avaliacao de jogos pedagogicos infantil
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Universidade Federal de Santa Catarina
Departamento de Informática e Estatística
Bacharelado em Sistemas de Informação
Sula Eliana Boiko
Thiago Pacheco Bernardo
Avaliação de Jogos Computacionais Pedagógicos para Crianças
Proposta para o trabalho de conclusão do curso de Sistemas de
Informação da Universidade Federal de Santa Catarina
Lucia Helena Martins Pacheco (orientadora)
Sumário
1 Introdução.............................................................................................................51.1 Objetivo Geral...............................................................................................51.2 Objetivos Específicos....................................................................................6
1.3 Justificativa....................................................................................................6 1.4 Metodologia...................................................................................................7 1.5 A Definição da Pesquisa................................................................................82 O Cérebro...........................................................................................................13
2.1 Por que jogos despertam um fascínio tão intenso que pode levar a compulsão..........................................................................................................13
3 Multimídia..........................................................................................................153.1 Sistemas Multimídia Standalone.................................................................15
3.2 Sistemas Multimídia Distribuídos...............................................................163.3 A Multimídia e Educação............................................................................163.4 Dados Multimídia........................................................................................17
3.4.1 O Áudio................................................................................................17 3.4.2 A Imagem Estática e em Movimento...................................................183.5 Requisitos & Qualidade das Informações Multimídias...............................213.6 Compressão de Dados.................................................................................233.7 Redes Multimídias.......................................................................................24
4 O Jogo Computacional.......................................................................................254.1 Representação dos Jogos.............................................................................274.2 Tipos de Jogos.............................................................................................29
4.2.1 Simétricos e Assimétricos....................................................................294.2.2 Soma Zero e Soma Diferente Zero.......................................................304.2.3 Simultâneos e Seqüenciais...................................................................314.2.4 Informação Perfeita e Informação Imperfeita......................................314.2.5 Jogos Infinitamente Longos.................................................................32
4.3 Uso da Teoria dos Jogos..............................................................................334.4 Tipos de Jogos Computacionais..................................................................33
5 Construção de uma Taxonomia para Jogos Cooperativos Computacionais.......356 Influência dos Jogos...........................................................................................367 Referências Bibliográficas .................................................................................37
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Lista de Figuras
Figura 1: O cérebro e seus seis sentidos.....................................................................13Figura 2: Gráfico da onda sonora................................................................................17Figura 3: Conversão A/D (Lu, 96): (a) sinal analógico; (b) pulsos de amostragem; (c)
valores.................................................................................................................18Figura 4: Exemplo de um jogo na forma normal..........................................................28Figura 5: Um jogo na forma extensiva.........................................................................29Figura 6: Um jogo assimétrico.....................................................................................30Figura 7: Exemplo do Jogo de Soma Zero..................................................................31Figura 8: Um jogo de informação imperfeita (as linhas tracejadas representa a parte
ignorada pelo jogador 2)......................................................................................32
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Lista de Tabelas
Tabela 1 : Cronograma das atividades..........................................................................7Tabela 2: Questionário da pesquisa escolar................................................................10
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1 Introdução
Os jogos sempre despertaram, no ser humano, um fascínio muito além do
entretenimento. Nas últimas décadas, com o advento da Informática, os jogos
computacionais tornaram-se o grande atrativo nessa área, principalmente para
público infanto-juvenil. E as técnicas usadas por esses jogos são o foco de estudo
deste trabalho, buscando analisar também que tipo de benefícios ou prejuízos que
estes podem trazer aos seus usuários. Outro item importante deste estudo é saber
até que ponto os jogos ditos pedagógicos podem ser relevantes à educação de
crianças e adolescentes.
Para isto este trabalho buscará informações a respeito de:
1. Caracterização dos jogos pedagógicos existentes;
2. Caracterização do perfil do usuário de jogos;
3. Efeito dos jogos sobre o usuário;
4. Definição de um jogo realmente útil à pedagogia.
Neste contexto, podem ser explicadas algumas indagações relevantes e que
merecem investigação:
Até que ponto um jogo computacional pedagógico pode ajudar no aprendizado
uma criança?
Em que primícias os jogos computacionais ditos pedagógicos estão
fundamentados?
Quais as tendências de mercado de jogos na área da educação?
1.1 Objetivo Geral
Investigar as características dos jogos computacionais pedagógicos utilizados
por professores como complemento de aprendizado de suas disciplinas. Uma vez
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que, na contemporaneidade, a sociedade passa por transformações influenciadas
por novas tecnologias, onde a informática recebe um grande destaque. O jogo
computacional, neste caso serve de elo entre o entretenimento e a informática
aplicada como forma de aprendizado de algum conteúdo pedagógico. Para isto, é
importante avaliar os jogos que estão sendo utilizados com esta finalidade,
analisando suas características técnicas como jogo (mutilmídia e jogabilidade) e
suas características pedagógicas.
1.2 Objetivos Específicos
1. Avaliar o os jogos computacionais pedagógicos do ponto de vista de
multimídia.
2. Definir um perfil de usuário de Jogo Pedagógico;
3. Investigar os possíveis benefícios e riscos trazidos à criança e adolescentes
pela utilização de jogos computacionais;
4. Definir os elementos que devem compor um jogo pedagógico.
1.3 Justificativa
O desenvolvimento tecnológico costuma transformar o comportamento
humano, na maneira como ele se comunica, estuda, trabalha ou se diverte, às vezes
de forma tão profunda que pode desencadear, em alterações nas relações socais. Na
chamada Era da Informação, está se reeditando as formas de comportamento
humano, seja no trabalho, em casa ou na escola. E a escola, entidade que prepara as
crianças para essa nova Era se vê diante de um grande desafio: reformular suas
metodologias de ensino de forma a abstrair melhores desempenhos de seus alunos e
prepara-los para o mercado da Era da Informação. Os jogos computacionais
pedagógicos participam desse desafio sob dois aspectos: o primeiro é o de levar a
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crianças a oportunidade de aprender brincando e o segundo é de inserir a informática
na vida das crianças, uma vez que manusear um jogo computacional é manusear um
software.
