A Chatbot for the next generation learning systems

Abstract

Este projecto foi desenvolvido integrando o grupo do Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores de Coimbra (INESCC) do Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC) da Universidade de Coimbra (UC) e explora a simbiose entre o ser humano e a tecnologia através do conceito de Sistemas Ciber-Físicos Human-in-the-Loop. Através do desenvolvimento de um ChatBot para as plataformas principais deste grupo, IoT Student Advisor and BEst Lifestyle Analyzer (ISABELA) e Best Assisting Tutor and INteractive Advisor (BATINA), o nosso trabalho centrou-se na etapa de actuação dos sistemas Human-in-the-Loop, que gere a interacção entre o sistema e o ser humano, fechando o loop. Através de uma parceria com a Universidade de Coimbra e integrando as funcionalidades das plataformas ISABELA e BATINA, este projecto inova através da iniciativa ON-BOARD que, recentemente financiada pelo Plano de Recuperação e Resiliência (PRR), irá incorporar o ChatBot desenvolvido como um tutor digital nas plataformas oficiais da Universidade de Coimbra. Este trabalho explora o potencial dos conceitos Internet das Coisas (IoT), Inteligência Artificial (IA) e Processamento de Linguagem Natural para fortalecer as plataformas HITL do grupo INESCC-DEEC e estabelece um trabalho de base para futuras interacções humanas com Sistemas Ciber-Físicos. Esta dissertação contribui para este tema em crescimento descrevendo em detalhe as funcionalidades implementadas e propondo uma arquitectura sólida para trabalhos futuros.

Integrating the Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores de Coimbra (INESCC) research group from the Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC) from the University of Coimbra (UC), this research project explores the symbiotic relationship between humans and technology within the domain of Human-in-the-Loop Cyber-Physical Systems (HITLCPS). By developing and integrating a ChatBot into the group’s primary platforms, IoT Student Advisor and BEst Lifestyle Analyzer (ISABELA) and Best Assisting Tutor and INteractive Advisor (BATINA), we focused on the actuation step in HITLCPS, which emphasizes the interaction between the system and the human, closing the loop. Working in a long-standing partnership with the University of Coimbra and integrating ISABELA and BATINA’s features, this project takes a step into innovative research with the ON-BOARD initiative, that was recently funded by the Plano de Recuperação e Resiliência (PRR), which will incorporate our developed ChatBot as a digital tutor into the University of Coimbra's official platforms. Our research explores the potential of Internet of Things (IoT), Artificial Intelligence (AI) and Natural Language Processing (NLP) for enhancing the INESCC-DEEC Human-in-the-Loop (HITL) platforms and establishing the groundwork for future human interactions with Cyber-Physical-Systems (CPS). This dissertation contributes to this expanding field by detailing implementations and proposing a solid architecture for future development.