for both batch and stream processing and to use one of them in the construction of a Big Data environment, providing important orientations to Researchers, Technicians and Managers. Academic data and logs of the Virtual Learning Environment Moodle of an Academic Unit of a Higher Education Institution are used. Lidar adequadamente com as dimensões de volume, velocidade e variedade dos dados no contexto educacional é um importante desafio para as Instituições de Ensino, e Pesquisadores das áreas de Mineração de Dados Educacionais e Learning Analytics têm cooperado para tratar adequadamente este desafio, popularmente chamado de Big Data. Desenvolvimentos em hardware têm sido feitos para aumentar o poder computacional, a capacidade de armazenamento e a eficiência no uso de energia. Novas tecnologias de bancos de dados, sistemas de arquivos e sistemas distribuídos, além do desenvolvimento de técnicas de transmissão, administração, análise e visualização de dados têm tentado vencer o desafio de processar, armazenar e analisar grandes volumes de dados e a impossibilidade de atender simultaneamente os requisitos de consistência, disponibilidade e tolerância a partições. Embora a definição da arquitetura seja a principal tarefa em um projeto de sistema Big Data, não foram encontradas na literatura orientações objetivas para a seleção da arquitetura e das ferramentas para a implementação de aplicações Big Data. A presente pesquisa tem por objetivo analisar as principais arquiteturas para processamento em lote e em fluxo e utilizar uma delas na construção de um ambiente Big Data, fornecendo importantes orientações a Pesquisadores, Técnicos e Gestores. São utilizados dados acadêmicos e logs do Ambiente Virtual de Aprendizagem Moodle de uma Unidade Acadêmica de uma Instituição de Ensino Superior.

Orientador: Prof. Dr. Wagner Tanaka Botelho Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, 2017. Os avanços tecnológicos realizados na robótica móvel ao longo do tempo requereram o estudo e desenvolvimento de robôs cada vez mais autônomos e complexos, capazes de se adaptarem aos ambientes e condições que lhe são impostas. Contudo, dependendo do objetivo a alcancar, torna-se mais efetivo a utilização de uma maior quantidade de robos menores e mais simples, com capacidade cooperativa, resultando em um sistema escalavel e menos suscetývel a falhas gerais, denominado Sistema Multirrobotico (SMR). Tendo um SMR como objeto de estudo principal, este trabalho consiste no desenvolvimento de uma arquitetura multirrobotica descentralizada para o controle de posição e formação utilizando quadricopteros. A arquitetura é composta por n quadricopteros virtuais, implementados no software de simulação Gazebo e um quadricoptero real. O Robot Operating System (ROS) controla todos os quadricopteros, alem de gerenciar a comunicação entre os agentes roboticos. Um ponto importante é que, visando a diminuição dos custos do projeto, foi utilizado apenas um quadricoptero real, uma vez que somente um é necessário para validar a integração entre os mundos virtual e real. Para o controle de posição e formação foram propostos modelos matematicos que determinam as trajetorias dos n quadricopteros em formação linear, formação de figuras poligonais com troca de posição e formação de figuras poligonais com troca de posição e ponto de referencia movel. Nas simulações, foi possivel observar o deslocamento dos quadic'opteros em formação, validando os modelos matematicos. Por'em, no experimento real, a trajetoria no controle de formação foi parcialmente observada devido a alguns problemas apresentados na estrutura do quadricoptero e tambem por não possuir um sistema de sensoriamento no ambiente real. Apesar desses problemas, a integração entre os mundos virtual e real também foi validada. The technological advances made in mobile robotics over time have required the study and development of robots that are increasingly autonomous and complex, capable of adapting to the environments and conditions that are imposed on them. However, depending on the goal to be achieved, it becomes more e.ective to use a larger number of smaller and simpler robots with cooperative capability, resulting in a scalable system that is less susceptible to general failures, called Multi-Robot Systems (MRS). Considering a MRS as the main study, the main target in this work is to develop a descentralized multi-robot architecture for position control using quadcopters. The architecture consists of n virtual quadcopters, implemented on the Gazebo simulation software and a real quadcopter. The Robot Operating System (ROS) controls all quadcopters as well as managing communication between them. In order to reduce the project costs, only one real quadcopter was used, since it is enough to validate the integration between the virtual and real worlds. The mathematical models were proposed to calculate the paths of the quadcopters in linear formation, formation of polygonal figures with rotation and formation of polygonal figures with rotation and mobile reference point. In the simulations, it was possible to observe the displacement of the quadcopters in formation, validating the mathematical models. However, in the real experiment, the trajectory in the formation control was partially observed due to some limitations presented on the quadcopter structure. Also, the sensing system was not available in the real environment. Despite these problems, the integration between the virtual and real worlds has also been validated.