00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IC - INSTITUTO DE COMPUTAÇÃO Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IC
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Tipo: Dissertação
Título: Um modelo semântico para engenharia de aplicação de linhas de produto de software para sistemas tutores inteligentes
Título(s) alternativo(s): A semantic model for application engineering of software product lines intelligent tutoring systems
Autor(es): Ataíde, Walker Araújo
Primeiro Orientador: Silva, Alan Pedro da
Segundo Orientador: Brito, Patrick Henrique da Silva
metadata.dc.contributor.referee1: Pinto, Ig Ibert Bittencourt Santanta
metadata.dc.contributor.referee2: Calado, Ivo Augusto Andrade Rocha
metadata.dc.contributor.referee3: Siqueira, Sean Wolfgand Matsui
Resumo: Sistemas Tutores Inteligentes (STIs) são softwares que buscam representar o comportamento humano inerente ao processo de ensino em algum domínio específico com o objetivo de dar suporte às atividades de professores e oferecer um ensino adaptado aos estudantes. Os STIs têm grande potencialidade tanto no ensino presencial quanto a distância, entretanto, sua construção é uma tarefa complexa e dispendiosa que demanda a presença de profissionais especializados em computação e domínio do sistema sendo agravado quando se necessita construir STIs em larga escala e adaptados a cada domínio. Nesse sentido, a abordagem de Linhas de Produto de Software (LPS) possibilita construir STIs em larga escala. De forma complementar, ontologias podem ser utilizadas para permitir que tal construção seja automaticamente adaptável para diferentes domínios. Porém, na fase de engenharia da aplicação da LPS, momento em que os STIs são instanciados, faz-se necessária a manipulação de ontologias e artefatos de software distintos, demandando a presença de profissionais com conhecimentos em ontologia e engenharia de software, o que dificulta a realização dessa tarefa por autores/projetistas. Com base no exposto propõe-se neste trabalho um modelo baseado em ontologia para automatizar a engenharia de aplicação de LPS para sistemas tutores inteligentes. De maneira específica pretende-se automatizar o processo de customização, instanciação e implantação de STIs de uma LPS, tornando transparente ao usuário a manipulação de ontologias e artefatos de software. O modelo proposto utiliza ontologias para representar as funcionalidades e restrições de uma LPS genérica, as funcionalidades específicas para STIs, as decisões do autor em termos de quais funcionalidades farão parte do STI a ser gerado e as informações do aluno. O processo de engenharia de aplicação da LPS é realizado por componentes que conduzem o autor pelas etapas de autenticação no sistema, seleção da LPS a ser instanciada, customização/configuração das funcionalidades do STI, validação, geração e implantação de um STI em um servidor Web. Para validar o modelo proposto foi construída uma ferramenta que automatiza a geração de produtos em uma LPS. Tal ferramenta foi utilizada em um estudo de caso abrangendo a engenharia de aplicação de um STI a partir de uma LPS. Os resultados obtidos mostram-se adequados apontando como principais contribuições a concepção e desenvolvimento de um modelo semântico para a engenharia de aplicação de LPS para STIs, este modelo guia o autor pelo processo tornando transparente o uso de ontologias e LPS, auxilia na redução da complexidade e do esforço empregado (i.e., carga de trabalho) na construção de STIs a partir de LPS semântica, reduz as qualificações exigidas para instanciar STIs ao qual pode possibilitar que mais pessoas realizem essa tarefa e permite validar corretamente a configuração das funcionalidades do STI a ser instanciado de forma que apenas produtos sem erros de configuração sejam gerados.
Abstract: Intelligent Tutoring Systems (ITSs) are softwares that aims to represent human behavior inherent in the teaching process in any particular field in order to support the activities of teachers and offer a adapted teaching to students. ITSs have great potential both in the classroom teaching as the distance, however, its construction is a complex and expensive task that requires the presence of specialized professionals in computing and system domain being compounded when you need to build ITSs large-scale and adapted to each area. In this sense, the approach Software Product Lines (SPL) allows to build large-scale ITS. Complementarily, ontologies can be used to allow such a construction is automatically adaptable to different domains. However, in the application engineering phase of the SPL, when ITS are instantiated, is required manipulation of ontologies and different software artifacts, demanding the presence of professionals with expertise in ontology and software engineering, making it difficult the accomplishment of this task by authors / designers. Given the above, we propose an ontology-based model to automate the SPL application engineering for intelligent tutoring systems. Specifically, it is intended to automate the processes of customization, instantiation and deployment of an ITS of a SPL, making the manipulation of ontologies and software artifacts transparent to the user. The proposed model uses ontologies to represent the features and constraints of a generic SPL, the specific features for ITSs, the decisions of the author in terms of which features will be part of the ITS to be generated and the information of the student. The SPL application engineering process is performed by components that lead author by the steps of authentication in the system, selection of the SPL to be instantiated, customization/configuration of the features of ITS, validation, generation and deployment of ITS on a Web server. In order to validate the proposed model has been built a tool that automates the generation of products in a SPL. This tool was used on a case study involving the application engineering of an ITS from a SPL. The obtained results showed to be adequate singled out as major contributions, the design and development of a semantic model for the SPL application engineering for ITSs, this model guides the author through the process making transparent the use of ontologies and SPL, helps reduce complexity and effort (i.e., workload) in the construction of ITSs from semantic SPL, reduces the skills required to instantiate ITSs what can enable more people to perform this task and allows properly validate the configuration of the features of the ITS to be instantiated, allowing only products without misconfigurations can be generated.
Palavras-chave: Sistemas Tutoriais Inteligentes
Ontologia
Software de aplicação - Desenvolvimento
Intelligent Tutoring Systems
Ontology
Application software - development
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional de Conhecimento
Citação: ATAÍDE, Walker Araújo. Um modelo semântico para engenharia de aplicação de linhas de produto de software para sistemas tutores inteligentes. 2015. 145 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem Computacional de Conhecimento) - Instituto de Computação, Programa de Pós Graduação em Modelagem Computacional de Conhecimento, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2015.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1734
Data do documento: 4-ago-2015
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