Inter-Regional: Investigación de Entornos Virtuales de Aprendizaje




 Comportamiento Afectivo en
 Sistemas Tutores Inteligentes
               Yasmín Hernández
     Instituto de Investigaciones Eléctricas
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                           Agenda
1. Sistemas tutores inteligentes
   –   Arquitectura básica
   –   Arquitectura de un tutor afectivo
2. Modelo de comportamiento afectivo
   –   Modelo afectivo del estudiante
   –   Modelo afectivo del tutor
3. Dominios de prueba
   –   Prime Climb
4. Conclusiones
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               Sistema Tutor Inteligente
• Un sistema tutor inteligente (STI) es un programa
  educativo que simula los patrones de comportamiento
  de un tutor humano.
• Su inteligencia radica en el conocimiento que tiene
  sobre:
  – El estudiante - Conocer a quien le está enseñando
  – Como enseñar - Estrategias pedagógicas
  – La materia - Contestar preguntas, resolver problemas
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             Arquitectura básica de un STI
• Componentes de un
  STI:                                               Módulo
                                                     Experto
 –    Módulo experto
 –    Módulo tutor                          Módulo             Modelo del
 –    Modelo del estudiante                  Tutor             Estudiante

 –    Módulo interfaz
                                                 Módulo Interfaz




                                                     Estudiante
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             Características de la Tutoría
• Las acciones y decisiones del tutor
  reflejan las necesidades y características
  del estudiante, con el objeto de mejorar
  el proceso de enseñanza/aprendizaje.
• El estado afectivo es un factor importante
  en la motivación, y ésta a su vez, es un
  elemento esencial en el aprendizaje.
• El estado afectivo de los estudiantes
  debería ser incluido en el diseño de los
  STIs.
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         Arquitectura de un STI Afectivo
• Nuevos componentes:
 – Modelo afectivo del                      Módulo              Módulo
                                            Afectivo            Experto
   estudiante
    • Estado afectivo                                          Modelo del
    • Estado de ánimo                       Módulo             Estudiante
                                             Tutor            Mod. Pedagógico

 – Módulo afectivo                                            Modelo Afectivo


    • Conocimiento para razonar
      con el estado afectivo del                 Módulo Interfaz
      estudiante
    • Teorías y modelos de
      emociones
                                                       Estudiante
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        Arquitectura de un STI Afectivo
• Modelo de comportamiento
  afectivo (MCA)
 – Traducir el estado afectivo del
   estudiante hacia acciones del tutor.
 – Ampliar el canal de comunicación
   estudiante-tutor.
 – Generar una respuesta pedagógica y
   afectivamente adecuada.
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             Comportamiento Afectivo
• Reconocer el estado afectivo.
  – Modelos de emociones, señales
    biológicas, expresiones faciales.
  – Alegría, tristeza, interés, aburrimiento,
    sorpresa, confusión.
• Producir una respuesta tutorial
  acorde con dicho estado afectivo
  – Explicación, ejercicio, ejemplo, pista,
    etc.
  – Realización física.
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    Modelo de Comportamiento Afectivo
• Componentes:
 – Modelo afectivo del estudiante
 – Modelo afectivo del tutor
                         Módulo tutor            Acción
      Modelo
                           Modelo                afectiva
   pedagógico
  del estudiante           Afectivo
                           del tutor                        Acción
      Modelo                                                Tutorial
   afectivo del                    Acción    Módulo
   estudiante                     afectiva   interfaz

    Situación              Modelo                                      Estudiante
     tutorial            Pedagógico


                                                    Acción
                                                    Pedagógica
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    Modelo de Comportamiento Afectivo
• Modelo cognitivo de
  emociones OCC                                                           Metas,
                                                                        principios,
  – Evaluación cognitiva de                                            preferencias

    las metas del agente
                                         Situación
    contra la situación actual.      (Eventos, agentes,                         Emoción
                                                                               del agente
                                          objetos)
  – Establece 22 emociones
                                                           Agente


    básicas agrupadas de                                  Evaluación
    acuerdo con las causas                                 cognitiva

    que las producen.
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                   Emociones en el MCA
• Hacia la sesión de tutoría:
  – Alegría-tristeza                              Metas,
                                                principios,
                                               preferencias
• Hacia si mismo                                                            Alegría/Tristeza


  – Orgullo-vergüenza
                                              Orgullo/Vergüenza                 Acción         Resultado
                                                                   Agente
• Hacia el tutor                                                  Estudiante


  – Admiración-reproche
                                  Metas,
                                                                   Admiración/Reproche
                                principios,
                               preferencias

                                                         Alegría/Tristeza                  Acción
                                                                               Resultado
                                                  Agente                                            Agente
                                                 Estudiante                                          Tutor
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                      Conclusiones
• Modelo de comportamiento afectivo:
   – Modelo afectivo del estudiante
      • Tiene una precisión alta al establecer el estado afectivo del
        estudiante.
   – Modelo afectivo del tutor
      • Ayuda a aprender a aquellos estudiantes cuyo perfil es
        adecuado para el dominio.
   – Evaluación en dos dominios con buenos resultados.
   – Puede ser aplicado a Sistemas de capacitación y
     Modelado del usuario.
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                         Gracias!!