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Fundo Mackenzie de Pesquisa Education plays a core role in the development of individuals and communities. In the 21st century, with the advancement of Digital Information and Communication Technologies, the pedagogical strategies have been rethought and professionals need to continually enhance their competencies (knowledge, skills and attitudes) in a sustained lifelong learning effort. Technologies and the use of computers not only change the way students should learn, but also, the ways they can learn and what, how, where and when they learn. In this scenario, where flexibility is essential and the need for training and educational is growing, distance education presents itself as an important alternative for accessing knowledge, increasing educational offerings, as well as, expanding higher education in Brazil. The roles of the key players in this process, teachers, tutors and students, have changed, as well as their interactions and implicit intentions throughout pedagogical process. Within the task of planning education initiatives or training, instructional designers can help teachers in choosing instructional strategies that are most effective for achieving specific educational goals and facilitate learning, considering the multiple factors that influence the implementation of an educational enterprise. Thereby, this study presents the development of a model, named TTool, and its implementation through an expert system, SE_TTool, that provide teachers with a model for course planning, in which competencies, expected learning goals and outcomes are aligned with assessment activities and monitoring of student learning. The main goal is to represent transparency of expectations and clarity for teachers and students, assisting teachers, unaware of instructional design principles, in making decisions about the structure of their courses and in choosing activities and tools for monitoring and assessing students through coherent sets of criteria (rubrics), fostering the use of technology. TTool is based on the following pillars: development of competencies, dialogue (communication, interactivity and collaboration), student-centered learning and learning-by-doing. To provide a diagnosis on the use of the TTool model, a proof of concept was carried out in order to validate it through its implementation in a prototype expert system checking the feasibility of its implementation and exemplifying its use by instructional designers who were unaware of both the model and the system. A educação é intrínseca ao desenvolvimento, tanto das pessoas quanto das comunidades. No século XXI, com o avanço das Tecnologias Digitais de Informação e Comunicação (TDIC), as práticas pedagógicas têm sido repensadas e os profissionais precisam constantemente ampliar suas competências (conhecimento, habilidades e atitudes), em uma formação contínua, ao longo da vida. As tecnologias e o uso do computador não mudam somente a maneira como os alunos deveriam aprender, mas também as maneiras com que eles podem aprender, bem como, o que, como, onde e quando eles aprendem. Neste cenário, em que a flexibilidade é essencial e a necessidade de capacitação profissional e educacional é crescente, a modalidade de educação a distância apresenta-se como uma relevante alternativa para acesso ao conhecimento, ampliando a oferta educacional, bem como, expandindo a educação superior no Brasil. Os papéis desempenhados pelos principais atores nesse processo, professores, tutores e alunos, sofreram mudanças, bem como, suas respectivas interações e intencionalidades implícitas em todo ato pedagógico. Na tarefa de planejamento pedagógico de iniciativas de educação ou de treinamento, os designers instrucionais podem ajudar o professor na escolha de estratégias instrucionais que sejam mais efetivas para alcançar determinado objetivo educacional e facilitem a aprendizagem, ponderando os múltiplos fatores que influenciam a implementação de uma iniciativa de educação. Sendo assim, este estudo apresenta o desenvolvimento de um modelo, TTool, e sua implementação por meio de um sistema especialista, denominado SE_TTool, para instrumentalizar os professores na etapa de planejamento do curso em que as competências, os resultados esperados e os objetivos educacionais estejam alinhados com as atividades de avaliação e acompanhamento da aprendizagem dos alunos. O objetivo é fornecer informações de maneira organizada e coerente para professores e alunos e oferecer instrumentos aos professores, sem conhecimento dos princípios de Design Instrucional, que os auxiliem nas tomadas de decisão quanto à estruturação de seus cursos, escolha de atividades e ferramentas para acompanhamento e avaliação dos alunos por meio de conjuntos de critérios (rubricas), propiciando o uso da tecnologia. Consideram-se como pilares do modelo: desenvolvimento de competências, diálogo (comunicação, interatividade e colaboração), aprendizagem centrada no aluno e aprendizagem pela prática. Para oferecer um diagnóstico quanto a utilização do modelo TTool, foi realizada uma prova de conceito com o objetivo de validá-lo por meio de sua implementação no protótipo do sistema especialista, SE_TTool, verificando-se a viabilidade de sua implementação e exemplificando seu uso por designers instrucionais que desconheciam tanto o modelo quanto o sistema.