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Atualmente, exploro o potencial da inteligência artificial, grafos de conhecimento e visualização de dados, no contexto da Engenharia de sistemas e computação, aplicada a ciência de dados e da informação, para com base em uma especificação de um livro autonomo, gerar um livro que cria uma trilha de aprendizado personalizada.

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O livro

o Livro que Aprende e o Livro Autônomo são duas etapas distintas do mesmo projeto, mas não necessariamente dois livros separados. Eles representam fases de evolução no desenvolvimento do sistema, com diferenças em funcionalidades e complexidade.

Relação entre os dois:

O Livro que Aprende é essencialmente a primeira versão do sistema, enquanto o Livro Autônomo é a evolução natural, construída com base nos aprendizados, limitações e sucessos da etapa inicial.

Eles não são livros separados, mas sim fases do mesmo projeto, com o Livro que Aprende sendo a base para o desenvolvimento do Livro Autônomo. Esse processo iterativo é comum em projetos que começam com um MVP (Produto Mínimo Viável) e evoluem para um sistema mais completo.

O livro autônomo supervisionado, se adapta continuamente às interações do aprendiz, monitorando seu desempenho e ajustando o conteúdo de acordo com seus interesses e necessidades.

A supervisão pode ser feita por IA ou por tutores humanos, sempre que necessário.


Cenário Real a ser alcançado no Livro Autônomo

  1. O aprendiz realiza um teste diagnóstico:
    • Agente Autônomo: Analisa o desempenho, identifica lacunas e escolhe tópicos prioritários para estudo.
    • Linguagem Generativa: Cria explicações, resumos ou exercícios com base nas lacunas identificadas.
  2. O aprendiz faz uma pergunta sobre um conceito difícil:
    • Linguagem Generativa: Responde à pergunta em linguagem natural.
    • Agente Autônomo: Monitora o progresso do aprendiz e registra a interação como parte do histórico.
  3. O livro sugere um plano de estudo:
    • Agente Autônomo: Define o plano com base no tempo disponível e no objetivo do aprendiz.
    • Linguagem Generativa: Gera um texto motivacional ou explicações detalhadas para introduzir o plano.

Contextualização

No ambiente educacional atual, a falta de personalização nos materiais de ensino cria barreiras significativas para muitos aprendizes.

Sistemas de aprendizado padronizados não conseguem atender aos diferentes estilos de aprendizado, o que frequentemente resulta em baixa motivação e retenção de conhecimento.

O Livro Autômato Supervisionado surge como uma solução para preencher essa lacuna, oferecendo uma jornada de aprendizado completamente adaptada às necessidades individuais de cada usuário, com foco em personalização e otimização do processo de aprendizagem

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Abordagem inicial

Como serão encaminhados os estudos iniciais?

O livro autonomo e o problema resolvido

  1. Cheguei e ai? (O Resultado no Livro Autônomo): No contexto do Livro Autônomo, essa pergunta corresponde à visão do usuário ao concluir uma experiência ou aprendizado:
    • Estado Final Desejado:
      • O aprendiz completou sua trilha de aprendizado personalizada.
      • Lacunas de conhecimento foram preenchidas.
      • Ele sabe aplicar o que aprendeu em contextos práticos.
    • Uso Prático:
      • O sistema se adapta continuamente às necessidades do aprendiz, oferecendo conteúdos e atividades relevantes.
      • A interface é intuitiva, e o progresso é visível.
    • Impacto:
      • O aprendiz adquiriu habilidades ou conhecimentos significativos para resolver problemas ou avançar em sua jornada.
  2. "Como chegar na solução?" (Construção do Livro Autônomo)
    • Definição de Ações:
      • Desenvolver um sistema que avalie o nível atual de conhecimento do usuário.
      • Criar trilhas de aprendizado personalizadas baseadas nos objetivos e lacunas identificadas.
      • Incorporar IA para oferecer recomendações e monitorar o progresso.
    • Planejamento:
      • Entradas: Dados iniciais do usuário (perfil, lacunas, objetivos).
      • Etapas: Avaliação inicial, recomendação de conteúdo, entrega de atividades, avaliação contínua.
      • Saídas: Aprendizado alcançado, relatório de progresso, feedback do sistema.
    • Mapeamento de Recursos:
      • Ferramentas: IA, banco de dados, modelos de aprendizado adaptativo.
      • Conteúdo: Trilhas de aprendizado, objetos educacionais.
      • Pessoal: Especialistas para criar e revisar os conteúdos.

Como o Método do Problema Resolvido se encaixa?

  1. Visão do Problema Resolvido:
    • Para o Usuário: O Livro Autônomo se ajusta automaticamente às minhas necessidades de aprendizado.
    • Para o Desenvolvedor: O sistema cumpre o objetivo de aprendizado personalizado, escalável e automatizado.
  2. Ações Necessárias:
    • Imaginar as jornadas do aprendiz e seus resultados finais.
    • Definir o "o que" antes do "como": O que o livro precisa oferecer? Quais lacunas precisa preencher?
  3. Etapas de Desenvolvimento:
    • Criação de um protótipo funcional com uma trilha básica.
    • Testes e iterações com diferentes perfis de aprendizes.
    • Expansão para áreas mais complexas, integrando novos domínios de conhecimento.
  4. Refinamento Contínuo:
    • Uso do feedback do aprendiz para melhorar o conteúdo e a experiência.
    • Aprendizado do sistema a partir das interações para evoluir as trilhas.
  5. Conclusão

    O Livro Autônomo é um exemplo prático do Método do Problema Resolvido. Ele imagina o estado final ideal para o aprendiz, define o que precisa ser feito para chegar lá e organiza os recursos e etapas de maneira eficiente. O método serve como uma espinha dorsal para orientar o design, o desenvolvimento e a evolução contínua do Livro Autônomo.

