Estratégia de Suporte à Solução Cooperativa de Problemas

Antônio Rodrigo Delepiane de Vit - arodrigo@inf.ufrgs.br

Liane Margarida Rockenbach Tarouco - liane@penta.ufrgs.br

 

Curso de Pós-Graduação em Ciência da Computação

Instituto de Informática

Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Resumo

O presente trabalho avalia o projeto e a implementação de um sistema capaz de automatizar o agrupamento de idéias com foco ou temas comuns, através de uma interface WWW, objetivando a facilitação da exposição e da comunicação entre grupos de usuários e o mediador responsável pelo controle das reuniões destes grupos.

Palavras chave: CSCW, PBL, Trabalho Cooperativo, Gerência de Redes

Abstract

 

1 Introdução

O trabalho cooperativo toma a cada dia maior importância e significado nas organizações. A explosão de informações e o grau de especialização necessário no cenário de alto desenvolvimento tecnológico atual, tornam praticamente impossível que alguém detenha todo o conhecimento necessário para resolver problemas e dar continuidade ao processo decisório em qualquer área.

Os principais benefícios obtidos em uma organização em uso pelo trabalho em grupo são os seguintes:

Em função das vantagens do trabalho em grupo e da dificuldade encontrada na coordenação e no gerenciamento das atividades numa organização, tem surgido diversas ferramentas de apoio ao trabalho cooperativo, tais como Sistemas de Apoio à Decisão em Grupo, sistemas de apoio que oferecem suporte na análise de problemas (semi ou não estruturados) e no processo decisório com vistas a apoiar o trabalho cooperativo com o intuito de alcançar objetivos em comum. Os integrantes do grupo podem ser estruturados por especialidade ou por distribuição geográfica.

Para apoiar atividades onde os especialistas podem estar potencialmente dispersos, sistemas de suporte à solução cooperativa de problemas são altamente necessários e desejáveis.

As empresas buscam, nas estratégias de colaboração, um subsídio para o aumento da qualidade das informações que disponibilizam. É através destas ferramentas que torna-se possível a criação de bases de dados que permitam a observação de detalhes importantes à competitividade de uma organização. Também procura-se por uma redução nos custos associados a produção e ao gerenciamento, visto que, reuniões virtuais, podem significar uma economia substancial de tempo e recursos financeiros, além de prover uma melhor gestão dos recursos humanos envolvidos nestas atividades.

O presente trabalho buscou identificar soluções e possíveis ferramentas que permitam a administração e a análise do trabalho cooperativo entre membros de equipes dispostos em pontos geográficos diferentes e que disponham de plataformas de hardware e software básico heterogêneas e não necessariamente compatíveis entre si. As características procuradas nestes sistemas são as que os tornem flexíveis e adequados para a coordenação de tarefas conjuntas. Neste sentido, foram analisados os principais resultados nas áreas de CSCW (Computer Supported Cooperative Work) e PBL (Problem-Based Learning) e os serviços tipicamente envolvidos, que utilizem a Internet.

O foco principal deste estudo é a definição de um modelo de Sistema que suporte a tomada de decisões em grupo na Internet e a implementação de um protótipo deste modelo, utilizando um módulo agrupador de documentos textuais, procurando agregar em uma proposta híbrida o potencial de múltiplas ferramentas síncronas e assíncronas de apoio ao trabalho cooperativo.

Para que se possa usufruir dos benefícios oferecidos pelos métodos de suporte ao trabalho cooperativo, enfocando-se aqueles disponibilizados pela Internet, deve-se considerar o entendimento básico de alguns de seus conceitos fundamentais. É o que discorre-se no próximo item.

2 Suporte ao trabalho cooperativo

Schmidt [SCH 89] descreve três formas de cooperação humana:

O trabalho cooperativo apresenta-se como uma forma de solucionar problemas através da divisão destes em partes que possam ser resolvidas por grupos, cujo objetivo é diminuir o tempo e os custos envolvidos através deste processo colaborativo.

A utilização de ferramentas computacionais por estas equipes de trabalho é fundamental. O computador fomenta uma forma prática e indispensável de aumentar o desempenho dos indivíduos envolvidos nestas tarefas.

Schmidt também descreve quatro modos, ou modos nos quais as pessoas podem cooperar:

No presente trabalho, a ênfase da investigação foi para o modo de cooperação distante, com possibilidade de interação tanto síncrona quanto assíncrona pois os diferentes especialistas que participam da resolução de um problema, estão provavelmente separados no espaço mas podem estar trabalhando no mesmo momento ou em turnos diferentes.

No que tange ao nível de autonomia, o mais comum parece ser o trabalho distribuído mas também há necessidade de suporte ao trabalho coletivo simultâneo. Por exemplo, na tentativa de resolução de um problema por diferentes especialistas, cada um investiga um aspecto, de forma independente mas precisa em algum momento, reportar ao grupo seus resultados para realimentação e/ou correção de rumo.

No que tange ao grau de mediação também identifica-se a necessidade de suporte tanto para a cooperação direta quanto para a cooperação mediada. Quanto em atividade assíncrona no tempo, certamente a cooperação mediada é a mais adequada mas se houver necessidade de interação em tempo real para debate com vistas à ser alcançado consenso sobre a causa de algum problema, com maior rapidez, isto também deve ser viabilizado.

Conceitos básicos e ferramentas que apoiam diferentes estas modalidades de trabalho cooperativo serão analisadas a seguir.

