Robotica Educacional Pervasiva - Proceedings II WRE

Editorial

The FEI University, in Sao Bernardo do Campo, Brazil, hosted the Workshops of the

Joint Conference 2010 in October. The Conference covered the latest practical

applications and techniques on Artificial Intelligence, Neural Network and Intelligent

Robotics.

This workshop series is aimed at individuals who currently works (or plan to work) on

Artificial Intelligence, Social Simulation, Computational Intelligence, Text and Web

Intelligence and Educacional Robotics.

Those workshops were convened to begin a dialog between the scientific community

that is central to the Artificial Intelligence, Neural Network and Intelligent Robotics:

V Workshop on MSc Dissertation and PhD Thesis in Artificial Intelligence;

VII Best MSc Dissertation and PhD Thesis Contest;

II Brazilian Workshop on Social Simulation;

III Workshop on Computational Intelligence;

III International Workshop on Text and Web Intelligence;

II Workshop on Educacional Robotics.

All these workshops were edited and jointed to create these digital document, that

gather and organize the papers in a logical order, based on the agenda that was

developed prior to the workshop individuality.

The workshop consisted of invited presentations on the topics identified in the agenda

and group discussions on several questions. All of the presentations made at the

workshop are included in this workshop series.

Finally, we wish to acknowledge the support of FEI University, Brazilian Computer

Society (SBC) and the event's sponsors, without whom its completion would not be

possible. We also highlight and thank all members of the Special Commissions involved

in the event, the various discussions and support throughout this time of workshops

preparation.

Plinio Thomaz Aquino Junior - Workshop Chair

Flavio Tonidandel Joint Conference General Chair

So Bernardo do Campo, Brazil, Outubro 2010

Index

BWSS 2010 - The Second Brazilian Workshop on Social Simulation - Committee 6

BWSS 2010 - The Second Brazilian Workshop on Social Simulation - Preface 10

On the Operationality of Moral-Sense Decision Making 11

Modeling Ethnic Digital Divide Evolution Theories 23

A Multi-agent System for Dynamic Path Planning 35

Enhancing Cooperation in the IPD with Learning and Coalitions 44

From Input-Output Matrixes to Agent-Based Models: A Case Study on Carbon Credits in

a Local Economy 56

Exploring the Emergence of Organized Crime in Rio de Janeiro: An Agent-Based

Modeling Approach 68

Simulating Urban Growth and Residential Segregation through Agent-Based Modeling 81

Analysis of von Neumann Neighborhoods Parallel Simulations 93

An Interactional Characterization of Social Functions 105

Overcoming theoretical bounds around the rational choice approach through Agent-

Based Models 118

Preliminary Analysis of the Impact of Trust in Coalition Formation 129

Recognizing and Learning Observable Social Exchange Strategies in Open Societies 140

CTDIA 2010 - VII Best MSc Dissertation/PhD Thesis Contest - Committee 153

CTDIA 2010 - VII Best MSc Dissertation/PhD Thesis Contest - Preface 155

Otimizao por Nuvem de Partculas Multi-objetivo no Aprendizado Indutivo de Regras:

Extenses e Aplicaes 156

Minerao de Dados Temporais mediante a Identificao de Motifs e a Extrao de

Caractersticas 168

Building Object-Based Maps for Robot Navigation 180

Avaliao de mtodos no-supervisionados de seleo de atributos para Minerao de

Textos 192

HTILDE: Scaling Up Relational Decision Trees for Very Large Databases 204

Entropy Guided Transformation Learning 216

Identificao de espcies vegetais por meio da anlise de textura foliar 228

Localizao e mapeamento em terrenos irregulares utilizando robs mveis 239

Aprendizado Semissupervisionado Multidescrio em Classificao de Textos 251

Factored MDPs with Imprecise Transition Probabilitie 263

Reviso de Teorias Relacionais Probabilsticas atravs de Exemplos com Inveno de

Predicados 275

Interoperabilidade Organizacional em Sistemas Multiagentes Abertos baseada em

Engenharia Dirigida por Modelos 287

SOARI: A service-oriented architecture to enable interoperability of agent reputation

models 299

Contribuies para a construo de taxonomias de tpicos em domnios restritos

utilizando aprendizado estatstico 311

Novel optimization-based algorithms for graph clustering 323

Aprendizado por reforo relacional para o controle de robs sociveis 335

Memetic Networks: Problem-Solving with Social Networks Models 347

Fuzzy-CCM method to fuzzy modeling by a context-sensitive approach 359

Seleo de Atributos Via Agrupamento 371

SIM: Um Modelo Semntico Inferencialista para Expresso e Raciocnio em Sistemas de

Linguagem Natural 383

Depurao automtica de programas baseada em modelos: uma abordagem

hierrquica para auxlio ao aprendizado de programao 395

WCI 2010 - III Workshop on Computational Intelligence - Committee 407

WCI 2010 - III Workshop on Computational Intelligence - Preface 409

Estudo da dinmica populacional de camares: uma aplicao de redes neurais

artificiais recorrentes 410

Agrupamento de Objetos: Aplicao de Busca Local e K-means na Meta-heurstica ACO 416

