Andrey Ricardo Pimentel

Method for testing the fault tolerance of MapReduce frameworks

A MapReduce framework abstracts distributed system issues, integrating a distributed file system with an application’s needs. However, the lack of determinism in distributed system components and reliability in the network may cause applications errors that are difficult to identify, find, and correct. This paper presents a method to create a set of fault cases, derived from a Petri net (PN), and a framework to automate the execution of these fault cases in a distributed system. The framework controls each MapReduce component and injects faults according to the component’s state. Experimental results showed the fault cases are representative for testing Hadoop, a MapReduce implementation. We tested three versions of Hadoop and identified bugs and elementary behavioral differences between the versions. The method provides network reliability enhancements as a byproduct because it identifies errors caused by a service or system bug instead of simply assigning them to the network.

Um estudo sobre classificação de erros: uma proposta aplicada a Objetos de Aprendizagem

A educacao a distancia tem ganhado significativa atencao tanto na academia quanto nas iniciativas governamentais. Neste contexto, cresce tambem a preocupacao com a avaliacao da qualidade dos diversos aspectos destes cursos mediados pelas tecnologias da informacao e comunicacao. Apesar de muitos trabalhos discutirem diversos aspectos da avaliacao em Ead, a literatura carece de relatos de experiencia que, especialmente, abordem os cursos tecnicos a distancia que possuem especificidades relevantes. Assim, este trabalho relata uma experiencia onde se avalia e adapta uma das propostas existentes na literatura de avaliacao mediada por foruns, ao contexto dos cursos tecnicos a distancia, constituindo-se esta adaptacao e sua discussao as principais contribuicoes do mesmo.Em Educacao a Distância mediada por meio de Ambientes Virtuais de Aprendizagem, foruns de discussao sao um instrumento importante e amplamente utilizado na articulacao de debates e discussoes entre os atores envolvidos no processo de ensino e aprendizagem. Com a ampla utilizacao dos foruns muitas mensagens sao trocadas e isso, por vezes, excede a capacidade de monitoramento por parte dos professores e tutores. O presente trabalho apresenta a concepcao de um classificador de mensagens de foruns que classifica as mensagens em positivas ou negativas, a fim de identificar mensagens que necessitam de maior atencao. Este trabalho aplica conceitos de mineracao de textos, com o algoritmo SVM obtendo taxas de acerto satisfatorias.Este artigo apresenta o framework Contagious, cujo proposito e estabelecer diretrizes que norteiem a construcao de redes sociais online orientadas a Difusao de Inovacoes. Compreendo-se o fenomeno das redes sociais online como consequencia natural do carater social do ser humano, vislumbrou-se esse meio tecnologico de comunicacao e interacao social como potencial ferramenta para a extensao de praticas educativas, com vistas a formacao do carater integral do cidadao. Para isso, foi adotada a teoria de Difusao de Inovacoes, propria das ciencias sociais. As contribuicoes deste trabalho, portanto, compreendem duas vertentes: a) o mapeamento de principios de uma teoria social na forma de recursos computacionais e; b) um enfoque orientado a educacao sobre as redes sociais online.A proposta do trabalho consiste em desenvolver um sistema para ser usado no celular como ferramenta de auxilio para alfabetizacao, utilizando-se de imagens e sons como forma de facilitar o aprendizado. Como metodo de desenvolvimento utiliza-se o processo P@PSEduc (Processo Agil para Software Educativo) e a ferramenta JME (Java Micro Edition).O crescente uso e difusao de tecnologias Web, a ubiquidade de ferramentas educacionais vem proporcionado verdadeiras revolucoes nos ambientes de ensino. Atualmente, sabe-se que nao mais se deve tratar alunos de forma homogenea, como se assim os fossem. Em face disso, este artigo apresenta um sistema adaptativo de apoio a aprendizagem colaborativa, cujo tema e a construcao e representacao do conhecimento por meio de mapas mentais multimidia. Tal sistema, baseia-se na Teoria da Carga Cognitiva, cuja preocupacao primaria e a facilidade com a qual as informacoes sao processadas pelos individuos.

Hybrid Model of Emotions Inference - An Approach based on Fusion of Physical and Cognitive Informations.