2.1 CSCW: Computer Supported Cooperative Work

Para obter-se um bom aproveitamento do conceito da divisão de problemas e da utilização de ferramentas que apoiem esta estratégia, é necessária uma forma de coordenar o desenvolvimento de tais atividades. Para este fim, busca-se apoio na proposta CSCW. Pode-se definir CSCW como um conjunto de conceitos sobre o suporte a múltiplos indivíduos trabalhando juntos, com o auxílio de sistemas computacionais. O significado das palavras individuais no termo deve ser especialmente destacado. Não é um conceito facilmente definido, em parte devido ao fato de os limites do campo de atuação serem difíceis de circunscrever e uma definição principal não existir - visto esta definição poder chegar a um campo que cobre qualquer coisa que suporta a inserção de computadores para atividades nas quais mais de uma pessoa está envolvida [BAN 92].

Pode-se ainda optar pelas definições seguidas pela linha que aponta CSCW como os sistemas computacionais que dão suporte para possibilitar pessoas a interagir cooperativamente. O termo ainda pode ser utilizado para designar todas as pesquisas na área de trabalho cooperativo com suporte por computador, enquanto que o termo groupware pode ser utilizado para designar, em termos de hardware e software, os programas que oferecem apoio aos sistemas de teleconferências, sistemas de suporte à decisão, correio eletrônico, editores de texto colaborativo, etc.[DIE 96].

As várias formas existentes de trabalho cooperativo, segundo [BAN 92], e as distinções entre tais termos como trabalho cooperativo, trabalho colaborativo e grupo de trabalho não estão bem estabelecidas na comunidade CSCW. Porém, um grupo é definido como um conjunto relativamente fechado e fixo de pessoas compartilhando o mesmo objetivo e engajadas em uma direta e incessante comunicação. A noção de um objetivo compartilhado é obscura e dúbia. Os processos cooperativos de tomada de decisão em um grupo são muito diferentes dos que envolve a interação de múltiplos objetivos de escopo e natureza variados, assim como de diferentes heurísticas, estruturas conceituais, etc.

Para fins de simplificação, pode-se trabalhar com a idéia de que CSCW é o estudo de como as pessoas trabalham juntas utilizando tecnologia computacional. Tais aplicações incluem email, sistemas de aviso e de notificação, videoconferência, sistemas de chat, jogos interativos e aplicações compartilhadas em tempo real tais como escrita compartilhada.

2.2 PBL: Problem-Based Learning

Nos estudos tratados por [VIT 99a], observa-se que várias são as metodologias possíveis para buscar formas de treinamento e cooperação entre indivíduos.

Busca-se embasamento para a aplicação de propostas de treinamento e ensino com uma metodologia que propicie a descentralização da solução de problemas, principalmente quando não é possível dispor de um instrutor constantemente presente. Ao mesmo tempo procura-se acrescentar as vantagens percebidas na aplicação da solução cooperativa de problemas.

Ao contrário da instrução tradicional, a qual é freqüentemente conduzida na forma de leitura, a forma de ensinar em PBL normalmente ocorre dentro de pequenos grupos de discussão formados por estudantes orientados por um instrutor [LEW 98].

Devido à reduzida quantidade de informações diretas disponibilizadas em PBL, os estudantes assumem grande responsabilidade por seus próprios aprendizados. O papel do instrutor torna-se o de perito no assunto, guia de recursos e consultor das tarefas do grupo. Este arranjo promove processamento de informações em grupo em lugar de somente o compartilhamento de resultados. O papel do instrutor é o de encorajar a participação do estudante, prover a informação apropriada para manter os estudantes em seu rumo, evitar repetir os erros cometidos anteriormente e assumir o papel de estudante da mesma categoria.

A habilidade em resolver problemas é maior do que somente acumular conhecimentos e regras; é o desenvolvimento de estratégias cognitivas flexíveis que ajudem a analisar o inesperado em situações mal estruturadas para produzir soluções significativas. Embora muitos dos assuntos complexos atuais estejam dentro do universo de conhecimentos dos estudantes, a habilidade necessária para resolver estes problemas está freqüentemente fora da instrução. A resolução típica de problemas ensinada em escolas freqüentemente tende a ser situações específicas com parâmetros de problemas bem definidos com resultados predeterminados com uma resposta correta. Nestas situações, são freqüentes os procedimentos requeridos para resolver o problema que é o foco da instrução. Infelizmente, os estudantes orientados por este método não estão adequadamente preparados para encontrarem problemas em que necessitem transferir seu conhecimento para novos domínios, uma habilidade requerida para a vivência em sociedade.

Dentre as vantagens destacadas pelo PBL, a mais visível é a ênfase dada ao significado, não aos fatos. Considera-se que a maioria dos estudantes retém e utiliza pouco daquilo que é memorizado em sala de aula. E este é o método comumente utilizado nos programas tradicionais. PBL tenta quebrar este ciclo através do engajamento dos estudantes na estruturação de soluções para problemas reais que sejam relevantes e contextualizados. Substituindo-se leituras por grupos de discussão e pesquisa colaborativa, os estudantes tornam-se ativamente engajados na aprendizagem.

Como os estudantes procuram soluções para seus problemas de sala de aula, estes tendem a assumir o incremento de responsabilidade para o seu aprendizado. Estes estudantes utilizam recursos selecionados por si mesmos, como jornais, buscas on-line e outros recursos disponíveis em bibliotecas, sendo os livros textos mais freqüentemente acessados pelos primeiros em relação ao estudantes considerados tradicionais. Eles também mudam sua visão a respeito dos instrutores de uma origem de respostas aos testes para um possível recurso que auxilie na resolução de problemas relevantes. Juntos, estes processos e habilidades de aprendizagem ajudam os estudantes a tornarem-se mais competentes na busca de informações que os estudantes tradicionais.