Recomendao Semntica de Documentos Especialistas Utilizando a Lgica Fuzzy 422

Comparao entre os mtodos Mquinas de Vetores de Suporte e Vizinhos mais

Prximos no domnio de imagens de descargas atmosfricas 428

Algoritmo de Colnia de Formigas aplicado na Segmentao de Imagens 434

Statistical Processing on High Resolution Calorimetry Information 440

Classificao Automtica de Gravuras Baseada em Anlise de Texturas e Mapas Auto-

Organizveis 446

Correlao entre Medidas de Validao Externa em Estratgia de Seleo de Parties 452

Classificao de objetos em imagens onidirecionais com uso de retificao de imagens e

de mltiplos ncleos em mquinas de vetor de suporte 458

Sistemas Baseados em Regras Fuzzy para Tomada de Deciso em Grupos Multicritrio 464

Explorando dependncias entre rtulos no classificador multirrtulo Binary Relevance 470

Reinforcement Learning Hybridized with Differential Evolution 476

Ontology Refinement through Theory Revision Techniques 482

Avaliao de rvores de Deciso no Controle de Navegao Robtica 488

Avaliao de Tcnicas de Otimizao Aplicadas Formao e Atuao de Grupos

Robticos 494

Avaliao de Parties vs Avaliao de Clusters 500

Lgica nebulosa para modelagem de comportamentos defensivos em futebol de robs

simulados 506

Uma Heurstica Elitista para o Algoritmo Gentico na Gerao de Caso de Teste para o

Teste de Mutao 512

Navegao Visual de Robs Mveis Autnomos Baseada em Mtodos de Correlao de

Imagens 518

Deteco de Novidades em Sries Temporais: Uma Abordagem Automtica Baseada na

Transio Entre Estados e Utilizando Enxame de Partculas 524

Adaptao do Algoritmo Copt-aiNet ao Problema de Roteamento de Veculos com

Coleta e Entrega Simultneas 530

Gerao Gentica Multiobjetivo de Regras Fuzzy Utilizando a Abordagem Iterativa 535

Trajectory of Robots by Using PSO Combined to Leader/Follower Strategy 541

Algoritmo Gentico Construtor de Modelo Probabilstico Aplicado Programao em

Lgica Indutiva 547

Hybrid evolutionary algorithm guided by a fast adaptive Gaussian mixture model

applied to dynamic optimization problems 553

Gerando Polticas No Dominadas em Processos Markovianos de Deciso 559

WRE - II Workshop on Educacional Robotics - Committee 565

WRE - II Workshop on Educacional Robotics - Preface 566

Aprendendo Computao na Prtica: Uso Didtico de Kits Robticos LEGO na UFABC 567

Robtica Pedaggica e Currculo 575

Rob Humanide ROBONOVA-I como Ferramenta de Ensino 581

Programao via USB de Robs Mveis Microcontrolados Utilizando Software

Educacional 588

Integrao da Robtica Educacional na Formao de Professores do Ensino Infantil 598

Robtica Educacional Pervasiva: proposta de trabalho 605

Robtica Educacional Favorecendo a Incluso Scio-Digital de Estudantes 613

Um arcabouo para trabalhar Robtica Educacional 620

Programao Grfica de Robs na TV e no PC 629

Experenciando a Robtica Educacional no ensino no-formal: O Caso da empresa

RoboEduc 636

Estendendo o Ginga-NCL para controle e programao de robs em programas

educativos na TV 644

Configurao Minimal: Uma proposta de Problem Based Learning aplicado Robtica 652

Uso de Robtica para Programas Educativos na TVDI 661

WTDIA - Workshop de Teses e Dissertaes em Inteligncia Artificial - Committee 669

WTDIA - Workshop de Teses e Dissertaes em Inteligncia Artificial - Preface 671

Seleo de Atributos por meio de Algoritmos Genticos Multiobjetivo 672

The Full Employment Theorem for Solver Designers and Related Issues in CP Modeling 682

