TESIS

                                                                  

BENEMERITA UNIVERSIDAD AUTONOMA DE PUEBLA

TRABAJO DE  DHPC

TESIS: UN MODELO DE PLANIFICACION INSTRUCCIONAL USANDO RAZONAMIENTO BASADO EN CASOS EN SISTEMAS  MULTI-AGENTE PARA ENTORNOS INTEGRADOS DE SISTEMAS TUTORIALES  INTELIGENTES Y AMBIENTES COLABORATIVOS DE APRENDIZAJE

 

EQUIPO: 9

INTEGRANTES: ARTURO TRUJILLO

DIANA MARLEN ROSAS CASTILLO

MAESTRA GULLERMINA SANCHEZ ROMAN

 

 

 

PUNTOS ESPECIFICOS A TRATAR:

 

1.-objetivos generales

2.-objetivos específicos

3.-estado del arte

4.-resultados alcanzados

5.- trabajo a futuro

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pregunta de Investigación

Enmarcados en el problema identificado se formuló la siguiente pregunta a investigar:

¿Cómo configurar un mecanismo de Planificación Instrucciones usando CBR en MAS para entornos integrados de ITS y CSCL?

 

A partir de la pregunta formulada, surgen los siguientes interrogantes para la investigación:

1. ¿En qué forma se pueden describir las etapas de un sistema pedagógico basado en la técnica del Razonamiento Basado en Casos?

2. ¿Cómo se pueden determinar los componentes de un modelo de Planificación Instruccional usando técnicas del Razonamiento Basado en Casos?

3. ¿Cómo se puede diseñar un modelo de Planificación Instruccional usando técnicas del razonamiento Basado en Casos?

4. ¿De qué forma se puede definir un modelo de Sistema Multi-Agente para entornos integrados de ITS y CSCL abarcando el modelo de Planificación Instruccional propuesto?

5. ¿Cómo se puede validar el modelo de Planificación Instruccional usando técnicas de Razonamiento Basado en Casos, Inteligencia Artificial Distribuida y Sistemas Multi-Agente para entornos integrados de ITS y CSCL?

6. ¿Cómo se puede evaluar el modelo propuesto en esta tesis con modelos pedagógicos basados en agentes inteligentes existentes?

 

Ante estas preguntas se fijan los siguientes objetivos, para contestar a ellas de una manera sistemática y objetiva.

 

 

 

Objetivos

Los objetivos trazados fueron:

General

   Diseñar un modelo de Planificación Instruccional usando Razonamiento Basado en casos en Sistemas Multi-Agente para entornos integrados de Sistemas Tutoriales inteligentes y Ambientes Colaborativos de Aprendizaje.

 

Específicos

1. Caracterizar las etapas de un sistema pedagógico basado en la técnica del razonamiento basado en casos.

2. Definir los componentes del modelo de Planificación Instruccional usando técnicas del Razonamiento Basado en Casos.

3. Diseñar un modelo de Planificación Instruccional usando técnicas del razonamiento basado en Casos.

4. Definir un modelo de Sistema Multi-Agente para entornos integrados de Sistemas tutoriales Inteligentes y Ambientes Colaborativos de Aprendizaje incorporando el modelo de Planificación Instruccional propuesto en el objetivo anterior.

5. Validar el modelo de Planificación Instruccional usando técnicas de razonamiento basado en Casos y el Sistema Multi-Agente para entornos integrados de Sistemas tutoriales Inteligentes y Ambientes Colaborativos de Aprendizaje mediante el desarrollo de un prototipo.

 