Poucas pessoas na sociedade trabalham isoladamente. Devido à interação social ser um importante aspecto do trabalho, PBL incorpora times colaborativos na solução de problemas relevantes. Esta metodologia promove a integração de estudantes e equipes de trabalho aumentando assim as habilidades interpessoais dos estudantes através da dinâmica de grupo, da avaliação de estratégias e das formas de apresentar e defender idéias.

As mudanças necessárias à aplicação de PBL, todavia, não são consideradas de fácil aceitação. Conforme [LEW 98] as pessoas vêem as mudanças negativamente, como um trabalho adicional e não como um benefício adicional. Estas modificações são consideradas como uma mudança de experiência de vida e requerem um período de adaptação.

Esta transição não é considerada difícil somente para os instrutores, já que é também vista como uma grande mudança para os estudantes. PBL requer mais tempo disponível pelos estudantes e espera que estes sejam responsáveis e independentes para seus aprendizados. Considera-se que o sucesso deste paradigma irá depender de comunicação efetiva e orientação.

Também devem ser avaliados os custos envolvidos em tal proposta, visto que estes são considerados mais altos que os envolvidos nos métodos tradicionais, principalmente porque envolvem várias pequenas salas de estudo equipadas para o ensino, bem como número adequado de cópias de recursos de biblioteca disponíveis.

3 Soluções existentes

Percebe-se que, dentre os vários serviços disponíveis pela Internet para a solução cooperativa de problemas, poucos apresentam-se na forma de soluções integradas. Na maioria das vezes, o próprio usuário precisa descobrir meios de integrar tais serviços.

Destes, alguns apresentam características que somente servem aos propósitos de ensino, enquanto que outras propõem soluções para problemas mais genéricos.

Dentre as ferramentas analisadas, notou-se que, como características comuns, todas elas disponibilizam acesso a listas de discussões, salas de chat e algum tipo de serviço de email. A característica que mostrou-se mais destacada foi a utilização da rede Internet como meio de difusão.

3.1 A Ferramenta WebSaber

Bucando-se ferramentas que validem os paradigmas apresentados, considerou-se conveniente apresentar o ambiente WebSaber que, devido às suas características baseadas em resolução de problemas que englobem o enfoque visto anteriormente pela proposta de PBL, apresenta-se como convenientemente prático para a utilização em trabalhos cooperativos.

WebSaber [WEB 98] é um ambiente construído sobre a Internet voltado para a resolução cooperativa de problemas. O ambiente está organizado segundo um modelo de hipertexto e é apoiado em um editor cooperativo, um bloco de notas e em algumas ferramentas de comunicação e cooperação da Internet.

Considera-se, pelas descrições técnicas, o sistema adequado para as atividades relativas ao treinamento em gerência de rede, por apresentar características que propiciam o uso de técnicas cooperativas para a solução de problemas.

Dadas algumas dificuldades relacionadas a trabalho cooperativo, ou seja, a confiança mútua, a reciprocidade, a interação, a responsabilidade individual e o compartilhamento e socialização das informações entre alunos e tutores, a necessidade de segurança em ambientes distribuídos e a busca de eficiência na execução das atividades, o número ideal de participantes envolvidos na resolução de problemas gira em torno de 10/15 alunos.

A característica marcante do WebSaber é sua implementação baseada em reutilização de ferramentas disponíveis na Internet e em soluções encontradas pela equipe de desenvolvimento do Projeto AulaNet [WEB 98] , em andamento no Departamento de Informática da PUC-Rio (DI/PUC-Rio). O ambiente WebSaber, em web browser:

· Permite o acesso, através de script CGI, ao editor cooperativo NetMeeting e ao software de chat Conferencing Room;

· Reutiliza diversas soluções desenvolvidas e encontradas pela equipe Aulanet para acessar em web browser: lista de discussão e gerador de homepage dos participantes;

· Reutiliza as rotinas de programação desenvolvidas pela equipe AulaNet para implementar a agenda de chat;

· Põe à disposição de cada participante um bloco de notas individual, implementado como um formulário HTML e acessado por senha individual.

O ambiente é composto de:

· Homepage: uma página de abertura, com links para ajuda e os locais de Websaber: Hall, SittingRoom e WorkRoom e para textos selecionados sobre o ambiente;

· Hall: página com formulário HTML apresentando a relação de problemas disponíveis;

· SittingRoom: página HTML com links para:

· cadastro de participantes, gerando as homepages dos participantes;

· bloco de notas (formulário HTML);

· agenda para sessões de chat com apoio de Conferencing Room;

· lista de discussões;

· cronograma de atividades.

· WorkRoom: página HTML com links para:

· NetMeeting (editor cooperativo);

· sessões de chat com apoio de Conferencing Room;

· lista de discussões;

· bloco de notas: formulário HTML acessado por senha individual.

· Ajuda: páginas HTML com dupla função: explicar aos usuários sobre a utilização do ambiente e fornecer sugestões de atividades educacionais ao tutor.

Um protótipo operacional do ambiente WebSaber foi implementado, incorporando todas as suas funcionalidades. Este protótipo estará, em breve, disponível em http://www.les.inf.puc-rio.br/~wsaber/ [WEB 98].

