Grupo DIANA

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ENVIRA. Entornos Virtuales Inteligentes para el Aprendizaje.

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Research Area: Human-Computer Interaction and Virtual Reality ENVIRA. Entornos Virtuales Inteligentes para el Aprendizaje.
Status: Finished  
Project leaders: Reyes-Lecuona, Arcadio  
Proposed start date: 2006-10-01 Proposed end date: 2009-09-30
Funded by: Ministerio de Educación y Ciencia
Fondos FEDER
Funding: 60500.00 EUR
Description:

Código TIN2006-15202-C03-02
Socios
Universidad Politécnica de Madrid - UPM (Coordinadores); Universidad de Málaga - UMA; Universidad Complutense de Madrid - UCM
Nº de investigadores UMA 7

 

Palabras claves

Entornos Virtuales, Interacción, Agente Virtual Pegagógico, Razonamiento basado en casos, Presencia, Tutoría Inteligente.

 

Resumen

El objetivo general de este proyecto es el estudio de técnicas para la construcción de sistemas de enseñanza efectivos basados en entornos virtuales que buscan la inmersión del estudiante en un entorno 3D, en el rango que va desde los entornos de escritorio convencionales hasta los de realidad virtual más sofisticados. En cuanto al tipo de enseñanza, nos interesa la que promueve el aprendizaje constructivo, involucrando al alumno en la resolución de problemas, en un rango de aplicaciones que van desde las simulaciones que pretenden reproducir la experiencia del mundo real, hasta los entornos que no intentan reproducir la realidad física sino mejorar la experiencia de aprendizaje. Los objetivos concretos del proyecto se articulan en torno a dos líneas de trabajo: el desarrollo de agentes virtuales pedagógicos (AVP) que asistan al estudiante en su proceso de aprendizaje y el estudio de los mecanismos de interacción más efectivos para cada tipo de aplicación.

Por lo que se refiere a los AVP, la hipótesis es que su eficacia depende de su capacidad para ser percibidos por el estudiante como seres inteligentes y creíbles. Será necesario prestar atención a dos aspectos fundamentales: el manejo del cuerpo del AVP y su proceso de toma de decisiones de tutoría. Nuestra hipótesis es que la credibilidad depende fuertemente de la capacidad del agente de percibir lo que le rodea en el entorno, y en particular al estudiante, así como de sus capacidades de actuación (centrándonos en la navegación e interacción con los objetos). Se trabajará en la evolución de un modelo previo de percepción visual y auditiva para agentes virtuales, que se ha de extender y complementar con mecanismos atencionales. Por otra parte, se estudiará la aplicación de técnicas de representación explícita del conocimiento mediante ontologías a la construcción de descripciones semánticas del entorno para mejorar las capacidades de actuación del AVP. En cuanto a las capacidades de tutoría, se explotarán técnicas de inteligencia artificial, integrando los esfuerzos previos de dos de los equipos participantes. Por un lado, se parte de una arquitectura basada en agentes para sistemas de tutoría inteligente basados en realidad virtual (MAEVIF), que permite que la solución de los ejercicios que se plantean al alumno se compute aplicando técnicas de planificación de tareas. Por otro lado, se integra un enfoque de enseñanza basada en casos, donde los escenarios pedagógicos son resultado de la autoría del experto humano.

En cuanto a la interacción usuario-sistema, se plantea en este proyecto abordar un problema para el que aún no se han alcanzado soluciones universalmente aceptadas, y particularmente interesante en el ámbito de la simulación para entrenamiento: la interacción entre usuario y entorno virtual. En este proyecto se propone abordar dos de sus posibles dimensiones: navegación y manipulación de objetos.

Por ello entre los objetivos fundamentales del proyecto están: Desarrollar y evaluar mecanismos de navegación, selección y manipulación en entornos virtuales; e incrementar el conocimiento acerca de la eficacia de dichos mecanismos, y en particular en aplicaciones para entrenamiento.

Para la validación de las soluciones propuestas se propone el desarrollo de varios prototipos en el dominio de las centrales nucleares, en colaboración con un EPO, así como entornos metafóricos para la comprensión de productos software. Se seguirá una aproximación experimental. 


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