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dc.creatorCosta, Juliete Aparecida Ramos-
dc.date.accessioned2026-06-09T18:07:02Z-
dc.date.available2026-06-09T18:07:02Z-
dc.date.issued2025-12-17-
dc.identifier.citationCOSTA, Juliete Aparecida Ramos. Um framework apoiado por inteligência artificial para análise de aprendizagem autorregulada de estudantes em ambientes virtuais de aprendizagem. 2025. 179 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.730.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48745-
dc.description.abstractThe advancement of digital technologies has transformed teaching and learning processes, making Virtual Learning Environments and Intelligent Learning Environments central spaces for investigating student behavior. These environments generate large volumes of interaction data that enable the analysis of how students plan, monitor, and evaluate their study strategies, which are fundamental dimensions of self-regulated learning. However, transforming these records into valid, interpretable, and pedagogically meaningful indicators still represents a challenge for educational research. This thesis proposes and validates the EDM Framework, a methodological model grounded in Educational Data Mining, developed to identify and analyze self-regulated learning behaviors based on interaction data. The framework systematically organizes the stages of data collection, preprocessing, mining, and interpretation, integrating principles from educational psychology, with emphasis on Zimmerman’s self-regulated learning model, and unsupervised clustering techniques. Throughout the research, the K-Means, HDBSCAN, and Agglomerative Clustering algorithms were tested and compared across four articulated case studies, which evolved from a proof of concept to practical application in a real educational context. In the final case study, conducted in a real “Introduction to Python Language” course, both hierarchical (Agglomerative) and non-hierarchical (K-Means) clustering approaches were applied using a parsimonious two-cluster solution to detect low and high self-regulated learning profiles over the duration of the course. The results showed that students with higher levels of self-regulated learning exhibited more consistent engagement patterns with educational resources and achieved better academic performance. Statistically significant differences between the identified profiles were observed at multiple points throughout the course, reinforcing the consistency of the proposed approach. Overall, the findings confirm that it is possible to identify consistent evidence of self-regulated learning from interaction data in virtual learning environments, demonstrating the effectiveness of clustering algorithms in forming profiles aligned with the theoretical dimensions of self-regulated learning. This thesis contributes to the advancement of the state of the art by offering a methodological process that integrates theoretical foundations and computational procedures, supporting the development of more adaptive, personalized educational systems that are sensitive to students’ self-regulatory strategies.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Embargadopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectAmbientes Virtual de Aprendizagempt_BR
dc.subjectVirtual Learning Environmentspt_BR
dc.subjectInteligência Artificialpt_BR
dc.subjectArtificial Intelligencept_BR
dc.subjectMineração de Dados Educacionaispt_BR
dc.subjectEducational Data Miningpt_BR
dc.subjectAgrupamento de Dadospt_BR
dc.subjectData Clusteringpt_BR
dc.subjectAprendizagem Autorreguladapt_BR
dc.subjectSelf-Regulated Learningpt_BR
dc.titleUm framework apoiado por inteligência artificial para análise de aprendizagem autorregulada de estudantes em ambientes virtuais de aprendizagempt_BR
dc.title.alternativeAn aI-supported framework for analyzing students’ self-regulated learning in virtual learning environmentspt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.advisor-co1Araújo, Rafael Dias-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://lattes.cnpq.br/3067137114142725pt_BR
dc.contributor.advisor1Dorça, Fabiano Azevedo-
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/3944579737930998pt_BR
dc.contributor.referee1Cattelan, Renan Gonçalves-
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/3722586963728305pt_BR
dc.contributor.referee2Nascimento, Marcelo Zanchetta do-
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/5800175874658088pt_BR