3.2 A Ferramenta TANGO Interactive

Buscando-se uma estratégia para o suporte à solução cooperativa de problemas, procurou-se por uma ferramenta que pudesse agregar os conceitos já ilustrados anteriormente neste trabalho e que fossem conjugados a uma interface de fácil entendimento e utilização, com exigências simplórias de plataforma e recursos computacionais.

Considerou-se conveniente apresentar o ambiente TANGO Interactive que, devido às suas características baseadas na independência de plataforma de hardware e software, mostra-se convenientemente prático para a utilização em CSCW.

Seguindo-se as medidas indicadas em [TAN 98] e também aquelas conseguidas através de avaliações práticas, constatou-se que o sistema TANGO Interactive é uma ferramenta de colaboração para a web. O sistema estende as capacidades dos web browsers, permitindo uma completa interatividade, rica em recursos multimídia e que também oferece um ambiente colaborativo multi-usuário.

Figura 3.1: O Sistema Tango Interactive

O sistema é escrito em Java. Seus módulos são usualmente implementados como applets que interagem umas com as outras e podem controlar o comportamento umas das outras. A interação das applets em TANGO vai muito mais além da comunicação trivial entre algumas applets em uma página HTML. Applets TANGO podem vir de espaços de nomes completamente diferentes. Não há exigência de que diferentes instâncias da mesma applet venham do mesmo servidor HTTP.

As applets podem ser carregadas quando necessárias e descarregadas a qualquer momento, assegurando que o sistema seja leve e ágil. TANGO Interactive é o primeiro e, aparentemente, o único sistema que implementa esta arquitetura muito flexível e poderosa.

Foi utilizada a seguinte plataforma de hardware e software para testes:

· Servidor: Software: Windows NT 4.0 e TANGO Interactive Server - Hardware: Pentium 200 MHz;

· Cliente: Software: Windows 95 e TANGO Interactive Client 1.0 - Hardware: Pentium 200 MHz;

· Rede: Ethernet - TCP/IP.

Dentre as principais características do produto analisado, pode-se destacar a sua facilidade de instalação, manutenção e utilização.

Para a utilização como ferramenta em gerência de redes, o software oferece suporte para conferências baseadas em chats e que também requeiram recursos de áudio e vídeo, características que são essenciais para treinamentos de equipes de suporte e usuários.

A tomada de decisões através do conceito de Sistemas de Apoio à Decisão não é disponibilizada, entretanto, ferramentas de menor complexidade permitem a colaboração entre comunidades técnicas para a solução de problemas.

3.3 Interloq

Interloq é um programa gráfico de comunicação que suporta aprendizado cooperativo e solução de problemas através de debates, análise de idéias, revisão e correção de informações. É dirigido para pessoas de todas as idades, cujo interesse esteja em formular e organizar novas idéias sob a forma de discussões. Pode-se citar como exemplo professores organizando uma aula em que os alunos constroem o próprio aprendizado. Também pode ser utilizado em empresas no apoio à tomada de decisões.

 

Figura 3.2: O Sistema Interloq

Conferências são o modo pelo qual este software trabalha. Uma conferência é uma coleção de notas envolvendo um mesmo tópico. Com isso, à medida que novas idéias vão surgindo, elas já vão sendo automaticamente organizadas conforme seu conteúdo.

Para criar uma nova conferência é necessário o estabelecimento de uma categoria e de um título que resuma o que será abordado. Existem quatro tipos de roteiros previamente planejados:

Na janela de conferência, inicialmente em branco, basta clicar com o mouse e estas quatro opções aparecerão. Escolhendo a opção desejada, uma nova janela surge para que a idéia principal da conferência possa ser lançada. A partir deste momento os outros participantes podem dar suas opiniões.

Há vários tipos possíveis de respostas e comentários dentro de uma discussão. As notas relacionadas passam a ser ligadas por uma seta indicando que idéia complementa a outra e vice-versa. Pode-se também abrir uma conferência já existente.

Podemos visualizar conferências como árvores ou em forma de lista de notas que podem ser organizadas por tipo, autor, data e tamanho. Quando a lista é organizada por tipo ela é mostrada na tela de forma indentada, ou seja, a idéia principal está mais à esquerda, enquanto as respostas vão sendo deslocadas para a direita. Já por autor, data e tamanho, as idéias são diferenciadas através de um esquema de cores que facilita a visualização e diferenciação das notas. Por exemplo: notas de mesmo autor são mostradas com a mesma coloração.

É importante salientar que as notas também se diferenciam de modo a permitir que nenhuma fique sem ser lida. É possível que se criem links para páginas que estejam relacionadas com o assunto da discussão.

Por oferecer todos estes recursos, o Interloq é uma ferramenta bastante adequada já que organiza as informações de forma inteligente, obedecendo a um padrão específico. As idéias vão tomando seus próprios caminhos conforme cada participante aborda uma determinada nota. Com isso, cada vez que uma nota é inserida na árvore de discussão a idéia principal vai se tornando mais aprimorada do que inicialmente foi proposta. Algumas vezes, idéias que não são diretamente relacionadas à principal podem surgir e redirecionar o rumo da conferência. Mesmo assim, complementa a discussão e abre a possibilidade de continuar por este novo caminho.

