SECMALI y JuEGAS julio 12 2007

SECMALI

Juan Carlos Giraldo Cardozo Maestría en Ingeniería de Sistemas y Computación http//eisc.univalle.edu.co/~jucagi/secmali

Metodología SECMALI

Ampliación de la Metodología SEMLI para apoyar el desarrollo de productos JuEGAS

(Juegos Educativos Gestionados con Agentes Software)

http://eisc.univalle.edu.co/~jucagi/secmali

SECMALI


SECMALI

• Introducción• Marco Teórico• Metodología SECMALI• Prueba Piloto de SECMALI• Evaluación de SECMALI• Conclusiones


SECMALI


Contexto Mundial


SECMALI


Contexto Colombiano


SECMALI


Situación Actual


SECMALI


Problema


SECMALI


Preguntas de Investigación


SECMALI


Propuesta


SECMALI


Justificación


SECMALI


Objetivos, Resultados y Alcance


SECMALI


SECMALI



SECMALI


TIC’s en Educación


SECMALI


Agentlink III – Actividad Europea

© September 2005, AgentLink III; (Luck et al. 2005)


SECMALI


Agentlink III - Methodologies

• GAIA (Wooldridge, Jennings, and Kinny 2000; Wooldridge 2002; Garro, Turci, and Huget 2003)

• MaSE (DeLoach1999; DeLoach and Wood 2000; DeLoach 2006) • MESSAGE (Leal and Rodriguez 2001)

• ADELFE (Bernon et al. 2003; Gleizes, Millan, and Picard 2003)

• PASSI (Cossentino, Sabatucci, and Seidita 2003; Chella et al. 2006)

• INGENIAS (Gómez-Sanz 2002; Pavón and Gómez-Sanz 2003)

• TROPOS (Giunchiglia, Mylopoulos, and Perini 2002; Bresciani et al. 2004) • PROMETHEUS (Padgham and Winikoff 2002)

Gómez-Sanz 2002Wooldridge 2002

Gómez-Sanz 2003Mas 2005

Bernon, Cossentino, and Pavón 2005aBernon, Cossentino, and Pavón 2005b


SECMALI


AML – Agent Modeling Language


SECMALI


Video Juegos


SECMALI


SPEM 2.0

(OMG 2007)


SECMALI


SPEM 2.0

(OMG 2007)

Entorno del Método

Contenido del Método Procesos

Definición del Producto de

TrabajoDefinición

del Rol

Definición de la Tarea

Categoría

Uso de Tarea

Uso de Rol

Uso de Producto de Trabajo

Actividad

Proceso

Guías


SECMALI


Eclipse Process Framework Composer


SECMALI


Eclipse Process Framework

(Balduino 2007)


SECMALI


OpenUP/Basic

• Minimal• Complete• Extensible


SECMALI


Antecedentes


SECMALI


Allegro

(Viccari et al. 2005)


SECMALI


SEMLI


SECMALI


Software Grupo AVI


SECMALI


Análisis de SEMLI


SECMALI


SECMALI



SECMALI


Caracterización de productos JuEGAS

Los JuEGAS son educativos porque:• Estos proyectos tienen un marco pedagógico claro.• Se han definido estrategias de enseñanza y

aprendizaje que sustentan el desarrollo de la historia y los retos presentados.

• El computador es el medio y la multimedia el lenguaje.

• El juego es altamente significativo para los usuarios.• Generar ambientes de aprendizaje con

características constructivistas.

Desde lo Pedagógico


SECMALI



Los JuEGAS son colaborativos porque:• Varios jugadores colaboran entre sí para ganar.• Da posibilidades de comunicación y de trabajo en

grupo entre los jugadores. • Fomenta el desarrollo de habilidades de socialización

mediadas con tecnología.• Tienen relación con la cognición como (inter)acción

en el mundo social y material.



SECMALI



Los JuEGAS son adaptativos porque:• El juego realizar una asistencia adaptada al

estudiante, en función de sus acciones.• Existen modelos de:

– Los conceptos involucrados en el juego.– Relaciones entre las acciones en el juego y los conceptos.– Los conceptos que entiende el usuario de acuerdo a sus

acciones.