ESTADO DEL ARTE

Se presentó el paradigma instruccional del modelo, y la aplicación de la metodología MASCommonKADS para el modelamiento del Ambiente Multi-Agente de Enseñanza/Aprendizaje ALLEGRO, lo cual conlleva a la obtención de la arquitectura del MAS. El paradigma instruccional del modelo se fundamenta en las bondades de varios paradigmas pedagógicos, a saber: Conductismo, cognitivismo (cognición distribuida y aprendizaje basado en problemas) e histórico-social. El ITS utilizado al interior de ALLEGRO es una herramienta computacional que apoya en forma significativa la labor docente, suministrando aprendizaje individualizado de gran calidad a los alumnos; cimentando su paradigma instruccional en el conductismo y e cognitivismo .Una adición útil lograda en el Ambiente Multi-Agente de Enseñanza/Aprendizaje ALLEGRO es el awareness del CSCL, el cual permite al aprendiz tomar un papel activo en su proceso formativo a través de actividades que le permiten exponer e intercambiar ideas y opiniones con los demás integrantes; convirtiendo de esta forma el aula en un foro abierto a la reflexión y al contraste crítico de padeceres y opiniones. Los mecanismos de awareness del modelo faculta a los aprendices a tener una percepción de lo que los demás hacen dentro del CSCL con el propósito de que les sirva para su entorno y actividades de trabajo. Se puede concluir que el modelo es un valioso recurso desde los puntos de vista tecnólógico y pedagógico; en este último, en su fundamentación convergen diversas teorías, algunas de ellas antagónicas con las otras. La metodología MAS-CommonKADS utilizada para modelar el MAS ofrece varias ventajas, dentro de las cuales se puede destacar: Planteamiento del desarrollo de modelos que reflejan diferentes vistas del proyecto; y ofrecer un marco para la especificación del conocimiento independiente de la implementación, combinando un conjunto de modelos de conocimiento reutilizable para unas tareas que se realizan frecuentemente. La arquitectura del modelo difiere de las demás arquitecturas de enseñanza/aprendizaje existentes, principalmente en la función de la planificación de la instrucción, pues ninguna de estas últimas posee este mecanismo. Otras diferencias se pueden apreciar en la sección

 

RESULTADOS ALCANZADOS

Se puede afirmar que las hipótesis iniciales planteadas para cada uno de los interrogantes fueron comprobadas arrojando resultados satisfactorios y alcanzando los objetivos propuestos. Se resalta que el principal aporte de la tesis a la generación del conocimiento fue la de presentar un modelo de IP usando la técnica de aprendizaje automático de la AI denominada CBR e integrándolas en una arquitectura de Sistemas MAS Pedagógicos. De esta forma se comprobó la hipótesis trazada en la pregunta de investigación formulada para esta tesis. Así mismo, resulta significativo el número de artículos publicados para la difusión de los resultados en diversas modalidades en torno a la presente tesis.

El modelo de IP usando las técnicas de aprendizaje automático del CBR cumple con las especificaciones de la planificación en educación mediada con computadores (Educación virtual) desde la perspectiva de la AI, es decir, tiene en un estado inicial, un conjunto de objetivos instruccionales y un conjunto de acciones posibles. Las acciones que ofrece el modelo, son recursos instruccionales o casos de resolución de problemas exitosos que otros aprendices han utilizado para lograr los IOs propuestos en una BUL. La solución del problema consiste en una serie de acciones que transforman el estado inicial en un estado final que cumple los objetivos instruccionales.

 

La arquitectura y funcionamiento del Ambiente Multi-Agente de Enseñanza / Aprendizaje ALLEGRO, se diferencia de los diversos MAS pedagógicos existentes, principalmente en la labor de planificación de la instrucción. Ninguno de ellos realiza esta tarea y tampoco implementan la técnica de aprendizaje automático de CBR. Los resultados arrojados a traves de los casos de estudio utilizados para validar el modelo demuestran el funcionamiento óptimo del mecanismo de IP usando CBR y de los demás componentes del Ambiente Multi-Agente de Enseñanza / Aprendizaje ALLEGRO. ALLEGRO fundamenta su arquetipo pedagógico en tres modelos pedagógicos, a saber: el conductista, el cognitivista (cognición distribuida y aprendizaje basado en problemas) y la teoría histórico-social; a través de las bondades de los ITSs (Aprendizaje individualizado) y de los CSCLs (Aprendizaje colaborativo). Se trata de crear y someter a prueba ideas educativas innovadoras con las que se enriquecen las ciencias de la computación y la educación.

 

TRABAJO A FUTURO

El trabajo propuesto es un excelente punto de partida y de apoyo para mejorar el proceso de enseñanza/aprendizaje en educación virtual mediada por computador. La idea de modelar el MAS para entornos integrados de ITS y CSCL con técnicas de AI tales como IP y CBR es que a futuro se realicen diversas investigaciones sobre la misma y en diversos aspectos que se describen a continuación. Estas investigaciones pueden ser temas de tesis de maestría y doctorado.