A partir é que se tem a necessidade de conhecer até que ponto os jogos
computacionais pedagógicos estão aptos a encarar esse desafio, ou seja, beneficiar a
educação pedagógica de crianças sem prejudicar a saúde mental das mesmas.
1.4 Metodologia
Neste tópico procura-se descrever o processo de desenvolvimento deste
trabalho. A Tabela 1 mostra o cronograma das atividades deste trabalho.
Atividade Data Inicial Data Final Tempo (mês) Situação
Definições & Conceitos 02/05/2006 01/06/2006 1,00 Em andamento
Pesquisa Escola 01/08/2006 01/09/2006 1,00 a realizar
Caract. dos Jogos Pesquisados 01/09/2006 01/10/2006 1,00 a realizar
Estudo da Influência dos Jogos 01/10/2006 01/11/2006 1,00 a realizar
Considerações Finais 01/11/2006 01/12/2006 1,00 a realizar
Tabela 1 : Cronograma das atividades
Onde:
Definições & Conceitos: é a fase que será definida os principais conceitos que
se julga necessário como background para o desenvolvimento de trabalho.
Pesquisa Escola: Definido os conceitos considerados primordiais para o
desenvolvimento deste trabalho, irá se pesquisar em algumas escolas o perfil
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do jogo e do usuário dos jogos pedagógicos, bem como tentando definir os
jogos que mais o influenciam. Período de três semanas.
Caracterização dos Jogos Pesquisados: por meio de abstrações UML dos
Jogos mais citados nas pesquisa, traçará todas as características técnicas
esses jogos, que servirá de base para a nova etapa do Trabalho: avaliação dos
Jogos Pedagógicos (defrontados com os jogos comerciais).
Estudo da Influência dos Jogos: Fase que, após analisados os jogos, tentará-
se buscar compreender os benefícios e malefícios que os jogos
computacionais pedagógicos podem causar aos alunos.
Considerações Finais: nesta etapa pretende-se definir qual o modelo de jogo
pedagógico ideal para que este possa ser interessante aos alunos e ao mesmo
tempo útil à sua educação.
1.5 A Definição da Pesquisa
Optou-se então por desenvolver uma pesquisa, pelos seguintes fatores:
baixo número de respondentes envolvidos_ afinal buscar-se-á os dados em
pequena amostra de turmas de três a quatro escolas em virtude do próprio
tempo que se dispõe para o levantamento dos dados e a quantidade de
pessoas envolvidas para buscar os mesmos. Sabe-se que dessa forma, estes
métodos de pesquisa exploratórios não poderão ser usados para generalizar
para toda a população.
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Porque este tipo de pesquisa é se adapta a nossa avaliação dos jogos
computacionais pedagógicos e nesse caso poderão ser melhor aproveitados
do que os métodos quantitativos.
A Tabela 2 mostras as perguntas definidas para a composição do questionário.
Questionário de Avaliação dos Jogos Pedagógicos
1. Dados Pessoais
1.1 Idade:
1.2 Sexo: ( ) Masc. ( ) Fem.
1.3 Bairro residente:
1.4 Nome da Escola:
1.5 Tem computador em casa? ( ) sim ( ) não
1.6 Qual a sua brincadeira favorita?
1.7 Pratica esportes regularmente: ( ) Sim ( ) Não
2. Dados Sobre Jogos
2.1 Tempo em horas semanais que fica jogando:
2.2 O que mais te atrai num jogo: ( ) Desenhos (efeitos gráficos)
( ) Agilidade nos botões
(Desafio aos teus reflexos)
( ) O segredo de um jogo
(Desafio ao teu raciocínio)
( ) nenhuma das anteriores
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2.3 Que tipo de jogo você joga ( ) Corridas
( ) Simuladores
( ) Esporte
( ) Aventura
( ) Infantil
( ) Estratégicos
( ) Jogos tabuleiros/cartas
( ) RPG
2.5 Nome do jogo preferido:
3 Dados sobre os jogos pedagógicos
3.1 Nome do jogo:
3.2 Você gostou do jogo? Por quê?
3.3 Quais foram as coisas que mais te atraíram no jogo?
3.4 Você sentiu dificuldade no jogo? Quais
3.5 Dê uma nota de zero a dez (0-10) para cada um dos itens:
( ) Cores usadas
( ) Cenário (Ambiente do jogo)
( ) Dicas
( ) Exercícios
3.6 Você gostou das cores usadas?
( ) Sim ( ) Não Por quê?
3.7 O que você mudaria no jogo? Dê sugestões
3.8 Você aprendeu com o jogo?
Tabela 2: Questionário da pesquisa escolar.
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A seguir descreve-se cada pergunta e explica-se qual a função das mesmas no
questionário:
dados pessoais: nela irá se traçar um pequeno perfil sócio-econômico dos
alunos pesquisados. Nome, idade, sexo, série, escola, se possui computador,
se pratica alguma atividade física, e qual a brincadeira favorita são os itens
avaliados na pesquisa.
dados sobre jogos computacionais: apesar da pesquisa não avaliar os jogos
comerciais, é relevante saber que tipos de jogos atraem os alunos pesquisados
no objetivo de compará-los (em qualidade multimídia e jogabilidade) com os
jogos pedagógicos utilizados em sala de aula. Nesse grupo de perguntas
estão as perguntas como tempo utilizado por semana para jogar qualquer jogo,
o que lhe atrai num jogo, nome do jogo preferido.
dados sobre jogos computacionais pedagógicos: nesse grupo de questão o
foco será o jogo que está sendo utilizador pelo professor em sala. Fazem parte
das perguntas desse grupo: o nome do jogo, se ele gostou de jogar e o motivo
de ele ter gostado ou não, quais os elementos que mais atraíram no jogo, se
ele sentiu dificuldade no jogo e que tipo de dificuldade foram essas, a nota para
o jogo, se as cores usadas lhe agradava, se ele gostou do ambiente do jogo,
se ele aprendeu com o jogo, e observações que ele queira destacar. As
perguntas presentes neste grupo visam mensurar o nível de satisfação do
usuário. Essas questões procuram contemplar aspectos presentes nos jogos,
como itens da multimídia, tais como imagens e sons do mesmo.