Adapting to users’ affective state is a key feature for building a new generation of more user-friendly, engaging and interactive software. In the educational context this feature is especially important considering the intrinsic relationship between emotions and learning. So, this paper presents as its main contribution the proposal of a hybrid model of learning related emotion inference. The model combines physical and cognitive elements involved in the process of generation and control of emotions. In this model, the facial expressions are used to identify students’ physical emotional reactions, while events occurring in the software interface provide information for the cognitive component. Initial results obtained with the model execution demonstrate the feasibility of this proposal and also indicate some promising results. In a first experiment with eight students an overall emotion inference accuracy rate of 60% was achieved while students used a game based educational software. Furthermore, using the model’s inferences it was possible to build a pattern of students’ learning related affective states. This pattern should be used to guide automatic tutorial intervention or application of specific pedagogical techniques to soften negative learning states like frustration or boredom, trying to keep the student engaged on the activity.

Improving Inference of Learning Related Emotion by Combining Cognitive and Physical Information

Researches in areas such as neuroscience and psychology indicate that emotions directly impact learning. So, adapting to the learners’ affective reactions became a requirement and also a challenge for building a new generation of affect aware computing learning environments. In this paper, we present a hybrid approach for inferring learning related emotion that combines cognitive and physical data, gathered using minimal or non intrusive methods. In an initial experiment with students in a real education environment it was possible to obtain promising results when comparing some usual performance metrics with correlated works. In this study we achieved accuracy rates and Cohen’s Kappa near to 65% and 0.55, respectively. Furthermore, considering the open and expansible nature of this proposal, we believe that this results could be improved in the future by adding new data or new sensors to the model, for example.

Adaptation of Learning Object Interface based on Learning Style.

Learning styles (LS) refer to the ways and forms that the student prefers to learn in the teaching and learning process. Each student has their own way of receiving and processing information, and bearing in mind the learning style is important to better understand their individual preferences and to understand why certain teaching methods and techniques work better for some students, while for others they do not. We believe that knowledge of these styles enables the possibility of making propositions for teaching, thus reorganizing teaching methods and techniques in order to allow learning that is adapted to the individual needs of the student. This would be possible through the creation of online educational resources adapted to the style of the student. In this context, this article presents the structure of a learning object interface adaptation based on the learning style. This should enable the creation of the adapted learning object according to the students learning style, contributing to the increase of student’s motivation in the use of a learning object as an educational resource.

Modelo Híbrido de Inferência de Emoções para Ambientes de Aprendizagem: uma Proposta Baseada na Fusão de Componentes Físicos e Cognitivos

Infer emotional states is currently regarded as a challenge to the development of emotion aware adaptive educational software. In this paper a hybrid model of emotions inference is proposed based on two components: cognitive and physical. Initial essays show promising results with the application of this approach. The experiment presented shows how a neutral reaction in the physical component (facial expression) influences the positive inference of cognitive component (correct answer). Resumo. Inferir estados afetivos é ainda um desafio para o desenvolvimento de softwares educacionais adaptativos às reações emocionais dos aprendizes. Neste trabalho é proposto um modelo híbrido de inferência de emoções baseado na fusão de dois componentes: cognitivo e físico. Experimentos iniciais demonstram resultados promissores com a aplicação desta abordagem. O experimento apresentado demonstra como uma reação neutra no componente físico (expressão facial) influencia a inferência positiva do componente cognitivo (acerto de questão). 1. Introdução Uma limitação de grande parte dos softwares educacionais atuais é a falta de adaptação aos estados afetivos dos aprendizes (Bosch et al., 2015). Para que esta adaptação seja possível é necessário que as emoções sejam reconhecidas. Este reconhecimento é uma tarefa complexa que apresenta ainda diversas barreiras e desafios (Picard, 1997). O processo de intervenção tutorial é uma funcionalidade que poderia ser melhorada conhecendo-se as emoções dos estudantes. Por exemplo, um ambiente de aprendizagem não deveria interromper aprendizes que estão avançando bem, mas poderia oferecer ajuda para outros que demonstram um aumento contínuo na frustração. Neste contexto, o modelo híbrido de inferência de emoções apresentado neste trabalho tem como principal característica a fusão entre componentes físicos e cognitivos, buscando preencher uma importante lacuna existente nas pesquisas atuais. 2. Aspectos Conceituais e Trabalhos Correlatos Teorias da área da emoção e cognição concordam largamente que as emoções nos seres humanos devem ser avaliadas considerando simultaneamente dois aspectos principais: i) DOI: 10.5753/cbie.sbie.2017.1778 1778 Anais do XXVIII Simpósio Brasileiro de Informática na Educação (SBIE 2017) VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (CBIE 2017)

Remediação de erros baseada em Múltiplas Representações Externas e classificação de erros aplicada a Objetos de Aprendizagem Inteligentes

