Uso de agentes para apoio à mediação de diálogos entre estudantes via Internet


Leandro José Komosinski
Universidad Federal de Santa Catarina
Departamento de Informática e Estatística
Brasil
leandro@inf.ufsc.br
Carmen Dolores de Freitas de Lacerda
Universidad Federal de Santa Catarina
Departamento de Informática e Estatística
Brasil
carmen@inf.ufsc.br

 
Jovelino Falqueto
Universidad Federal de Santa Catarina
Departamento de Informática e Estatística
Brasil
falqueto@inf.ufsc.br

Resumo

O presente artigo descreve como a combinação de conceitos da psicolo-gi-a sócio-histórica de Vygotsky e de Agentes, esta uma técnica de Inteligência Artificial, pode ins-pirar o desenvolvimento de uma tecnologia educa-cio--nal para o ensino superi-or. O software resul-tan-te desta tecnologia visa auxiliar o desen-vol-vi-men-to de habilidades cognitivas comple-xas no estudan-te universitá-ri-o, neces-sári-as para sua atuação profissio-nal no mercado de trabalho do século XXI. Em parti-cu-lar, o au-xí-lio concretiza-se pela medi-a--ção, via Internet, de diálo-gos tematizados entre estu-dan-tes. Como resultado, pretende-se que os discursos sejam mais qualificados à medida que incorporem os conceitos científicos relevantes ao domínio de conhecimento em discussão.
 

1. Introdução

O marco característico da Educação neste final de milênio é a integração de tecnologias, especialmente através do par computador-Internet, às práticas pedagógicas. Neste artigo apresenta-se o protótipo de um software educacional voltado para cursos tecnológicos de nível superior cujo objetivo é qualificar o diálogo entre estudantes através da Internet. O aspecto inovador do software resulta da combinação de conceitos da psicologia sócio-histórica de Vygotsky [RATNER 1995] com conceitos da técnica de Agentes [FRANKLIN and GRAESSER 1996] existente na área de Inteligência Artificial, resultando num software didaticamente ativo.

Toda tecnologia significa um saber fazer, isto é, aplicar o conhecimento teórico para um propósito definido. Neste sentido, a seção 1.1 descreve o problema educacional que é tratado pela tecnologia proposta no software educacional.

1.1. Descrição do Problema

O objetivo principal de todo curso universitário é proporcionar as condições necessárias para que o estudante adquira um conjunto de habilidades que o permitam exercer uma profissão. Assim, a discussão educacional pertinente trata das diversas formas de apropriação daquelas habilidades por parte do estudante.

A identificação das formas de apropriação mais adequadas ainda é um problema em aberto. Entender como o ser humano é capaz de aprender conhecimentos produzidos culturalmente ainda é um desafio para psicólogos e educadores e, consequentemente, produziu-se várias teorias explicativas para este aspecto do comportamento humano. Todas as teorias atuais defendem, por razões e de maneiras diferentes, a idéia de que para o estudante aprender ele deve realizar alguma ação. Supostamente o exercício de alguma atividade leva o estudante a alcançar um nível de qualificação maior do que aquele que "apenas" presta atenção ao professor.

Na era da Internet o ensino apoiado por computador passou de uma atividade puramente individual, onde cada estudante ficava trabalhando isoladamente com seu computador, para uma atividade coletiva. Com isso, abriu-se a possibilidade tecnológica de comunicação, apoiada numa rede de computadores, entre as pessoas (estudantes e professor) envolvidas no processo educacional.

Do ponto de vista tecnológico, há duas categorias de softwares que permitem a comunicação síncrona, isto é, na forma de diálogo ao vivo. Os sistemas de bate-papo, também conhecidos como chats, utilizam exclusivamente linguagem verbal escrita. Já os sistemas de teleconferência combinam linguagem verbal escrita, linguagem verbal falada, linguagem pictórica (possibilitando a construção de desenhos) e, em alguns casos, a imagem dos participantes, por meio de uma câmera acoplada ao computador.
Do ponto de vista educacional, explorar as possibilidades de comunicação oferecidas pela Internet implica na escolha entre dois tipos muito diferentes de abordagem, os softwares didaticamente passivos e os didaticamente ativos.

1.1.1. Softwares Didaticamente Passivos

Nos softwares didaticamente passivos o caráter educacional passa pelo compromisso assumido pelos participan-tes do diálogo. Presumivel-men-te a qualidade do diálogo tende a aproximar-se da qualidade do melhor estudante. O adjetivo de passividade empregado neste contexto significa que não há uma interferência do software no conteúdo e no curso do diálogo.