Pretende-se aplicar este questionário em três escolas, preferencialmente com
níveis sociais distintos. Para isso irá se pesquisar em escolas públicas e privadas com
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localidades distintas. As turmas a serem escolhidas são de 5ª série, uma vez que
correspondem a alunos na fase da pré-adolescência, cujo professor utiliza algum tipo
de jogo computacional como atividade didática. As amostras serão retiradas num
período de uma semana, preferencialmente no período de retorno às férias de julho,
onde os alunos não estarão sobrecarregados com provas e trabalhos de final de
bimestre. Após a coleta este trabalho parte para a nova etapa de avaliação dos jogos
pesquisados.
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2 O Cérebro
2.1 Por que jogos despertam um fascínio tão intenso que pode levar a compulsão
Segundo Katz e Rubin no livro “Mantenha seu Cérebro Vivo”, uma forma de
manter o órgão cerebral sempre ativo é por meio dos mecanismos de nossos cinco
sentidos: Tato, Olfato, Paladar, Visão e Audição. É muito mais fácil nos concentramos
em alguma atividade que seja praticada com mais de um sentido ao mesmo tempo.
Pois, dessa forma, o estímulo do mecanismo cerebral seria muito maior,
proporcionando ao cérebro um número mais elevado de informações sobre a
determinada atividade.
Além disso, um outro fator, que aqui também poderia ser denominado sentido,
seria a Emoção. Todas as atividades que o ser humano desenvolve com um grau de
emoção maior que o normal, proporciona a ele um nível mais alto de concentração e
interesse.
Assim sendo, o estímulo cerebral pode ser esquematizado na seguinte Figura1:
Figura 1: O cérebro e seus seis sentidos
Fonte: Katz (2000).
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Se analisarmos um jogo de computador atual percebe-se que se torna fácil o
estímulo de quatro do total dos seis sentidos apresentados: Tato (por meio de
manuseio de controle que variam de teclados, joypads, joysticks, e até volantes),
Audição, Visão e Emoção. Naturalmente, fica fácil entender que quando 4 vias do
cérebro são ativadas, o interesse do ser humano por jogos computacionais se torna
tão grande.
Segundo o dicionário Aurélio, Multimídia é a combinação de diversos formatos
de apresentação de informações, como textos, imagens, sons, vídeos, animações,
etc., em um único sistema. E, sem dúvida, é essa a características dos jogos
computacionais que os tornam tão atraentes.
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3 Multimídia
O desenvolvimento da eletrônica e de hardwares em geral, nos últimos anos
disseminou-se numa aceleração tecnológica dos sistemas de informação e
comunicação como um todo, possibilitando o desenvolvimento de sistemas
distribuídos com alta qualidade e desempenho. Dentre os muitos tipos existentes, os
sistemas multimídias recebem destaque Segundo Collin (1997), multimídia “é a
combinação de som gráfico, animação, vídeo e texto em uma aplicação”. Esta por sua
vez pode ser distribuída ou não.
A definição de sistemas multimídia mais aceita é de Fluckiger (1995) que diz
que sistemas multimídias são aqueles capazes de manipular mídias, sejam mídias
estáticas (independe de tempo, como textos e figuras) ou mídias dinâmicas (som e
imagem).
Os sistemas multimídia podem ser classificados em dois grandes grupos:
sistemas multimídia standalone e sistemas multimídia distribuídos.
3.1 Sistemas Multimídia Standalone
São as aplicações locais de Multimídia. Um clássico exemplo desse tipo de
sistemas são os simuladores. De acordo com Nicholas Negroponte, em seu livro “A
vida digital”, a multimídia computacional teria nascido em decorrência de um ataque
israelense ao aeroporto de Entebe, em Uganda, para resgatar reféns que estavam em
poder de terroristas pró-palestina, em 3 de julho de 1976. Para isso, os israelenses
haviam construído uma maquete no deserto em tamanho real, do aeroporto de
Entebe e assim adquiriram uma incrível e minuciosa orientação espacial do local do
resgate. O sucesso da operação impressionou os americanos que procuraram a
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ARPA (Advanced Research Projects Agency) para criar meios digitais para realizar
treinamentos similares aos comandos israelenses. Hoje em dia, os jogos simuladores
são de grande sucesso no mercado.
3.2 Sistemas Multimídia Distribuídos
Sistemas multimídia distribuídos ou em rede são aqueles que, além dos
recursos locais a máquina na qual a aplicação é executada, usa-se também recursos
remotos via um suporte de comunicação (a rede de computadores). Um exemplo
disso, são os jogos desenvolvidos para executarem em redes locais (lan house) ou
internet, permitindo a interação de vários jogadores.
3.3 A Multimídia e Educação
Deixar o computador mais humano com comunicações e interfaces
esteticamente mais claras e divertidas,é a grande funcionalidade dos sistemas
multimídias. E entre as muitas aplicações, vale destacar o uso na educação como
forma de ingressar alunos na era da tecnologia da informação. As formas de se fazer
isso são muitas, mas é bom ressaltar o uso da hipermídia, onde CD-ROMs propagam
conteúdos didáticos de forma muito mais criativa. E os jogos computacionais
pedagógicos onde o aluno aprende brincando e usando o computador. Para o
Roberto Willrich (2004), a multimídia é de fundamental importância na educação, pois
“pessoas aprendem mais e mais rapidamente quando elas podem ver, ouvir e
trabalhar com novos conceitos, que torna a multimídia um meio natural de treinar e
educar”.
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3.4 Dados Multimídia
Dados multimídia são a representação digital e áudios, imagens estáticas
(figura) e dinâmicas (vídeos). Na seqüência de descreve cada um deles.
3.4.1 O Áudio
Para que ocorra um som algo tem que vibrar. Assim os movimentos causam
uma vibração no ar, que por sua vez é puxado e empurrado constantemente aos
nossos ouvidos, provocando a movimentação dos tímpanos. Este por sua vez, envia
ao cérebro o determinado sinal ao qual conhecemos por som.