dc.contributor.referee3Rodrigues, Rodrigo Lins-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/5512849006877767pt_BR
dc.contributor.referee4Harada, Elaine-
dc.contributor.referee4Latteshttps://lattes.cnpq.br/6553721651836761pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/1712581367716858pt_BR
dc.description.degreenameTese (Doutorado)pt_BR
dc.description.resumoO avanço das tecnologias digitais transformou os processos de ensino e aprendizagem, tornando os Ambientes Virtuais de Aprendizagem e os Ambientes Inteligentes de Aprendizagem espaços centrais para a investigação do comportamento estudantil. Esses ambientes geram grandes volumes de dados de interação que possibilitam analisar como os estudantes planejam, monitoram e avaliam suas estratégias de estudo, dimensões fundamentais da aprendizagem autorregulada. No entanto, transformar esses registros em indicadores válidos, interpretáveis e pedagogicamente significativos ainda representa um desafio para a pesquisa educacional. Esta tese propõe e valida o Framework EDM, um modelo metodológico fundamentado em Mineração de Dados Educacionais, desenvolvido para identificar e analisar comportamentos de aprendizagem autorregulada a partir de dados interacionais. O framework organiza de forma sistemática as etapas de coleta, pré-processamento, mineração e interpretação dos dados, integrando fundamentos da psicologia educacional, com ênfase no modelo de autorregulação de Zimmerman, e técnicas de agrupamento não supervisionado. Ao longo da pesquisa, foram testados e comparados os algoritmos K-Means, HDBSCAN e Agglomerative Clustering, aplicados em quatro estudos de caso articulados, que evoluíram de uma prova de conceito até a aplicação prática em um contexto educacional real. No estudo de caso final, realizado em um curso real de “Introdução à Linguagem Python”, foram aplicadas abordagens de clusterização hierárquica (Agglomerative) e não hierárquica (K-Means), com uma solução parcimoniosa de dois clusters para a detecção de perfis de baixa e alta autorregulação da aprendizagem ao longo do curso. Os resultados demonstraram que estudantes com maior nível de autorregulação apresentaram padrões mais consistentes de engajamento com os recursos educacionais e melhor desempenho acadêmico. Diferenças estatisticamente significativas entre os perfis identificados foram observadas em múltiplos momentos do curso, reforçando a consistência da abordagem proposta. De modo geral, os resultados confirmam que é possível identificar evidências consistentes de autorregulação da aprendizagem a partir de dados de interação em ambientes virtuais, evidenciando a eficácia dos algoritmos de agrupamento na formação de perfis coerentes com as dimensões teóricas da aprendizagem autorregulada. A tese contribui para o avanço do estado da arte ao oferecer um processo metodológico que integra fundamentos teóricos e procedimentos computacionais, apoiando o desenvolvimento de sistemas educacionais mais adaptativos, personalizados e sensíveis às estratégias autorregulatórias dos estudantes.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciência da Computaçãopt_BR
dc.sizeorduration179pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOpt_BR
dc.embargo.termsAlguns resultados da presente pesquisa encontram-se atualmente em processo de revisão para publicação em periódicos científicos nacionais e internacionais. Além disso, está previsto o início do processo de registro de software relacionado à ferramenta desenvolvida, bem como a elaboração de um artigo científico final detalhando seus aspectos metodológicos e aplicações. Dessa forma, o embargo do arquivo é solicitado temporariamente para resguardar a originalidade dos resultados e viabilizar os processos de publicação e registro intelectual.pt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.730pt_BR
dc.orcid.putcode217265389-
dc.crossref.doibatchida391df0b-1217-4c37-9c7d-7be9eb4ea6e4-
dc.subject.autorizadoComputaçãopt_BR
dc.subject.autorizadoInteligência artificialpt_BR
dc.subject.autorizadoAmbientes virtuaispt_BR
dc.description.embargo2027-12-17pt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 4. Educação de qualidade - Assegurar a educação inclusiva, e equitativa e de qualidade, e promover oportunidades de aprendizagem ao longo da vida para todos.pt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.pt_BR
Appears in Collections:TESE - Ciência da Computação

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