Educational data mining and learning analytics

novembro 21, 2016 § Deixe um comentário

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There’s a song by Leonard Cohen that states “everybody knows” and “that’s how it goes”. The same goes for the fact that the amount of data online activities generate is skyrocketing. This is true because more and more of our commerce, entertainment, and communication are occurring over the Internet and despite concerns about globalization and information accuracy, it’s a trend that is impossible to curb. Like a steamrolling, this data tsunami touches us all, so it’s more than natural that it also catches education. With analytics and data mining experiments in education starting to proliferating, sorting out fact from fiction and identifying research possibilities and practical applications becomes a necessity.

Educational data mining and learning analytics work based on assumption of patterns and prediction. Both disciplines are used to research and build models in several areas that influence online learning systems. The bottom-line here is if we can discern the pattern in the data and make sense of what is going on, we can predict what should come next and take the appropriate action. The business world name it insight and it’s the difference of make “big bucks” or be caught unprepared. So believe me, it’s valuable.

Data mining with educational purposes can be used basically in two big areas. One is user modelling, which encompasses what a learner knows, what a learner’s behavior and motivation are, what the user experience is like, and how satisfied users are with online learning. Well, the same kind of data used to model can be used to profile users. Profiling means grouping similar users into categories using salient characteristics. These categories then can be used to offer experiences to groups of users or to make recommendations individually and proceed adaptations to how an online learning system performs.

A little explanation it’s needed at this point: online learning systems refer to online courses or to learning software or interactive learning environments that use intelligent tutoring systems, virtual labs, or simulations. They may be offered through a learning or course management system and through a learning platform. When online learning systems use data to change in response to student performance, they become adaptive learning environments.

Increasing use of online learning offers some opportunities, such as to integrate assessment and learning and gather information in nearly real time, to improve future instruction. This process goes like this: as students work, the system captures their inputs, collecting evidence of activities, knowledge, and strategy used. Everything counts here, the information each student selects or inputs, the number of attempts the student makes, the allocation of time across parts of the process, and the number of hints and feedback given.

As students can benefit from detailed learning data, so the broader education community can thrive from an interconnected feedback system – such as what works better for a particular content and how to stimulate necessary skills like metacognition. As put by the U.S. Department of Education in a 2010 report (National Education Technology Plan – NETP, 2010a, p. 35): “The goal of creating an interconnected feedback system would be to ensure that key decisions about learning are informed by data and that data are aggregated and made accessible at all levels of the education system for continuous improvement”.

As it’s expected that these learning systems be able to exploit in detail  activity data from learners to recommend what the next activity should be, and also to predict how a particular student will perform in future learning activities, being able to connect the dots and produce insights presents itself as a necessity. It’s precisely here that enters data mining and learning analytics.

Understanding big data

Although using data to enhance decision processes is not new – they are used in what is known as business intelligence or analytics – it’s a relatively new approach concerning education. As their business counterparts, learning analyses can discern historical patterns and trends from data and create models that predict future trends and patterns and comprise applied techniques from computer science, mathematics, and statistics in order to extract usable information from very large datasets.

Usually, data are stored into a structured format, which are easy for computers to manipulate. However, the data gathered from learning platforms have a semantic structure that is difficult to discern computationally without human aid, hence is called unstructured data (e.g. texts or images). To analyze these events is required techniques that work with unstructured text and image data and data from multiple sources. When these data comprise a vast amount, we have the famous big data. It’s important to understand that big data does not have a fixed size, it’s a concept. As any given number assigned to define it would change as computing technology advances to handle more data, big data is defined relative to current capabilities.

Big data, educational data mining and learning analytics

The big amount of data snared from online behavior feeds algorithms and enables them to infer the users’ knowledge, intentions, and interests and to build models that can predict future behavior and interest. In order to achieve this goal data mining and analytics are applied as the fields of educational data mining and learning analytics. Although there is no hard distinction between these two, they have had different research histories and distinct research areas.

In general, educational data mining (also known as EDM) looks for new patterns in data and develops new algorithms and models, using statistics, artificial intelligence, and (of course) data mining to analyze the data collected during teaching and learning. Learning analytics, for instance, applies known predictive models in instructional systems, using different knowledge, such as information science, sociology and psychology, as well as statistics, AI, and data mining in order to influence educational practice.