A qualidade de um sinal sonora é dada através de dois itens: a freqüência
(mensurada em kiloHertz - KHz) e a amplitude (mensurada em bits). A freqüência é o
inverso do período que é o tempo gasto para a realização de um ciclo da onda
sonora. Já a amplitude é valor máximo que a onda sonora pode alcançar
periodicamente dentro de um determinado intervalo de tempo. A Figura 2 mostra o
gráfico de uma onda sonora.
Figura 2: Gráfico da onda sonora
Fonte: Willrich (2004).
Um som é digitalizado por meio de um microfone que transforma as ondas
sonoras em sinais elétricos. Este sinal elétrico é medido normalmente em volts. O
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processo de digitalização pode ser descrito em três etapas. A primeira delas é a
amostragem onde são retiradas dos valores analógicas do som pequenas amostras
periodicamente. A partir daí é realizada a segunda etapa, chamada quantificação.
Nela os valores contínuos coletados na amostra são convertidos em valores discretos.
Em seguida vem a terceira parte, denominada Codificação, onde os valores discretos
recebem uma codificação binária. A Figura 3 retrata as três etapas da digitalização:
Figura 3: Conversão A/D (Lu, 96): (a) sinal analógico; (b) pulsos de amostragem; (c) valores
Fonte: Willrich (2004).
Entre os principais problemas da digitalização de áudio está a distorção do
som, principalmente em sistemas multimídias distribuídos e a necessidade de
grandes capacidades de armazenamento.
3.4.2 A Imagem Estática e em Movimento
A reprodução de uma imagem ocorre num ser vivo pela reflexão de radiações
eletromagnéticas no globo ocular deste. Ou seja, a inferência de luz nos olhos faz
com que os mesmo enviem ao cérebro sinais no qual forma uma determinada
imagem focalizada naquela fração de segundo. A resposta nos olhos depende da
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sensibilidade do sistema visual aos comprimentos de onda. A intensidade de luz e a
capacidade visual determinarão a nitidez com que a imagem é captada.
A teoria da cor foi desenvolvida por Thomas Young, no início de 1802 e diz que
o sentido visual da cor pode ser adquirido pela composição em proporções
determinadas de três luzes coloridas monocromáticas primárias. Esta é a teoria
Tristimulus. Cores primárias são únicas no sentido que uma cor primária não pode ser
obtida misturando outras duas cores primárias. A Commission Internationale de
l’Eclairage (CIE) estipulou como padrão o uso de uma tripla particular de luz
monocromática. Cada fonte de luz é compreendida pelo seu comprimento de onda
(ë1 = 70 nm, vermelho; ë2 = 546.1 nm, verde; ë3 = 435.8 nm, azul). Em vez de ser
descrita por uma infinidade de funções bidimensionais, qualquer imagem colorida
plana pode ser representada por um conjunto de três funções bidimensionais. Os
sistemas de captura e apresentação de imagens coloridas (Por exemplo, TVs e
monitores de computador) são fundamentados nesta teoria de reprodução da cor.
Para capturar imagens coloridas, uma câmera divide a luz nos seus componentes
vermelho, verde e azul.
O sistema RBG (Red, Green and Blue) faz a representação de cores baseadas
nessa teoria. Nele uma cor é representada pela intensidade de três cores primárias:
vermelho (Red), verde (Green) e azul (Blue), com cada valor variando de 0 a 255. A
representação de imagens coloridas pode ser feita por meio de cores por componente
(true color), cores indexadas, ou cores fixas. Essa representação vai depender do
propósito e dos dispositivos que vão ser usados para trabalhar com essas imagens.
Entre os dispositivos digitais de capturas de imagens destacam-se as câmeras
digitais e os scanners, onde as imagens são representadas por bitmaps. Um pixel é o
menor componente de formação bitmaps, ou seja, ele é o menor elemento visível na
tela. Seu nome pixel é oriundo da junção de duas outras palavra que são picture (que
no inglês significa imagem) e element (que no inglês significa elemento).
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O pixel possui um valor numérico chamado de amplitude. O seu valor numérico
pode representar um ponto preto e branco, um nível de cinza, ou atributos de cor (3
valores) do elemento de imagem quando se trabalha com animações coloridas. O
número de linhas da matriz de pixels (m) é chamado de resolução vertical da imagem,
e o número de colunas (n) é chamado de resolução horizontal. Quando maior o
número de linhas e colunas melhor será essa resolução. Denominamos resolução
espacial, ou resolução geométrica, ao produto m x n da resolução vertical pela
resolução horizontal. A resolução espacial estabelece a freqüência de amostragem
final da imagem. Assim sendo, a imagem tem uma representação matricial. Além
disso, outro fator que determina a qualidade de um imagem digital é o tamanho físico
do pixel do dispositivo.
As imagens e os gráficos podem ser apresentados na tela do computador
como uma sucessão de imagens/gráficos que podem criar a sensação de movimento.
A idéia básica da animação computadorizada tem sido a estrutura de quadros
(frames). Os quadros são a unidade de seqüência da animação. É dentro deles que
as imagens estáticas são inseridas para depois serem exibidas, quadro a quadro,
transmitindo então a idéia de movimento. Dentro dos quadros são feitos todos os
ajustes e modificações para que a animação que podem ser utilizadas, tais como:
Quadro-chave (key frames), camadas (layers ou cell animation) e rotascoping. Estas
técnicas são ótimas e especialmente úteis quando conjuntamente (Cybulski e
Valentine, 1995).
3.5 Requisitos & Qualidade das Informações Multimídias
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Desde a apresentação do microcomputador Macintosh eu seu aparato
multimídia “Oi eu sou o Macintosh...” até hoje, os sistemas multimídias apresentaram
uma evolução. Essa evolução foi viabilizada a partir do momento que se
estabeleceram requisitos que permitissem desenvolver aplicações dentro da realidade
de hardware daquele determinado momento. O Requisito de armazenamento é
mensurado em termos de bytes ou Megabytes. No domínio digital, a largura de banda
é medida como taxa de bits em bits/s ou Megabits/s. A unidade para armazenamento
é byte e para largura de banda é bit.