O processo de tomada de decisão dentro de uma conferência não é um evento com tempo determinado e número mínimo de notas. Também é necessário ressaltar que existem múltiplos caminhos que podem levar a uma decisão ou outra, sem contar que às vezes existem problemas difíceis de resolver que exigem um pouco mais de discussão. Talvez o mais difícil, na verdade, seja escolher qual dos rumos propostos pode levar a uma tomada de decisão. A necessidade de gerenciar as informações que vão sendo alteradas, faz com que o Interloq torne-se uma ferramenta de grande valia.

3.4 SAACI

Baseando-se nos trabalhos de [OTS 98], observa-se que a principal contribuição do modelo proposto é integrar, em um único sistema, as principais funcionalidades julgadas necessárias para o apoio à aprendizagem colaborativa através de redes de computadores, que são:

· Comunicação: a comunicação entre os participantes é organizada em sessões, fóruns de discussões e conversas informais;

· Tomada de decisão: para facilitar a tomada de decisões, o modelo proposto prevê a criação de uma ferramenta de votação que possibilita o cadastro de propostas a serem votadas, a votação destas, a contagem dos votos e a divulgação dos resultados;

· Coordenação: a coordenação das atividades do grupo é dividida em duas etapas: o planejamento e o acompanhamento das atividades planejadas. Na fase de planejamento o grupo necessita discutir sobre a definição de metas, prazos e a divisão e distribuição das tarefas. Esta fase é executada através de sessões de reuniões do grupo destinadas a este fim. Quando o grupo chega a um acordo sobre a divisão e distribuição de tarefas, todas as definições sobre as tarefas (data, hora inicial e final e a descrição da atividade) de cada participante devem ser registradas na agenda do grupo;

· Percepção: no suporte à percepção a proposta preocupou-se em prover formas de percepção que possibilitassem tanto a detecção da presença de cada participante e suas últimas ações como também a percepção de ações passadas do grupo;

· Compartilhamento: para possibilitar a formação do que [OTS 98] chama de uma "memória organizacional do grupo", o SAACI possui uma base de dados onde são armazenadas todas as informações necessárias sobre o grupo. A cada atividade do grupo procura-se registrar os principais resultados, o que é de grande importância para a orientação do desenvolvimento das atividades futuras. Dessa forma, são registradas as atas de sessões, dúvidas de conferências passadas, documentos e anotações do grupo, os bookmarks registrados durante a navegação de participantes do grupo pela Web, além das ações e agenda do grupo;

· Construção de conhecimentos: o processo de construção de conhecimentos dá-se principalmente durante a comunicação entre os participantes do grupo e durante a "navegação" do aluno pelas páginas da Web;

· Representação dos conhecimentos: a representação dos conhecimentos é suportada através da autoria e anotação colaborativa de hiperdocumentos. Cada participante fica responsável pela autoria de um documento ou partes de um documento, que após concluído deve ser lido e analisado pelos demais participantes, os quais também podem representar seus conhecimentos através da anotação de sugestões e observações ao documento;

· Avaliação colaborativa: nos programas de aprendizagem colaborativa é bastante comum que cada participante tenha de avalizar a participação dos demais e a qualidade do produto resultante do trabalho destes. A avaliação de todo o processo de colaboração pode ser realizado através da constante observação das ações dos participantes do grupo e da realização de reuniões com a finalidade de discutir esta questão. É possível também a avaliação dos documentos criados pelos participantes do grupo, que representam o produto do trabalho destes. A avaliação dos documentos é realizada através de anotações contendo sugestões e críticas a estes.

A implementação do protótipo SAACI foi realizada utilizando-se a linguagem HTML, scripts CGI, a linguagem Javascript e o banco de dados MiniSQL 2.0. Todas estas referências podem ser encontradas em [OTS 98], que considera que, através da implementação do protótipo foi possível a confirmação da viabilidade do uso do WWW como base para a implementação de um sistema de apoio à aprendizagem colaborativa.

4 Proposta de um sistema para apoio ao trabalho cooperativo em Educação a Distância (EAD)

Buscou-se embasamento teórico nos trabalhos de [BAR 99], cujo artigo, a partir deste ponto comentado, mostra que as aplicações para Internet, como WWW criam a possibilidade de desenvolvimento de plataformas colaborativas globais para suportar interações entre profissionais e acadêmicos em várias disciplinas. Considera-se que a utilização de web browsers revolucionou a forma de utilização da Internet e, segundo este autor, faz-se necessária a definição teórica para o desenvolvimento de aplicações colaborativas para esta mídia.

A ausência de padrões proprietários na Internet torna-a um sistema aberto, onde usuários de qualquer lugar do mundo podem comunicar-se e interagir um com o outro sem a necessidade de possuir aplicações específicas ou proprietárias. Em virtude da habilidade de ligação de recursos de informação de qualquer posição geográfica global, a Web é considerada como um passo revolucionário na direção da disseminação de informações e interações ao redor do mundo.

Apesar deste extraordinário potencial, o autor prevê um sério problema de excesso de informações (Web "infoglut") em um futuro próximo quando da ausência de uma fundamentação conceitual compartilhada para a organização das informações na Web. Além disso, para a WWW tornar-se um fórum eletrônico para interação produtiva entre pesquisadores e profissionais de várias disciplinas, o autor considera a necessidade de existir capacidades interativas integradas com repositórios de informação distribuídos sobre a Internet.