Educational data mining

Diving a little bit into the subject, the need for understanding how students learn is the major force behind educational data mining. The suite of computational and psychological methods and research approaches supported by interactive learning methods and tools, such as intelligent tutoring systems, simulations, games, have opened up opportunities to collect and analyze student data and to discover patterns and trends in those data. Data mining algorithms help find variables that can be explored for modelling and by applying data mining methods that classify data and find relationships, these models can be used to change what students experience next or even to recommend outside academic assignments to support their learning.

An important feature of educational data is that they are hierarchical. All the data (from the answers, the sessions, the teachers, the classrooms, etc.) are nested inside one another. Grouping it by time, sequence, and context provide levels of information that can show the impact of the practice sessions length or the time spent to learning – as well as how concepts build on one another and how practice and tutoring should be ordered. Providing the right context to these information help to explain results and to know where the proposed instructional strategy works or not. The methods that have been important to stimulate developments in mining educational data are those related:

1) To prediction, for understanding what behaviors in an online learning environment, such as participation in discussion forums and taking practice tests, can be used to predict outcome such as which students might fail a class. It helps to develop models that provide insights that might help to better connect procedures or facts with the specific sequence and amount of practice items that best stimulate the learning. It also helps to forecast or understand student educational outcomes, such as success on posttests after tutoring.

2) To clustering, meaning to find data points that naturally group together and that can be used to split a full dataset into categories. Examples of clustering are grouping students based on their learning difficulties and interaction patterns, or grouping by similarity of recommending actions and resources.

3) To relationship, meaning discover relationships between variables in a dataset and encoding them as rules for later use. These techniques can be used to associate student activity (in a learning management system or discussion forums) with student grades, to associate content with user types to build recommendations for content that is likely to be interesting or even to make changes to teaching approaches. This latter area, called teaching analytics, is of growing importance and key to discover which pedagogical strategies lead to more effective or robust learning.

4) To distillation, which is a technique that involves depicting data in a way that enables humans to quickly identify or classify features of the data. This area of educational data mining improves machine learning models by allowing humans to identify patterns or features easier, such as student learning actions, student behaviors or collaboration among students.

5) To model discovery, which is a technique that involves using a validated model (developed through such methods as prediction or clustering) as a component in further analysis. Discovery with models supports discovery of relationships between student behaviors and student characteristics or contextual variables, analysis of research questions across a wide variety of contexts, and integration of psychometric modeling into machine learned models.

Learning Analytics

Learning analytics emphasizes measurement and data collection as activities necessary to undertake, understand, analyze and report data with educational purposes. Unlike educational data mining, learning analytics generally does not emphasize reducing learning into components but instead seeks to understand entire systems and to support human decision making. Draws on a broad array of academic disciplines, incorporating concepts from information science, computer science, sociology, statistics, psychology, and learning sciences.

The goal is to answer important questions that affect the way students learn and help us to understand the best way to improve organizational learning systems. Therefore, it emphasizes models that could answer questions such as:

  • When are students ready to move on to the next topic?
  • When is a student at risk for not completing a course?
  • What is the best next course for a given student?
  • What kind of help should be provide?

As a visual representation of analytics is critical to generate actionable analyses, the information is often represented as “dashboards” that show data in an easily digestible form. Although the methods used in learning analytics are draw from those used in educational data mining, it may employ additionally social network analysis (to determined student-to-student and student-to-teacher relationships and interactions that help to identify disconnected students, influencers, etc.) and social metadata to determine what a user is engaged with.

As content moves online and mobile devices for interacting with content enable a 24/7 access, understand what data reveal can lead to fundamental shifts in teaching and learning systems as a whole. Learners and educators at all levels can draw benefits from understanding the possibilities of the use of big data in education. Data mining and learning analytics are two powerful tools that can help shape the future of human learning.

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Big Brother Corporativo

agosto 17, 2016 § Deixe um comentário

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A empresa em que você trabalha te deu um smartphone. Você está dando uma checada nele quando percebe um daqueles e-mails do LinkedIn: “estas empresas estão procurando candidatos como você”. Apesar de não estar particularmente interessado(a) em algo, mas sempre aberto(a) a oportunidades – e um tanto quanto curioso(a) – você clica no link. Alguns minutos depois, seu chefe aparece na sua mesa e diz: “notamos que você tem passado mais tempo no LinkedIn ultimamente, vamos conversar a respeito da sua carreira e se está feliz conosco”?