Fazendo um modelo da abordagem inicial temos:
Abordagem inicial do Livro

Necessidades

Categoria Descrição Exemplo
Personalização O sistema deve ajustar trilhas de aprendizado e conteúdo com base nas necessidades do usuário. Gerar uma trilha de aprendizado personalizada para engenharia de conhecimento.
Interatividade Incluir funcionalidades interativas para engajar o usuário no aprendizado. Quiz interativo para avaliar o domínio de tópicos específicos.
Interface Intuitiva O sistema deve ser acessível e fácil de usar, independentemente do dispositivo. Design responsivo para uso em smartphones e desktops.
Feedback Contínuo O sistema deve fornecer avaliações e recomendações em tempo real. Mostrar progresso em gráficos após cada módulo.
Engajamento Utilizar elementos de gamificação para motivar o aprendizado. Recompensas digitais por concluir metas de aprendizado.
Suporte a Competências Informacionais Desenvolver habilidades críticas de busca, análise e uso da informação. Atividades práticas para avaliar a confiabilidade de fontes.
Inclusão Garantir que o sistema seja acessível a usuários com diferentes habilidades e origens. Opção de tradução automática para múltiplos idiomas.
Monitoramento de Progresso Permitir que o usuário visualize e acompanhe sua evolução. Dashboard com gráficos de desempenho.

Requisitos

Categoria Descrição Exemplo
Requisitos Funcionais
Personalização do Conteúdo O sistema deve ajustar trilhas de aprendizado e conteúdos com base nas necessidades do usuário. Criar trilhas específicas para tópicos como engenharia de conhecimento.
Interatividade Oferecer funcionalidades como quizzes, jogos e simulações interativas. Quiz para avaliar o domínio de tópicos após um módulo.
Interface Intuitiva Garantir que o sistema seja fácil de navegar e utilizar, independentemente do dispositivo. Design responsivo para uso em dispositivos móveis e desktops.
Feedback em Tempo Real Fornecer ao usuário avaliações, recomendações e gráficos de progresso imediatamente após cada interação. Exibir gráficos de desempenho ao concluir uma trilha de aprendizado.
Monitoramento de Progresso Disponibilizar dashboards que mostrem o progresso e desempenho do usuário. Relatórios personalizados sobre as competências adquiridas.
Requisitos Não Funcionais
Desempenho O sistema deve processar trilhas e fornecer feedback em tempo real. Tempo máximo de resposta: 2 segundos.
Escalabilidade Suportar um número crescente de usuários e conteúdos sem degradação no desempenho. Infraestrutura em nuvem para escalabilidade automática.
Segurança Garantir conformidade com LGPD/GDPR para proteção de dados pessoais. Autenticação segura para acesso ao sistema.
Usabilidade Interface intuitiva e compatível com diferentes níveis de alfabetização digital. Design amigável para usuários de todas as idades.
Compatibilidade Garantir integração com sistemas externos, como ferramentas educacionais. Compatibilidade com navegadores modernos como Chrome e Firefox.
Regras
Personalização Trilhas de aprendizado devem ser ajustadas com base no desempenho e preferências do usuário. Priorizar conteúdos em áreas onde o usuário demonstra dificuldade.
Feedback Contínuo O sistema deve fornecer feedback imediato após cada atividade. Mostrar "Você acertou 80%" após um quiz.
Inclusão e Acessibilidade Garantir que todo conteúdo seja adaptável a diferentes níveis de habilidade. Legendas em vídeos e suporte a leitores de tela.
Engajamento Usar gamificação para motivar o aprendizado. Conceder recompensas digitais ao concluir módulos.
Privacidade Os dados do usuário devem ser armazenados de forma segura e usados apenas para personalização. Garantir conformidade com LGPD.

Fundamentos

Fundamentos podem ser definidos como as bases conceituais e operacionais que guiam o aprendizado, o design e a construção de conhecimento, tanto individualmente quanto no sistema como um todo.