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The Analysis how the income of a country is distributed among its inhabitants can indicate how public policies that affect the local people's lives. Thus, this work aims to study the impact of public policies on social protection as the Bolsa Família had on income distribution in Brazil, considering the period from 1999 to 2018. From 2016 considered two economic scenarios where the economic crisis is controlled in 2016 (favourable) and the other where the crisis worsens in 2016 showing signs of improvement from 2017 (unfavourable). The study was conducted using social simulator developed in C language and based on a model where the idea is changing the life of people through their instruction increases. Over the years the simulation was identified stability in the population divided into economic classes, not getting the expected behaviour in the unfavourable scenario. After comparing the results of both scenarios, it is believed that the Bolsa family no longer acts as an agent in the simulated society. Analisar como a renda de um país está distribuída entre seus habitantes pode indicar como as políticas públicas desse local afetam a vida da população. Assim este trabalho visa estudar o impacto das políticas públicas de proteção social como o Bolsa Família teve na distribuição de renda do Brasil, considerando o período de 1999 a 2018. A partir de 2016 considera-se dois cenários econômicos, onde a crise econômica é controlada em 2016 (favorável) e o outro onde a crise piora em 2016 apresentando sinais de melhora a partir de 2017 (desfavorável). O estudo foi realizado utilizando o simulador social desenvolvido em linguagem C e baseado num modelo onde a ideia é a mudança na vida da população por meio do aumento de instrução deles. Ao longo dos anos da simulação foi identificada uma estabilidade na divisão populacional em classes econômicas, não obtendo o comportamento esperado no cenário desfavorável. Após comparar os resultados de ambos os cenários, acredita-se que o Bolsa família já não atua como agente transformador na sociedade simulada.

Orientadora: Profa. Dra. Juliana Cristina Braga Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, 2016. O presente trabalho tem como objetivo o estudo de aplicativos móveis a serem utilizados no âmbito acadêmico pelas pessoas com deficiência visual, devido ao fato dos dispositivos móveis apresentarem grande potencial de uso por parte dos deficientes visuais para a melhoria da vida cotidiana no âmbito acadêmico. No entanto, os aplicativos existentes possuem baixa acessibilidade, dificultando o uso destes pelas pessoas com deficiência visual na vida acadêmica, pois no desenvolvimento destes aplicativos não foram levados em conta as suas necessidades e capacidades específicas. A ideia que se procura fundamentar ao longo deste trabalho é a de que as tecnologias móveis, quando inseridas nos contextos educacionais, são importantes aliadas que possibilitam a formação dos alunos com deficiência visual e a transformação de suas práticas no ambiente escolar. O método utilizado para responder a uma das questões de pesquisa, foi à pesquisa qualitativa, de natureza exploratória, por meio de uma pesquisa em campo, mediante coleta de dados através de reuniões, diários, questionários, observações direta e conversas informais. Outro método utilizado foi o da revisão sistemática que permitiu a identificação de subsídios e aplicativos móveis acessíveis, desenvolvidos para a inclusão das pessoas com deficiência visual no âmbito acadêmico. Em complementação a este estudo de campo foi realizado um estudo de usabilidade de uma ferramenta escolhida, em que as interfaces desta ferramenta foram avaliadas por meio de um método empírico (testes com usuários). Durante o teste de usabilidade foi constatado uma grande dificuldade dos participantes em relação ao uso do teclado virtual, e a correta utilização das cores podem ajudar as pessoas de Baixa Visão e Visão Subnormal a lerem textos e a identificarem figuras (ícones, formas geométricas e etc.). Por meio dos resultados obtidos nas etapas anteriores, foi possível o desenvolvimento de soluções que puderam ser tangibilizadas na prototipação. Durante todas as etapas do trabalho foi feita a adoção da metodologia Design Thinking, que representou uma forma de pensar de maneira criativa, além de olhar para os problemas como oportunidades na construção de soluções