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Semantic Webno Contexto Educativo
Um Sistema de e-Learning para a Web Semântica
Baseado na Tecnologia de Agentes Inteligentes Móveis
E-mail: [email protected] | URL: http://www.vg.web.pt | Vitor Barrigão Gonçalves
Semantic Web no Contexto Educativo
FEUP - Engenharia Electrotécnica e de Computadores 2
Sumário
Motivação Tecnologias para o e-Learning Tecnologias para a Web Semântica O e-Learning e a Web Semântica Arquitectura Proposta para o Sistema Desenvolvimento do Sistema
Semantic Web no Contexto Educativo
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Motivação
Com a Internet surgiram: Novos modelos de Comunicação
Novas estratégias de difusão de informação
Novas formas de ensino/aprendizagem Auto-formação ao longo da vida via conteúdos Web dispersos
Auto-formação ao longo da vida via Sistemas de e-Learning
Sim! Mas nem tudo são rosas…
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MotivaçãoA Web actual é uma biblioteca de documentos mundial…
Hum!...Será?!?
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MotivaçãoA Web actual não será mais parecida com…
…um montão de livros, revistas e cassetes de áudio e vídeo?
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Motivação
Agentes de software não distinguem os poetas dos atletas,as cores das flores ou os nomes comuns dos nomes próprios.
O Google apresenta resultados satisfatórios na procura de um conceito.
Mas,
Não lida com a relação entre dois conceitos.Não procura informação em Base de Dados (Deep Web).Não devolve conhecimento implícito.
Porquê?Conteúdos orientados para as pessoasE não para as máquinas (agentes de software).
EU NÃOENTENDO
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Motivação
1.ª Geração:Ensino por correspondência.
2.ª Geração:Tele-educação (Universidade Aberta).
3.ª Geração:Serviços Telemáticos - comunicações assíncronas.
4.ª Geração:E-Learning, m-Learning, b-Learning e comunidades virtuais.
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Motivação
Interacção com os conteúdos:Exploração e adaptação dos recursos educativos(Conteúdos Web ou materiais de estudo).
Interacção social:Utilização das TICs na relação professor/aluno(s) e aluno/Aluno(s) (Aplicações Web, correio electrónico, fóruns de discussão, chats, vídeo-conferência);
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Motivação
Tecnologiasde e-Learning
(Web, FTP, E-mail, Fórum, ChatÁudio e Videoconferência)
Gestão da Informação
(conteúdos e Materiais de apoio)
Teorias daAprendizagem
(Pedagogia e Didáctica)
ALUNO
Modelo tecnológico e pedagógico integrados?
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Tecnologias para o e-Learning WebCT (http://www.webct.com)
Lotus Learning (http://www.lotus.com/lotus/offering3.nsf)
TopClass e-Learning Suite (http://www.wbtsystems.com)
Luvit LMS (http://www.luvit.com)
Blackboard Academic Suite (http://www.blackboard.com)
Virtual-U (http://www.virtual-u.org)
Moodle (http://moodle.org)
Zope (http://www.zope.org)
Mambo (http://www.mamboserver.com)
Personalização dos e-cursos? Nem por isso!
Mas, também nem tudo são espinhos…
Se houver METADADOS!
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Tecnologias para o e-Learning
LOs são peças LEGO que
têm o mesmo modelo.
Se têm o mesmo modelo podem ser encaixadas e reutilizadas.