Tabela de Fundamentos 1

Fundamento Nível Contexto Conceito Escopo Link para páginas
Conceito 1 Base para a definição de ideias ou objetos. Uma descrição clara e precisa de um tema ou ideia. Abrange definições e significados de um tema.
Abstração 1 Foco nos aspectos essenciais, ignorando detalhes irrelevantes. Representação simplificada de um conceito ou sistema. Útil para modelagem e solução de problemas complexos. Ver página
Elemento 1 Unidade básica que compõe um sistema ou estrutura. Parte fundamental ou indivisível de algo maior. Foco em identificar componentes básicos.
  • Elementos de um sistema
  • Aprendizagem 2 Método de aquisição de habilidades ou conhecimentos. Processo de mudança no comportamento ou compreensão. Foco em desenvolvimento cognitivo e habilidades.
  • Ver página
  • Ver Pesquisa x Aprendizagem
  • Conhecimento 2 Informação organizada que pode ser utilizada. Dados processados e organizados para aplicação. Exploração e aplicação prática de informações.
  • Ver página
  • Ver Visualização do Conhecimento para apoiar o Aprendizado
  • Ver modelo da organização do conhecimento
  • Ver modelo da representação gráfica para modelagem da informação
  • O que é a informação
  • Evolução do relacionamento entre linguagens e informação
  • Classificação 2 Organização de elementos em categorias ou grupos. Atribuir características comuns para agrupar itens. Criação de hierarquias ou taxonomias. Ver página
    Entidade 2 Representação de um objeto único e distinto. Qualquer elemento que tenha identidade e atributos. Modelagem e representação em sistemas. A desenvolver
    Sistema 2 Conjunto de elementos interrelacionados. Entidade que combina componentes para gerar funções. Modelagem e gestão de interações e processos.
  • Ver página
  • Ver modelo tipo de sistemas
  • Ver página visualização dos conceitos dos componentes de um sistema de informação
  • Ver pespectivas de um sistema
  • Atividade 2 Ações realizadas para alcançar objetivos específicos. Conjunto de movimentos ou tarefas organizadas. Análise e execução de planos práticos.
    Projeto 2 Planejamento e execução de objetivos específicos. Ideação, estruturação e entrega de algo novo. Envolve planejamento até a entrega do produto. A desenvolver
    Design 3 Criação de soluções focadas na usabilidade e estética. Método criativo para atender necessidades humanas. Cobertura de estética, funcionalidade e experiência.
  • Ver modelo do ciclo de desgn
  • Ver contexto
  • Ver sistema de design
  • Ver jornada do design
  • Ver ferramentas de mapeamento de experiência
  • Processo 3 Série de passos para realizar uma tarefa. Encadeamento de atividades executadas dentro de uma organização que obtém as saídas a partir de entradas ou bases de dados. Controle e monitoramento de processos contínuos. Ver modelo
    Estrutura 3 Organização de elementos ou partes relacionadas. Configuração básica de algo, como um modelo. Descrição de componentes fundamentais. Ver tipos de estruturas
    Componente 3 Parte de um sistema maior, com função específica. Elemento funcional ou físico em uma estrutura. Integração de partes em sistemas complexos. Ver página
    Visualização 3 Representação gráfica de informações ou dados. Forma de apresentar dados de forma compreensível. Abrange técnicas de comunicação visual.
  • Ver página
  • Ver mapa mundo da visualização
  • Tabela de Fundamentos 2

    Esta tabela apresenta os fundamentos relacionados à organização e estruturação de informações em diferentes formatos, como textos, documentos, tópicos, redes de tópicos e páginas web.

    Fundamento Nível Contexto Conceito Escopo Link para páginas
    Texto 1 Unidade básica de conteúdo escrita. Sequência de palavras organizadas em frases com significado. Base para documentos e conteúdos mais complexos.
  • Ver página
  • Ver Pesquisa de Abordagens de Similaridade de Texto
  • Documento 2 Conjunto estruturado de informações escritas. Agrupamento de textos com propósito específico. Registro de informações em formatos acessíveis. Ver página
    Tópico 2 Elemento central de uma ideia ou conceito. Ponto específico em um conteúdo ou discussão. Foco em descrever, detalhar ou explorar um conceito.
  • Ver página
  • Ver relação entre Tema e Tópico
  • Modelo 2 Representação simplificada de sistemas ou processos. Estrutura que organiza e representa elementos ou ideias. Aplicação em planejamento, visualização e solução de problemas. Ver página
    Rede de Tópicos 3 Estrutura conectada de tópicos relacionados. Organização de tópicos em uma hierarquia ou grafo. Exploração de relações e interdependências entre tópicos. Ver página
    Página Web 3 Interface digital que apresenta informações em um navegador. Documento estruturado usando HTML, CSS e outras tecnologias. Distribuição de conteúdo acessível pela internet.
  • Ver modelo mental
  • Ver página
  • Ver necessidade -> tópico -> Página web
  • Ver Interface Web
  • Ver Conjuntos de informação de uma página Web
  • Tabela de Fundamentos 3

    Esta tabela apresenta fundamentos relacionados à aplicação prática e à organização de sistemas, incluindo tecnologia web, procedimentos, artefatos, métodos, computadores e gestão.