É um cenário digno de big brother, mas não tão improvável. É sabido que o custo de se trocar um funcionário nunca é barato (nem o de mantê-lo), mas em muitos setores, o custo de se perder bons funcionários está incrivelmente maior por conta da natureza cada vez mais colaborativa dos postos de trabalho. Este é inclusive um dos efeitos colaterais do trabalho em equipe, quando se forma uma “bem azeitada”, não é nada trivial trocar um “jogador”. Desta forma, é até natural que empresas intensifiquem seus esforços em prever os riscos de algum funcionário “abandonar o barco”. As táticas usadas variam da pura e simples “espionagem” a análises de padrões de atividade em rede sociais.

Não quero entrar em discussões a respeito da moralidade da prática ou mesmo da sua legalidade. Em muitos sentidos, os dados gerados na internet ainda são (e talvez o sejam por muito tempo) como “águas internacionais” – pode-se até envolver algum tipo legislação para tentar regular sua utilização – mas é incrivelmente difícil garantir a sua efetiva aplicação. Sem contar ainda com os dados produzidos dentro de uma organização – que indiscutivelmente são dela. O ponto que gostaria de abordar gira em torno dos métodos e medidas que um número cada vez maior de empresas tem tomado para identificar os riscos de se perder um “colaborador”.

As principais razões têm-se mantido estáveis por anos: problemas com os chefes; falta de oportunidade de crescimento; um emprego mais desafiador ou melhor salário. Uma nova pesquisa, conduzida pela CEB – uma empresa de pesquisa tecnológica – com sede em Washington, decidiu focar sua análise não apenas no “por que”, mas também no “quando”. Segundo o diretor da empresa, Brian Kropp, o que estimula alguém a querer mudar de emprego é a comparação que a pessoa faz de como está em relação aos seus conhecidos ou então como deseja estar em determinado momento da vida. O interessa da CEB era saber quais momentos estimulavam a comparação.

Algumas descobertas não trazem muitas surpresas, “aniversários de empresa” (antigamente conhecido como “tempo de casa”) são momentos naturais para reflexões e o aumento de 6% a 9% na procura de novos empregos nesta época confirmam a crença. Momentos sem ligação direta com o trabalho também são incentivos para autoavaliações, como aniversários – principalmente de números redondos, como 40 ou 50 anos – aumento de 12% na procura. Encontros de turma (colégio, faculdade, etc.) também incentivam a busca por “novas oportunidades” (aumento de 16%).

Voltando ao monitoramento, a maior possibilidade de acesso à gigantesca quantidade de dados que produzimos diariamente (o cada vez mais famoso big data) e em especial ao que é conhecido como dark data – que de maneira similar à “matéria escura” da física, constitui a maior parte dos dados de qualquer organização e que quase nenhuma delas se interessava em conhecer – tem permitido identificar possíveis padrões de comportamento de funcionários que pensam em sair. O já citado e-mail LinkedIn é um exemplo. Outro comum é o monitoramento do crachá (conhecido como badge swipe), que verifica o uso do crachá para entrada e saída do prédio (ou da garagem) e identifica padrões que possam sugerir uma “escapada” para entrevista. Se parece exagero a princípio, saiba que algumas empresas, como a Jobrate, têm se especializado neste tipo de análise e prestam consultoria para inúmeras multinacionais. Grandes investidores também têm baseado suas estratégias de investimento levando em conta informações que sugerem mudanças em posições chave nas empresas as quais estão interessados.

Uma perspectiva bem tensa, não? Mas é preciso se lembrar que nem tudo deve ser encarado como “teoria da conspiração”. É claro que as informações podem ser usadas em relações de “mais valia” (esta tirei do fundo da cartola), afinal estamos lidando com seres-humanos, mas não é este o enfoque. Empresas como a Credit Suisse, usa suas informações para melhorar seu relacionamento com funcionários “insatisfeitos”. Como base nelas, por exemplo, avisa funcionários sobre vagas disponíveis em outros setores ou a respeito de oportunidades internas. Com isto, a empresa estima ter economizado de US$ 75 milhões a US$ 100 milhões em custos de recrutamento, seleção e treinamento, somente em 2014.