• El juego usa un personaje para asistir al usuario de acuerdo al análisis de los modelos.



SECMALI



Los JuEGAS son Juegos porque:• Pertenecen al genero de los video juegos.• Incorporan características de micromundos• Es altamente interactivo.• Esta articulado a un contexto lúdico.• Presenta retos de complejidad creciente.• Es un mundo dominado por reglas claras.• Permite extrapolar experiencias al mundo real.• El argumento de la historia es claro y directo.

Desde lo Comunicacional


SECMALI



• Se apoya en las técnicas de ingeniería de software orientado a agentes.

• Sus componentes pueden ser elementos autónomos.• Se puede proveer a los agentes de algoritmos

basados en inteligencia artificial. (Adaptación)• Su arquitectura soporta técnicas de trabajo en grupo.• Existen estándares internacionales que avalan su

desarrollo.

Desde lo ComputacionalLos JuEGAS son Gestionados con Agentes Software porque:


SECMALI


Especificación de SECMALI


SECMALI


Identificación de Actividades

Marco Pedagógico

Análisis de Necesidad Educativa

Estratégia de Enseñanza

Estratégia de Aprendizaje

Diseño Multimedia

e Interactivo

Diseño Significativo

y Lúdico

(Giraldo, Muñoz, and Henao 2004; Giraldo 2006b)

SEMLI en SPEM 2.0


SECMALI


Collaborative Marco and ludic

Game Design

Gameplay Design

(Bethke 2003)

Identificación de Actividades

Juegos en SPEM 2.0


SECMALI


Metamodelo de Agentes

Agente

Rol

Tarea

Entorno

Recurso

Agente Cognitivo

Organización

1

1..*

0..*

0..*1

0..*

Comunicación

Participa

1..*1..*

Conversación

ejecuta

0..*

0..*

1

0..*

Actua sobre

1..*1

Persive

1

1

Protocolo

Usa

1..*

1

Meta

0..*

0..*

0..*0..*

0..*

0..*

Evento

1

0..*


SECMALI


Metamodelo de Agentes Detallado

Agente

Rol

TareaEntorno

Recurso

Agente Cognitivo

Organización

1

1..*

0..*

0..*

1

0..*

Representación

1

1

Describe

11

Comunicación

Participa

1..*

1..*

Conversación

ejecuta

0..*

0..*

Ontología

0..*

1 1

0..*

Nivel

1

1..*

Describe

11

Reto

1

1..*

1

1..*

HerramientasAplicaciones

Actua sobre

1..*

1

Persive1

1

Servicio

Meta

0..*

0..*

0..*

0..*

Plan

11..*

Procura

1

0..*

Protocolo

Usa1..*

1

1

0..*

0..* 0..*

Creencias

1

0..*

Objeto

Evento

1

0..*

0..*

0..*


SECMALI


Arquitectura de JuEGAS


SECMALI


Sistemas Multiagente y Tutor Inteligente

Definir el Sistema Multiagente

Modelar el Sistema Multiagente

Refinar el Sistema Multiagente

Definir el Sistema Tutor Inteligente

Modelar el Sistema Tutor Inteligente

Refinar el Sistema Tutor Inteligente

a)

b)


SECMALI


¿Para quién es SECMALI?

• Desarrolladores de Software• Educadores• Diseñadores de Juegos• Diseñadores de STI• Diseñadores de Interactividad • Stakeholders • Ingenieros de Procesos de Software• Instructores


SECMALI


Presentación


SECMALI


Principios Básicos

SECMALI• Software Educativo• Aprendizaje Colaborativo• Multimedia• Adaptación• Lúdica• Interactividad

JuEGAS• Engancharse

• Basado en Agentes


SECMALI


Core Principles / Method Content

Educación

• Sistemas Tutores Inteligentes

Juegos

• Multimedia

• Agentes

• SECMALI

SECMALI• Software Educativo• Aprendizaje Colaborativo• Multimedia• Adaptación• Lúdica• Interactividad