                    Yasmín Hernández
                    myhp@iie.org.mx

Sie 1-hernandez

  • 1.
    Inter-Regional: Investigación deEntornos Virtuales de Aprendizaje Comportamiento Afectivo en Sistemas Tutores Inteligentes Yasmín Hernández Instituto de Investigaciones Eléctricas
  • 2.
    Inter-Regional: Investigación deEntornos Virtuales de Aprendizaje Agenda 1. Sistemas tutores inteligentes – Arquitectura básica – Arquitectura de un tutor afectivo 2. Modelo de comportamiento afectivo – Modelo afectivo del estudiante – Modelo afectivo del tutor 3. Dominios de prueba – Prime Climb 4. Conclusiones
  • 3.
    Inter-Regional: Investigación deEntornos Virtuales de Aprendizaje Sistema Tutor Inteligente • Un sistema tutor inteligente (STI) es un programa educativo que simula los patrones de comportamiento de un tutor humano. • Su inteligencia radica en el conocimiento que tiene sobre: – El estudiante - Conocer a quien le está enseñando – Como enseñar - Estrategias pedagógicas – La materia - Contestar preguntas, resolver problemas
  • 4.
    Inter-Regional: Investigación deEntornos Virtuales de Aprendizaje Arquitectura básica de un STI • Componentes de un STI: Módulo Experto – Módulo experto – Módulo tutor Módulo Modelo del – Modelo del estudiante Tutor Estudiante – Módulo interfaz Módulo Interfaz Estudiante
  • 5.
    Inter-Regional: Investigación deEntornos Virtuales de Aprendizaje Características de la Tutoría • Las acciones y decisiones del tutor reflejan las necesidades y características del estudiante, con el objeto de mejorar el proceso de enseñanza/aprendizaje. • El estado afectivo es un factor importante en la motivación, y ésta a su vez, es un elemento esencial en el aprendizaje. • El estado afectivo de los estudiantes debería ser incluido en el diseño de los STIs.
  • 6.
    Inter-Regional: Investigación deEntornos Virtuales de Aprendizaje Arquitectura de un STI Afectivo • Nuevos componentes: – Modelo afectivo del Módulo Módulo Afectivo Experto estudiante • Estado afectivo Modelo del • Estado de ánimo Módulo Estudiante Tutor Mod. Pedagógico – Módulo afectivo Modelo Afectivo • Conocimiento para razonar con el estado afectivo del Módulo Interfaz estudiante • Teorías y modelos de emociones Estudiante
  • 7.
    Inter-Regional: Investigación deEntornos Virtuales de Aprendizaje Arquitectura de un STI Afectivo • Modelo de comportamiento afectivo (MCA) – Traducir el estado afectivo del estudiante hacia acciones del tutor. – Ampliar el canal de comunicación estudiante-tutor. – Generar una respuesta pedagógica y afectivamente adecuada.
  • 8.
    Inter-Regional: Investigación deEntornos Virtuales de Aprendizaje Comportamiento Afectivo • Reconocer el estado afectivo. – Modelos de emociones, señales biológicas, expresiones faciales. – Alegría, tristeza, interés, aburrimiento, sorpresa, confusión. • Producir una respuesta tutorial acorde con dicho estado afectivo – Explicación, ejercicio, ejemplo, pista, etc. – Realización física.
  • 9.
    Inter-Regional: Investigación deEntornos Virtuales de Aprendizaje Modelo de Comportamiento Afectivo • Componentes: – Modelo afectivo del estudiante – Modelo afectivo del tutor Módulo tutor Acción Modelo Modelo afectiva pedagógico del estudiante Afectivo del tutor Acción Modelo Tutorial afectivo del Acción Módulo estudiante afectiva interfaz Situación Modelo Estudiante tutorial Pedagógico Acción Pedagógica
  • 10.
    Inter-Regional: Investigación deEntornos Virtuales de Aprendizaje Modelo de Comportamiento Afectivo • Modelo cognitivo de emociones OCC Metas, principios, – Evaluación cognitiva de preferencias las metas del agente Situación contra la situación actual. (Eventos, agentes, Emoción del agente objetos) – Establece 22 emociones Agente básicas agrupadas de Evaluación acuerdo con las causas cognitiva que las producen.
  • 11.
    Inter-Regional: Investigación deEntornos Virtuales de Aprendizaje Emociones en el MCA • Hacia la sesión de tutoría: – Alegría-tristeza Metas, principios, preferencias • Hacia si mismo Alegría/Tristeza – Orgullo-vergüenza Orgullo/Vergüenza Acción Resultado Agente • Hacia el tutor Estudiante – Admiración-reproche Metas, Admiración/Reproche principios, preferencias Alegría/Tristeza Acción Resultado Agente Agente Estudiante Tutor
  • 12.
    Inter-Regional: Investigación deEntornos Virtuales de Aprendizaje Conclusiones • Modelo de comportamiento afectivo: – Modelo afectivo del estudiante • Tiene una precisión alta al establecer el estado afectivo del estudiante. – Modelo afectivo del tutor • Ayuda a aprender a aquellos estudiantes cuyo perfil es adecuado para el dominio. – Evaluación en dos dominios con buenos resultados. – Puede ser aplicado a Sistemas de capacitación y Modelado del usuario.
  • 13.
    Inter-Regional: Investigación deEntornos Virtuales de Aprendizaje Gracias!! Yasmín Hernández myhp@iie.org.mx