Segundo Willrich (2006), “para obter uma qualidade razoável na apresentação
de áudios e vídeos, amostras de áudio e vídeo devem ser recebidas e apresentadas
em intervalos regulares. Por exemplo, se uma peça de áudio é amostrada numa taxa
de 8 kHz, ele deve ser apresentado a 8000 amostras por segundo. Como mídias
contínuas têm essa dimensão temporal e os componentes do sistema podem atuar
assincronamente, suas correções dependem não apenas dos valores das amostras,
mas também do tempo de apresentação das amostras.”.
É claro que se atende a requisitos para se ter um ganho em qualidade, seja de
resolução de áudio e vídeo, seja desempenho da apresentação multimídia.
A definição de Qualidade de Serviço (QoS) é utilizada para especificar o
conjunto de parâmetros de requisitos. Não há um padrão universal adotado disto, mas
parâmetros de requisitos mais comuns cobrem os requisitos citados acima, como a
largura de banda e a capacidade de armazenamento. Estes parâmetros são
agrupados em dois grupos: qualidade preferível e qualidade aceitável. Dessa forma,
Qos é uma especificação qualitativa e quantitativa dos requisitos de uma aplicação
que um sistema multimídia deveria satisfazer a fim de obter a qualidade desejada.
[Lu, 96]. Definir o QoS é portanto, estabelecer um contrato negociado entre quem
fornece o serviço e quem compra o mesmo.
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O primeiro passo para a requisição de garantias de QoS é especificar um
conjunto de parâmetros de QoS (taxa, atraso etc.) necessários. Esta especificação é
então comunicada ao sistema e ocorre então a negociação com todos os subsistemas
envolvidos. Diferentes camadas do sistema manipulam diferentes dados. Por
exemplo, na camada de aplicação de vídeo, o dado manipulado é uma imagem ou
quadro; na camada rede o dado é um pacote; e na camada física o dado é um bit.
Conseqüentemente, diferentes parâmetros devem ser usados por diferentes níveis
dos sistemas, sendo que os requisitos das camadas mais altas devem ser mapeados
em requisitos de camadas mais baixas.
É relativamente fácil garantir desempenho para comunicação multimídia se são
usados hardwares adequados. “De qualquer maneira, por razões econômicas, os
sistemas multimídia mais interessantes e potencialmente úteis são distribuídos,
compartilhados entre vários usuários e usam um tipo de rede a comutação de pacotes
em vez de redes a comutação de circuitos dedicados” (Lu, 96). A natureza síncrona
das mídias contínuas exige rigorosos requisitos em termos de largura de banda,
atrasos, variação de atrasos e outros.
Com a rápida transformação dos jogos computacionais em um artefato
comercial bastante rentável, o fornecimento de qualidade de serviço está sendo
considerado cada vez mais um fator primordial. O advento dos jogos para a Internet e
proliferação das casas de jogos em rede (Lan House) exigiu dos sistemas multimídia
um desempenho aceitável a ponto de se garantir a jogabilidade que só pode ocorrer
com um plano de requisitos bem definido. A combinação dos termos qualidade e
serviço podem ser visto como a capacidade para diferenciar entre tráfego ou tipos de
serviço, de forma que o sistema possa tratar uma ou mais classes de tráfego
diferentemente de outros.
22
3.6 Compressão de Dados
A compressão de dados pode ser considerada um requisito indireto, pois é
muito importante para que as informações sejam armazenadas num espaço aceitável
em disco e que possam ser transmitidas via rede em taxas razoáveis de transmissão.
Não existiria multimídia hoje sem o drástico progresso que ocorreu nos últimos anos
em algoritmos de compressão e suas implementações (Fluckiger, 95).
Pode se definir a Compressão de dados como uma técnica de codificação de
uma certa gama de informações de forma que o código produzido seja menor que o
código fonte. O uso de técnicas de compressão é claramente essencial para
aplicações multimídia.
Formas de compressão de dados multimídia exploram basicamente dois
fatores: a redundância de dados e as propriedades sensitivas da percepção humana.
Normalmente, amostras subseqüentes de áudios e imagens de vídeo não são
inteiramente diferentes. Valores vizinhos são geralmente de algum modo relacionado,
para não dizer análogo. Esta correlação é denominada redundância. A remoção desta
redundância não altera o significado do dado, ocorre apenas uma eliminação dos
dados replicados.
Como os sentidos humanos não são perfeitos, pequenas perdas e erros em
áudios e vídeos não são percebidos. Além disso, algumas informações são mais
importantes para a percepção humana que outras (por exemplo, no caso de imagens,
a intensidade luminosa é mais importante que a cor). Assim, na hora de compactar
certa informação, alguns dados de imagens, vídeos e sons podem ser simplesmente
ignorados, pois suas apresentações ou não são perceptíveis aos sentidos dos seres
humanos.
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3.7 Redes Multimídias
A principal preocupação de sistemas multimídias utilizados em rede é a
transmissão das informações. Existem duas formas de transmissão de áudio e vídeo
de uma fonte a um destino:
Transmissão Assíncrona ou Telecarga: neste modo os dados são primeiro
totalmente transferidos e armazenados no receptor, para depois serem
apresentados.
Transmissão Síncrona ou Real Time (Tempo-Real): neste modo a informação é
transferida “ao vivo” sobre a rede e apresentada em tempo real e
continuamente ao receptor.
Segundo Willrich é relativamente fácil garantir desempenho para comunicação
multimídia se são usados computadores dedicados e redes a comutação de circuitos.
De qualquer maneira, por razões econômicas, os sistemas multimídia mais
interessantes e potencialmente úteis são os distribuídos, compartilhados entre vários
usuários e usam um tipo de rede a comutação de pacotes em vez de redes a
comutação de circuitos dedicados. A natureza síncrona das mídias contínuas impõe
duros requisitos em termos de largura de banda, atrasos, variação de atrasos e
outros.
3.1
24
4 O Jogo Computacional
Para se estudar os jogos computacionais é necessário sabe a definição de
jogos em geral. Para estudiosos na área, jogo é a realização de uma atividade com
regras particulares, que necessariamente não coincidem com leis da vida real, mas
que desperta um fascínio, um estímulo envolvente, capaz de prender os participantes
dentro do seu desenrolar. Segundo os estudiosos, desde a antigüidade, os jogos não
possuíam meramente a função de entretenimento, mas a de preparação de crianças a
futuras regras do cotidiano, ou seja, uma preparação para a vida real.