Alinhamento de rvores sintticas portugus-ingls 692

Uma Anlise da Influncia entre Blogs Baseada no Conceito de Memes 702

Composio Dinmica de Variveis em Sistema Adaptativo Fuzzy Gentico para

Despacho de AGV 712

Aprendizado por Reforo Relacional para Reaproveitamento do Conhecimento em

Navegao Robtica 722

IGMN: An Incremental Neural Network Model for On-Line Tasks 732

BDI Agents with Fuzzy Perception 742

SLAM monocular com reconstruo de planos para ambinetes internos 752

Anlise de Componentes Independentes para uma Filtragem Online Baseada em

Calorimetria de Alta Energia e com Fina Segmentao 762

Mapeamento e Localizao Simultneos para Multirobs Cooperativos 772

Monitoring the Evolution of Clusters 782

Ontologias Fuzzy para Representao e Processamento de Conhecimento Impreciso 792

Processo de Minerao de Dados para a Predio do Nvel Criminal 802

Selecionando Candidatos a Descritores Para Agrupamentos Hierrquicos de

Documentos Utilizando Regras de Associao 812

WTI 2010 - III International Workshop on Web and Text Intelligence - Committee 822

WTI 2010 - III International Workshop on Web and Text Intelligence - Preface 825

Online Classifier Based on the Optimal K-associated Network 826

A Feature Extraction Process for Sentiment Analysis of Opinions on Services 836

The use of frequent itemsets extracted from textual documents for the classification

task 846

Semantic Query Extension using Query Contexts and Probabilistic Description Logics 856

Supervised Learning for Link Prediction in Weighted Networks 866

An Approach to Enrich Users Personomy Using Semantic Recommendation of Tags 876

Deployment and Evaluation of a Usage Based Collaborative Filtering Recommendation

System with Blacklists 886

Reducing label complexity in the presence of imbalanced class distributions 896

Forgetting mechanisms for incremental collaborative filtering 907

Robtica Educacional Pervasiva: proposta de trabalhoRodrigo Barbosa e Silva*, Luiz Ernesto Merkle*

*Universidade Tecnolgica Federal do Paran

[email protected], [email protected]. We propose in this paper an extension of educational robotics towards ubiquitous computing, in particular in courses given to elementary public schools. We assume that as informatics becomes increasingly pervasive, at least potentially, efforts must be made to develop appropriate curricula, pedagogical approaches, and associated educational technology directed specifically towards the different needs found in our schools and society. We ground some of our interdisciplinary actions on Papert and follower's constructionism, on Weiser's concept of ubiquitous computing, and on the the Studies of Technology and Society. A case in the city of Guarapuava, Paran, Southern region, Brazil, is briefly commented.Keywords: constructionism, learning through tinkering, ubiquitous computing, Studies in Technology and Society Resumo. Propomos neste artigo uma extenso de robtica educacional para a computao ubqua, particularmente em cursos ministrados no ensino fundamental de escolas pblicas. Assumimos que, como a informtica torna-se cada vez mais pervasiva, pelo menos potencialmente, esforos devem ser feitos para desenvolver currculos adequados, abordagens pedaggicas e tecnologias educativas associadas dirigidas especificamente para as diferentes necessidades encontradas em nossas escolas e sociedade. Baseamos parte de nossas aes interdisciplinares em Papert e seguidores no construcionismo, no conceito de Weiser de computao ubqua, e sobre os estudos de Tecnologia e Sociedade. Um caso na cidade de Guarapuava, Paran, regio Sul do Brasil, brevemente comentado.Palavras chave: construcionismo, aprendizagem atravs de bricolagem, computao ubqua, Estudos de Cincia, Tecnologia e Sociedade

A construo de tecnologia educacional face temtica socialO Ministrio da Cincia e Tecnologia, no Livro Verde que trata da Sociedade

da Informao no Brasil, elenca uma srie de diagnsticos, desafios e metas para tornar a tecnologia um meio de promoo da igualdade social desejada no pas.

educar em uma sociedade da informao significa muito mais que treinar as pessoas para o uso de tecnologias de informao e comunicao: trata-se de investir na criao de competncias suficientemente amplas que lhes permitem ter uma atuao efetiva na produo de bens e servios, tomar decises fundamentadas no conhecimento, operar com fluncia os novos meios e ferramentas em seu trabalho, bem como aplicar criativamente as novas mdias, seja em usos simples e rotineiros, seja em aplicaes mais sofisticadas. Trata-se tambm de formar os indivduos para aprender a aprender, de modo a serem capazes de lidar positivamente com a contnua e acelerada transformao da base tecnolgica (BRASIL, 2000, p. 45).