para estes problemas. Por fim, o trabalho revela a importância de se atentar aos requisitos de usabilidade, de modo a garantir a qualidade e satisfação de uso das interfaces dos aplicativos móveis por pessoas com deficiência visual. The study aims to study mobile applications to be used in the academic field by people with visual impairment, due to the fact that mobile devices present great potential for use by the visually impaired to improve daily life in the academic scope. However, existing applications have low accessibility, making it difficult by people with visual impairment to use in academic life, because their specific needs and abilities were not taken into account in the development of these applications. The idea behind this study is that mobile technologies, when inserted in educational contexts, are important allies that enable the training of visually impaired students and the transformation of their practices in the school environment. The method used to answer one of the research questions was qualitative research, of an exploratory nature, through field research, through data collection through meetings, journals, questionnaires, direct observations and informal conversations. Another method used was the systematic review that allowed the identification of subsidies and accessible mobile applications developed for the inclusion of people with visual impairment in the academic field. In addition to this field study, a usability study of a chosen tool was done, in which the interface of this tool was evaluated through an empirical method (tests with users). During the usability test it was observed that participants had a great difficulty in using the virtual keyboard and the correct use of colors can help people of Low Vision and Subnormal Vision to read texts and to identify pictures (icons, geometric shapes and so on). Through the results obtained in the previous steps, it was possible to develop solutions that could be tangibilized in prototyping. During all stages of the work was adopted the Design Thinking methodology that represented a way of thinking in a creative way, besides looking at problems as opportunities in the construction of solutions to these problems. Finally, the work reveals the importance of paying attention to usability requirements, in order to guarantee the quality and satisfaction of using the mobile application interfaces by people with visual impairment.

Serviço Nacional de Aprendizagem Comercial Learning is a complex process involving many variables, including the environment, social context, educational methodologies, teachers and students knowledge, among others. Highlighting the diversity of students in this process, this work presents the development of an Adaptive Learning Object using techniques of Adaptive Hypermedia and Artificial Intelligence as well as its application in classrooms, in beginners undergraduate classes, as a case study. For this purpose, this case study focuses on the learning of Algebra and Boolean Logic concepts, which has direct application in various disciplines that belong to the curriculum of several courses, like Electrical Engineering, Computer Science, Technology in Computer Networks, Systems Analysis and Development, Telecommunications, among others. By pointing out the difficulty of learning in Boolean Algebra and Logic-based subjects, this work aims to provide an improvement of educational performance in heterogeneous classrooms. Since the learning process is a challenging, interactive and iterative activity that involves a variety of aspects, it is intended that the application of adaptive techniques to a Learning Object can facilitate the skills development process by students. A aprendizagem é um processo complexo que envolve diversas variáveis, desde o ambiente, o contexto social, as metodologias educacionais, o conhecimento do professor e do aluno, entre outras. Destacando a heterogeneidade dos alunos nesse processo, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um Objeto de Aprendizagem Adaptativo usando técnicas de Hipermídia Adaptativa e Inteligência Artificial, bem como sua aplicação em salas de aula, em turmas iniciantes da graduação de nível superior, como estudo de caso. Para tal finalidade, este estudo de caso concentra-se na aprendizagem de conceitos de Álgebra e Lógica Booleana, que tem aplicação direta em diversas disciplinas que compõem o currículo dos cursos de Engenharia Elétrica, Ciência da Computação, Tecnologia em Redes de Computadores, Análise e Desenvolvimento de Sistemas, Telecomunicações, entre outros. Evidenciando a dificuldade de aprendizagem dos alunos em disciplinas que utilizem Álgebra e Lógica de Boole, esta proposta de trabalho visa proporcionar a melhoria do desenvolvimento do desempenho educacional em salas de aula heterogêneas. Uma vez que o processo de aprendizagem é uma atividade desafiadora, interativa e iterativa que envolve uma variedade de aspectos, pretende-se que a aplicação de técnicas de adaptatividade a um Objeto de Aprendizagem possa facilitar o processo de desenvolvimento de competências ao educando.

