GLORIA: ferramenta interativa integrada a um Large Language Model para auxiliar na modelagem de dados e na implementação de técnicas de Game Learning Analytics
| dc.contributor.advisor-co1 | Pires, Fernanda Gabriela de Sousa | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1513105922120587 | eng |
| dc.contributor.advisor-co1orcid | https://orcid.org/0000-0002-8180-9850 | eng |
| dc.contributor.advisor-co2 | Bastos, Marcela Sávia Picanço Pessoa | |
| dc.contributor.advisor-co2Lattes | http://lattes.cnpq.br/8158921311848193 | eng |
| dc.contributor.advisor-co2orcid | https://orcid.org/0000-0002-3064-5585 | eng |
| dc.contributor.advisor1 | Harada, Elaine | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6553721651836761 | eng |
| dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0003-2884-9359 | eng |
| dc.contributor.referee1 | Oliveira, David Braga Fernandes de | |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9561812825173697 | eng |
| dc.contributor.referee1orcid | https://orcid.org/0000-0002-2887-2324 | eng |
| dc.contributor.referee2 | Rodrigues, Luiz Antonio Lima | |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/8662825325120611 | eng |
| dc.contributor.referee2orcid | https://orcid.org/0000-0003-0343-3701 | eng |
| dc.contributor.referee3 | Araújo, Rafael Dias | |
| dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/3067137114142725 | eng |
| dc.contributor.referee3orcid | https://orcid.org/0000-0003-0545-2519 | eng |
| dc.creator | Franzoia, Fabrizio Honda | |
| dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/9416424164006171 | eng |
| dc.creator.orcid | https://orcid.org/0009-0003-8174-1002 | eng |
| dc.date.issued | 2026-06-15 | |
| dc.description.abstract | Game Learning Analytics (GLA) encompasses a set of techniques for collecting and analyzing player interaction data (logs), making it possible to track players’ progress throughout a game and identify evidence of learning. GLBoard is a model that enables the implementation of these techniques through a generic JSON data template. However, learning designers, particularly students who perform this role in academic courses, may face difficulties when modeling data for educational games, such as selecting and justifying the data to be collected according to the game’s learning objectives. Data definition guides the creation and organization of GLA variables within a data template and provides the foundation for efficient data collection. In this context, Generative Artificial Intelligence (GAI), particularly Large Language Models (LLMs), may offer an alternative. These models can generate natural-language texts and perform human-like tasks, and researchers have already used them in Learning Analytics and Game Analytics contexts. Accordingly, this dissertation investigates data modeling for educational games and the implications of using LLMs in the GLA field. It operationalizes its findings through the proposal and evaluation of a tool integrated with an open-source LLM, named GLORIA (Game, Learning, Observation, Recommendation, Intelligence, and Analytics). Its purpose is to support data modeling in GLA, and it may later be incorporated into the GLBoard system as an introductory module. The research adopts the methodological and epistemological approach of Design Science Research (DSR), and its results relate to the following cycles: (i) Relevance: literature reviews and investigations into the challenges of data modeling and the use of LLMs for GLA, as well as the implementation of a Participatory Design process; (ii) Design: the creation and evaluation of an intelligent agent for GLA, the development of the tool using an educational game design methodology, and the evaluation of GLORIA; and (iii) Rigor: the development of a knowledge base derived from the literature findings and the investigations. The tool was evaluated through a heuristic evaluation involving UX/UI experts and an empirical study involving learning designers. The results provide evidence that GLORIA can support data modeling for educational games. They also indicate that LLMs for GLA can act as knowledge mediators by encouraging learning designers to reflect on their decisions through scaffolding. However, the tool still requires refinement, particularly regarding its visual design and interaction with the chatbot. The main contribution of this dissertation is to broaden discussions on data modeling for educational games and investigate the use of LLMs to support this process. The research produced valuable findings and a tool that guides learning designers through their first steps in GLA, encourages them to reflect on this stage, and may help them learn how to model data. | eng |