De acordo com esta visão, um sistema colaborativo (que é denominado Collaboratory) provê uma plataforma eletrônica aberta para grupos ou indivíduos com interesses comuns para a eficiente troca, disseminação e criação de assuntos, idéias e conhecimentos. Ao contrário de uma aplicação ou sistema proprietário, que provê somente algumas escolhas customizadas para os usuários através de interfaces limitadas, um sistema aberto como a Internet provê uma grande faixa de escolhas, as quais requerem uma cuidadosa consideração por parte dos desenvolvedores.

Na análise do texto deste autor, o primeiro tópico que considera-se essencial para a fundamentação deste trabalho é o que discorre sobre o gerenciamento de interação, pois define-se que os sistemas colaborativos devem prover mecanismos para gerenciar interações de forma ordenada. Para fins de exemplificação, ilustra-se que, se um artigo é posto em discussão e se os usuários fazem comentários e sugestões, suas introduções serão menos significativas na ausência de uma maneira de organizar tais interações. Entretanto, se os comentários puderem ser organizados de acordo com suas posições em relação ao tema central e a metodologia de trabalho, um novo usuário irá achar relativamente fácil saber o que os outros pensam a respeito de tal artigo. Da mesma forma, o próprio objeto da discussão deve ser escrito de uma forma estruturada, de forma que os autores deixem claras as suas posições referentes ao assunto e prevejam um suporte analítico ou empírico para isto. Sem estes mecanismos para a gerência das discussões e argumentações, pode ser impossível obter-se os melhores resultados que um sistema colaborativo pode oferecer.

É também importante a capacidade presente no sistema colaborativo de ligar assuntos e idéias relativas à discussão. Conforme cresce o número de discussões, esta característica permitirá que o usuário possa enfocar uma discussão para examinar conteúdos e pontos de vista que tenham sido expressos em determinado tópico. Isto determina que um ambiente composto por uma base de dados seja invocada e possa unir as discussões relacionadas, além de dinamicamente reoganiza-las como links baseados em certos critérios semânticos. Nota-se que estas ligações envolvem a criação automática de links entre tópicos ou assuntos de discussão baseados em sistemas de regras específicas. Isto é diferente de usuários de sistemas colaborativos fazendo combinações de links dentro de seus documentos ou mensagens.

O segundo tópico que considera-se essencial para este trabalho é o que exemplifica os benefícios de agregar várias características colaborativas em um mesmo sistema.

A possibilidade de ligar dinamicamente uma fonte de informações para dar suporte a um assunto ou a um modelo proposto é a característica chave de uma interação culta e construtiva. Ilustra-se para fins de exemplo que, em uma discussão a respeito do valor empresarial da Tecnologia de Informação (IT - Information Tecnology), alguém que toma a posição referente a medida de problemas que conduzem ao paradoxo de produtividade em IT poderia criar um link para um ou mais artigos relevantes a seus comentários. Enquanto a Web permite links de hipertextos, por si só não possibilita uma plataforma para comunicação síncrona e assíncrona. Os benefícios de se possuir a plataforma e as capacidades de criação de links juntas em uma só ferramenta é maior que a soma de valores derivadas de se possuir duas sistemas, um com capacidade de criar links e outro com capacidade de gerenciamento de fóruns.

O segundo exemplo ilustrativo fala de sistemas colaborativos que suportam multimídia mas não possuem uma característica interativa, como por exemplo, capacidades de comunicação síncrona ou assíncrona. Tais sistemas são considerados menos úteis ao usuário do que um que suporte ambas as características. Considera-se uma página Web tradicional, a qual possui capacidades multimídia mas não suporta interações com newsgroups. De outro lado, aos newsgroups faltam as capacidades multimídia de aplicações baseadas na Web. Os benefícios de se possuir ambas as características são bem maiores do ponto de vista do usuário.

Como forma de sumarizar suas teorias, o autor fala que, para entender o custo envolvido na complementaridade, é teoricamente possível possuir todas ou a principais características utilizadas na Internet de maneira isolada. Como exemplo, cita que sites Web possuem um grande volume de informações relevantes sobre virtualmente qualquer assunto. A Web também suporta documentos multimídia. As BBS's permitem interações assíncronas em uma base global, assim como os IRC's provêem possibilidades de comunicação síncrona. Porém, da perspectiva de um usuário, torna-se tedioso o uso de uma aplicação para localizar um documento e de outra para postá-lo. Em outras palavras, o custo de tempo e esforço serão bem maiores para usar aplicações separadas para cada uma destas interações. Por outro lado, possuindo-se todas estas capacidades em um único sistema pode reduzir significativamente o tempo e o custo gastos pelo usuário no sistema colaborativo. Para especificar-se, o autor toma o caso de capacidades de organização e busca de informações. A posse destas duas características juntas reduzirá bem mais o custo para o usuário do que se utilizasse aplicações isoladas.

Desta forma conciliando-se a estas propostas de [BAR 99] e buscando-se desenvolver adiante as idéias de [SOU 94] e percebendo-se o espaço existente para a continuidade do trabalho desenvolvido, pretende-se implementar um sistema que, a partir de uma aula ou reunião virtual, possibilite realizar automaticamente o agrupamento de idéias com foco ou temas comuns, através da utilização de técnicas específicas, como por exemplo DELPHI, técnica que é baseada em questionários – envio pelo coordenador e resposta dos participantes [BUI 87, COR 91].