1.1.2. Softwares Didaticamente Ativos

Os softwares didaticamente ativos são aqueles que interferem no conteúdo e no curso do diálogo e, portanto, são educacionais a partir da sua concepção. O efeito pedagógico desta abordagem é aquele existente nos softwares didaticamente passivos acrescido de uma qualificação do diálogo resultante da sua interferência. O resultado final, no entanto, não é um incremento linear de qualidade. A ação do software sobre o diálogo produz uma inevitável alteração do posicionamento dos participantes podendo, eventualmente, até alterar suas linhas de raciocínio. Dentre as diversas técnicas de Inteligência Artificial, a técnica de Agentes permite a implementação de sistemas inteligentes utilizando agentes autônomos modulares. Estes agentes aprensentam características tais como autonomia, habilidade de comunicação, capacidade de raciocínio e cooperação, confiabilidade, sociabilidade, veracidade, mobilidade, racionalidade, pró-atividade e adaptabilidade [NISSEN 1995].

As características citadas acima permitem, assim, que os agentes controlem suas ações, tomem as decisões necessárias e adaptem suas ações baseadas no conhecimento adquirido sem a intervenção explícita de uma pessoa.

O sistema descrito neste artigo constituído de agentes com aquelas características, permite implementar o conceito de software didaticamente ativo.
 

2. As Implicações Educacionais da Psicologia Sócio-Histórica

Ao longo da história, como mostra Gadotti [GADOTTI 1995], várias têm sido as idéias pedagógicas, isto é, as formas consideradas corretas de se executar o processo de ensino e de aprendizagem. Tais idéias, longe de serem frutos apenas de reflexões sobre as práticas pedagógicas, têm estreitas relações com as diversas teorias psicológicas relacionadas com a aprendizagem e compreensão da mente humana. Os autores deste artigo acreditam, assim, que todo trabalho consistente na área de tecnologia educacional deve explicitar suas bases psicológicas e, em particular, suas implicações educacionais.

2.1. A Psicologia Sócio-Histórica

A psicologia sócio-histórica começou a ser desenvolvida na Rússia no início do século XX a partir dos trabalhos de L. S. Vygotsky. Seu objetivo, assim como de Luria e Leontiev, seus principais colaboradores, foi "caracterizar os aspectos tipicamente humanos do comportamento e elaborar hipóteses de como essas características se formaram ao longo da história humana e de como se desenvolvem durante a vida de um indivíduo" [REGO 1995, p. 38].

O trabalho desenvolvido pela chamada escola russa de psicologia surgiu em um momento histórico para contrapor-se às duas escolas principais da época: os empiristas, baseados na filosofia empirista, que consideravam a psicologia uma ciência equivalente às já estabelecidas (física, química, biologia, etc) e que estudavam as formas exteriores de comportamento e, assim, ignoravam os fenômenos complexos da consciência; e os idealistas, inspirados pela fiolosifa idealista, que não ignoravam tais fenômenos mas os excluíam do estudo científico (dualismo mente corpo).

Vygotsky postulou que os fenômenos psicológicos complexos que diferenciam a espécie humana das demais podem ser estudados com rigor científico, isto é, de maneira objetiva. Porém, rejeita totalmente a ciência positivista adotada pelos naturalistas pois considera que ela é incapaz de descrever a essência daqueles fenômenos .

Rego [REGO 1995, p. 41-43] resume a empreitada intelectual de Vygotsky em cinco postulados fundamentais: a relação indivíduo-sociedade é dialética (ambos se modificam); a natureza humana é, simultaneamente, biológica e cultural; as funções psicológicas têm origem no substrato material (cérebro); toda atividade humana é mediada por instrumentos técnicos e signos; o estudo científico da psique humana exige um método próprio (análise dinâmica dos processos) diferente da abordagem positivista.

2.2. Implicações Educacionais

A primeira e mais evidente implicação educacional da psicologia sócio-histórica é desvincular conceitos como inteligência e aprendizagem do determinis-mo biológico. Cai por terra, por exemplo, o conceito de QI que quantifica para sempre a potencialidade de cada estudante. Está aberto, do ponto de vista da concei-tu-a-ção teórica, o espaço para atuar sobre a capacidade de aprender dos estudantes uma vez que tal habilidade é resultante de fatores histórico-culturais. Para o educador a questão primeira é como atuar de tal forma que determinados processos psicológicos se desenvolvam na mente dos estudantes. Tais processos correspondem, natural-men-te, a um conjunto de habilidades necessárias ao exercício da profissão. O encaminha-men-to desta questão passa, na psicologia sócio-histórica, pelo conceito de zona de desenvolvimento proximal.

