CoSECiVi 2020 - Descubrimiento de modelos de comportamiento de perfiles de jugadores en juegos serios

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Sociedad Española para las Ciencias del Videojuego

Artículo publicado en el reciente CoSECiVi 2020, celebrado online el 7 y 8 de octubre de 2020. RESUMEN: Los juegos serios facilitan el aprendizaje de capacidades enentornos educativos por su carácter lúdico. El desarrollo de juegos perso-nalizados facilita alinear la experiencia lúdica con los intereses de aprendizaje concretos, a la vez que permite el registro de la actividad de losjugadores. Sin embargo, la información que se genera puede ser demasiado voluminosa para analizarse con técnicas manuales. En este artículo proponemos aplicar minería de procesos a los datos resultantes de un juego serio. En concreto, se aplica descubrimiento de modelos a un juego serio desarrollado al efecto para aprender modelado conceptual de datos en un sistema informático. En el juego se registra información detallada de cada partida, incluyendo no solo el resultado final sino también cómo el jugador ha llegado a él. Los resultados preliminares en el contexto real de una asignatura del Grado en Ingeniería Informática permiten analizarde manera escalable la información producida por los estudiantes mediante los perfiles que se generan. De este modo, se obtienen evidencias del comportamiento de perfiles específicos de estudiantes para proporcionar retroalimentación o incluso evaluar a los alumnos.

Ciencias

Descubrimiento de modelos de comportamiento de
perfiles de jugadores en juegos serios
Juan Antonio Caballero-Hernández
Manuel Palomo-Duarte
Juan Manuel Dodero
Antonio Balderas8/oct/2020

Contenidos
● Introducción
● Tecnologías usadas
● Experimento
● Resultados
● Conclusiones

Introducción
● Serious games
− Juegos con propósitos formativos … desde 1970
− Herramientas e-Learning motivadoras
− Terminología diversa: Game-Based Learning,
edutainment, applied games, …
− Muy usados en medicina, ingeniería, etc
● Problemática de evaluación
− Hay que poner notas

Introducción
● Evaluar solo el resultado final del juego es pobre:
− Muchas interacciones durante el gameplay
− Información para analizar comportamiento:
■ ¿Qué ayuda necesita para completar el juego?
■ ¿Cómo ha completado el juego?
■ ¿Hay problemas de toda la clase?
● Problema: no escala manualmente

Process Mining
(análisis de secuencias)
● Extracción automática de conocimiento
− Exitoso en procesos industriales, etc.
− Serious Games
● Registros de eventos
● Descubrimiento de modelos:
● Minería inductiva, fuzzy miner...

Descubrimiento de modelos
Arquitectura:
1. Jugar al juego
2. Registrar eventos
3. Filtrarlos
4. Process mining
a. Refinar modelos
resultantes

Experimento
● Grado en Ingeniería Informática UCA
● Competencias de Bases de Datos
− Modelado de requisitos de información mediante
Entidad-Relación (E/R) a partir de requisitos textuales
■ Juego serio sobre E/R
■ Único en bibliografía
− Participan +100 alumnos

Experimento - Eventos
● Registro de eventos:
− 18 tipos de interacciones:
● Añadir/eliminar/conectar elementos del diagrama
− Información almacenada:
Perfil Nº Estudiantes Interacciones
Todos 110 9.402
Sobresalientes 10 896

Resultados
● Modelo sobresalientes sobre-generalizado (100%)

Resultados
● Modelo sobresalientes equilibrado (80%)

Resultados
● Inicio/Fin, Nodos, Arcos, Uniones, Bifurcaciones

Resultados
● Añadir entidades → Punto de inicio del diagrama

Resultados
● Relaciones, Cardinalidades (pueden añadirse
posteriormente)

Resultados
● Construcción por iteraciones, Añadir atributos al
final

Resultados
● Patrones detectados:
− Proceso estructurado: etapas diferenciadas
− Proceso iterativo: etapas que se repiten
− Indecisión ocasional (borrado y
cardinalidades a posteriori)
● Análisis sostenible
− 1 alumno ~90 eventos → 10 alumnos ~900 eventos
● Modelos con información específica

Conclusiones
● Primer serious game sobre modelado E/R
− Análisis manual de interacciones no escalable
● Análisis con Process Mining
− Descubrimiento de modelos con perfiles
− Análisis escalable basado en evidencias
● Trabajo futuro
− Evaluar competencias finas
− Mejorar el Serious game

Gracias por vuestra atención
¿Preguntas?
manuel.palomo@uca.es

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