4.1 O modelo proposto

Pode-se interpretar e dividir o esquema proposto na Figura 4.1 - que será denominado ESCOP - segundo funções aproveitadas e funções novas. A partir do log gerado por ferramentas como Palace e CU-SeeMe em sessões de chat, o módulo denominado Filtro I separa tal documento (em formato texto puro) para arquivos de frases separadas onde, a primeira linha do arquivo de log denomina-se Frase1.txt, a segunda Frase2.txt e assim, sucessivamente. Tal processo torna-se necessário devido a convenções de funcionamento dos módulos seguintes, onde, dentre as funções aproveitadas, destacam-se os módulos I (PLN) e II (Eurekha) [VIT 99b].

Conforme observa-se, a função aproveitada, denominada módulo I (PLN), encontra-se fora de destaque em relação aos demais módulos do sistema. Isto porque tornou-se claro, após experimentos práticos com os trabalhos de [MAG 94] e [WIV 99], que tal processo tornou-se dispensável, sendo então, após justificada, realizada sua retirada, como módulo constituinte, da nova proposta.

Para o módulo II, aproveitam-se, integralmente, os trabalhos desenvolvidos por [WIV 99], onde, passados um conjunto de "n" frases, o software denominado Eurekha, realiza o agrupamento deste conjunto, de acordo com a similaridade entre as palavras que compõem cada frase. Neste trabalho, em nenhum momento realiza-se alguma etapa de pré-processamento de linguagem natural. Portanto, considera-se que os documentos já tenham sido corrigidos por um corretor ortográfico (tarefa que seria desempenhada pelo módulo I, mas, conforme observou-se, desnecessária). Além disso, é interessante que os textos tenham sofrido algum tipo de processamento de normalização de termos. Porém, estas etapas não são obrigatórias, segundo [WIV 99].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 4.1: O Modelo Proposto

A partir do módulo III, iniciam-se as chamadas funções novas. Neste ponto, a ferramenta Eurekha devolve como resultado de seu processamento as frases agrupadas na forma de clusters de frases similares, em um arquivo texto denominado "clusters.txt". A partir destes resultados, para cada cluster deve-se identificar as palavras mais freqüentes de cada frase, quando então, será determinada a "frase consolidadora", que sumariza as demais frases do cluster, que será então denominada Idéia. O símbolo "*" no modelo, impresso logo após a palavra Idéias, conforme a figura 4.26 é assim justificado.

O módulo IV é o responsável pela indexação das frases e idéias com as respectivos nomes de quem as que gerou, considerando-se este segmento importante para fins de organização local por parte do coordenador das reuniões.

O módulo V responde pela votação das idéias geradas nos módulos anteriores pelos participantes da reunião, através de um programa CGI ou compatível que é responsável pela contabilidade dos votos dos usuários. A partir deste ponto, o módulo VI, em conjunto com o Filtro II, tornam-se responsáveis pela edição de uma página HTML com os resultados desta fase da reunião virtual, vindos do módulo anterior.

Como caracterização do sistema, buscou-se obter uma ferramenta que venha a ser utilizada na prática de reuniões à distância, com seu escopo abrangendo áreas de EAD e trabalhos em grupo como Gerência de Redes de computadores. Também desejou-se acrescentar um aumento de desempenho de processamento em relação às propostas anteriores, como por exemplo, a de [SOU 94].

5 Descrição da implementação

A partir do modelo proposto no item anterior foi possível a implementação do Sistema ESCOP (Estratégia de suporte à Solução Cooperativa de Problemas), que é um protótipo que provê as principais funcionalidades do modelo proposto. A implementação do ESCOP possibilitou a verificação da viabilidade da utilização do serviço WWW como base para a interação de um ambiente CSCW, através da utilização de recursos de programação para Web e da integração de ferramentas já existentes na Internet e também para o agrupamento de informações textuais. Através do ESCOP será possível também a realização da experimentação do modelo proposto.

5.1 Visão geral do sistema ESCOP

O ESCOP está dividido em sete módulos principais: Filtros I e II, Agrupador, Freqüência de Idéias, Indexador, Votador e Ordenador:

· Filtro I: recebe um arquivo de log de uma ferramenta qualquer de chat que apresente este recurso. Transforma cada linha deste arquivo em um novo arquivo texto, denominado frasei.txt, em um diretório especificado pelo coordenador da reunião;

· Agrupador: recebe os arquivos gerados pelo Filtro I e agrupa-os de acordo com sua similaridade, através de parâmetros definidos pelo coordenador e, ao final, gera um arquivo para exportação de dados denominado "Clusters.txt";

· Freqüência de Idéias: recebe um arquivo de clusters do módulo agrupador e, através de um algoritmo específico, determina a "frase consolidadora ou sumarizadora" de cada cluster, que vem a ser a chamada "idéia" daquele grupo de frases, que pode ser determinada pela frase que contém a maior quantidade de palavras mais freqüentes ao cluster;

· Indexador: recebe os resultados do módulo de Freqüência de Idéias e gera um arquivo que contém índices referentes ao aparecimento de que palavras em que frases e vice-versa, pois através deste recurso, o coordenador pode saber que palavra é mais freqüente e que frase contém mais destas palavras. Serve também para avaliar os resultados produzidos pelo algoritmo de consolidação de frases;

· Votador: é o responsável por gerar a página HTML com todas as idéias geradas e submetê-las ao usuário, que irá atribuir um peso ou voto àquela que considerar mais importante no escopo da discussão que segue-se e retornar este voto para o Sistema. Este é o módulo responsável pela interação entre o coordenador e o usuário através da Web;

· Ordenador: recebe um arquivo contendo os votos dos usuários participantes da discussão e ordena-os de acordo com os pesos a estes atribuídos. Desta forma são escolhidos os assuntos para a geração de um consenso entre os usuários;

· Filtro II: recebe um arquivo contendo os resultados do módulo Ordenador, ficando responsável por divulgar os resultados gerais da eleição aos usuários através de uma página HTML.