A definição dos jogos em geral cabe igualmente para os jogos computacionais,
e é, no mundo contemporâneo, a forma de jogo mais sofisticada. Além disto, sua
diversidade atrai pessoas de todas as idades. Para alguns, os jogos computacionais
são um novo tipo de mídia, tais como a televisão e o cinema, pois em alguns jogos é
perfeitamente comum identificar personagens, espaço e tempo, assim como numa
novela ou num filme. Ou seja, uma mídia que se faz diferente das duas citadas pela
interatividade no desenvolvimento da história.
A teoria dos jogos é um ramo da matemática aplicada que estuda situações
estratégicas onde jogadores escolhem diferentes ações com o objetivo de melhorar o
resultado. Foi desenvolvida inicialmente visando compreender o comportamento
econômico e depois para definir estratégias nucleares.
Existem várias situações que podem ser tratadas como jogos, de acordo com
John Von Newmann, que é considerado o criador da teoria dos jogos: uma situação
definida por interesses competitivos, em cada um procura maximizar seus ganhos. A
teoria dos jogos que começou em 1970, passou a ser usada em diversos campos
acadêmicos, sendo aplicada desde a biologia e psicologia até a sociologia e filosofia,
áreas em que envolvem vários jogos, tanto competitivos como cooperativos. A teoria
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dos jogos vem sendo utilizada na ciência da computação em avanços na inteligência
artificial e cibernética.
O jogo é um conjunto de relações entre agentes racionais que visam um
objetivo e que tomam decisões estratégicas levando em conta que suas decisões
terão efeitos sobre as decisões dos outros jogadores. Nos jogos existem os
jogadores, agentes tomadores de decisões, que podem ser um indivíduo, um grupo
de indivíduo, uma firma ou um governo.
A jogada é um jeito segundo a qual o jogo progride de estágio a outro. Podem
ser alternadas entre os jogadores de uma maneira específica ou ocorrer
simultaneamente. Uma jogada consiste de uma decisão de um dos participantes ou
de um resultado de um evento probabilístico.
A racionalidade é um ponto fundamental da teoria dos jogos, pois pelo seu uso
os jogadores atingem seu objetivo da forma mais adequada. Os jogadores tomam
decisões considerando o efeito causado nos outros jogadores, isto na teoria dos jogos
é chamado de “Comportamento Estratégico”.
Em um jogo é necessário um conjunto de jogadores com estratégias que levem
a uma definição dos resultados (playoffs). O ganho ou a perda é o resultado das
estratégias escolhidas durante o jogo. Os resultados almejados serão alcançados
com a escolha de uma melhor estratégia. A estratégia é um plano de ações que
direciona as ações do jogador em todos os momentos em que há necessidade da
tomada de decisões. O conjunto de estratégias a disposição do jogador é chamado de
conjunto de estratégias.
Uma estratégia é considerada dominante quando os resultados proporcionados
por ela são melhores para o jogador independentemente das ações tomadas pelos
outros jogadores. O método mais simples de resolver um jogo é eliminando
sucessivamente as estratégias dominadas para cada jogador.
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Os resultados da teoria dos jogos podem ser aplicados a simples jogos de
entretenimento como a aspectos significativos da vida em sociedade. Como exemplos
de jogos, temos: duas pessoas decidem quem paga a conta no “par-ou-ímpar”, um
casal decide aonde ir à noite, empresas decidem se formam ou não um cartel,
negociações internacionais para controle da emissão de gases poluentes.
Teve destaque na teoria dos jogos o pesquisador e ganhador do Prémio Nobel
John Nash que definiu alguns conceitos. Destacando o Equilíbrio de Nash, conceito
de solução que é uma das mais fomosas estratégias baseada no que é requerido
pelas normas de racionalidade. Um conjunto de estratégias constitui um Equilíbrio de
Nash se a escolha de cada jogador for ótima, levando-se em conta a escolha de todos
os outros jogadores, o que implica em não arrependimento. O Equilíbrio de Nash não
é garantia de bem-estar máximo. Um exemplo é o “Dilema do Prisioneiro” onde se
ambos escolhessem não confessar obter-se-ia o máximo de bem-estar, porém ambos
escolhem confessar. Para que um conjunto de estratégias mistas seja um Equilíbrio
de Nash é necessário que para todos os jogadores a estratégia garanta o melhor
resultado, dadas as escolhas de todos os jogadores.
4.1 Representação dos Jogos
Forma Normal – O jogo normal é uma matriz a qual mostra os jogadores,
estratégias, e pagamentos. Onde existem dois jogadores, um escolherá a coluna e o
outro escolherá as linhas. Os pagamentos são registrados no seu interior. O primeiro
número é o pagamento recebido pelo jogador da linha (Jogador 1 em nosso exemplo);
e o segundo é o pagamento para o jogador da coluna (Jogador 2 em nosso exemplo).
Suponha que o Jogador 1 obteve para cima e que o Jogador 2 obteve esquerda,
então o Jogador 1 ganha 4, e o Jogador 2 ganha 3.
Quando um jogo é apresentado na forma normal, presume-se que cada
jogador atue simultaneamente ou, ao menos, sem conhecer a ação dos outros. Se os
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jogadores têm alguma informação acerca das escolhas dos outros jogadores, o jogo é
habitualmente apresentado na forma extensiva. A Figura 4 mostra o exemplo de um
jogo na forma normal.
Figura 4: Exemplo de um jogo na forma normal
Fonte: Wikipédia (2006).
Forma Extensiva - Um jogo tenta capturar jogos aonde a ordem é importante.
Os jogos aqui são apresentados como árvores. Onde cada vértice (ou nodo)
representa um ponto de decisão para um jogador. O jogador é especificado por um
número listado no vértice. Os pagamentos são especificados na parte inferior da
árvore.
No jogo existem dois jogadores, Jogador 1 move primeiro escolhendo entre F
ou U. O Jogador 2 vê o movimento do Jogador 1 e então escolhe entre A ou R.