Joint Conference 2010 605 Workshop Proceedings

Brasil (2000, p. 45) afirma que formar o cidado no significa preparar o consumidor. Para Vieira Pinto (2005, p. 226), termos como exploso tecnolgica, tecnoestrutura e cultura de massas so porta-vozes de interesses de fraes minoritrias e dominantes da sociedade. Este autor identifica que a tecnologia se desenvolve onde h base cientfica, levando assim necessidade de medidas polticas que assegurem o completo domnio do processo econmico, pois importar conhecimento no resolve a questo do desenvolvimento geral (p. 302). Conforme Santos e Schenetzler (1997 apud SANTOS e MORTIMER, 2002, p. 3), alfabetizar, portanto, os cidados em cincia e tecnologia hoje uma necessidade do mundo contemporneo1

Para Brasil (1997a, p. 34), as tcnicas, em suas diferentes formas e usos, constituem um dos principais agentes de transformao da sociedade, pelas implicaes que exercem no cotidiano das pessoas. Constatando que a formao de um cidado crtico exige sua insero numa sociedade em que o conhecimento cientfico e tecnolgico cada vez mais valorizado, lana um desafio para a escola: como incorporar ao seu trabalho, apoiado na oralidade e na escrita, novas formas de comunicar e conhecer (BRASIL, 1997b, p. 15).

Paulo Freire (1984 apud ALENCAR, 2009, p. 171), identificado como otimista e crtico da tecnologia, pergunta: a servio de quem as mquinas e as tecnologias avanadas esto?2 Freire e Torres (1991 apud ALENCAR, 2009, p. 166) dizia que a tcnica e a tecnologia so fundamentais na prtica educativa e sempre existiu com elas: penso que a educao no redutvel tcnica, mas no se faz educao sem ela3. Feenberg (2010, p. 160) discute o modelo que moldar o futuro da educao: a fbrica (lgica de produo mecnica e gerencial) ou a cidade (lugar de interaes e comunicaes). A reflexo deve ser sobre a cidadania que se deseja educar: preparar pessoas que submetem-se a seguir instrues e programas criados por outros ou form-las com condies de tomar as prprias decises e moldar suas vidas em relao s necessidades da coletividade. A pergunta correta no o que os computadores faro por ns?, mas o que ns faremos com os computadores?. O ponto segundo Papert , no predizer o futuro do computador. O ponto faz-lo (PAPERT, 1990).O educando construindo o conhecimento

Experincias precursoras de computadores em escolas foram feitas com a linguagem Logo como forma de minimizar a burocracia imposta por currculos lineares, separao de matrias e despersonalizao do trabalho. A escola respondera de forma a simular ao que a segmentao disciplinar e a especializao profissional prescreveram, colocando os computadores em laboratrios de informtica. Assim a computao passou a ser vista de forma curricular (PAPERT, 1997).

O construcionismo, de Papert, compartilha uma base com o construtivismo de Piaget ao assumirem que os processos de ensino e aprendizagem podem ser facilitados com uma dimenso concreta e que isto pode ser visto como uma etapa do desenvolvimento do raciocnio abstrato, lgico e formal. Para Papert e Harel (1991) o construcionismo tem a proposta de permitir o aprendizado pela experincia: o aluno,

1 SANTOS, W. L. P., SCHENETZLER, R. P. Educao em Qumica: compromisso com a cidadania.

Uju: UNIJU, 1997.2 FREIRE, Paulo. A mquina est a servio de quem? Revista BITS, [S.I.], p. 6, mai. 1984.

3 FREIRE, Paulo; TORRES, Carlos Alberto. Educao na Cidade. So Paulo: Cortez, 1991, p. 98.


conscientemente, engaja-se na construo de um artefato a concluso do objetivo demanda o entendimento do objeto que construdo.

Investigando formas de tonar efetivo o construcionismo, Resnick (1998) exemplifica que, durante os anos no jardim de infncia, a criana tem um ambiente com vrios materiais que podem ser manipulados. Segundo o autor, como as crianas constroem e experimentam com esses materiais manipulveis, desenvolvem entendimentos profundos de conceitos matemticos como nmero, tamanho e forma. Entretanto, com o crescimento e ascenso aos prximos nveis de ensino, h poucas interaes com materiais manipulveis e uma tendncia abstrao que, infelizmente, dificulta o entendimento de conceitos por muitos alunos. Para combater o problema, o autor prope objetos manipulveis acoplados de capacidade computacional. O objetivo seria promover a construo por parte do aluno para promover a participao ativa no design, interdisciplinaridade, pensamento plural, reflexo e viso do pensamento de outros. Para este autor, o interesse da infncia em interagir com objetos seria, dessa forma, mantido em benefcio da educao.