JuEGAS• Engancharse

• Basado en Agentes


SECMALI


Contenido del Método

Educación

Roles

Tareas

Productos de Trabajo

Guías

Educación

• Sistema Tutor Inteligente

Juegos

• Multimedia

• Agentes

• SECMALI


SECMALI


Method Content

Multimedia

Roles

Tareas

Productos de Trabajo

Guías

Educación

• Sistema Tutor Inteligente

Juegos

• Multimedia

• Agentes

• SECMALI


SECMALI


Disciplines

Informática Educativa

Diseño del Juego

Interacción Humano-Computador

Sistemas Tutores Inteligentes

Sistemas Multiagente


SECMALI


Educational Information Tech.

Informática Educativa

Analizar la Necesidad Educativa

Definir el Modelo Pedagógico

Definir las Metas Colaborativas

Definir el Marco Conceptual

Definir las Estrategias Educativas

Definir las Estrategias de Aprendizaje

Diseñar el Sistema de Contenidos


SECMALI


Game Design

Diseño del Juego

Definir el Juego

Definir la Mecánica del Juego

Construir la Historia del Juego

Diseñar la Interactividad Multimedia

Diseñar lo Significativo y Lúdico

Diseñar los Flujos del Juego


SECMALI


Human Computer Interaction


Crear y Digitalizar Imágenes

Crear Efectos de Sonido

Describir Animaciones

Describir Personajes

Crear Animaciones

Describir Fondos

Crear Fondos


SECMALI


Human Computer Interaction

Crear Videos

Crear Música

Dibujar Bocetos

Describir Videos

Describir Sonidos

Describir Dialogos

Grabar Narraciones

Crear y Digitalizar Imágenes

Crear Efectos de Sonido

Describir Animaciones

Describir Personajes

Crear Animaciones

Describir Fondos

Crear Fondos



SECMALI


Intelligent Tutoring System

Diseñar el Diagnóstico Cognitivo

Diseñar el Modelo de Estrategias Educativas

Diseñar el Modelo Experto

Diseñar los Planes

Diseñar el Modelo del Escenario

Diseñar el Modelo Cognitivo del Estudiante

Sistemas Tutores Inteligentes


SECMALI


Multi-Agent System

Modelar el Entorno

Modelar los Agentes

Modelar la Cognición

Modelar la Organización

Modelar las Interacciones

Modelar los Aspectos Sociales

Sistemas Multiagente


SECMALI


Roles


SECMALI


Work Products

Artifact

Deliverable

Outcome

Work Products


SECMALI


Lifecycle

Inception

Lifecycle Objectives Milestone

Inception Phase Iteration

[Next Iteration]

ElaborationLifecycle Architecture

Milestone

Elaboration Phase Iteration

[Next Iteration]

Construction

Construction Phase Iteration

[Next Iteration]

Initial Operational Capability Milestone

Transition

Transition Phase Iteration

[Next Iteration]

Product Release Milestone


SECMALI


Fase de Inicio


SECMALI


Fase de Inicio

Marco Colaborativo y Lúdico

Perfil Educativo

Propuesta Educativa Diseño del Juego

Administrar la Iteración

Iniciar Proyecto

Administración de Requisitos

Determinar la Viabilidad Arquitectónica

Definir el Sistema Multiagente

Definir el Sistema Tutor Inteligente

Fase de Transición

Fase de Construcción

Fase de Elaboración

Fase de Inicio

ActividadCreado para SECMALIFase


SECMALI




SECMALI



Administración de Requisitos


Definir la Arquitectura

Desarrollar la Solución (para los requisitos)

(en contexto) Validar la Construcción

Tareas en Línea

Refinar el Diseño del Juego Modelar el Sistema

Multiagente

Producción de Recursos Multimedia

ActividadCreado para SECMALIPhase

Modelar el Sistema Tutor InteligenteDiseño de la

jugabilidad

Diseño Educativo

Fase de Transición



Fase de Inicio


SECMALI




SECMALI



Administrar los Requisitos


Desarrollar la Solución(para los requisitos)