The keynotes goal is to reflect on emergent opportunities for human Discovery (in science), Creativity (in art & industry), and Learning (in education) as processes often occurring serendipitously in individuals and in communities empowered by dynamic Web connections in the global village. These reflections seem to fit best with the mandate of the CBIE Conference: sustainable education.Este trabalho apresenta uma evolucao do assistente inteligente SAE para inferir e fornecer orientacao pedagogica coerente com varias metodologias educacionais, superando uma dificuldade tradicional para este tipo de software, alem de fornecer mais apoio ao ensino-aprendizagem personalizado.O artigo fundamenta-se nos resultados do processo de desenvolvimento de um ambiente web de aprendizagem, ja modelado em dissertacao de mestrado (CABRAL,2006). O sistema tem por objetivo facilitar o acompanhamento das atividades que envolvem a definicao e a elaboracao de pre-projetos de Trabalhos de Conclusao de Curso (TCC). Para atingir tal objetivo o sistema e baseado em uma camada de agentes inteligentes que atuam como colaboradores para execucao de todas as atividades necessarias ao desenvolvimento do TCC. Para que esses agentes atuem de forma satisfatoria no ambiente e necessario o estabelecimento de um processo de comunicacao que possibilite aos agentes agirem em um nivel conceitual mais proximo do ser humano. Dessa forma, este artigo expoe os resultados obtidos ao longo do desenvolvimento dos agentes computacioniais e seus mecanismos de comunicacao.Este artigo descreve o projeto de desenvolvimento de jogo educativo baseado em metodologias participativas, pelas quais estudantes da rede publica de ensino medio idealizam, projetam e desenvolvem prototipos de um jogo sobre Sistema Imunologico e virus da Dengue. O objetivo da pesquisa e verificar os impactos do processo sobre a aprendizagem dos estudantes.O objetivo deste artigo e apresentar resultados de estudo de um caso exploratorio, realizado junto aos alunos de uma Instituicao de Ensino Superior. Como resultados, foram levantados indicadores de avaliacao do Sistema de EaD e identificados problemas, segundo a percepcao dos alunos. A partir dos resultados destaca-se que a Universidade desconhece a metodologia ITIL® e que seria fundamental que fosse implantada uma estrategia do servico (fase inicial da ITIL®), conduzindo a melhoria continua do servico e da infra-estrutura da Universidade.O facil acesso as informacoes devido a difusao da internet possibilita o enriquecimento intelectual, mas por vezes acaba por ser um meio de usufruir do conhecimento de outrem sem mencionar seus creditos/direitos autorais, o que por fim acaba na configuracao do plagio. O plagio no meio academico e uma tarefa dificil de ser controlada, devido o grande numero de trabalhos que sao feitos por uma vasta quantidade de alunos e tambem pelo excesso de tarefas dos professores e pelo pouco tempo que conseguem dedicar para o controle da qualidade e autenticidade dos trabalhos. Com isso, e importante contar com softwares que auxiliem no processo de verificacao de indicios de plagio, desta maneira o presente trabalho vislumbra desenvolver uma nova ferramenta de analise de indicios de plagio bem como aprimorar o metodo DIP – Detector de Indicios de Plagio para auxiliar o docente na verificacao da autenticidade dos trabalhos.A Neuropedagogia promove o confronto sucessivo e simultâneo entre concepcoes tacitas, crencas e valores normativos com esquemas inovadores, criando um espaco entropico e poetico no âmbito da experiencia humana. A natureza da ciencia neuropedagogica exige um modelo fractal de construcao de mundo, sustentado pelo prazer da perplexidade. Busca-se a geratriz e as leis de formacao para atingir a unanimidade sobre o conceito de educacao de pessoas com alta dotacao humana, impossivel de se concretizar, sem o recurso das ideologias filosoficas, cientificas e tecnologias aliadas as eticas.In this talk I will elaborate on the development, implementation and evaluation of the use of online tools for learning, with special attention to games and gamification, sharing and collaboration.

Um Processo de Remediação de Erros com Base no Uso de Múltiplas Representações Externas no Contexto de Objetos de Aprendizagem