Caso: robtica educacional em Guarapuava/PR4

Resnick, Rusk e Cook (1998), Sipitakiat, Blinkstein e Cavallo (2004) discorrem sobre experincias de crianas construindo objetos. Neste artigo, descrevemos um caso desenvolvido pelo primeiro autor e por Luiz Rodrigo Grochocki na rede de ensino do municpio de Guarapuava. Por iniciativa da Prefeitura, em 2009 dez escolas implantaram robtica educacional com sucata e software livre. Envolve um grupo de dezessete professores atuantes em laboratrios de informtica da rede municipal, trs profissionais do setor pedaggico da Secretaria de Educao e Cultura e populao discente de 1600 estudantes em 2009.

As atividades tiveram incio em maro de 2009 com curso de linguagem de programao, 20 horas em Logo traduzido pelo Ncleo de Informtica Aplicada Educao da Universidade Estadual de Campinas (SUPERLOGO, 2000). Em seguida, no ms de abril, tambm com carga horria de 20 horas, o curso de eletrnica voltada educao tratou do tema reaproveitamento de sucata e montagem de trabalhos com interface de controle (GOGO BOARD, 2005). Em outubro foi ministrado curso de 20 horas que tratou de projetos de trabalhos e refinamento das atividades desenvolvidas durante o ano letivo de 2009. Em complementao a estes cursos, quatro encontros bimestrais ocorreram para oportunizar a troca de experincias entre docentes de zonas rurais e urbana. No primeiro semestre de 2010 estima-se que 2084 crianas tero aulas de robtica educacional e h projeo de expandir o ensino para mais quatro escolas no segundo semestre letivo.

Destaca-se a implantao de software livre, principalmente do Logo, nos laboratrios. Durante os treinamentos foi possvel diagnosticar lacunas na formao docente dos cursos de licenciaturas da cidade. Professores relataram no ter conhecido durante o curso superior qualquer plataforma educacional envolvendo tecnologias da informao e comunicao. Em funo disto, as disciplinas dos cursos ministrados almejaram inicialmente expandir a capacitao dos docentes para alm da utilizao de sistemas operacionais, pacotes de escritrio e meios de apresentao de slides, pois uma

4Esta experincia em Guarapuava detalhada em BARBOSA E SILVA, Rodrigo; GROCHOCKI, Luiz R.; MERKLE, Luiz E. Caso de Implantao de Robtica Educacional em Guarapuava/PR. XXI Simpsio Brasileiro de Informtica na Educao - SBIE. No prelo 2010.


formao pedaggica precria e potencialmente submissa a solues proprietrias tornaria o custo invivel para a realidade local. Aulas de robtica educacional podem proporcionar novas reflexes em sala de aula. Antes de executar um programa ou construir um dispositivo, o docente prope aos alunos que desenvolvam por escrito a ideia, o projeto, do trabalho desejado. Sobre a redao antes da construo de robs, um docente relatou que:

Quanto ao registro nos cadernos foram efetuados e eles sabem a importncia que isto tem em trabalhos posteriores. Alguns realizaram o relatrio aps as aulas. Percebi que a maioria no gosta de escrever. Sabem o que aprenderam porm sentem-se inibidos de registrar. Acredito que tm dificuldade de organizar as ideias. Percebi que se faz necessrio trabalhar mais a produo textual especialmente a organizao dos pargrafos.

Destacamos tambm a opinio de outro docente: Nada se assemelhou ao entusiasmo deles quando solicitei que trouxessem "sucata tecnolgica". Foi uma adeso em massa e todos aguardaram ansiosos o momento do "desmonte", como eles mesmos batizaram. Os alunos adoraram cada momento, j que para eles algo incomum de se fazer dentro da escola. Os pais tambm foram parceiros em todo o trabalho desenvolvido durante o ano, enviando materiais, textos informativos interessantes, literatura pertinente; e isso certamente favoreceu o interesse dos alunos por tudo o que foi desenvolvido. (grifos nossos)

Os resultados alcanados em 2009 exemplificam a viabilidade do uso de software e equipamento em plataformas livres na incluso digital. Da mesma forma que os casos de estudo mostrados em Sipitakiat et al (2004), a opo de Guarapuava por ensino de robtica estimula o afloramento de ideias prprias de professores e alunos com abordagem de assuntos locais. Em face ao que Papert e Harel (1991) previram, a robtica educacional estimulou o aprendizado porque, ao construir os prprios modelos, a criana desenvolveu a curiosidade e exercitou conhecimentos externos ao ambiente escolar. Para exemplificar, a figura 1 reproduz cena de uma reportagem veiculada pela afiliada local da TV Globo em que o aluno relata a experincia de construir um monjolo: na casa da minha av tinha um (BOM DIA PARAN, 2009).