A apropriação ou maturação dos processos cognitivos superiores, chamados por Vygotsky de processos de internalização, ocorrem em todas as atividades das pessoas, não estando limitadas consequentemente àquelas desen-vol-vi-das no ambiente escolar. No entanto, Vygotsky dá especial atenção para o desenvolvimento de conceitos científicos [VYGOTSKY 1993, capítulo 6] por considerar este processo valioso tanto do ponto de vista educacional como metodológico, no sentido de poder revelar como as funções psicológicas se desenvolvem na mente do estudan-te.

2.2.1. Zona de Desenvolvimento Proximal

O tema aprendizagem e desenvolvimento tem uma longa tradição dentro das várias correntes da psicologia. A questão discutida é como estes dois conceitos se relacionam, que relações de dependência mantêm.

Vygotsky identificou dois tipos de desenvolvimento: o real e o potencial. O desenvolvimento real corresponde às habilidades já plenamente amadurecidas e estabelecidas. Avalia-se o nível do desenvolvimento real de um estudante através da identificação dos problemas que ele é capaz de resolver por conta própria, sem auxílio de ninguém. É este tipo de desenvolvimento que está sendo avaliado quando avalia-se o estudante por meio de uma prova. Já o desenvolvimento potencial corresponde àquelas habilidades que estão em fase de amadurecimento. Avalia-se o nível do desenvolvimento potencial de um estudante através da identificação de problemas que ele somente é capaz de resolver com o auxílio de alguém (do professor ou de um colega). Define-se Zona de Desenvolvimento Proximal (ZDP) como sendo a distância entre o desenvolvimento potencial e o real. A função do educador é criar atividades que produzam ZDP nos estudantes de tal forma a induzir o desenvolvimento de funções psicológicas "adormecidas" ou em "estágio embrionário". Em outras palavras, "... o aprendizado é um aspecto necessário e universal do processo de desenvolvimento das funções psicológicas culturalmente organizadas e especificamente humanas" [VYGOTSKY 1994, p. 118].

2.2.2. Desenvolvimento de Conceitos Científicos

"Todas as funções psíquicas superiores são processos mediados, e os signos constituem o meio básico para dominá-las e dirigi-las. O signo mediador é incorporado à sua estrutura como uma parte indispensável, na verdade a parte central do processo como um todo. Na formação de conceitos, esse signo é a palavra, que em princípio tem o papel de meio na formação de um conceito e, posteriormente, torna-se o seu símbolo" [VYGOTSKY 1993, p. 48].

Vygotsky classifica os conceitos em duas categorias [REGO 1995, p. 77]: os cotidianos ou espontâneos e os científicos. Conceitos espontâneos são aqueles construídos pelas pessoas na sua experiência pessoal e concreta, que aparecem em decorrência das interações do dia a dia. Os conceitos científicos, por outro lado, são relacionados com o conhecimento sistematizado, fruto de intera-ções escolarizadas.

Como aponta Rego [REGO 1995, p. 78], os conceitos, espontâneos e principalmente os científicos, não podem ser ensinados de maneira mecânica. Para os científicos, a simples transferência de informações do professor para o aluno é um processo incompleto. Além das informações, ocorre uma intensa e complexa atividade mental por parte do estudante. Uma importante característica é que exige consciência e controle deliberado, o que permite aos estudantes tomarem consciência dos seus próprios processos mentais. Esses processos de tomada de consciência são chamados de processos metacognitivos. Uma vez que a construção de conceitos é, por excelência, uma atividade mediada por signos, torna-se evidente sua relevância para o desenvolvimento dos processos psicológicos superiores. Consequentemente, do ponto de vista educacional, atividades de aprendizagem desta natureza têm profunda importância dentro do vasto conjunto de interações que se desenvolvem nas relações entre o professor e o estudante e, naturalmente, entre os estudantes.
 

3. Combinando Psicologia, Educação e Agentes

O princípio pedagógico fundamental adotado foi privilegiar a interação, via diálogo, entre as pessoas envolvidas no processo educacional. O diálogo é mediado por signos especiais, os quais correspondem aos conceitos científicos relevantes ao domínio de conhecimento que serve como tema do discurso. Procura-se, desta forma, romper com as práticas da pedagogia tradicional.

3.1. As Pedagogias Tradicional e Tecnicista

A pedagogia tradicional é caracterizada, na visão de Rego [REGO 1995, p. 88-92], pela predominância da palavra do professor, transmissão verbal do conhecimento, valorização do trabalho individual, valorização da atenção e da disciplina como garantias para a apreensão do conhecimento, identificação da aprendizagem como um processo de memorização conseguida através de exercícios de fixação, cópia e reforços (punindo ou premiando os estudantes) e verificação da aprendizagem por meio de avaliações periódicas.