    Fundamento Nível Contexto Conceito Escopo Link para páginas
    Tecnologia Web 1 Ferramentas e padrões usados para desenvolvimento na internet. Conjunto de linguagens, protocolos e frameworks para a web. Criação de sistemas, páginas e aplicações acessíveis pela internet.
  • Ver tecnologias web
  • Ver Roadmap tecnologia web
  • Ver Roadmap geral tecnologia web
  • Procedimento 1 Série de passos ordenados para executar uma tarefa. Descrição sequencial de ações para alcançar um objetivo. Execução de processos em qualquer área ou sistema. Como fazer página web
    Artefato 2 Produto tangível ou intangível gerado em um processo. Resultado de uma ação que pode ser analisado ou utilizado. Documentos, diagramas, códigos ou modelos em projetos. A desenvolver
    Método 2 Abordagem estruturada para resolver problemas ou criar algo. Conjunto de técnicas e práticas organizadas. Implementação de processos em diferentes contextos. Ver vários métodos
    Análise de Sistemas 3 Processo de compreensão, modelagem e melhoria de sistemas. Conjunto de atividades para estudar e projetar soluções eficientes. Abrange análise de requisitos, modelagem de sistemas e validação de soluções.
  • Ver modelo
  • Ver abordagens de análise de sistema
  • Ver abordagens de análise de dados
  • Computador 3 Dispositivo eletrônico para processamento de dados. Máquina capaz de realizar operações lógicas e aritméticas. Base para sistemas computacionais e aplicativos. Ver página
    Gestão 3 Planejamento, organização e controle de recursos. Processo para alcançar objetivos específicos com eficiência. Aplicação em projetos, organizações e sistemas. Ver página

    Critérios de aceitação do Livro Autônomo

    1. Critérios de Aceitação Funcionais

      • Personalização: O sistema deve gerar trilhas de aprendizado ajustadas com base nas preferências e progresso do usuário.
        • Exemplo de Aceitação: Após responder um questionário inicial, o sistema apresenta uma trilha adaptada às necessidades do usuário.
      • Interatividade: Todas as trilhas de aprendizado devem incluir pelo menos uma atividade interativa.
        • Exemplo de Aceitação: Um quiz é apresentado e funcional ao final de um módulo de aprendizado.
      • Feedback em Tempo Real: O sistema deve exibir o progresso do usuário imediatamente após a conclusão de atividades.
        • Exemplo de Aceitação: Gráficos ou mensagens indicando desempenho, como "Você concluiu 80% do módulo".
      • Monitoramento de Progresso: O usuário deve ter acesso a dashboards mostrando o progresso total e individual de cada trilha.
        • Exemplo de Aceitação: Um dashboard exibe progresso detalhado com percentuais e gráficos.
      • Rede de Tópicos: A rede de tópicos deve ser interativa e representar conexões entre tópicos principais.
        • Exemplo de Aceitação: Clicar em um nó do grafo exibe detalhes do tópico correspondente.
    2. Critérios de Aceitação Não Funcionais

      • Desempenho: O sistema deve responder a interações do usuário em até 2 segundos.
        • Exemplo de Aceitação: A carga de páginas e respostas interativas não excedem o tempo máximo especificado.
      • Compatibilidade: O sistema deve ser compatível com navegadores modernos (Chrome, Firefox, Safari, Edge).
        • Exemplo de Aceitação: Testes realizados confirmam o funcionamento em diferentes navegadores.
      • Usabilidade: A interface deve ser intuitiva e funcional para usuários com níveis variados de experiência digital.
        • Exemplo de Aceitação: Testes de usabilidade indicam que pelo menos 90% dos usuários concluem tarefas sem dificuldade.
      • Acessibilidade: O sistema deve atender a padrões de acessibilidade (como WCAG), garantindo usabilidade para pessoas com deficiência.
        • Exemplo de Aceitação: Textos alternativos para imagens e suporte a leitores de tela são implementados.
      • Escalabilidade: O sistema deve ser capaz de suportar o aumento de dados ou usuários sem perda significativa de desempenho.
        • Exemplo de Aceitação: Testes de carga simulam usuários múltiplos com resultados satisfatórios.
    3. Critérios de Aceitação de Usabilidade

      • Gamificação: Metas e recompensas devem ser apresentadas de forma clara e estimular o engajamento do usuário.
        • Exemplo de Aceitação: Um emblema digital é concedido após a conclusão de um módulo.
      • Design Responsivo: A interface deve se ajustar automaticamente para dispositivos móveis e desktops.
        • Exemplo de Aceitação: Testes mostram que todos os elementos são exibidos corretamente em dispositivos de diferentes tamanhos.
      • Tema Claro/Escuro: O sistema deve permitir alternar entre temas claros e escuros sem erros ou inconsistências visuais.
        • Exemplo de Aceitação: Alterar o tema mantém a funcionalidade e legibilidade do site.
      • Rede de Tópicos: A navegação pela rede de tópicos deve ser intuitiva e responsiva.
        • Exemplo de Aceitação: Um teste confirma que os tópicos podem ser explorados em até 3 cliques.
    4. Critérios de Aceitação de Segurança

      • Proteção de Dados: O sistema deve garantir conformidade com LGPD/GDPR para armazenamento e uso de dados pessoais.
        • Exemplo de Aceitação: Dados sensíveis são criptografados e protegidos contra acesso não autorizado.
      • Autenticação: Apenas usuários autenticados podem acessar trilhas personalizadas e conteúdo avançado.
        • Exemplo de Aceitação: Login com autenticação segura (senha ou OAuth) é implementado e funcional.

    Análise de Risco - Livro Autônomo

    A tabela abaixo apresenta uma análise de risco para o projeto do Livro Autônomo, categorizando os riscos, suas probabilidades, impactos, estratégias de mitigação e critérios de sucesso.