Figura 1 - Monjolo desenvolvido por aluno de escola rural

A robtica educacional em perspectiva da computao pervasivaPapert (2008, p. 169) discorre sobre a importncia da transparncia dos objetos

na concepo das pessoas. Para Papert, a prtica em objetos outrora mais transparentes, at por meio de engenhosidade e improvisao (tinkering), contribui para a mentalidade de aceitar desafios e resolver problemas. Segundo o autor, seria necessrio apropriar-se das ideias, possibilitando entendimento mais especfico de assuntos do que algo


funciona assim porque foi programado para fazer isso. Papert exemplifica uma resposta possvel ao assunto msseis:

so programados de uma forma particular usando ideias especficas cujo desenvolvimento desempenhou um importante papel na histria intelectual do sculo XX e cujas implicaes poderiam desempenhar um papel at mesmo maior no vindouro. (2008, p. 169)

Papert (1997) disse que enquanto ideias multiplicam-se e enquanto a presena de computadores ubquos solidifica-se, o prospecto de uma mudana profunda torna-se mais real. A viso de computao ubqua, tambm chamada de pervasiva em um anglicanismo que comea a ser usado, a criao de ambientes saturados com computao e capacidade de comunicao. Weiser (1991) vislumbrou que as tecnologias as mais profundas so aquelas que desaparecem. Tecem-se na fbrica da vida quotidiana at que estejam indistinguveis dela. Elementos crticos da computao ubqua, com o progresso do hardware, esto disponveis na atualidade: handhelds e computadores acoplados vestimenta, redes wireless e dispositivos para monitorar e controlar aparelhos (SATYANARAYANAN, 2001, p. 1).

Mark Weiser no enxergava em equipamentos como desktops, laptops, televiso, realidade virtual e objetos 3-D, entre outros, metamorfoses para o computador do futuro porque no estimulam a computao invisvel (1991, 1993). Weiser (1993) assevera: o valor da invisibilidade geralmente subentendido. Infelizmente, nossa metamorfose comum para a interao com computador leva-nos para longe da ferramenta invisvel e direciona a fazer da ferramenta o centro da ateno.

Resnick et al (1998, p. 2) compara a fluncia tecnolgica ao uso da fala. Para os autores, a habilidade de usar ferramentas tecnolgica equivale a falar frases comuns de uma lngua. Para a fluncia verdadeira em uma lngua, como Ingls ou Francs, necessrio articular ideias complexas ou contar uma histria envolvente, ou seja, fazer coisas com a lngua. Em anlogo, a fluncia tecnolgica envolve no somente usar ferramentas, mas tambm saber como construir algo significante com essas ferramentas. Papert (1997) ecoa o pensamento de Koschmann (1997)5 ao comparar o ensino de linguagem de programao ao Latim que fora ensinado nas escolas pela suposio de ser adequado para o desenvolvimento de habilidade cognitivas em geral. Para Papert, a linguagem de computao pode ter um papel similar em relao a uma gama extensa de rea de conhecimento. Tais comparaes so interessantes tendo em vista que Weiser (1991) considerou a escrita como a primeira tecnologia de informao: a habilidade de capturar uma representao simblica da linguagem falada para armazenamento em longo prazo libertou a informao dos limites da memria individual. Assim como a lngua considerada uma tecnologia invisvel, a computao tende a tornar-se um componente trivial na vida humana.

A tecnologia necessria para esta futura forma de informtica necessitaria ser barata e com baixo consumo de energia, possuir displays convenientes, rede com capacidade de conect-los e sistemas de software que implementam aplicaes ubquas (WEISER, 1991, p. 6). Pode-se ento inferir que as novas opes de display hoje disponveis, o aumento da velocidade de processadores, facilidades de bancos de dados comunicao em rede wireless e mobilidade, permitem vislumbrar a computao como invisvel ao usurio, incluindo as aplicaes no meio educacional.

