Algoritmos para seleção de metodologias de avaliação de softwares educacionais

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: CASTILHO, Janize Monteiro de
• Orientador(a): FARIAS, Fabricio de Souza
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Pará
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Computação Aplicada
• Departamento: Núcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia - NDAE/Tucuruí
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Software educacional; Algoritmo; Inteligência artificial; Metodologia; Avaliação; Random forest; K-nearest neighbors; Redes neurais artificiais; Processamento de linguagem natural; Educational software; Algorithm; Artificial intelligence; Methodology; Validation; Artificial neural networks; Natural language processing
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::ENGENHARIA DE SOFTWARE
• Link de acesso: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17354

Com o propósito de auxiliar nos processos de ensino-aprendizagem, muitos professores têm decidido utilizar Software Educacional (SE) em suas aulas. No entanto, para escolher um SE como recurso didático é fundamental avaliar a metodologia empregada pelo professor, uma vez que esta precisa ser pedagogicamente e funcionalmente apropriada para suprir as necessidades e objetivos presentes em sala de aula. Além disso, é necessário fazer uso de mecanismos que avaliem o SE para verificar sua adequação aos objetivos do professor. Atualmente, verifica-se que existem diversas técnicas e metodologias disponíveis na literatura para avaliação de SE, no entanto ainda não há uma solução para tomada de decisão e escolha de um SE que atenda plenamente os perfis de usuários e suas diferentes necessidades a serem atendidas por determinada aplicação metodológica, o que gera a demanda oriunda do desenvolvimento de soluções feitas sob demanda e com baixa capacidade de generalização em termos de aplicação prática. Desta forma, são disponibilizadas soluções sem padronização e que diversas vezes não levam em consideração critérios relativos à qualidade, escalas de mensuração e procedimentos de verificação do SE. Essa heterogeneidade dificulta muito a avaliação de um SE, uma vez que a subjetividade na escolha da metodologia de avaliação de SE pode produzir resultados inconclusivos. Diante deste contexto, esse trabalho criou um modelo de qualidade que considera 24 metodologias de avaliação de SE disponíveis na literatura e objetiva automatizar a escolha da metodologia de avaliação de SE a partir da aplicação de algoritmos de inteligência artificial (IA), reduzindo a possibilidade de subjetividade no processo de escolha. Durante a investigação foram utilizados processamento de linguagem natural (PLN), Random Forest, k-Nearest Neighbors e Redes Neurais Artificiais. Em todos os cenários de pesquisa, o processamento de linguagem natural foi combinado com os demais algoritmos, oferecendo uma solução baseada na aplicação de algoritmos de IA híbridos e fracamente acoplados, com vistas na melhoria dos resultados. Deste modo, sendo realizadas simulações considerando PLN+Random Forest, PLN+k-Nearest Neighbors e PLN+Redes Neurais Artificiais. Após as simulações, os resultados indicam que é possível determinar a melhor metodologia de avaliação de SE utilizando algoritmos de IA, sendo obtido os melhores resultados com a combinação de PLN+Random Forest.