Dentro do modelo proposto pela pedagogia tradicional surgiu, na década de 60 a tendência tecnicista. Ela é caracterizada pela convicção de que as entidades formais de ensino (escolas, universidades, etc.) só serão eficazes se adotarem o modelo de racionalização do sistema de produção empresarial. Como conseqüência, "são valorizados os meios didáticos da avançada tecnologia educacional, como a utilização de filmes, slides, máquinas de ensinar, telensino ('ensino à distância'), módulos de ensino, computadores, etc." [ARANHA 1996, p. 175]. Há, portanto, uma evidente conexão entre as duas pedagogias pois a tecnologia implementa diretamente a relação vertical e unilateral entre professor e estudante.

3.2. Rompendo com o Tecnicismo

O desafio dos autores deste trabalho pode, agora, ser caracterizado pelo seguinte dilema: como romper com a pedagogia tecnicista mantendo a valori-za-ção da tecnologia educacional. Evidentemente que romper com a pedagogia tecnicista implica num trabalho abrangente e complexo. O software educacional apresentado neste artigo representa tão somente um esforço inicial, absolutamente exploratório, de como a tecnologia pode ser usada a partir do referencial teórico proposto na psicologia sócio-histórica.
A proposta que procura implementar o rompimento desejado nesta seção é composta pelas seguintes diretrizes pedagógicas, válidas para qualquer artefato tecnológi-co com finalidade educacional:

i. estimular a interação entre os participantes do processo de ensino/aprendizagem por meio do diálogo verbal escrito;
ii. permitir a mediação automatizada e humana dos diálogos;
iii. induzir o diálogo na direção de uma discussão tematizada;
iv. qualificar o diálogo através do apoio aos participantes, auxiliando-os no processo de construção de conceitos científicos;
v. induzir a aprendizagem através de processos que vinculem os conceitos científicos na forma de relações complexas;
vi. possibilitar a reflexão metacognitiva por meio da análise histórica da dinâmica dos diálogos, especialmente a dinâmica das relações complexas.

A intenção da proposta pedagógica, como pode ser observada no conteúdo das diretrizes, é vincular a objetividade do conhecimento existente nas áreas tecnológicas ao discurso tematizado produzido pelos estudantes. Em outras palavras, pretende-se estabelecer uma relação entre o grau de qualificação profis-sio-nal do estudante com a qualidade do discurso que ele é capaz de produzir com o apoio da mediação humana e automatizada.

O papel da técnica de agentes fica, agora, bem definido. Ela permite a implementação, ainda que limitada, do conceito de mediação automatizada aplicada a diálogos tematizados. Sempre que dois ou mais estudantes estiverem dialogando os agentes também participam. Inicialmente eles ficam apenas "ouvindo" a conversa. Quando julgarem necessário ou for solicitado por algum dos estudantes, poderão participar efetivamente do diálogo apresentando, por exemplo, definições ou exemplos de conceitos científi-cos preparados previamente por algum professor ou estudante.
 

4. O Software Mediador de Diálogos

Os diálogos produzidos através de softwares mediadores de diálogo funcionam, em princípio, como em qualquer sistema de conversação do tipo chat. No entanto, sempre que a frase de um usuário contiver algum conceito identificado por agentes que monitoram o diálogo, este faz com que o conceito pertinente seja enviado a todos os usuários e desta forma, participe do diálogo. A partir deste momento os usuários passam a conhecer a existência do conceito, utilizando-o quando necessário.

Considera-se que o acionamento de conceitos indique variação na qualidade do diálogo, visto que acresce o conteúdo e a complexidade da conversação, exigindo desta forma, por parte dos envolvidos mais elabora-ções mentais e consequentemente um uso de suas habilidades cognitivas superio-res.

4.1. Descrição do Sistema SAD

O Sistema de Apoio ao Diálogo (SAD) é um sistema distribuído do tipo mediador de diálogos e implementa o modelo cliente-servidor através da Internet. O servidor é um programa rodando em um computador e contém o agente analisador e todos os agentes conceito. Os programas cliente representam agentes humanos e rodam em computadores conectados à Internet. Compõem este sistema, assim, três tipos de agentes:

· Agentes Humanos - que apresentam a liberdade de entrar e sair deste ambiente de conversação;

· Agente Analisador - que monitora a conversação, verifica a adequabilidade da mesma com o tema proposto no ambiente; e aciona agentes conceito quando assim verificar necessário;

· Agentes Conceito - que estão disponíveis para auxiliar na conversação em andamento.