    Risco Categoria Probabilidade Impacto Mitigação Critério de Sucesso
    Falha técnica no sistema Técnico Média Alta Implementar redundância no sistema, realizar testes extensivos e criar backups regulares. Nenhuma interrupção do sistema além de 1 hora por mês; 95% de sucesso em testes de estabilidade.
    Vazamento de dados do usuário Legal Baixa Alta Cumprir com a LGPD/GDPR, usar criptografia de dados e realizar auditorias de segurança regularmente. Nenhum incidente de segurança reportado e conformidade verificada em auditorias anuais.
    Resistência dos usuários à adoção Operacional Média Médio Realizar campanhas de treinamento e conscientização, oferecendo suporte contínuo ao usuário. 80% dos usuários participam de treinamentos e 90% reportam satisfação com o suporte.
    Conteúdo gerado incorreto ou inadequado Qualidade Média Alta Implementar revisão por especialistas, monitoramento contínuo e ajustes no algoritmo de IA. Menos de 5% de reclamações de usuários sobre a qualidade do conteúdo.
    Dependência de infraestrutura de terceiros Técnico Média Médio Contratos de SLA com provedores e desenvolvimento de alternativas independentes. 99% de disponibilidade garantida pelos provedores e implementação de soluções internas.
    Baixa escalabilidade do sistema Técnico Alta Alta Planejar arquitetura escalável desde o início e utilizar tecnologias baseadas em nuvem. O sistema suporta 100% do aumento projetado no tráfego de usuários.
    Falta de engajamento dos usuários Operacional Média Médio Criar uma interface amigável e interativa, além de funcionalidades que incentivem o uso contínuo. Retenção de 85% dos usuários após 6 meses de uso.

    Estudo de Viabilidade do Livro Autônomo

    Aspecto Detalhes Conclusão
    Viabilidade Técnica Requisitos: Geração de conteúdo adaptado, integração de IA, interface responsiva.
    Tecnologias: Python, JavaScript, D3.js, banco de dados escaláveis.
    Viável com tecnologias atuais e equipe qualificada.
    Viabilidade Econômica Custos: Desenvolvimento, infraestrutura, manutenção.
    Receitas: Assinaturas, licenças, publicidade.
    Sustentável no médio prazo.
    Viabilidade Social Impacto: Democratização da educação adaptativa.
    Riscos: Resistência inicial de usuários não familiarizados com tecnologia.
    Alta aceitação no longo prazo.
    Viabilidade Legal Conformidade: LGPD, GDPR, direitos autorais.
    Riscos: Processamento inadequado de dados.
    Planejamento de compliance necessário.
    Viabilidade Operacional Estrutura: Equipe multidisciplinar, ferramentas de gestão ágil.
    Desafios: Escalabilidade e coordenação de equipes.
    Viável com processos claros.
    Considerações Finais Recomendações:
    - Plano de negócios detalhado.
    - Desenvolvimento de protótipo.
    - Parcerias estratégicas.
    - Avaliação contínua.
    Viabilidade geral alta.

    O livro autônomo e o livro que aprende

    Livro que Aprende

    olivroqueaprende.html

    O Livro que Aprende é o conceito base e inicial do projeto, é mais controlado, dependente de supervisão, e focado em aprendizado semiautomático, visando:

    Livro autônomo

    LivroAutonomo.html

    O Livro Autônomo é o próximo passo, onde o aprendizado é totalmente dinâmico, automático, e adaptável em tempo real. É uma evolução do Livro que Aprende, com foco em:

    Diferenças: Livro que Aprende vs Livro Autônomo

    Aspecto Livro que Aprende Livro Autônomo
    Nível de Autonomia Semiautomático, depende de supervisão humana Totalmente automático, com mínima intervenção humana
    Adaptação ao Usuário Parcial, com critérios predefinidos Completa, usando IA e aprendizado adaptativo
    Criação de Conteúdo Baseada em ajustes manuais Gerado dinamicamente sob demanda
    Escalabilidade Focado em um único usuário ou grupo pequeno Escalável para múltiplos usuários
    Interação com IA Limitada, com uso básico de algoritmos Avançada, utilizando IA para personalização total
    Objetivo Principal Testar aprendizado adaptativo com supervisão Tornar o sistema independente e autorregulado

    Componentes

    Conceito

    O Livro Autômato Supervisionado é um gerador de livros de conhecimento personalizado.

    Sua missão é preservar e expandir o conhecimento de um usuário, utilizando uma abordagem dinâmica e supervisionada.

    O sistema tem a capacidade de sondar o domínio de conhecimento de um usuário e compará-lo com o domínio desse conhecimento conforme sondado por um especialista.

    A partir dessa análise, são identificadas lacunas no aprendizado (gaps de conhecimento), e o sistema gera um livro adaptado, aplicando regras de aprendizagem para criar uma jornada personalizada.

    O conteúdo é entregue por meio de sugestões de trilhas de aprendizado e objetos de conhecimento, resultando em uma experiência educacional individualizada e efetiva.