Suponha que o Jogador 1 escolha U e então o Jogador 2 escolha A, então o Jogador
1 obterá 8 e o Jogador 2 obterá 2.
A Forma extensiva também pode capturar jogos que se movem
simultaneamente. Isto pode ser representado com uma linha tracejada ou um circulo
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que é desenhado contornando dos diferente vértices (isto e, os jogadores não sabem
a qual ponto eles estão). A Figura 5 apresenta o jogo na forma extensiva.
Figura 5: Um jogo na forma extensiva
Fonte: Wikipédia (2006).
4.2 Tipos de Jogos
A seguir são listados os principais tipos de jogos:
Simétricos e Assimétricos
Soma Zero e soma diferente zero
Simultâneos e seqüencial
Informação Perfeita e informação imperfeita
Jogos infinitamente longos
4.2.1 Simétricos e Assimétricos
Um jogo simétrico é um jogo no qual os pagamentos para os jogadores em
uma estratégia particular dependem somente da estratégia escolhida, e não de quem
está jogando. Se as identidades dos jogadores puderem ser mudadas sem alterar os
pagamentos pelas estratégias, então este é um jogo simétrico. Muitos dos jogos 2×2
comumente estudados são simétricos. As representações padrões do Jogo da
Galinha, do Dilema do Prisioneiro, e da Caça ao Veado são todos jogos simétricos.
Os jogos assimétricos mais comuns são jogos onde os grupos de estratégias
são diferentes para cada jogador. Por exemplo, o Jogo do Ultimato e seu similar o
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Jogo do Ditador tem estratégias diferentes para ambos os jogadores. É possível,
contudo, para jogos que tenha estratégicas idênticas para ambos os jogadores, que
ainda assim sejam assimétricos. Por exemplo, o jogo representado na Figura 6 é
assimétrico, a despeito de possuir estratégias idênticas para ambos os jogadores.
Figura 6: Um jogo assimétrico
Fonte: Wikipédia (2006).
4.2.2 Soma Zero e Soma Diferente Zero
Em jogo de soma-zero o benefício total para todos os jogadores, para cada
combinação de estratégias, sempre soma. O Poker exemplifica um jogo de soma,
porque o vencedor recebe exatamente a soma das perdas de seus oponentes. A
maioria dos jogos clássicos de tabuleiro é de soma zero, incluindo o Go e o Xadrez.
Muitos dos jogos estudados pelos pesquisadores da teoria dos jogos, incluindo o
famoso Dilema do Prisioneiro, são jogos de soma diferente de zero, porque algumas
saídas têm resultados combinados, maior ou menor que zero. Informalmente, em
jogos de soma diferente de zero, o ganho de um dos jogadores não necessariamente
corresponde à perda dos outros.
É possível transformar qualquer jogo em um jogo de soma zero pela adição de
jogadores espúrios (freqüentemente chamados de o tabuleiro), para o qual as perdas
E F
E 1, 2 0, 0
F 0, 0 1, 2
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compensam o total alcançado pelos vencedores. A Figura 7 apresenta o Jogo do
Soma Zero.
Figura 7: Exemplo do Jogo de Soma Zero
Fonte: Wikipédia (2006).
4.2.3 Simultâneos e Seqüenciais
Jogos simultâneos são jogos onde ambos os jogadores movem-se
simultaneamente, ou se eles não o fazem, ao menos os jogadores desconhecem
previamente as ações de seus adversários tornando-os efetivamente simultâneos.
Jogos seqüenciais ou dinâmicos são jogos onde o próximo jogador tem
conhecimento da jogada de seu antecessor. Isto não necessita ser conhecimento
perfeito cerca de cada ação do jogador antecessor; ele necessita de muito pouca
informação. Por exemplo, um jogador deve saber que o jogador anterior não pode
realizar uma ação em particular, enquanto ele não sabe quais das outras ações
disponíveis o primeiro jogador ira realmente realizar.
A diferença entre jogos simultâneos e seqüenciais é capturada nas diferentes
representações discutidas acima. Forma Normal é usada para representar jogos
simultâneos, e a Forma Extensiva é usada para representar jogos seqüenciais.
4.2.4 Informação Perfeita e Informação Imperfeita
Um importante subconjunto dos jogos seqüenciais consiste dos jogos de
informação perfeita. Um jogo é de informação perfeita se todos os jogadores
A B
A 2, −2 −1, 1
B −1, 1 3, −3
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conhecem os movimentos prévios feitos por todos os outros jogadores. Portanto,
somente jogos seqüenciais podem ser jogos de informação perfeita, desde nos jogos
simultâneos nenhum jogador conhece a ação do outro.
A maioria dos jogos estudados na teoria dos jogos é de informação imperfeita,
embora alguns jogos interessantes sejam de informação perfeita, incluindo o Jogo
Centipede. Muitos dos jogos populares são jogos de informação perfeita incluindo
Xadrez, Go, e Mancala. A Figura 8 mostra o Jogo de informação imperfeita.
Figura 8: Um jogo de informação imperfeita (as linhas tracejadas representa a parte ignorada pelo jogador 2)
Fonte: Wikipédia (2006).
Informação perfeita é freqüentemente confundida com informação completa, o
qual é um conceito similar. Informação completa requer que cada jogador conheça as
estratégias e pagamentos dos outros jogadores, mas não necessariamente suas
ações.
4.2.5 Jogos Infinitamente Longos
Por razões óbvias, jogos, como os estudados por economistas e jogadores no
mundo real, geralmente terminam em um número finito de movimentos. Matemáticos
puros não estão restritos a isto, e na teoria de conjunto em particular estudam jogos
que se prolongam por um número infinito de movimentos, com os vencedores não são
conhecidos até após todos estes movimentos tenham sido completados.
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O foco da atenção é usualmente não tanto qual o melhor caminho para o jogador em
tal jogo, mas simplesmente se um ou outro jogador tem uma estratégia vencedora.
Isto pode ser provado, usando o axioma da escolha, que há jogos mesmo com
informação perfeita, e onde as únicas saídas são “vencedor” ou “perdedor”, para o
qual nenhum jogador tem uma estratégia vencedora. A existência de tais estratégias,
para jogos projetados especificamente para este fim, tem conseqüências importantes
na teoria descritiva dos conjuntos.