| dc.description.resumo | Game Learning Analytics (GLA) é um conjunto de técnicas para coletar e analisar dados de interação do jogador (logs), permitindo rastrear seu percurso no jogo e identificar evidências de aprendizagem. O GLBoard é um modelo que viabiliza a implementação dessas técnicas, por meio de um template de dados (JSON) genérico. Entretanto, designers de aprendizagem, sobretudo estudantes que atuam nessa função em disciplinas, podem apresentar dificuldades na modelagem de dados para jogos educacionais: elencar e justificar os dados que serão coletados, conforme os objetivos de aprendizagem do jogo. A definição dos dados orienta a criação e organização das variáveis de GLA em um template de dados, sendo a base para uma coleta de dados eficiente. Nesse contexto, a Inteligência Artificial Gerativa (GAI), sobretudo com os Large Language Models (LLMs), pode ser uma alternativa. Esses modelos possuem capacidades de gerar textos em linguagem natural e realizar tarefas como seres humanos, aos quais já foram utilizados em contextos de Learning Analytics e Game Analytics. Diante disso, esta dissertação investiga a modelagem de dados de jogos educacionais e as implicações do uso de LLMs para o campo de GLA, operacionalizando os achados por meio da proposta e avaliação uma ferramenta integrada a um LLM open-source, intitulada GLORIA (Game, Learning, Observation, Recommendation, Intelligence e Analytics). Seu propósito é auxiliar na modelagem de dados em GLA, sendo futuramente incorporada ao sistema GLBoard como módulo introdutório. A pesquisa adota a abordagem metodológica-epistemológica de Design Science Research (DSR), cujos resultados estão relacionados a seus ciclos: (i) Relevância: revisões da literatura e investigações sobre desafios em modelagem de dados e uso de LLMs para GLA, bem como a realização de um Design Participativo; (ii) Design: criação e avaliação de um agente inteligente em GLA, processo de construção da ferramenta utilizando uma metodologia de game design educacional e avaliação do GLORIA; e (iii) Rigor: composição de uma base de conhecimento a partir dos achados da literatura e das investigações. A ferramenta foi avaliada por meio de uma avaliação heurística (especialistas em UX/UI) e de um estudo empírico (designers de aprendizagem). Os resultados demonstram indícios do GLORIA para apoiar a modelagem de dados de jogos educacionais, bem como apontam que LLMs para GLA podem atuar como mediadores de conhecimento, estimulando a reflexão de designers de aprendizagem (scaffolding). Entretanto, refinamentos na ferramenta ainda são necessários, sobretudo em relação à estética e à interação com o chatbot. A principal contribuição desta dissertação é ampliar discussões sobre a modelagem de dados para jogos educacionais e investigar o uso de LLMs para apoiá-la, resultando em achados valiosos e em uma ferramenta que orienta o designer de aprendizagem nos primeiros passos em GLA, estimulando-o a refletir sobre essa etapa e, potencialmente, a aprender a modelar dados. | eng |
| dc.description.sponsorship | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | eng |
| dc.description.sponsorship | FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas | eng |
| dc.format | application/pdf | * |
| dc.identifier.citation | FRANZOIA, Fabrizio Honda. GLORIA: ferramenta interativa integrada a um Large Language Model para auxiliar na modelagem de dados e na implementação de técnicas de Game Learning Analytics. 2026. 248 f. Dissertação (Mestrado em Informática) – Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2026. | eng |
| dc.identifier.uri | https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/11820 | |
| dc.language | por | eng |
| dc.publisher | Universidade Federal do Amazonas | eng |
| dc.publisher.country | Brasil | eng |
| dc.publisher.department | Instituto de Computação | eng |
| dc.publisher.initials | UFAM | eng |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação em Informática | eng |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | pt_BR |
| dc.subject | Game Learning Analytics | eng |
| dc.subject | GLBoard | eng |
| dc.subject | Large Language Models | eng |
| dc.subject | Modelagem de dados | por |
| dc.subject | Ferramenta | por |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA: CIENCIA DA COMPUTACAO | eng |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS HUMANAS: EDUCACAO: ENSINO-APRENDIZAGEM | eng |
| dc.thumbnail.url | https://tede.ufam.edu.br/retrieve/96153/DISS_FabrizioFanzoia_PPGI.pdf.jpg | * |
| dc.title | GLORIA: ferramenta interativa integrada a um Large Language Model para auxiliar na modelagem de dados e na implementação de técnicas de Game Learning Analytics | eng |
| dc.title.alternative | GLORIA: an interactive tool integrated with a Large Language Model to support data modeling and the implementation of Game Learning Analytics techniques | eng |
| dc.type | Dissertação | eng |
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