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    Abordagem de pesquisa e desenvolvimento

    Voltado para a Prescrição de solução e ao projeto de artefatos (aqui páginas web para visualizar esses artefatos). Uso do DSR (design science research) como método de pesquisa. Uso do problema resolvido ou seja como seria a solução de determinado problema / necessidade e começando a partir dai.

    Fazendo um modelo inicial teriamos:
    Abordagem do Livro

    A seguir temos dois artefatos: Modelo Conceitual do Livro Autônomo Supervisinado e o Caso de Uso do Livro Autônomo Supervisionado.

    Modelo Conceitual do Livro Autônomo Supervisinado

    Introdução:

    Modelo Conceitual do Livro Autônomo descreve a estrutura fundamental e os componentes principais do sistema, além de como eles se inter-relacionam para oferecer uma jornada de aprendizado personalizada e adaptativa. Mostram também os métodos que descrevem operações lógicas e comportamentos associados às entidades, mas de forma abstrata e independente da tecnologia.

    Este modelo serve como a base para a construção e evolução do Livro Autômato Supervisionado, fornecendo um framework conceitual que orienta o desenvolvimento da plataforma, a criação de trilhas de aprendizagem e a personalização do conteúdo.

    Visualização do modelo: (Ver em )

    A visualização a seguir detalha os principais elementos do sistema, incluindo os métodos de criação, atualização e uso, bem como as interações entre os diversos componentes que formam o ecossistema do Livro Autônomo.

    Clicar ou apertar nos nós e arestas para ver conteúdo (para telas pequenas diminuir zoom)

    Caso de Uso do Livro Autônomo Supervisionado

    Introdução:

    Enquanto o Modelo Conceitual descreve a estrutura de dados e os conceitos fundamentais que sustentam o sistema, o Diagrama de Caso de Uso mostra o comportamento do sistema em termos de interação com os usuários.

    Visualização do diagrama de caso de uso: (Ver em )

    Visualiza as interações entre os usuários (atores) e o sistema. Ele descreve os principais casos de uso ou funcionalidades que o sistema oferece, como cadastro do usuário, análise de conhecimento, geração do livro personalizado, sugestão de trilhas de aprendizagem, interação com objetos de aprendizagem, e acompanhamento de progresso. O diagrama foca em mostrar o que o sistema faz do ponto de vista do usuário, sem entrar nos detalhes de como as funcionalidades são implementadas, e como o sistema se adapta ao progresso do aprendiz.

    Clique em um ator ou caso de uso para ver mais informações aqui.

    Produção

    Explorando o Desconhecido

    Aplicação de IA na Elaboração de Grafos de Conhecimento

    Criação e otimização de redes de dados que representam conhecimento de forma eficiente.

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    Visualização Interativa de Dados

    Desenvolvimento de formas inovadoras de representação visual, facilitando a exploração de informações complexas.

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    Aprendizado e Pesquisa Contínuos

    Aprimoramento contínuo da forma como sistemas são projetados, integrando IA e novas metodologias.

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    Modelagem da Informação com Experimentos de IA

    Desenvolvimento de soluções avançadas aplicando modelagem da informação para integrar inteligência artificial em experimentos de grafos de conhecimento e visualização de dados.

    Ir para Modelo conceitual do termo conceito...

    Explorar

    Aprofunde-se nas áreas de conhecimento que venho explorando e veja como cada uma delas pode transformar o futuro da engenharia de sistemas e da visualização de dados:

    Engenharia de Sistemas e Conhecimento com IA

    A aplicação da Inteligência Artificial está revolucionando o design e desenvolvimento de sistemas. Leia mais sobre Engenharia de Sistemas e Engenharia do Conhecimento.

    Engenharia de sistemas...

    Engenharia do conhecimento...

    Experimentos de Pesquisa com Grafos

    Grafos de conhecimento são a chave para modelar dados complexos de maneira compreensível.

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    Visualização de Dados com D3.js

    Desenvolvimento de gráficos interativos para explorar conceitos complexos de forma intuitiva e visual.

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    Kit de Ferramentas

    Desenvolvimento de ferramentas para apoiar escrita, design, video, audio, imagem e código.

    Ir para ...

    Aprendendo e fazendo à partir do problema resolvido

    O aprendizado é construído em módulos independentes, permitindo uma abordagem flexível e adaptativa.

    Explore cada módulo em seu próprio ritmo e volte para revisar conforme necessário. Cada parte do conhecimento é interconectada.

    Trilha 1

    Bloco único: Como fazer uma página Web?

    Escrevendo na tela.

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    Trilha 2

    Bloco único: Uso da IA na elaboração da página Web

    Elaborando conteúdo e codificando atraves de prompt.

    Explorar mais...

    Trilha 3

    Bloco Único: Uso da biblioteca D3.js em uma página web

    Entenda como usar a biblioteca em javascript, para visualizar grafos na página.

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    Diagnóstico

    o Livro que Aprende e o Livro Autônomo são duas etapas distintas do mesmo projeto, mas não necessariamente dois livros separados. Eles representam fases de evolução no desenvolvimento do sistema, com diferenças em funcionalidades e complexidade.