4.3 Uso da Teoria dos Jogos
Os jogos são usados em diversas disciplinas acadêmicas, tais como,
economia, biologia, ciência política, filosofia, jornalismo. Na ciência da computação e
lógica a teoria dos jogos veio a impulsionar importantes leis. Várias teorias lógicas
têm uma base na semântica dos jogos. Além disso, os cientistas da computação têm
usado os jogos para modelar computação interativa.
4.4 Tipos de Jogos Computacionais
É possível também caracterizar os principais tipos de jogos computacionais:
Simuladores - como o próprio nome diz, simula um fato real, como o vôo de um
caça, ou um passeio de carro:
Estratégias - com o objetivo de optar por decisões, sejam em guerras, resgate,
edificações, é a base para esse tipo de jogo:;
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Aventura - jogo cujo principal desafio é manter excelente reflexo sobre os
obstáculos apresentados:
RPG (Role Playing Game) - é um também um tipo de jogo de estratégia, porém
com certas particularidades, onde o desafio intelectual é maior que o de
reflexos:
Esportes - são jogos que simulam modalidades desportivas como o futebol e
basquete;
Lutas - jogos de grande exigência de reflexos e coordenação motora, cujo
desafio é o de matar para não ser morto:
Passatempo - jogos simples, geralmente curtos, que simulam algum jogo de
cartas ou tabuleiro já existente e de desafio intelectual:
Educativos - jogo com objetivos pedagógicos, ou seja, levar algum tipo de
aprendizado ao usuário:
34
5 Construção de uma Taxonomia para Jogos Cooperativos Computacionais
Este artigo analise, através do conceito de taxonomia, os jogos computacionais
em rede (tipicamente jogados em Lan house). Mas o que é Taxonomia?
Segundo esse trabalho, Taxonomia é “Estudo dos princípios gerais da
classificação científica; distinção, ordenação e nomenclatura sistemáticas de grupos
típicos, dentro de um campo científico”.
Ou seja, é uma análise do objeto de estudo a partir de suas características. No
caso desse trabalho a “ferramenta” utilizada para chegar a estas características foi o
conceito de abstração de Orientação a Objeto:
“O mecanismo básico utilizado para realização da análise do domínio da
aplicação é a abstração, através da qual um indivíduo observa a realidade (domínio) e
procurar capturar sua estrutura (abstrair entidades, ações, relacionamento etc., que
forem consideradas relevantes para a descrição deste domínio) (Torresini,2001).”
Embora não seja o objetivo deste trabalho usar o conceito de taxonomia,
pretende-se usar a metodologia usada para análise dos jogos, ou seja, o uso da
abstração dos mesmos em diagramas UML de Orientação a objeto, identificando os
elementos que compões cada jogo que será analisado neste trabalho.
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6 Influência dos Jogos
Como já foi dito, um jogo computacional, por envolver quatro dos seis sentidos
de estimulação cerebral, pode ocasionar uma atração muito forte, muitas vezes
doentia, e o impacto negativo sobre um ser humano pode ser muito grande. O estudo
da Dra. Lecila Duarte Barbosa Oliveira, ”Crianças pré-escolares interagindo em
situações de jogos manipuláveis e virtuais”, sobre a influência dos jogos
computacionais no comportamento de crianças de 5 e 6 anos de idade, nos ajudam a
perceber os “efeitos colaterais” maléficos que um jogo pode causar numa pessoa de
qualquer idade” (Lecila,2003).
A autora se baseia numa pesquisa onde crianças são colocadas para se
entreter com o jogo da memória no computador e o mesmo jogo com cartas reais.
Segundo esse estudo, além das crianças perderam um tempo maior sobre um jogo
computacional, as crianças apresentavam tiques e nenhuma interação com outras
crianças. Já no jogo com cartas reais, as crianças sorriam mais e interagiam mais
umas com as outras como uma atividade em equipe. Percebe-se a forte influência
que um jogo computacional pode influenciar na vida social de uma pessoa.
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7 Referências Bibliográficas
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2000.
OLIVEIRA, LECILA DUARTE BARBOSA – Crianças pré-escolares interagindo em
situações de jogos manipuláveis e Virtuais, Florianópolis-SC 2003, (Teste de
Doutorado – Universidade Federal de Santa Catarina).
TORRESINI, EDERSON – Construção de uma Taxionomia para Jogos
Cooperativos Computacionais, Florianópolis-SC 2001, (Monografia – Universidade
Federal de Santa Catarina).
GONÇALVES, JEAN PITON – Uso de jogos computacionais educativos via
internet na Educação Matemática – Projeto Formel, Campinas-SP 2001,
(Monografia – UNICAMP).
CRUDO, RICARDO DE LUCCA – ADVANCED LESSONS & DRAGONS: Aspecto
Benéficos do RPG, MUD e Jogos Computacionas, Cuiabá- MT 2001, (Monografia
– UFMT).
WILLRICH, ROBERTO – Introdução a Multimídia,Florianópolis-SC 2004 (Apostila-
USFC).
ARRIADA, MÔNICA CARAPEÇOS – Critérios para a análise de ferramentas
computacionais de apoio à aprendizagem cooperativa, Florianópolis-SC 2001,
(Dissertação Mestrado – Universidade Federal de Santa Catarina).
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Teoria dos jogos - Wikipédia – Disponível em: http://www. wikipedia.org.br – Acesso
em: 04 de julho de 2006.
ELLERY JR, ROBERTO – Teoria de Jogos - Departamento de Economia–
Universidade de Brasília – Disponível em:
http://www.robertoellery.com.br/teaching/tjogos.pdf Acesso em 01 de julho de 2006.
PINDICK, ROBERT S., RUBINFELD, DANIEL L. – Microeconomia - Livro - Quinta
Edição – Editora Prentice Hall - São Paulo – 2002. 711 p.
FERREIRA, AURÉLIO BUARQUE DE HOLANDA. Dicionário Aurélio. 1. ed. Nova
Fronteira, 1975. 1499 p.
NEGROPONTE, NICOLAS. A vida Digital. 1. ed. Companhia das Letras, 1995. 200
p.
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