Ações preventivas para se manter um funcionário parecem ser um “melhor negócio” do que, por exemplo, esperar “a coisa acontecer” e fazer uma contraoferta. Os dados da CEB mostram que cerca de 50% dos funcionários que decidem ficar por conta de uma contraoferta, acabam saindo nos 12 meses seguintes. A maneira como as informações geradas por estas análises de dados está sendo utilizada atualmente, sugere que o big brother é invertido. Manter na casa ao invés de eliminar.

Fonte: pesquisa CEB, “The New Path Forward: Creating Compelling Careers for Employees and Organizations,”

Sobre dados

abril 14, 2016 § 1 comentário

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Passadas as definições estratégicas de um projeto de Data Analytics com viés educacional, é hora de pensar especificamente no seu “coração”, os dados. É preciso ter claro alguns pontos: qual informação se quer conhecer; quais conjuntos de dados expressam essa necessidade, como eles serão conseguidos e finalmente, como serão usados.

Vamos focar no primeiro ponto, o mais básico deles: qual é a informação que o projeto deve entregar? Para responder esta pergunta, é preciso refletir nos benefícios que se espera atingir com ele. Se quisermos melhorar o nível de aprendizagem, é necessário focar em obter informações que demonstrem o nível de retenção e os conhecimentos que geram mais dúvidas. As “mídias” em que este conteúdo é entregue, também podem ajudar bastante na análise posterior e definição da estratégia para melhorar a aprendizagem. Se o benefício que se deseja for outro, como por exemplo, desestimular o abandono, as informações geradas também mudam. Foca-se em tempo gasto em estudo, performance em exames, interação, dentre outros.

O importante é ter em mente que informação é dado contextualizado, se não se souber que informação se deseja, não há como saber que dado procurar. Daí o segundo ponto, definir os conjuntos de dados que expressam essa necessidade. Como já abordei alguns exemplos de dados associados a informações, vale focar em uma outra questão importante neste momento. Fora as informações já relacionadas como importantes, existem outras que possam emprestar contexto ou adicional valor à sua análise? É importante ter em mente esta resposta, porque ela pode acrescentar outros dados contextuais à análise.

O ponto seguinte gira em torno da definição – ou melhor – localização das fontes que contém esses conjuntos de dados. Banco de dados que contenham informações acadêmicas, disciplinares, acesso a sistemas online, rankings de performance, são tantas as fontes possíveis, que neste momento é possível que o projeto de Data Analytics se transforme em um projeto de Big Data Analytics. É aqui que se sentirá a importância de se ter “parado” antes para realizar a definição estratégica do projeto. Ela mantém claros o motivo e o objetivo que se quer alcançar, neste momento em que é fácil perder o “horizonte” do escopo.

Aqui também vale abordar o tópico, comumente chamado na área de análise de dados, de dark data. A definição mais aceita, diz que são os dados gerados durante as atividades regulares que não são usados. Similar à “matéria escura” da física, os dark data constituem a maior parte dos dados de qualquer organização. A Gartner, uma das maiores empresas de pesquisa e consultoria de TI do mundo, descobriu que boa parte das organizações usa apenas 15% dos dados que gera. O resto fica escondido em locais de difícil acesso ou localização, em sistemas legados ou em data stores. Não haveria problema, se não fosse o fato de já se estar pagando para armazenar todos esses dados, por que então não considerá-los?

Como os dados serão usados?

Para abordar o último ponto citado no início do texto, vale levar em consideração 5 elementos, que vão ditar o que precisa ser feito para cada conjunto de dados (ou big data, dependendo da evolução do projeto).

1) Preparar-se para o volume: é preciso ter em mente que quando se “trabalha” com dados, se “trabalha” com volume. É muito importante “classificar” seus dados, isto faz toda a diferença quando o volume começa a aumentar. Para fazer essa classificação, baseie seus dados em dimensões. Por exemplo, valor (gastos de manutenção do sistema, por aluno, por disciplina, etc.); uso (frequência de acesso, de presença, etc.); tamanho (gigabytes, terabytes); complexidade (dados relacionais, gerados por interação com máquinas, automáticos, etc.), tipos (vídeo, texto, imagem, etc.); permissão de acesso (usuário comum, administrador, desenvolvedor, etc.). Sei que cansa só de ler, imagine quando estiver disponível em alguma tela ou documento de análise. Dimensões ajudam a priorizar o que olhar e em que momento.