O sistema proposto baseia-se na idéia de clientes, no caso, estudantes do nível superior, denominados aqui de agentes humanos, conectando-se em um ambiente de conversação. Este ambiente de conversação possui um tema específico sobre o qual os agentes humanos irão desenvolver seu diálogo ou troca de idéias.

O estudante ao conectar-se neste ambiente de conversação, presume-se, tenha como objetivo aprender, apreender ou reformular novos conhecimentos. Este estudante estará livre para, através de interações com outros agentes, assimilar e alterar conhecimentos.

Na busca constante do acréscimo de qualidade, tanto em relação ao discurso tematizado, quanto em relação às reflexões oriundas do mesmo, os agentes do SAD são portadores de propriedades, conforme citado em 1.1.2, que viabilizam esta meta. A organização conceitual dos agentes do SAD é mostrada na Figura 1. Os agentes humanos, são responsáveis por enviar as frases geradas pelos estudantes até uma memória. Nesta memória ocorrem dois tipos de acontecimentos: cada frase é replicada para os demais agentes humanos, para que estes tomem conhecimento das idéias do estudante que gerou a frase; a memória está sendo monitorada pelo agente analisador e sempre que este detectar uma frase, irá analisá-la verificando o uso de conceitos. Quando o agente analisador encontra uma frase onde identifica um termo ao qual está associado um conceito, ele envia o agente conceito correspondente para cada um dos agentes humanos de tal forma que estes possam construir diálogos mais qualificados, uma vez que tenderão a expressar idéias mais elaboradas por relacionarem os referidos conceitos.

 


Figura 1 - Esquema Conceitual dos Agentes do SAD


4.2. Interface do Sistema - SAD

A proposta para a interface do sistema SAD é baseada na idéia de ambientes de conversação do tipo chat, onde cada estudante (agente humano) terá à sua disposição, além das informações sobre os demais estudantes conectados e participantes da conversação, a presença de agentes conceito.

O ambiente de conversação é apresentado na Figura 2. A área denominada "Sala" indica, graficamente, todos os estudantes cadastrados no sistema. A área denominada "Diálogo" está disponível para o estudante acompanhar o diálogo. A área denominada "Mensagem do Sistema" indica ao usuário o estado operacional do sistema. Selecionando a opção diálogo do Menu, o estudante pode, ou digitar suas idéias, ou rever conceito já utilizado no diálogo.

Quando um estudante expressa uma idéia, sua frase, originada no seu cliente (agente humano), é enviada via Internet ao programa servidor e este as distribui aos demais clientes. Sua mensagem aparecerá na tela de cada cliente, inclusive na sua própria tela, juntamente com a identificação do autor da idéia. Esta característica aparece nas falas de Carmen e Leandro no exemplo apresentado na Figura 2.

Na Figura 2 observa-se também o agente conceito participando do diálogo, como resultado da identificação pelo agente analisador de signo que caracteriza a utilização no diálogo de um novo conceito, para o qual o SAD tem agente conceito implementado. As ações de ambos os agentes são totalmente independentes das intenções dos estudantes.

 


Figura 2 - Participação do agente Conceito no diálogo




Na Figura 3 destaca-se o momento onde um usuário deseja rever a definição de um conceito já utilizado no diálogo. Neste caso o agente conceito é mostrado apenas para o estudante que o solicitou.

 


Figura 3 - Tela onde o usuário verifica os conceitos já usados no diálogo




5. Conclusões

O Software de Apoio ao Diálogo (SAD) descrito neste artigo encontra-se na fase de protótipo e, portanto, implementa atualmente apenas algumas das diretirzes pedagógicas apresentadas na seção 3.2. Ele é um software didaticamente ativo baseado nos princípios da Psicologia Sócio-Histórica delineados pelo cientista russo L. S. Vygostky no início deste século.

Admite-se a hipótese de que o SAD, uma vez totalmente implementado, seja mais um instrumento disponível aos educadores para criarem atividades que produzam Zonas de Desenvolvimento Proximal nas diversas atividades intelectuais, de forma a fomentar o desenvolvimento de habilidades mentais existentes, porém em estado incipiente.

A pró-atividade do SAD, ou seja, a sua habilidade de apresentar comportamento oportunístico direcionado ao objetivo e não se limitar a reagir ao meio, é conseguida pela utilização de agentes de software, técnica surgida na área de Inteligência Artificial.

Os autores estão convictos de que a disponibilização de softwares como o SAD, que incorporam as mais atualizadas tecnologias de informática - como a rede Internet e a técnica de agentes - e os conceitos modernos da Psicologia, resultará em importantes instrumentos de tecnologia educacional.
 

Referências Bibliográficas