(en el contexto) Validar la Construcción

Tareas en Línea

Refinar la Jugabilidad

Refinar el Sistema Multiagente

Producción de Recursos Multimedia


Refinar el Sistema Tutor Inteligente

Prueba Piloto

Fase de Transición



Fase de Inicio


SECMALI


Fase de Transición


SECMALI


Fase de Transición


Desarrollar la Solución(para los requisitos)

(en el contexto)

Validar la Construcción

Tareas en Línea


Prueba de Campo

Fase de Transición



Fase de Inicio


SECMALI


Comparativa de SECMALI y Open UP

ElementoCantidad

OpenUP SECMALI Total

Paquete de Contenido 17 6 23

Roles 13 16 29

Tareas 23 41 64

Productos de Trabajo 31 40 71

Guías 162 33 195

Disciplinas 6 5 11

Categorías Personalizadas

8 9 17

Procesos 12 15 27

Totales 272 165 437


SECMALI


SECMALI



SECMALI


Primera Versión del Prototipo


SECMALI


Uso de GAIA, INGENIAS y JADE


SECMALI


Público Objetivo Principal

Licenciatura en Informática y Medios Audiovisuales


SECMALI


Contexto de la Prueba

• Roberto Ferro H. Licenciado en Informática Educativa.

• Director. Licenciatura en Informática

• Andrés Calderón. Ingeniero de Sistemas

• Director Tecnología en Sistemas

• Javier Reyes. Diseñador Industrial

• Coordinador Multimedia

• Sindy Tatiana Guerrero. Asp. Lic. En Informática Educativa

• Elaboración de Trabajo de Grado

Licenciatura en Informática Educativa


SECMALI


Apropiación de SECMALI


SECMALI


Registro de Actividades - LumenSocialización de la Metodología

Planeación de las Actividades

Estudio de los Artefactos


SECMALI


Producción de Artefactos - Agentes

agente_Cacique

rol_Cacique

MantenerSatisfacción

tribu

ObtenerMejoras

agente_Brujo

agente_Comerciante

Responsable del desarrollo de la tribu

rol_Comerciante

rol_Brujo

agente_JefeObreros

rol_JefeObreros

agente_Ambiente

rol_Ambiente

Obrero

+salud+entusiasmo+vivienda+vestido+artesania+habilidad+experiencia+coordenadas

+entregar(producto, cantidad)+informar(miembro, informe)+verEntorno()+desplazarse(direccion, distancia)+descasar()+curarse(nivelVida)+modificarCapacidades()+buscarZonas()+monitorearTiempo()

Sistema

verEntorno

leer

Entorno

Obrero<<entity role>>

+salud+entusiasmo+vivienda+vestido+artesania+habilidad+experiencia+coordenadas

+entregar(producto, cantidad)+informar(miembro, informe)+verEntorno()+desplazarse(direccion, distancia)+descasar()+curarse(nivelVida)+modificarCapacidades()+buscarZonas()+monitorearTiempo()

percibepercibe

Agricultor<<entity role>>

+tRecoleccion

+producirAlimento()+recogerAlimento()

Efector

perceptor

Efector

perceptor

Recolector<<entity role>>

+tRecoleccion

+recolectar()

Cazador<<entity role>>

+resistencia+fuerza/ataque

+atacar(animal, fuerza)+obtenetPresa()

Animal Caza<<entity role>>

+fuerza+velocidad+carne

+atacar(miembro, fuerza)+verEntorno()+desplazarse(direccion, distancia)

Ver Entorno

cultivo

+cantidadAlimento+cantidadProduccion+recursos+tiempo

JefeObrero<<entity role>>

+conocimientoTerreno

+solicitar(recurso, cantidad)+distribuirRecursos()+obtenerPrioridad()+inventarioObreros()

<<social>>


SECMALI


Producción de Artefactos - LumenFlujos del Juego Bocetos

Animaciones Composiciones


SECMALI


Prototipo


SECMALI


SECMALI



SECMALI


Evaluación de la Metodología

Desde el Equipo de Educación • Docente:

– No se propuso ninguna modificación a los artefactos.– Artefactos claros y adecuados al lenguaje educativo.– Consideró la metodología en general como un gran aporte.

