O documento descreve a história e conceitos-chave dos sistemas tutores inteligentes, incluindo: (1) os primeiros programas lineares e ramificados, (2) a definição moderna de sistemas tutores inteligentes, e (3) a arquitetura típica de um sistema tutor inteligente, composta por modelos do aluno, tutor, domínio e interface.

1. Mestrado em
Educação Tecnológica
Mestranda: Adriana Sales Zardini
Professores: Heitor Garcia de Carvalho e Jerônimo Coura Sobrinho
Resumo: Sistemas Tutores Inteligentes, proposto por GAVIDIA, 2003.
1. História dos Sistemas Tutores Inteligentes
Programas lineares. Esses programas caracterizavam-se por mostrar o conhecimento
de uma forma linear, isto é, nenhum fator podia mudar a ordem de ensino estabelecida na
sua criação pelo programador. Esta atuação dos sistemas tinha sua origem na Teoria
Behaviorista, defendida por B.F. Skinner.
Programas ramificados ou “programação ramificada” ou ainda programação em árvore
que era mais adequada por ter feedback, sendo adaptada ao ensino para dar as
respostas aos alunos. Estes tinham um número fixo de temas, semelhantes aos
programas lineares, mas diferenciavam-se pela capacidade de atuar segundo a resposta
do aluno.
Sistemas gerativos (também chamados de sistemas adaptativos). Esses sistemas
foram associados a uma nova filosofia educacional que defende que os alunos aprendem
melhor enfrentando-se a problemas de dificuldade adequada, do que atendendo a
explicações sistemáticas, isto é, adaptar o ensino às suas necessidades. Os sistemas
gerativos são capazes de gerar um problema de acordo com ao nível de conhecimento do
aluno, construir sua solução e diagnosticar a resposta do aluno.
Já, no ano de 1982, Sleeman e Brown revisaram o estado da arte nos sistemas CAI e
criaram o termo de Sistemas Tutores Inteligentes (Intelligent Tutoring Systems), para
descrever os sistemas ICAI e distingüi-los dos sistemas CAI antecessores. Este termo
tinha uma suposição implícita acerca de como aprender focalizada em aprender fazendo.
Estes sistemas facilitam o ensino/aprendizagem fazendo-o mais efetivo, correto e também
mais agradável.
2. O que é um Sistema Tutor Inteligente?
Existe várias definições de STI’s :
“Os STI são programas de software que dão suporte às atividades da aprendizagem”
[GAM01].
“Os STI são programas de computador com propósitos educacionais e que incorporam
técnicas de Inteligência Artificial. Oferecem vantagens sobre os CAIs (Instrução Assistida

2. por computador), pois podem simular o processo do pensamento humano para auxiliar na
resolução de problemas ou em tomadas de decisões” [FOW91].
“Sistema Tutor Inteligente, é um termo amplo, abrangendo qualquer programa de
computador que contem alguma inteligência e pode ser usado em aprendizagem”
[FRE00].
“Os Sistemas Tutores Inteligentes são sistemas instrucionais baseados em computador
como modelos de conteúdo instrucional que especificam ‘que’ ensinar, e estratégias de
ensino que especificam ‘como’ ensinar” [WEN87].
Sistemas Tutoriais Inteligentes
Os Sistemas Tutoriais Inteligentes (STIs), também chamados quot;Sistemas de Ensino
Inteligentequot;, permitem simular o comportamento e o conhecimento de um professor
humano. Um STI deve saber exatamente o que deve ensinar (conteúdo de domínio),
como deve ensinar (estratégias instrutivas), e que ainda ser capaz de aprender
informações pertinentes ao aluno que esta aprendendo. Isto requer a representação do
conhecimento de um perito, o conhecimento de um instrutor, o estudante em particular
que está sendo ensinado e a interface pela qual será exposto o curso.
Pela interação destes modelos, os STIs podem fazer julgamentos sobre o aluno, sabendo
como o mesmo está progredindo. Desta forma, durante o decorrer do curso ele pode
alternar suas formas de avaliação ou inferir aleatoriamente sobre as mesmas, sendo isto
conseguido através de avaliações constantes.
Os STI's são sistemas de computador com capacidade de argumentar, aprender,
entender, e resolver problemas. Essas capacidades de advindas de técnicas de
Inteligência Artificial (IA) permitem ao computador processar linguagens naturais e
compreender a fala, dentre outros recursos.
Com o uso de técnicas de IA, os STI's podem identificar os pontos fortes e os pontos
fracos de um aluno, definindo o estilo de aprendizagem adequado a esse aluno. Estes
sistemas devem ser capazes de qualificar e processar informações, reconhecer padrões
de comportamento, identificar concepções de desempenho, e estabelecer um plano de
instrução. As instruções podem ser formuladas ao aluno, pela forma de remediação a qual
está baseada nos erros que o mesmo comete e que são avaliados pelo sistema, através
de concepções pré-determinadas.
3. Arquitetura dos Sistemas Tutores Inteligentes
O principal objetivo dos Sistemas Tutores Inteligentes é proporcionar um ensino
adaptado a cada aluno, tentando se aproximar ao comportamento de um professor
humano na sala de aula. Estes sistemas se baseiam em uma arquitetura composta
basicamente por quatro componentes. A arquitetura básica tradicional (Figura 2), tem
quatro componentes:
1. Modelo do aluno: neste módulo estão armazenadas/modeladas as características
individuais do aluno.
2. Modelo do tutor: possui o conhecimento sobre as estratégias e táticas para selecioná-
las em função das características do aluno (representadas no Modelo do aluno).

3. 3. Modelo do Domínio ou Modelo Especialista: detêm o conhecimento sobre a matéria
no formato de regras de produção, estereótipos, etc.
4. Modelo da Interface: intermedia a interação entre o tutor e o aluno.
Esta arquitetura é denominada clássica e também conhecida como função tripartida ou
arquitetura tradicional de STI. O termo tripartido se refere às funções associadas aos
modelos do tutor, do aluno e do domínio.
4. Modelo do Especialista
O modelo do especialista é a base de conhecimento composta por informações sobre um
determinado conteúdo e, organizada de forma a representar o conhecimento do
especialista, isto é, do professor.
De certa forma, este modelo incorpora a maior parte da quot;inteligênciaquot; do STI em forma de
conhecimento; conhecimento este, necessário para solucionar os problemas relacionados
ao conteúdo. O modelo incorpora também os elementos necessários para a aquisição do
conhecimento e, também, os procedimentos para que o aluno possa utilizá-lo na
resolução de prováveis dificuldades.
Um dos aspectos a ser explorado, nos estudos sobre STIs, é a forma de representação
do conhecimento do especialista sobre o conteúdo abordado. Outro aspecto também a
ser levado em conta está vinculado ao papel do professor no processo de
ensino/aprendizagem. Caso se reporte à evolução das tecnologias instrucionais
emergentes ver-se-á que o professor deixa de ser somente detentor de conhecimento, e
passa a ser o quot;facilitadorquot; da aprendizagem. O que reforça a idéia de que um STI efetivo
deve saber exatamente: o quê, a quem e como ensinar, mas também deve saber quando
intervir junto ao aluno (CAMPOS, Apud GAVIDIA, 2003).
Bibliografia:
GAVIDIA, J. J. Z., ANDRADE, L. C. V. Sistemas Tutoriais Inteligentes. UFRJ: Rio de
Janeiro, 2003. Disponível em:
http://www.cos.ufrj.br/~ines/courses/cos740/leila/cos740/STImono.pdf Acessado em: 03
de dezembro de 2006.