6 Ambiente de implementação

Para a implementação do sistema ESCOP, utilizou-se de várias linguagens e estratégias de programação de computadores, além de programas servidores de software para serviços específicos de HTTP e FTP:

· Linguagem C++ [WEI 93, PER 94] e scripts CGI [WEI 97], para a implementação de processos auxiliares na votação de idéias através de páginas Web. Este tipo de estrutura mostrou-se confiável, de fácil implementação e com poucas exigências computacionais para seu funcionamento;

· Apache Web Server [APA 99], como servidor HTTP, por ser utilizado por muitos servidores WWW, ser confiável, de fácil configuração e também exigir poucos recursos computacionais, além de estar disponível para a maioria dos sistemas operacionais utilizados;

· WAR FTP Daemon [WAR 99], como servidor FTP, por considerar-se mais simples a utilização de um software com estas característica a um SGBD, a exemplo do que propôs [SOU 94]. Considerou-se que a interação síncrona entre os usuários e o mediador da reunião dá-se através de uma ferramenta que suporte um chat, e a votação através de páginas Web, que devem retornar uma pequena quantidade de dados que podem ser manipulados de forma assíncrona pelo mediador, entre a geração de um ou outro resultado, não necessitando de uma estrutura mais complexa do que a que se propôs;

· Linguagem Delphi [OSI 97, LOY 96], para a construção dos módulos III, IV, V, VI, Filtro I e II, que podem ser observados no DFD da figura 4.26. Determinou-se a utilização desta linguagem por permitir um desenvolvimento muito rápido, orientação a objetos e interface gráfica para o ambiente Windows. A intenção inicial era a de desenvolver todo o sistema utilizando a linguagem C através de scripts CGI. Abandonou-se esta premissa ao perceber-se várias incompatibilidades na execução de programas em C via scripts CGI no ambiente Windows, quando da utilização do servidor HTTP Apache. Entre estas, observou-se que as system calls em C, não eram corretamente executadas, apesar da correta configuração do servidor HTTP e do próprio programa, o que acarretou sérios problemas na implementação; em uma versão do software para ambiente Linux, os problemas deram-se também com as system calls, que exigiam o userid de root ao sistema, o que representa uma séria falha de segurança para a proposta; como solução a este problema, optou-se então por desenvolver os módulos anteriormente citados em uma linguagem com suporte ao ambiente Windows e, para a interação entre o mediador e os usuários, optou-se por uma comunicação via páginas Web, com scripts HTML;

· Scripts HTML [SAV 97], por serem mais fáceis e de rápida construção se comparados a outras propostas para a geração de páginas Web.

A implementação e os testes da ferramenta ESCOP deram-se em um computador Pentium 200MHz, com 64 MB de memória RAM, 4GB de disco rígido e sob um sistema operacional Windows, o mesmo utilizado para fins de testes da ferramenta Eurekha. O tempo de processamento é limitado ao tamanho do arquivo de logs e da quantidade de frases a serem agrupadas, além da quantidade de classes de StopWords que são selecionadas para a ferramenta de agrupamento. Também influi no desempenho o limite entre o tamanho mínimo e máximo de clusters a serem inspecionados.

7 Conclusões

Com este trabalho, buscou-se apresentar e discorrer sobre os paradigmas que envolvem a solução cooperativa de problemas, cujo escopo envolve uma gama variada de aspectos, sendo neste caso considerados os trabalhos concentrados em groupware para EAD.

É sob este aspecto que considera-se de suma importância a aplicação de estratégias de suporte à solução cooperativa de problemas, como agente catalisador de informações que possam tornar práticas as atividades de EAD, através da correta utilização dos recursos humanos e da diminuição dos custos envolvidos no processo de treinamento e resolução de problemas.

A economia relativa ao desenvolvimento de trabalhos cooperativos, que envolvam recursos financeiros e humanos, pode ser avaliada pelas facilidades providas por tais métodos, que evitam deslocamentos físicos e aumentam o contato entre equipes de trabalho. Considera-se importante que os benefícios do groupware possam ser estendidos a todo o tipo de corporação que possua algum tipo de recurso computacional, visto ser este um impulsionador que demandará novos investimentos em recursos tecnológicos para tais fins, vindo a beneficiar todos os envolvidos em um processo, neste caso, EAD.

Dentre as ferramentas analisadas neste estudo, mostrou-se que a proposta WebSaber é indicada para treinamentos que aproveitem-se da metodologia PBL. A estrutura versátil apresentada pelo produto TANGO mostra-se adaptável às atividades desenvolvidas em uma sala de aula, finalizando com o sistema Interloq e SAACI, que são dirigidos a pessoas de todas as idades, cujo interesse esteja em formular e organizar novas idéias sob a forma de discussões.

Destas estratégias, nota-se a falta de condições que permitam a tomada de decisões a partir de uma base de dados constituída de pontos de vista técnicos que possam ser armazenados, depurados e mostrem-se conclusivos a um determinado problema prático. É este fato que determinou a proposta do Sistema ESCOP, aqui apresentado, desde o momento de sua fundamentação teórica, passando por sua especificação como modelo e culminando com a sua implementação como sistema de software.

Referência bibliográficas

 

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[VIT 99a]