- Objectos de Aprendizagem: Learning Objects- Normas IMS (Instructional Management Systems)- Modelo SCORM (Sharable Content Object Resource Model)
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Tecnologias para o e-Learning
LMSs – Learning Management Systems LCMSs – Learning Content Management Systems
IEEE-LOM 1484.12 (IEEE Standard for Learning Object Metadata)Modelo de referência: SCORM
Reutilização
Interoperabilidade
Personalização
Granularidade baixa
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Tecnologias para a Web Semântica
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Tecnologias para a Web Semântica Tecnologia XML Tecnologia de Metadados
RDF (Resource Description Framework) DCMES (Dublin Core Metadata Element Set) LOM (Learning Object Metadata) MPEG7 (Multimedia Content Description Interface)
Tecnologia de Ontologias RDFS (Resource Description Framework Schema) OWL (Ontology Web Language)
Tecnologia de Inferência (RuleML e SWRL) Tecnologia de Agentes (Java, KQML)
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Tecnologias para a Web Semântica
Estruturar os dados
Atribuir significado aos dados
Entender o significado dos dados
Definir como racionar sobre os dados
Reconhecer a veracidade das inferências
Confiar na autenticidade das fontes
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Tecnologia de Agentes
Capacidade de realizar
tarefas
Recurso à base de
conhecimento
Capacidade de comunicar
Tarefa 1 Tarefa n À priori AprendizagemCom o
utilizadorCom outros
agentes
AMBIENTE
Agent Agent
Agent
Agentede
Software
Agent
Agentede
Software
Agent Agent
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Tecnologia de Agentes
Autonomia
Cooperação
AgentesInteligentes
Aprendizagem
Agentes de Interface
Agentes Colaborativos
Agentes Colaborativos
comaprendizagem
Propriedades: Reactividade
Pró-actividade
Persistência
Sociabilidade
Mobilidade
Intencionalidade
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Tecnologia de Agentes
Classificação: Quanto à mobilidade:
Agentes estáticos ou móveis
Quanto à presença de modelo de raciocínio: Agentes deliberativos ou reactivos
Quanto à funcionalidade: Agentes de Informação e de Internet
Quanto à presença de atributos primários: Agentes colaborativos com/sem capacidade de aprendizagem Agentes de Interface Agentes Inteligentes
Quanto à existência de filosofias híbridas
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Tecnologia de Agentes
Linguagens de programação de agentes: Linguagens interpretadas:
Java, Tcl/Tk, Telescript, Obliq, Phantom, Python, Prolog… Linguagens compiladas:
C, C++, Smalltalk, Pascal…
Linguagens de comunicação entre agentes: AgentTalk, AOP, ACL, KIF, KQML
ACL (Agent Communication Language): KIF+KQML KQML (Knowledge Query and Manipulation Language)
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Tecnologia de AgentesPlataformas de desenvolvimento:
AGENT BUILDERAGLETS ou ASDKCONCORDIAENAGO MOBILEJACK ou JDEJADETACOMAVOYAGER
MIDDLEWARE(Plataforma de Agentes Móveis Inteligentes)
CLIENTE SERVIDOR
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O e-Learning e a Web SemânticaAplicar a filosofia de objectos de aprendizagem (IMS/SCORM)
Aplicar as Tecnologias para a WS nos Sistemas de e-Learning
Descrever os LOs com Metadados LOM/RDF 1484.12.3 - Integração entre LOM e XMLS
1484.12.4 - Integração entre LOM e RDF
Criar Ontologias OWL
Defenir regras de inferência
Construir sistemas de agentes inteligentes e agentes móveis:
Agentes de Interface, de Pesquisa e de Informação
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Arquitectura genérica do Sistema
Utilizador
Agente deInterface
BD Sistema e-Learning
BD Servidor Conteúdos
Servidor Web
Agente dePesquisa
Agente deInformação
Agente deInformação
Agente deInformação
Agente dePesquisa
Agente dePesquisa
Agente dePesquisa
regressa
enviado
Agente dePesquisa
cria
Informachegada
migra
migra
Agente dePesquisa
Pedido de informação
Pedido de informação
Pedido de informação
EventosApresentação de Resultados
destrói
resultados
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Desenvolvimento do Sistema Metodologias baseadas na teoria dos agentes:
GAIA, mGAIA, MESSAGE/UML, OPM/MAS, ROADMAP, SODA, Tropos…
Extensões das metodologias orientadas por objectos: MaSE, PASSI e Prometheus…
Metodologias baseadas na engenharia do conhecimento: MAS-CommonKADS
Metodologias híbridas: Skeleton methodology e Modular methodology
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Desenvolvimento do Sistema
Modelação e especificação
UML (Unified Modelling Language)
AUML (Agent Unified Modelling Language)
AML (Agent Modelling Language)
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Desenvolvimento do Sistema
Implementação do Sistema Sistema Multiagente inteligente e móveis:
Voyager
Sistemas de e-Learning: Moodle
Sistema de gestão de conteúdos: Mambo (PHP/mysql)
Conteúdos educativos: XML, LOM, RDF (IsaViz) Ontologias: OWL (Protegé e SWOOP)
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Considerações Finais
Num futuro muito próximo, passaremosmais tempo a ler, ver e ouvir recursos educativose muito menos tempo a filtrar essa informação.
Mas, ainda há muito trabalho para fazer:
- Aplicar a Web Semântica às Intranets (educativas);
- Aplicar a Web Semântica às Extranet (entre instituições);
- Aplicar a Web Semântica à Web actual.
Os metadados, ontologias e agentes são vitais…
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Considerações Finais
A Web semântica é o instrumento necessário ao desenvolvimento da inteligência colectiva (Pierre Lévy, 2003).
Logo, constitui uma peça crucial no desenvolvimentoda actual Sociedade da Informação e do Conhecimento.