Research on Biomedical Engineering
/doi/10.4322/rbeb.2011.009
Research on Biomedical Engineering
Original Article

Integração da interface phantom ao sistema tutor inteligente para o ambiente de simulação médica

Integration of the phantom interface on intelligent tutorial system for the medical simulation environment

Melo, Jairo Simão Santana; Brasil, Lourdes Mattos; Panerai, Carlos Eduardo Balbuena; Silva, Ana Paula Bernardi da

Resumo

O presente trabalho aborda e analisa o uso da Realidade Virtual (RV) em Sistemas Tutores Inteligentes (STI), buscando evidenciar a cooperação entre as duas áreas. Neste sentido, as teorias de Inteligência Artificial (IA) contribuíram para a estruturação de ambientes interativos de ensino com as melhores práticas de STI e RV, entre elas: facilidade de acesso, individualização do ensino, conteúdo lapidado, modelado e selecionado, um ambiente imersivo, interativo, intuitivo, destacando a integração do robô Phantom ao ambiente 3D e o seu relacionamento com a ontologia do projeto. Um estudo de caso foi realizado na área de anatomia ósseocraniana para cursos de graduação na área da saúde. O processo de validação do protótipo e da arquitetura proposta teve apoio de professores e um grupo de 120 estudantes da área da saúde da UCB e da UnB. Como os cursos eram de características distintas, dividiu-se a validação em dois grupos com propósitos qualificados. O grupo A ficou responsável pela validação da arquitetura/tecnologia formado pelos estudantes de medicina do 1° semestre da disciplina de anatomia de ambas as instituições. O grupo B foi utilizado para a validação do conceito/conteúdo e formado por estudantes de enfermagem e biomedicina também do 1° semestre da disciplina de anatomia, sendo que esses estavam sob a responsabilidade do mesmo professor e tiveram a mesma forma de avaliação. Os estudantes de biomedicina tiveram acesso ao sistema, enquanto que os de enfermagem tiveram apenas o ensino convencional, sem acesso ao ASM. O objetivo foi verificar se a utilização do ASM como foi implementado contribuiu para o ensino da anatomia humana. O processo de aprendizado foi alocado no trabalho como uma possibilidade de expansão da arquitetura e evolução desse trabalho, acrescentando uma rede neural artificial entre a interação do estudante e o tipo de conteúdo a ser solicitado da ontologia. Portanto, através de um questionário on-line realizado com o apoio de um especialista da área de saúde, o ASM teve resultados satisfatórios.

Palavras-chave

Ontologia, Sistema tutor inteligente, Interfaces hápticas, Realidade virtual.

Abstract

The present study describes an analysis of the use of Virtual Reality (VR) in Intelligent Tutorial Systems (ITS), aiming to show the cooperation between the two areas. Consequently, Artificial Intelligence (AI) theories contributed to the structuring of interactive teaching environments with the best ITS and VR practices, among these: easy access, individualized teaching, refined, modeled and selected content, an intuitive, immersive, interactive environment, particularly the integration of the Phantom robot in a 3D environment and its relationship to the ontology of the project. A case study was completed for undergraduates majoring in health, in the area of cranial-skeletal anatomy. The prototype and proposed architecture validation process was supported by professors and a group of 120 students from UCB and UnB in the area of health. As the majors had distinct characteristics, the validation was divided into two groups with qualified proposals. Group A was responsible for the validation of the architecture/technology and consisted of the medical students in their 1st semester of anatomy from both of the institutions. Group B was used for the validation of concept/content and consisted of students in nursing, and biomedicine, also in their 1st semester of anatomy, under the supervision of the same professor, and undergoing the same evaluation process. The students in biomedicine had access to the system, while the nursing students had conventional teaching methods, without access to the Medical Simulation Platform (MSP). The objective was to verify if the use of the MSP, as it was implemented, contributed to the teaching of human anatomy. The learning process was allocated in the work as a possibility of expansion of the architecture and evolution of this work, adding an artificial neural network between the interaction of the student and the type of content to be solicited from the ontology. Through an on-line questionnaire, administered with the help of a health expert, the MSP presented satisfactory results. Keywords Ontology, Intelligent tutoring systems, Haptic devices, Virtual reality.

Keywords

Ontology, Intelligent tutoring systems, Haptic devices, Virtual reality.
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