USO DA INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL EM APLICAÇÕES COMPUTACIONAIS

Categorias: Extensão

Início: 03/2019 Fim: 0/0

Conforme a American Association on Intellectual and Develpmental Disabilities (AAIDD) uma pessoa é caracterizada com deficiência intelectual (DI) quando apresenta limitações significativas no funcionamento intelectual e no comportamento adaptativo (expresso em habilidades adaptativas, conceituais, sociais e práticas) manifestadas antes dos 18 anos (KE; LIU, 2015). Dessa maneira, vários são os desafios para o desenvolvimento dos processos de aprendizagem, autonomia e cidadania (VALENTINI; GOMES; BISOL, 2016). No que se refere ao desenvolvimento da aprendizagem, estudos têm sido desenvolvidos visando apresentar e discutir recursos e ferramentas que podem potencializar e auxiliar o professor no processo de ensino e aprendizagem. Anunciação, Costa e Denari (2015) citam a utilização de jogos para apoiar nas atividades proposta pelo professor, auxiliando no desenvolvimento cognitivo e motor. A capacidade de aprendizado é fundamental para um desenvolvimento cognitivo. Atividades que estão relacionadas ao aprendizado são: memorização, observação e exploração de situações para compreender fatos, e representação do conhecimento por meio de práticas pedagógicas. Uma das técnicas computacionais que podem auxiliar no aprendizado é AM. Nessa área, os computadores são programados para aprender com experiência passada. Para tal, empregam um princípio de inferência denominado de indução, no qual obtém-se conclusões genéricas a partir de um conjunto particular de exemplos. O uso de algoritmos de Aprendizagem de Máquina e de técnicas da Inteligência Artificial, quando utilizados em softwares educacionais, podem auxiliar no desenvolvimento das crianças com DI, focando na individualidade de cada aluno. Este projeto encontra-se em andamento e tem como objetivo aplicar técnicas de inteligência artificial em aplicações computacionais para auxiliar estudantes com DI. As aplicações desenvolvidas serão aplicadas e avaliadas em uma instituição parceira da região, ASSARTE.

Coordenadores

Helyane Bronoski Borges

Acessar currículo

Colaboradores

Simone Nasser Matos

Arthur Lana

Luiz Arthur Schussler Antunes

Pedro Ramos Pereira

Beatriz Alves da Silva

André Martins da Silva

Atos Aires Arruda

Antonio Teixeira Baptista

Pedro Silveira de Carvalho

Ex-integrantes

Thiago S Teixeira

Tamara Liz Schwab Ribeiro

Produtos gerados

DESENVOLVIMENTO DE UMA APLICAÇÃO PARA EDUCAÇÃO DE DEFICIENTES INTELECTUAIS

Este trabalho visa apresentar uma proposta de desenvolvimento de um jogo educacional capaz de auxiliar no ensino de pessoas com deficiência intelectual, por meio de algoritmos de Inteligência Artificial, no campo da Aprendizagem de Máquina utilizando a Aprendizagem por Reforço. Para isto, a ferramenta para desenvolvimento de jogos UNITY foi utilizada, com implementação inicial em linguagem C# e Python. O jogo apresenta um tema na área de ciências para explicar de forma dinâmica a reação de nossos corpos quando estes entram em contato com um vírus. O presente artigo apresenta o protótipo do jogo, bem como a proposta de seu funcionamento.


MODELAGEM DE AGENTE POR APRENDIZADO DE REFORÇO PARA JOGOS EDUCATIVOS

Este trabalho explora a utilização de técnicas de aprendizado de máquina por reforço para modelagem de agentes, voltado para jogos educacionais para um público com deficiência intelectual. Para este objetivo foi criado uma função de recompensa para o agente que atenda a política de ação esperada, salvando cada parte da fase de treinamento para a criação de um jogo com uma dificuldade dinâmica, adaptativa ao usuário. O treino do agente apresentou bons resultados, aprendendo a se locomover no espaço do ambiente e selecionando ações ótimas para perseguir o jogador, revelando o potencial do uso do aprendizado de reforço para aplicações educacionais, pelo seu fator adaptativo ao usuário.