2) Levar em consideração a variedade: o aspecto mais desafiador da análise de dados é a imensidão de formatos e estruturas que devem ser conciliadas. É preciso integrar inúmeras fontes e manter “espaço” para integrar novas. Por exemplo, se em algum momento do projeto se quiser conhecer o impacto social das ações educacionais (é uma realidade caso se esteja usando algum financiamento de terceiros, como ONGs ou do próprio governo), estes novos dados terão que “conversar” com as fontes de dados já utilizadas (banco de dados relacionais, sistemas legados, mainframes com informações públicas, dentre outros). Considerar a variedade é essencial para ser assertivo.

3) Manusear com velocidade: a combinação de fluxo de dados em tempo real (os chamados real-time data streaming – que nada mais são do que os dados gerados pelos usuários durante o acesso) e os dados históricos (que já estão “guardados” em algum banco de dados) aumenta o “poder preditivo” da análise, portanto é interessante considerar no projeto tecnologias de streaming analytic e infraestrutura lógica para gerenciar estes dados com a velocidade necessária.

4) Garantir a veracidade: a melhor análise de dados feita não servirá para nada se as pessoas que receberem estas informações não confiarem na veracidade dos dados utilizados. Quanto mais dados houverem, mais importante se torna garantir a qualidade deles. A qualidade de um dado está ligada à sua “preparação”. Preparar um dado significa realizar sua curadoria e limpeza. Alguns tipos de dados, como os financeiros por exemplo, precisam ainda de certificação de veracidade ou de compliance, que geralmente são emitidos por institutos independentes ou agências governamentais. O ideal é criar categorias de dados, baseadas no nível de preparação, que pode variar de dados brutos à altamente cuidados. Deixe claro, em todos os momentos, para todos os envolvidos, o nível de preparação a que os seus dados foram submetidos.

5) Definir requisitos de conformidade: os diferentes conjuntos de dados usados “virão” com diferentes estipulações ou requisitos de segurança. Para cada um deles, deve-se pensar no custo (financeiro e de esforço) e nas maneiras para tornar os dados “anônimos”, com base em políticas de segurança ou confidencialidade. Para isto, é necessário entender quais são e onde estão os dados sensíveis, mantê-los seguramente criptografados e controlar o acesso a eles.

Para que um projeto de Data Analytics – de uma maneira geral e não apenas com viés educacional – se torne realidade e seja útil, é preciso torná-lo realístico. Os pontos que abordei neste texto ajudam nesse objetivo, considerá-los ao planejar e implementar pode ser a diferença entre não ir além do piloto – segundo a já citada Gartner, até 2017 60% dos projetos de Data e Big Data podem estar nesta situação – ou implementar com sucesso um sistema inteligente de análise de dados.

Bola de cristal

abril 1, 2016 § 2 Comentários

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De um ano para cá tenho desenvolvido um interesse crescente em métodos de análise e modelagem de dados, no que é comumente conhecido como Data Analytics. O que começou como um conhecimento para apoiar o trabalho que desenvolvo em avaliação de ações educacionais, se tornou rapidamente uma fonte de grande prazer pessoal. Conhecer técnicas de Data Analytics é como ter à disposição uma bola de cristal. Utiliza-se os próprios dados disponíveis para identificar seus padrões, promover análises variadas e prever “comportamentos”.

Uma das aplicações possíveis deste campo, embora não muito comumente usada, é na área educacional. Notas, resultados de testes, frequência de aulas, registros de disciplina e ferramentas de desenvolvimento profissional produzem dados que, colocados em certa perspectiva, geram informações valiosíssimas para o próprio sistema. Embora não seja um pré-requisito, o uso da tecnologia na geração e recuperação desses dados tem um papel fundamental na qualidade deles (traz mais acuidade), além de ser um grande incentivador para a integração da própria tecnologia para fins educacionais. Mais do que repositórios para materiais, aulas e atividades, ambientes virtuais são ferramentas de apoio e estímulo ao aprendizado e criam um sistema de comunicação para pais, professores e comunidade. Para a análise de dados, é ouro puro.