    Relação entre os dois:
    O Livro que Aprende é essencialmente a primeira versão do sistema, enquanto o Livro Autônomo é a evolução natural, construída com base nos aprendizados, limitações e sucessos da etapa inicial.
    Eles não são livros separados, mas sim fases do mesmo projeto, com o Livro que Aprende sendo a base para o desenvolvimento do Livro Autônomo. Esse processo iterativo é comum em projetos que começam com um MVP (Produto Mínimo Viável) e evoluem para um sistema mais completo.

    1. Livro Autônomo

    Conceito e Objetivo

    O Livro Autônomo é um sistema adaptativo de aprendizado desenvolvido como prova de conceito. Seu objetivo é ajustar conteúdo e trilhas de aprendizado para um único usuário, que é o próprio autor. Ele funciona como um ambiente de aprendizado personalizado, onde o autor atua como usuário e avaliador do sistema.

    Progresso Atual

    1. Personalização: Trilhas de aprendizado ajustadas com base nas necessidades e lacunas identificadas pelo próprio autor.
    2. Feedback: Dashboards simples com gráficos de progresso estão sendo avaliados.
    3. Gamificação: Elementos básicos, como metas e recompensas, foram incluídos para testes iniciais.
    4. Conteúdo inicial cobre tópicos de interesse pessoal, como:
      • Engenharia do Conhecimento
      • Inteligência Artificial
      • Visualização de Dados
      • Modelagem de Sistemas

    Desafios Atuais

    Continuar...


    Roadmap e Artefatos na Transição

    Fase Objetivo Principal Artefatos Obtidos (Livro que aprende) Transição Intermediária Artefatos a Obter (Livro Autônomo)
    1. Fase Inicial Criar base funcional
    • Modelo inicial
    • Landing Page
    • Trilhas básicas
    • Feedback inicial
    • Planejamento de IA
    • Automação parcial
    N/A
    2. Fase Intermediária Otimizar e escalar parcialmente
    • Dashboards simples
    • Rede de Tópicos inicial
    • IA básica para personalização
    • Sugestões dinâmicas
    • Quizzes adaptativos
    • Automação total de trilhas
    • Dashboards avançados
    3. Fase Avançada Transição para aprendizado autônomo N/A
    • Feedback dinâmico
    • Criação semi-automática de conteúdos
    • Feedback em tempo real
    • Criação de trilhas dinâmicas
    4. Fase Final Tornar o sistema completamente autônomo N/A N/A
    • IA avançada
    • Rede de Tópicos inteligente
    • Escalabilidade completa

    Detalhamento das fases

    Roadmap de Desenvolvimento de Páginas Web

    Este roadmap detalha as fases do desenvolvimento de páginas web, organizando o aprendizado em etapas claras, com foco nos tipos de sistema, objetivos, pré-requisitos e entregas principais.

    Fase 1: Fundamentos

    Tipo de Sistema: Operacional

    Objetivo: Aprender HTML e CSS básicos para criar páginas estáticas simples.

    Fase 2: Layouts e Design Responsivo

    Tipo de Sistema: Operacional e Tático

    Objetivo: Criar layouts organizados e adaptados a diferentes dispositivos.

    Fase 3: Interatividade

    Tipo de Sistema: Operacional e Tático

    Objetivo: Adicionar interatividade básica às páginas usando JavaScript.

    Fase 4: Páginas Dinâmicas

    Tipo de Sistema: Estratégico

    Objetivo: Integrar APIs para criar páginas dinâmicas.

    Fase 5: Aplicações Web Avançadas

    Tipo de Sistema: Estratégico

    Objetivo: Desenvolver aplicações completas com frameworks front-end e back-end.

    Resumo de Artefatos

    Fase Artefato de Entrada Artefato de Saída
    Fase 1: Fundamentos Lista de informações, wireframe simples Página estática funcional
    Fase 2: Layouts Estrutura hierárquica, wireframe detalhado Página responsiva funcional
    Fase 3: Interatividade Página estática, lista de interações desejadas Página interativa com validação de formulário
    Fase 4: Páginas Dinâmicas Dados de API, estrutura para exibição Página dinâmica com exibição de dados
    Fase 5: Aplicações API documentada, protótipos detalhados Aplicação funcional completa

    Projeto livro autonomo

    Visão Geral do Projeto

    O Livro Autônomo é um sistema que combina automação e aprendizado supervisionado para criar conteúdos educacionais personalizados. Este projeto evolui a partir do Livro que Aprende, ampliando suas capacidades para personalizar trilhas de aprendizado, fornecer feedback automatizado e gerar conteúdos dinâmicos. A prova de conceito é uma etapa essencial para validar essas funcionalidades avançadas.

    Objetivo Geral: Desenvolver um sistema educacional autônomo que facilite a construção de conhecimento, identifique lacunas de aprendizado e personalize conteúdos de forma escalável.