5 Koschmann, T. Logo-as-Latin redux. The Journal of the Learning Sciences, 6, 409-415, 1997.


Acreditamos que possvel conceber a robtica educacional como uma ferramenta transparente, ou mesmo invisvel, de ensino e apropriao de conhecimento tecnolgico. A implantao crescente de laboratrios nas escolas deve ser acompanhada de uma concepo que privilegie a construo de artefatos pelos educandos e permita o exerccio de experincias com os equipamentos e tecnologia disponveis no futuro. Alm da presena de equipamentos, dever-se-ia levar em conta que aparelhos celulares esto disponveis inclusive comeam a ser descartados como sucata , e poderiam ser utilizados em experincias cientficas nas escolas.

Apresentamos aqui o desafio de prover ferramentas que permitam atingir as metas de trabalho sem que o material utilizado, a linguagem de programao e o equipamento de controle sejam o centro do processo de ensino e aprendizagem. O foco se expande dos artefatos para o humano.

Roteiro de trabalho para robtica educacional pervasivaA proposta aqui apresentada prima pelos aspectos de construo social da

tecnologia educacional. um projeto em desenvolvimento e parte de uma dissertao de mestrado do Programa de Ps-graduao em Tecnologia da Universidade Tecnolgica Federal do Paran. Visamos conceber um programa curricular de robtica que preocupe-se com a formao crtica e consciente do uso dos artefatos computacionais. Esperamos consolidar estudos na seara de Cincia, Tecnologia e Sociedade com autores como lvaro Vieira Pinto e Andrew Feenberg. Estes autores podem auxiliar uma compreenso mais profunda das implicaes e dos potenciais desdobramentos de uma robtica pervasiva na sociedade contempornea e auxiliar no desenvolvimento e a avaliao de mtodos, currculos e melhores prticas de ensino.

H necessidade de abordar os estudos em bricolagem de autores como Papert, Resnik e de centros reconhecidos de pesquisas na rea - destaca-se o Future Of Learning Group, MIT. Em seguida, computao pervasiva o tema a ser aprofundado em autores como Mark Weiser e em centros de pesquisas como o dinamarqus Center for Pervasive Computing6, o taiwans UbicompLab7, e os brasileiros UFSC Pervasive Computing Research Group8 e GMob Grupo de Sistemas de Computao Mvel Informtica/UFSM9.

Tambm buscar-se- o entendimento de como currculos que versam sobre robtica estruturam, principalmente, as questes de CTS e de assimilao dos objetos utilizados na construo de robs. Objetos miniaturizados, fechados, e softwares com licenas que no permitem abertura, aliados a um currculo desprovido da necessria reflexo sobre o sentido da tecnologia na vida social, podem induzir formao do consumidor e sedimentar a dependncia de ferramentas e tecnologias produzidas externamente.

importante evitar a alienao no uso da tecnologia, o pensamento determinista e o maravilhamento frente a recursos prontos e acabados (PINTO, 2005). Para isso, o trabalho objetiva:

a) Levantar a possvel contribuio do campo de CTS abordagem de tecnologia na educao e na formao dos professores;

6 http://www.pervasive.dk

7 http://mll.csie.ntu.edu.tw/

8 http://www.inf.ufsc.br/~rcampiol/pervasive_computing/

9 http://gmobserver02.inf.ufsm.br:8082/features.html


b) compreender a utilidade de softwares e equipamentos livres na construo prpria do saber do aluno, permitindo que (des)construir objetos robticos proporcione uma experincia educacional libertadora e formuladora de pensamento crtico, alm da inteno geral de formar o cidado com o conhecimento tecnolgico necessrio para a vida do porvir;

c) apontar melhorias no currculo de robtica educacional de forma a estimular o pensamento crtico, o uso de recursos livres e a fluncia tecnolgica, aqui representada pela transparncia de plataformas e linguagens;

d) conceber e compartilhar um ambiente de trabalho bsico que permita a liberdade e aprofundamento desejados por estudantes e professores.

Concluso Para uma concepo de robtica educacional pervasiva, o artigo aponta a

importncia das relaes entre Tecnologia e Sociedade para a educao como forma de promoo da igualdade desejada pelo pas. Especial ateno foi dada aos estudos de autores construcionistas e a experincia de robtica educacional no ensino pblico. Tambm foi proposto um roteiro de trabalho que abrange os principais componentes tericos da iniciativa. Com o reconhecimento dos elementos de computao pervasiva, bricolagem e construo social da tecnologia, ser possvel conceber a educao em robtica com ateno incorporao da computao nos artefatos e ambientes. Para isto, so necessrios esforos voltados a uma educao contempornea afinada com as tendncias em curso na informtica, como mobilidade, comunicao sem fio e sistemas distribudos.