O uso de análise preditiva (uma das aplicações de Data Analytics) pode ser determinante, por exemplo, para identificar alunos em risco de não se formarem ou que tenham mais possibilidade de abandonarem os estudos. Uma atuação direcionada antes destes eventos ocorrerem faz toda a diferença na vida dessas pessoas.

Pode-se também “olhar” para além da frequência, dos aspectos disciplinares e das notas e “rastrear” como os estudantes interagem com os recursos de aprendizagem e como se envolvem com o conteúdo e enviar sugestões automáticas de uso para os professores ou para os próprios alunos.

O primeiro ponto nessa história – uso de Data Analytics com viés educacional – é definir as prioridades estratégicas de um sistema de gerenciamento e tecnologia aplicado à educação. Geralmente a intenção é “expandir” as paredes da sala de aula, promover a colaboração e “nutrir” a criatividade e a inovação em alunos e professores. Mas, estas palavras de “ordem” perdem completamente o sentido se não se tiver claramente definido como estes objetivos serão atingidos.

O segundo, é entender que habilidades deverão ser desenvolvidas em todos os usuários do sistema. É a partir delas que se definem as ferramentas a serem usadas (que nem precisam necessariamente serem “tecnológicas”). Com as ferramentas definidas, se consegue também entender como os dados serão “produzidos”.

O terceiro ponto é sistematizar a análise. O uso da tecnologia facilita, mas uma análise que traga informações relevantes atua basicamente “em cima” de requisitos e de critérios para avaliar ensino e aprendizagem, melhorar a comunicação, reforçar a ligação entre a escola e a casa do aluno e garantir a excelência operacional e analítica das práticas correntes do sistema escolar.

O quarto e último ponto é a tecnologia em si. Reflita nos pontos anteriores: a tecnologia é essencial para desenvolver algum deles? A resposta (como já deve ter percebido) é não. Mas, tê-la envolvida é mais ou menos como disputar uma corrida usando uma charrete ou uma Ferrari. Se conseguirá cruzar a “linha de chegada” com as duas, mas o tempo de uma será infinitamente diferente da outra.

E tempo, conta.

Agregar tecnologia à educação é uma questão de “mentalidade de crescimento” (no original, growth mindset). É a crença de que “qualidades” podem mudar e de que podemos desenvolver a nossa inteligência e habilidades. A definição geral de growth mindset pode ser dividida em vários conceitos, tais como a importância de cometer e consertar erros ou refletir sobre o próprio processo de aprendizagem, o que os une é o fato de serem fundamentais para “ensinar” uma pessoa a atuar em um mundo em que criatividade e pensamento inovador constituem ativos de extremo valor.

 

O software está devorando o mundo (?)

agosto 6, 2015 § 5 Comentários

Em 2011, o fundador da Netscape – alguém se lembra? Foi um dos primeiros navegadores da internet – Marc Andreessen cunhou a frase “software is eating the world” (cuja tradução é o título do post) em um artigo para o The Wall Street Journal, delineando sua “previsão” de que empresas com foco em desenvolvimento de software (hoje a atividade é chamada coding) seriam as que mais gerariam valor econômico, inclusive interrompendo uma ampla gama de setores industriais.

4 anos depois, 1 em cada 20 vagas de trabalho abertas nos EUA são destinadas à engenharia e desenvolvimento de softwares, mostrando uma tendência similar à previsão do Marc Andreessen. A demanda e competição por desenvolvedores de software no mercado de trabalho é muitas vezes centrada em torno de empresas de tecnologia como Uber, Facebook e afins. Mas é facilmente notado que organizações de todos os tipos estão competindo por este mesmo talento – de empresas financeiras e agências governamentais a hospitais, a procura por pessoas com conhecimento em coding é extremamente ampla.

Penso que o coding é apenas a ponta do iceberg, a habilidade que envolve esta busca por desenvolvedores é outra: a capacidade analítica para processar, interpretar e retrabalhar com base nos insights que podem ser gerados pelas inúmeras fontes de informação e conhecimento disponíveis. O coding leva vantagem pelo fato de facilitar o “acesso” ao “big data”.

As habilidades que devemos focar em desenvolver estão relacionadas à capacidade de interpretar o mundo a nossa volta por conta própria (também conhecida por pensamento crítico) e à capacidade de criar a partir do que já sabemos (que também atende pelo nome de pensamento reflexivo). Estas são habilidades que não podem ser ensinadas.