The keynotes goal is to reflect on emergent opportunities for human Discovery (in science), Creativity (in art & industry), and Learning (in education) as processes often occurring serendipitously in individuals and in communities empowered by dynamic Web connections in the global village. These reflections seem to fit best with the mandate of the CBIE Conference: sustainable education.Este trabalho apresenta uma evolucao do assistente inteligente SAE para inferir e fornecer orientacao pedagogica coerente com varias metodologias educacionais, superando uma dificuldade tradicional para este tipo de software, alem de fornecer mais apoio ao ensino-aprendizagem personalizado.O artigo fundamenta-se nos resultados do processo de desenvolvimento de um ambiente web de aprendizagem, ja modelado em dissertacao de mestrado (CABRAL,2006). O sistema tem por objetivo facilitar o acompanhamento das atividades que envolvem a definicao e a elaboracao de pre-projetos de Trabalhos de Conclusao de Curso (TCC). Para atingir tal objetivo o sistema e baseado em uma camada de agentes inteligentes que atuam como colaboradores para execucao de todas as atividades necessarias ao desenvolvimento do TCC. Para que esses agentes atuem de forma satisfatoria no ambiente e necessario o estabelecimento de um processo de comunicacao que possibilite aos agentes agirem em um nivel conceitual mais proximo do ser humano. Dessa forma, este artigo expoe os resultados obtidos ao longo do desenvolvimento dos agentes computacioniais e seus mecanismos de comunicacao.Este artigo descreve o projeto de desenvolvimento de jogo educativo baseado em metodologias participativas, pelas quais estudantes da rede publica de ensino medio idealizam, projetam e desenvolvem prototipos de um jogo sobre Sistema Imunologico e virus da Dengue. O objetivo da pesquisa e verificar os impactos do processo sobre a aprendizagem dos estudantes.O objetivo deste artigo e apresentar resultados de estudo de um caso exploratorio, realizado junto aos alunos de uma Instituicao de Ensino Superior. Como resultados, foram levantados indicadores de avaliacao do Sistema de EaD e identificados problemas, segundo a percepcao dos alunos. A partir dos resultados destaca-se que a Universidade desconhece a metodologia ITIL® e que seria fundamental que fosse implantada uma estrategia do servico (fase inicial da ITIL®), conduzindo a melhoria continua do servico e da infra-estrutura da Universidade.O facil acesso as informacoes devido a difusao da internet possibilita o enriquecimento intelectual, mas por vezes acaba por ser um meio de usufruir do conhecimento de outrem sem mencionar seus creditos/direitos autorais, o que por fim acaba na configuracao do plagio. O plagio no meio academico e uma tarefa dificil de ser controlada, devido o grande numero de trabalhos que sao feitos por uma vasta quantidade de alunos e tambem pelo excesso de tarefas dos professores e pelo pouco tempo que conseguem dedicar para o controle da qualidade e autenticidade dos trabalhos. Com isso, e importante contar com softwares que auxiliem no processo de verificacao de indicios de plagio, desta maneira o presente trabalho vislumbra desenvolver uma nova ferramenta de analise de indicios de plagio bem como aprimorar o metodo DIP – Detector de Indicios de Plagio para auxiliar o docente na verificacao da autenticidade dos trabalhos.A Neuropedagogia promove o confronto sucessivo e simultâneo entre concepcoes tacitas, crencas e valores normativos com esquemas inovadores, criando um espaco entropico e poetico no âmbito da experiencia humana. A natureza da ciencia neuropedagogica exige um modelo fractal de construcao de mundo, sustentado pelo prazer da perplexidade. Busca-se a geratriz e as leis de formacao para atingir a unanimidade sobre o conceito de educacao de pessoas com alta dotacao humana, impossivel de se concretizar, sem o recurso das ideologias filosoficas, cientificas e tecnologias aliadas as eticas.In this talk I will elaborate on the development, implementation and evaluation of the use of online tools for learning, with special attention to games and gamification, sharing and collaboration.

Cognitive Measures for Visual Concept Teaching with Intelligent Tutoring Systems

This work presents a set of cognitive measures for describing radiological image databases. The measures allow an adequate choice of the next image to be presented to the learner when interacting with an ITS (Intelligent Tutoring System) shell that teaches about visual concepts. The goal is to minimise the learning time of radiological concepts and to permit the implementation of a wider variety of long-term, pedagogic strategies. The literature on concept teaching shows very few attempts to produce computer-based material, particularly on visual concept tutoring. Authoring environments have also been rare, showing that ITS for visual concepts are usually not easy to be re-programmed or expanded. We formalise general-purpose measures for dealing with ordering and complexity of image sequences based on the idea of cognitive load of images and teaching sessions. This load derives from the differences of capacities between novice and expert radiologists, which we summarise from the literature in three major dimensions: (1) visual recognition, (2) diagnostic and (3) verbal expressivity. A case study to exemplify the teaching of brain tumor diagnosis through CT-scans has been carried out with the local University Hospital. An implemented software tool, called SEQUENCE, supports part the authoring process for eliciting the cognitive measures and for setting ordering parameters. We are currently using the cognitive measures in ITS for a range of visual domains, as well as discussing their applicability in a significantly different class of domain, such as computer programming.