PegAgente

PegAgente é um jogo educacional que possui um agente inteligente que aprende por aprendizagem de reforço. O cenário educacional escolhido para a aprendizagem desse agente está relacionado pandemia do COVID-19 e tem com objetivo auxiliar, principalmente o público infantil, na compreensão dos métodos de prevenção ao vírus.


PegAgente: Modelagem de Agentes por Aprendizado de Reforc¸o em Jogos Educacionais

Jogos educacionais demonstram um modo diferente e divertido de aprender, que pode ser potencializado pela utilização de Inteligência Artificial (IA), tornando a atividade mais dinâmica. Este artigo apresenta um jogo educacional utilizando uma técnica da IA conhecida como aprendizado por reforço, aplicada na modelagem de um agente inteligente. A metodologia usada para desenvolvimento do jogo denominado de PegAgente abrangeu quatro etapas: definição de ferramentas, modelagem do ambiente, modelagem do agente e a simulação. Conforme o nível do jogo aumenta, o agente se torna mais inteligente o que dificulta para o jogador, que precisa fugir e coletar itens que compõem o cenário do jogo. O tema do jogo foi a prevenção contra o vírus COVID-19, em que cada item coletável representa um método preventivo, e o agente inteligente é representado em formato de um vírus. O jogo demonstrou que a modelagem de agentes em jogos educacionais por meio do aprendizado por reforço permite a criação de um jogo com dificuldade ideal ao jogador, com o objetivo de gerar maior engajamento.


RecycleBot

Jogo sobre reciclagem voltado ao público deficiente intelectual.


Dominó Monetário

O jogo Dominó Monetário foi baseado no jogo de Dominó tradicional. Para a criação das peças do dominó usou-se o Sistema Monetário Brasileiro, o qual é composto por 7 cédulas (R$2.00, R$5.00, R$10.00, R$20.00, R$50.00, R$100.00, R$200.00) e 5 moedas (R$0.05, R$0.10, R$0.25, R$0.50, R$1.00). Seguindo o mesmo princípio do dominó tradicional, tem-se 12 valores mais o zero, que combinados entre si (C(13,2)) resultam em 91 peças. O jogo consiste de 2 jogadores: o agente (computador) e o usuário. No início do jogo, cada jogador recebe 13 peças aleatórias e o restante delas ficam para serem compradas. O jogador que tiver a maior peça dupla (R$200-R$200, R$100- R$100, R$50- R$50, etc) inicia o jogo. Na sua jogada, escolhe uma peça que se encaixe em alguma das extremidades do tabuleiro. Caso não tenha a peça, deve comprá-la. Se a peça comprada não se encaixar no tabuleiro, a jogada retorna ao seu oponente. Para a implementação das jogadas do agente foram utilizadas duas estratégias de busca heurística por meio dos algoritmos: guloso e A* Foi adicionado ao jogo de dominó monetário uma regra a mais quando comparadas ao dominó tradicional, que consiste na criação de uma poupança monetária. Cada jogador tem uma poupança e ao término da rodada, o valor monetário dos dominós que sobrarem com o adversário são somadas e adicionadas a poupança do jogador que terminou primeiro a rodada.


Processo de criação de um jogo sério sobre datas comemorativas para pessoas com deficiência intelectual

O uso de jogos educacionais é visto como uma metodologia inovadora no processo de ensino, pois coloca o aluno no centro do seu aprendizado, ao trazer uma experiência que incentiva o engajamento dos alunos e a fixação de conteúdos. A transformação de conteúdos acadêmicos em desafios lúdicos torna a educação mais eficaz para todas as faixas etárias. Este trabalho apresenta o processo de criação de um jogo educacional com a temática Datas Comemorativas, voltado para pessoas com deficiência intelectual (DI). O jogo, formado por três mecânicas de jogo diferentes (labirinto, jogo da memória e dominó) consiste em várias fases, cada uma representando uma data comemorativa ou feriado. Cada fase terá um adversário, o qual o jogador deve enfrentar para passar de fase e desbloquear outras datas comemorativas. Este trabalho detalha as etapas de levantamento de requisitos e criação das telas deste jogo educacional, assim como as regras de cada fase.


Cadeia de Produção Alimentar

"Cadeia de Produção Alimentar" é um jogo educativo projetado para estudantes com deficiência intelectual (DI) que aborda conceitos sobre a cadeia produtiva de alimentos.


Laboratório de Engenharia de Software e Inteligência Computacional

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