Mas não se desespere, apesar de não poderem ser ensinadas, elas podem ser aprendidas. Ou melhor, desenvolvidas. O “pontapé inicial” que você deve dar está ligado à sua capacidade de interpretação de texto. Por mais que a melhor forma de aprendizado para você envolva alguma outra “mídia” (uso a palavra por falta de outra melhor) – como assistir a uma aula, participar de um debate, observar alguém fazendo, etc. – uma que você não pode abrir mão é a leitura. O fato é que a maior parte do conhecimento humano está registrado “por escrito” (e vem sendo assim há milênios). Portanto, prescindir da leitura é dispensar uma gigantesca fonte de informação e conhecimento. Em outras palavras, um “tiro no pé”.

É assustador saber que 70% dos brasileiros não leram um livro sequer em 2014. Isto indica que a nossa sociedade não valoriza o conhecimento como deveria, apesar de qualquer brasileiro, quando perguntado, dizer que melhorar a educação é a solução para boa parte dos “problemas” do país. Como pode ser a solução se não há a valorização do “alicerce” de qualquer sistema educacional, o próprio conhecimento?

Na verdade, não é o software que está devorando o mundo, é o desprezo pela leitura. De qualquer forma, também é reconfortante saber que a solução para isto reside em cada um de nós. Que tal tirar aquele livro “empoeirado” da estante?

Big data & Wide data

julho 7, 2015 § Deixe um comentário

Não é de hoje que precisamos nos relacionar com uma quantidade absurda de dados e informações. O mundo conectado online (sou um rebelde, não concordo com opção portuguesa e espanhola pela grafia on-line, que não tem o mesmo significado que online em inglês) potencializou exponencialmente o volume – daí o termo big data – que só algoritmos “lidos” por máquinas conseguem lidar.

Somado ao volume, temos também a amplitude desses dados e informações – daí o termo wide data – que requer uma certa criticidade para analisar. É da amplitude que vêm as previsões e conclusões e, há até pouco tempo, domínio total do cérebro humano. Bom, não usei o termo “exponencial” à toa. O volume alongou a amplitude disponível a tal ponto que o cérebro humano simplesmente não processa as variáveis disponíveis. A solução para a “dobradinha” big & wide data são as ferramentas que promovem “machine learning”, uma espécie de inteligência artificial, que permite máquinas aperfeiçoarem o seu desempenho em alguma tarefa, em outras palavras, aprender.

Como todo o processo de aprendizado das máquinas é baseado no próprio processo humano de aprendizagem (pelo menos até que alguma “revolta das máquinas” aconteça), adaptar um ao outro pode ajudar os 2 lados. 3 conceitos usados em “machine learning” me chamaram a atenção e penso ser válido compartilhá-los.

Feature extraction, que determina quais dados devem ser usados no modelo. Definir as características (features) que são importantes em determinado aprendizado ajuda a eliminar uma quantidade imensa de variáveis. Quando se está lidando com dados brutos, saber o que “cortar” poupa tempo e torna a busca pela informação mais assertiva.

Regularization, que determina a forma como os dados são ponderadas dentro do modelo. Regularização é determinar a relevância de cada dado e a sua prioridade. É a “atitude” que transforma um dado em informação, o que dá o contexto. Em seu aprendizado, use este conceito para definir o seu plano de estudo, ordenando o que focará primeiro e tentando visualizar possíveis conexões interdisciplinares.

Cross-validation, que testa a precisão do modelo. A validação cruzada é uma técnica usada para avaliar a capacidade de generalização de um modelo, usando um conjunto de dados. O objetivo do seu uso em “machine learning” (e em análise humana) é a predição. Adaptando para o nosso aprendizado, use o conceito de validação cruzada para determinar o seu processo de avaliação (afinal, como saber se está realmente aprendendo?).

“Machine learning” é um tema fascinante e pode ajudar muito na criação de processos educacionais aplicáveis a nós mesmos, humanos. Para quem quiser se iniciar, sugiro começar pelos chamados “No Free Lunch Theorems” – matemáticos também têm senso de humor – que mostram que todos os algoritmos que buscam um extremo de uma função, agem exatamente da mesma maneira. Alguma semelhança com o nosso comportamento?

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