Orientador: Prof. Dr. Edson Pinheiro Pimentel Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, 2015.

Orientador: Prof. Dr. Edson Pinheiro Pimentel Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, 2015. Na análise do comportamento, dois paradigmas têm sido úteis para a elaboração de programas de ensino de leitura e escrita: o de equivalência de estímulos que busca identificar relações entre estímulos no ensino da leitura e o de unidades menores do que a palavra, que utiliza o conceito de Skinner de controle por unidades mínimas. Neste contexto, alguns sistemas computacionais têm sido desenvolvidos para apoiar o uso desses paradigmas realizando a coleta, armazenamento e apresentação dos dados de forma automatizada. No entanto, estes sistemas têm sido utilizados de forma fixa, presa a um desktop e também por seu funcionamento em máquinas específicas. Nos dias atuais estamos vivenciando um momento histórico marcado pela transição do paradigma computacional dos computadores pessoais (era PC) para o da computação ubíqua (era UC). Neste sentido, este trabalho tem por objetivo apresentar o ambiente computacional WEquiv, desenvolvido para acesso através da Internet com a finalidade de apoiar a pesquisa no ensino da leitura por meio dos processos da pesquisa em equivalência e controle por unidades mínimas. Espera-se que a ferramenta possa ajudar na disseminação e uso tanto no âmbito das pesquisas como nas escolas. In behavior analysis, two paradigms have been useful for the preparation of teaching reading and writing programs: the stimulus equivalence which seeks to identify relationships between stimuli in the teaching of reading and the smaller units than the word, which uses Skinner concept of control by minimal units. In this context, some computer systems have been developed to support the use of these paradigms performing the collection, storage and presentation of data in an automated fashion. However, these systems have been used in fixed form, attached to a desktop and also it¿s functioning in specific machines. Nowadays we are experiencing an historic moment marked by the transition from the computational paradigm of personal computers (PC age) to the ubiquitous computing (UC age). Thus, this work aims to present the WEquiv computing environment designed for access through the Internet in order to support research on teaching reading through the search engines on equivalence and control by minimal units. It is expected that the tool can help in the dissemination and use both in the research and in schools.

Orientador: Prof. Dr. Edson Pinheiro Pimentel Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, 2015. Several researchs have shown the difculties in Chemistry teaching and learning process. The exercise, as well as performing experiments involving Chemistry is not always are present in the life of students. The lack of laboratories and trained professionals to operate them, results in the dificulty of contextualize concepts because of the scarcity of experimental practices necessary for teaching and learning chemistry. Despite the educators' eforts to propose theoretical models and use diferent methodologies in teaching, research shows that due to lack of motivation, physical structure and insucient learning materials, it is increasingly necessary to use new technologies to assist in learning, making this process attractive, dynamic and modern in the learning environments. This work aims to create conditions to increase the availability of resources in order to increase the experimental practice at the Chemistry Teaching. In this sense, a Gamied Virtual Laboratory for the teaching of Chemical Transformations was developed using game elements. In addition, experiments were conducted with students to obtain the degree of satisfaction of users using the tool. The results indicate that the Virtual Laboratory contributes to student learning due to the similarities in experiments, and also the motivation provided by gamication, allowing educators use this tool as a support for the teaching and learning process of practical activities carried out in the laboratory.