• Estudiante:– La metodología es valiosa y pertinente para sus intereses.

• Para la Licenciatura:– Metodología bien estructurada.– Acorde con las tendencias educativas actuales.– De fácil seguimiento – Posible de usar en clase con los estudiantes de la licenciatura.


SECMALI



Desde el Equipo de Comunicación Gráfica

• Docentes:– No se propuso ninguna modificación a los artefactos.– Artefactos apropiados, fáciles de entender y muy completos.– La metodología ayuda al orden. – Puede facilitar la productividad en un proyecto real.– Los artefactos de entrada son suficientes para realizar el trabajo.

• Nuevos Artefactos:– Flujo del Juego. – Diseño de Interfaz.


SECMALI



Desde el Grupo de Agentes

• Artefactos más utilizados:– El modelo de objetivos, la definición del juego y la mecánica del

juego. – Todos iniciaron el modelado desde los objetivos– Algunos siguieron por los comportamientos y otros por las

interacciones y servicios. – Para todos, los diagramas de actividad que representan las

interacciones son muy útiles para la implementación en JADE.

• Sugerencias– Diseñar primero los modelos del sistema tutor inteligente– Construir el modelo mental del agente con los modelos del STI

• Por resaltar– El trabajo en equipo propició un proceso de aprendizaje agradable.


SECMALI


SECMALI



SECMALI


Conclusiones sobre SECMALI

• Flujo de trabajo adecuado en las fases.• Los artefactos ayudan a la toma de

decisiones.• Orienta el trabajo en equipo.• Logra integrar la visión de cada

especialista.• Hace a los JuEGAS, didácticos y lúdicos. • Cuida el producto final y los procesos

intermedios. • Es un proceso de ingeniería de software

educativo.


SECMALI



• Atiende las expectativas de los usuarios finales.

• La adaptación al usuario es natural a un JuEGAS

• Posibilita incorporar actividades multiplayer.• Dota de fluidez el proceso de desarrollo.• Apoya la colaboración entre los miembros

del equipo.• Es viable.• Permite un perfeccionamiento continuo.


SECMALI



• Lo educativo se acoplan con las historias.• Lo comunicacional se alimentan de lo

eduativo.• Las historias y la multimedia generan

micromundos.• Agentes se acopla con las historias y los

micromundos.• AML expresa todos los modelos de

agentes.• AML pueden mapearse a Jade.


SECMALI


Trabajos Futuros

• Nuevos aportes desde cada disciplina.• Herramientas para gestion de proyectos JuEGAS.• Otros mecanismos de asistencia adaptada.• Incorporar otras herramientas de trabajo colaborativo.• Registro del proceso de aprendizaje.• Calibrar los agentes a los usuarios• Ampliar las guías de la metodologías • Comparar con otras tecnologías.• Juegos multiplayer masivos en línea y móviles.• Artefactos para las pruebas de software.


SECMALI


Agradecimientos

• Escuela de ingeniería de Sistemas y Computación– Mi directora Mg. Paola Johanna Rodríguez– Estudiantes de Agentes en la Maestría – Phd. Martha Millán y al Grupo de Minería de Datos– Compañeros estudiantes de la Maestría

• Universidad Católica Lumen Gentium– Directivas académicas y Administrativas– Docentes y Estudiantes del grupo KIMSA

• Mi familia– Esposa: Isabel Cristina Muñoz Vargas– Hijos: Andrés y Santiago– Madre: Maria Cecilia Cardozo Santa– Hermanos: Leonardo y Ángela Maria

Dedicado a– Mi padre: Q. E. P. D. Bernardo de Jesús Giraldo Giraldo


SECMALI


Gracias

Gracias a todos !


SECMALI y JuEGAS julio 12 2007

Education

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