Metodología de desarrollo de sistemas interactivos inteligentes de ayuda al aprendizaje de tareas procedimentales basados en realidad virtual y mixta

Resumen

En las áreas de la Realidad Virtual y de la Inteligencia Artificial educativa se desarrollan tecnologías que resultan de gran utilidad en muchos ámbitos de formación, Este trabajo de tesis ahonda en la combinación de tecnologías de ambas áreas con el objetivo de facilitar la construcción de Sistemas Interactivos Inteligentes de Ayuda al Aprendizaje (SI2A2) de tareas procedimentales. Se han estudiado las arquitecturas y prácticas más relevantes en el desarrollo de SI2A2 en diferentes dominios de aprendizaje. A partir de las conclusiones obtenidas, se ha analizado en profundidad la problemática a la que hay que dar respuesta para integrar de forma metodológica Sistemas Interactivos basados en Realidad Virtual y Mixta con Sistemas de Ayuda al Aprendizaje. Como resultado, se ha propuesto una Metodología y un Marco de Desarrollo de propósito general para facilitar la construcción de SI2A2 independientemente del dominio. La Metodología está compuesta por un metamodelo de integración que describe el proceso de comunicación entre un Sistema Interactivo y un Sistema de Ayuda al Aprendizaje en tres niveles: observación, interpretación y diagnóstico. Además, incluye el procedimiento de construcción de SI2A2, que se centra en particularizar cada nivel del metamodelo para el dominio de aprendizaje específico del SI2A2. Por último, el Marco de Desarrollo se encarga de hacer efectiva la comunicación entre los dos sistemas. La Metodología y el Marco de Desarrollo han sido validados en el dominio de los procesos de fabricación con máquina herramienta y en el de la conducción de vehículos profesionales. Se han realizado experimentos que demuestran su validez para construir SI2A2 independientemente del dominio de aprendizaje, mostrando características diferentes: dominios de actividad continua e instantánea; sistemas interactivos realistas y simplificados; y entornos autónomos y reactivos.