PROCESSAMENTO DE LINGUAGEM NATURAL PARA INTERAÇÃO ENTRE USUÁRIOS E AGENTES PEDAGÓGICOS EM AMBIENTES VIRTUAIS DE APRENDIZAGEM

Rejane Frozza, Eduardo Gabriel Côrtes, Daniela Duarte da Silva Bagatini

Resumo


Com o objetivo de melhorar o processo de ensino e aprendizagem em ambientes virtuais de aprendizagem, buscam-se metodologias de interação mais naturais entre o estudante e o ambiente. Como a linguagem é o principal meio de comunicação utilizado pelos humanos, um ambiente que permita ao estudante expressar-se através da sua linguagem natural pode agregar conforto no processo de interação. Além disso, é comum que ambientes virtuais de aprendizagem disponham de agentes pedagógicos para interagir com o estudante, tendo como objetivo auxiliá-lo no processo de aprendizagem. Também agentes chatterbots, desenvolvidos para simularem conversas semelhantes a bate-papos virtuais, apresentam um grande potencial como agentes pedagógicos, pois possuem autonomia e desenvoltura para direcionar o assunto do estudo e manter um diálogo. Neste trabalho, o objetivo é acrescentar a característica de chatterbot ao agente pedagógico Dóris, por meio de métodos e técnicas eficientes de processamento de linguagem natural (PLN). O agente Dóris é um agente pedagógico tutor que tem a função de guiar o usuário em suas atividades no Ambiente Virtual de Aprendizagem desenvolvido pelo grupo de pesquisa do Departamento de Computação e do Programa de Pós-Graduação em Sistemas e Processos Industriais da UNISC. A metodologia de pesquisa foi organizada em três partes fundamentais: (1) o estudo de referenciais teóricos e levantamento de trabalhos relacionados para sustentar os argumentos considerados neste trabalho; (2) criação e estudo de técnicas de processamento de linguagem natural, que consiste no estudo e aplicação das técnicas; (3) estudo de caso com o agente Dóris, a fim de analisar os resultados no processo de interação com o usuário. Como a interação entre o agente e os usuários é feita através de textos em linguagem natural, considera-se os níveis léxico-morfológico, sintático, semântico e pragmático da linguística, para que o agente tenha a capacidade de apresentar uma resposta com sentido de coesão e coerência para uma entrada de texto feita pelo usuário. Na análise morfológica, busca-se definir o gênero, tempo e modo verbal, o número (singular ou plural) e a classe gramatical de uma palavra. Já na análise sintática, busca-se identificar o significado de uma palavra em uma sentença. A análise semântica busca identificar os possíveis significados de uma frase e determina qual o significado mais adequado a partir do seu contexto. Por fim, na análise pragmática, procura-se o entendimento do contexto que falta no diagnóstico de uma única oração nas demais sentenças. O processamento sobre a sentença de entrada em linguagem natural é feito por uma árvore de parser gerada pelo etiquetador morfossintático. Esta árvore é utilizada no processamento realizado pelo analisador semântico e pragmático, a fim de determinar o significado da sentença e retornar uma representação padrão utilizada para gerar a saída através do AIML (Artificial Intelligence Markup Language). Os principais desafios no desenvolvimento de um agente chatterbot para ambientes virtuais de aprendizagem estão relacionados à ambígua e confusa linguagem que os seres humanos usam para se comunicar. Porém, ao possibilitar que este agente utilize técnicas de PLN, busca-se tratar tais desafios presentes nos níveis da análise linguística, proporcionando um processo de interação mais significativo entre o agente e o estudante, de forma que possa beneficiar o processo de aprendizagem.


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