    Componentes do Projeto

    Estrutura Analítica do Projeto (EAP)

    Recursos

    Cronograma do Projeto

    Ver em cronograma

    Atividades e Entregas

    Fase Atividades Entregas
    Planejamento
    • Definição de objetivos.
    • Identificação de recursos.
    • Planejamento da arquitetura técnica.
    • Documentação inicial.
    • Planejamento aprovado.
    Desenvolvimento
    • Criação do sistema básico do Livro que Aprende.
    • Desenvolvimento da Rede de Tópicos.
    • Sistema funcional do Livro que Aprende.
    • Rede de Tópicos interativa.
    Prova de Conceito
    • Implementação da automação de trilhas.
    • Geração de relatórios personalizados.
    • Protótipo funcional.
    • Relatórios gerados automaticamente.
    Validação
    • Testes de usabilidade.
    • Coleta de feedback.
    • Implementação de ajustes.
    • Sistema validado.
    • Ajustes documentados.
    Finalização
    • Consolidação das entregas.
    • Documentação final.
    • Documentação completa.
    • Base para evolução futura.

    Próximos Passos para o Projeto Livro que Aprende


    Dashboard de aprendizagem

    Aprendizado em Páginas Web

    Contexto Nível de Autonomia Nível de Aprendizado Nível de Conhecimento Objetivo Pedagógico Estratégia de Aprendizagem Teoria da Aprendizagem Tópico Exemplo
    Planejamento Baixa (Guiado) Básico Iniciação O que é uma página web e seus objetivos. Exercícios Guiados Behaviorismo: Repetição e prática estruturada. Compreensão geral sobre os tipos de páginas web. Página institucional para um negócio local.
    Planejamento Média (Semiguiado) Intermediário Desenvolvimento Planejamento de layout e funcionalidades. Partir do Problema Resolvido Construtivismo: Construção baseada em conhecimento prévio. Página de portfólio pessoal. Página com layout de uma galeria de fotos.
    Planejamento Alta (Independente) Avançado Especialização Planejamento para páginas dinâmicas e acessibilidade. Exploração Livre Construcionismo: Foco na criação de projetos avançados. Página para um blog com SEO otimizado. Blog dinâmico com categorias e pesquisa interna.
    Especificação Baixa (Guiado) Básico Iniciação Estrutura HTML: tags básicas. Exercícios Práticos Behaviorismo: Aprendizagem passo a passo. Página de apresentação de um produto. HTML básico para descrever um catálogo de produtos.
    Especificação Baixa (Guiado) Básico Iniciação Especificação de estilos com CSS. Exercícios Guiados Behaviorismo: Repetição e prática. Página inicial com layout simples. Site institucional com design responsivo básico.
    Especificação Alta (Independente) Avançado Especialização Especificação de APIs e integrações. Exploração Guiada Construcionismo: Resolver problemas técnicos complexos. Página com integração a APIs de mapas (ex.: Google Maps). Mapa interativo com localização de lojas.
    Desenvolvimento Baixa (Guiado) Básico Iniciação Criação de páginas estáticas. Exercícios Guiados Behaviorismo: Aprender por imitação e prática. Página inicial de um site de receitas. Página estática com receitas e imagens.
    Desenvolvimento Média (Semiguiado) Intermediário Desenvolvimento Adição de interatividade com JavaScript. Partir do Problema Resolvido Construtivismo: Aplicação prática em um novo contexto. Página com formulário de cadastro. Formulário de cadastro com validação de campos.
    Desenvolvimento Alta (Independente) Avançado Especialização Uso de frameworks (React, Vue.js). Exploração Livre Construcionismo: Foco em projetos avançados e independentes. Plataforma de aprendizado com interatividade avançada. Aplicativo SPA (Single Page Application) para cursos online.
    Uso Baixa (Guiado) Básico Iniciação Navegação e interatividade básicas. Exercícios Guiados Behaviorismo: Prática orientada. Página institucional com navegação simples. Navegação entre seções de um site local.
    Uso Média (Semiguiado) Intermediário Desenvolvimento Usabilidade e responsividade. Partir do Problema Resolvido Construtivismo: Construção iterativa com feedback. Site responsivo para e-commerce. Loja online com carrinho de compras funcional.
    Uso Alta (Independente) Avançado Especialização Design centrado no usuário e A/B testing. Exploração Livre Construtivismo: Experimentação e aprendizado ativo. Interface para comparação de preços de produtos. Interface com filtros dinâmicos e análises de desempenho.
    Manutenção Baixa (Guiado) Básico Iniciação Atualização de conteúdos. Exercícios Guiados Behaviorismo: Repetição estruturada. Página institucional com atualizações frequentes. Atualização de texto e imagens em uma página simples.
    Manutenção Média (Semiguiado) Intermediário Desenvolvimento Correção de bugs e otimização. Partir do Problema Resolvido Construtivismo: Resolver problemas com base em casos reais. Página de blog com atualizações frequentes. Correção de links quebrados em um blog.
    Manutenção Alta (Independente) Avançado Especialização Atualização de frameworks e escalabilidade. Exploração Livre Construcionismo: Melhorias contínuas em projetos. Portal de notícias com alto tráfego. Atualização de dependências em uma aplicação escalável.

    Resumindo

    "Aprender sobre IA e grafos de conhecimento é uma experiência interessante mas exige paciência!"

    "A abordagem interativa e os insights proporcionados pela IA são aplicáveis no contexto análise de sistemas de informações."

    "A IA acelera o resultado mas atropela a aprendizado caso não tenha controle da exploração."

    "Esta página foi desenvolvida com a utilização da IA tanto para gerar conteúdo como para gerar o código."