Universidade Presbiteriana Mackenzie This work presents a process to detect suspected cases of fraud at automobile claims dataset, which is evaluated the economic created by it. Because of a detection process presenting misclassific ation, it is necessary to evaluate the financial economy made by the process not only its accuracy in detecting suspected cases of fraud. This process uses a combination of classifiers, with C4.5 Decision Tree, Naive Bayes and Support Vector Machine, const ructed by samples of the data set with automobile claims. This way, the process defined by this work can obtain the balance between the accuracy of classification and the financial economy. Este trabalho apresenta um processo para detectar casos suspeitos de fraude em conjunto de dados com sinistros de automóvel, em que é avaliada a economia financeira gerada por ele. Devido ao fato de um processo de detecção apresentar erros de classificação, é necessário avaliar a economia financeira apresentada pelo processo e não somente a sua precisão na detecção de casos suspeitos de fraude. Este processo utiliza a combinação de classificadores, sendo Árvore de Decisão C4.5, Naive Bayes e Support Vector Machine, construídos por amostras do conjunto de dados com sinistros de automóvel. Desta forma, o processo definido por este trabalho pode obter o equilíbrio entre a precisão da classificação e a economia financeira.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior This work has as its essence the application of techniques collectively called parallel metaheuristic in the context of a Travelling Salesman Problem (TSP), one of the most important problems in combinatorial optimization. The approach of this work contains a compositional proposal that allows the creation of pipelines to address the problem. These techniques extracted from the Parallel Computing associated with the search algorithms of Arti cial Intelligence allow great opportunities for exploring the state space of the problem in question. Using the proposed combinations, good solutions or even optimal solutions will emerge within a satisfactory processing time, allowing its application in real-world problems. It is essential to revisit the existing solutions and provide the best alternatives for the industry to solve the TSP using contemporary computing capabilities and varieties of available equipments. In this work, are included the implementation, analysis and measurement algorithms applied to the referenced context. Esta obra tem como essência a aplicação das ténicas denominadas coletivamente de metaheurí stica paralela no contexto do Problema do Caixeiro Viajante (PCV), um dos problemas de otimização combinatória mais importantes. A abordagem desta obra contém uma proposta composicional que permite a criação de pipelines para endereçar o problema. Estas técnicas extraídas da Computação Paralela associadas aos algoritmos de busca da Inteligência Arti cial possibilitam grandes oportunidades para a exploração do espaço de estados do problema em questão. Usando as combinações propostas, boas soluções ou, até mesmo ótimas soluções, emergirão dentro de um tempo de processamento satisfató rio, possibilitando suas aplicações na resolução de problemas reais semelhantes. É fundamental revisitar as soluções existentes e fornecer para a indústria as melhores opções para resolução do PCV utilizando as capacidades computacionais contemporâneas e as variedades de equipamentos disponíveis. Nesta obra, estão incluídos a implementação, a análise e a medição de algoritmos aplicados ao contexto referenciado.

Orientador: Prof. Dr. Edson Pinheiro Pimentel Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, 2014. A necessidade de uma educação mais personalizada de modo a atender as lacunas específicas de cada aprendiz parece ser um consenso. A educação mediada por tecnologias,especialmente quando apoiada por uso de computadores, cria um cenário propício para a personalização, mas seu uso ainda é muito tímido. No contexto deste trabalho foca-se no problema da autoria de conteudos que possibilitem a personalização. Mais especifcamente, considera-se a autoria de conteudos a partir de ferramentas disponíveis no framework GRAPPLE, cujo mecanismo de adaptação se integra a ambientes bastante utilizados como o Moodle e Sakai. Neste sentido, o presente trabalho buscou analisar e tratar problemas encontrados no processo de autoria de conteúdos a partir da ferramenta GAT do framework GRAPPLE. Uma nova ferramenta para criação do Modelo de Domínio foi desenvolvida de modo a tornar esta importante etapa, mais simples e ágil, principalmente para uso de educadores comuns, ou seja, sem conhecimentos de programação de computadores. Espera-se que os resultados do trabalho possam contribuir para o aperfeiçoamento da ferramenta de autoria GAT do framework GRAPPLE e futuramente propiciar o aumento da criação de cursos adaptativos. The need of a more personalised education in order to support the specifc gaps of each learner seems to be a consensus. The technology-mediated education, specially when supported by the use of computers, creates a favorable environment for personalisation, but its use is still been made in low scale. In the context of this work the focus is the problem of authoring content that allows the customisation. More specifically, we consider the authorship of content through the use of tools available in GRAPPLE framework, whose adaptation mechanism integrates with widely used environments such as Moodle and Sakai. In this sense, the present work sought to analyse and address issues found in content authoring process through the GAT tool of GRAPPLE framework. A new tool for Domain Model design was developed to make this important step leaner and more agile, specially for use of ordinary educators, i.e., without knowledge of computer programming. It is expected that the results of this work may contribute to the improvement of the GAT authoring tool of the GRAPPLE framework and in the future provide the increase of creation of adaptive courses.