RefernciasALENCAR, Anderson F. (2009) A Tecnologia na obra de lvaro Vieira Pinto e Paulo

Freire In: Software Livre, Cultura Hacker e Ecossistema da Colaborao. Disponvel em . Acesso em: 10 jul. 2010.

BRASIL. Parmetros curriculares nacionais: matemtica. Braslia: MEC/SEF, 1997a. 142p. Disponvel em . Acesso em: 07 jul. 2010.

______. Parmetros curriculares nacionais: cincias naturais. Secretaria de Educao Fundamental. Braslia: MEC/SEF, 1997b. 136p. Disponvel em . Acesso em: 07 jul. 2010.

______. Sociedade da Informao no Brasil: livro Verde. Braslia: MCT, 2000. CRIATIVIDADE NO NATAL. Bom Dia Paran. Curitiba, Rede Globo de Televiso,

14 de dezembro de 2009. Programa de TV. Disponvel em . Acesso em: 10 jul. 2010.

FEENBERG, Andrew (2010) A fbrica ou cidade: qual o modelo de educao a distncia via web? In: Neder, Ricardo T. (org.) Andrew Feenberg: racionalizao democrtica, poder e tecnologia. Pgs. 159-181. Braslia: Observatrio do Movimento pela Tecnologia Social na Amrica Latina/Centro de Desenvolvimento Sustentvel CDS. Ciclo de Conferncias Andrew Feenberg. Srie


Cadernos PRIMEIRA VERSO. A construo crtica da Tecnologia e Sustentabilidade. Vol. 1. Nmero 3.

GOGO BOARD. Verso 3.0. Massachusetts: MIT Media Lab, 2005.PAPERT, Seymour. A Critique of Technocentrism in Thinking About the School of the

Future. Publicado em M.I.T. Media Lab Espistemology and Learning Memo n 2, Setembro de 1990, baseado na palestra apresentada em Children in na Information Age: Opportunities for Creation, Inovattion and New Activities (Sofia, Bulgaria, Maio 1987). Disponvel em . Acesso em: 07 jul. 2010.

______. A mquina das crianas. Porto Alegre: Artemed, 2008.______. Why School Reform Is Impossible, The Journal of the Learning Science,

1997. Disponvel em . Acesso em: 11 jul. 2010.

_______, Harel, Idit. Situating Constructionism. Captulo do livro Construcionism, Ablex Publishing Corporation, 1991. Disponvel em . Acesso em: 11 jul. 2010.

PINTO, lvaro V. O conceito de tecnologia. Rio de Janeiro: Contraponto, 2005. v1.RESNICK, Mitchel. Technologies for Lifelong Kindergarten. Educational Technology

Research and Development, vol. 46, no. 4, 1998. Disponvel em < http://llk.media.mit.edu/papers/llk/index.html>. Acesso em: 09 jul. 2010.

______; Rusk, N.; Cooke, S. The computer Clubhouse: Technological Fluency in the Inner City. In High Technology and Low-Income Communities. MIT Press, 1998.

SANTOS, Wildson Luiz Pereira; MORTIMER, Eduardo Fleury (2002) Uma anlise de pressupostos tericos da abordagem C-T-S (Cincia Tecnologia Sociedade) no contexto da educao brasileira . ENSAIO Pesquisa em Educao em Cincias Volume 02 / Nmero 2 Dezembro 2002. pg 1-23.

SIPITAKIAT, Arnan; BLINKSTEIN, Paulo; CAVALLO, David. 'GoGo Board': Augmenting Programmable Bricks for Economically Challenged Audiences. In Proceedings from International Conference of the Learning Sciences, California, USA, junho: 481-488. Disponvel em . Acesso em: 09 jul. 2010.

SUPERLOGO Verso 3.0. Campinas: NIED, 2000. Disponvel em . Acesso em: 10 jul. 2010.

WEISER, Mark. The computer for the 21st Century. Scientific American, Setembro, 1991. Disponvel em < http://www.inf.ufsc.br/~rcampiol/pervasive_computing/ Artigos/The Computer for 21st Century.pdf>. Acesso em: 11 jul. 2010.

______ . The world is not a desktop. Perspective article for ACM Interactions, Novembro, 1993. Disponvel em . Acesso em: 11 jul. 2010.


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Robotica Educacional Pervasiva - Proceedings II WRE