Semantic Web no Contexto Educativo

1. Semantic Webno Contexto Educativo Um Sistema de e-Learning para a Web Semântica Baseado na Tecnologia de Agentes Inteligentes Móveis E-mail: vg@ipb.pt | URL: http://www.vg.web.pt | Vitor Barrigão Gonçalves

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

3. 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…

4. Motivação A Web actual é uma biblioteca de documentos mundial… Hum!... Será?!?

5. Motivação A Web actual não será mais parecida com… …um montão de livros, revistas e cassetes de áudio e vídeo?

6. EU NÃO ENTENDO Motivação 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. Agentes de software não distinguem os poetas dos atletas, as cores das flores ou os nomes comunsdos nomes próprios. Porquê? Conteúdos orientados para as pessoas E não para as máquinas(agentes de software).

7. 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.

8. 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);

9. Tecnologias de e-Learning (Web, FTP, E-mail, Fórum, Chat Áudio e Videoconferência) ALUNO Gestão da Informação (conteúdos e Materiais de apoio) Teorias da Aprendizagem (Pedagogia e Didáctica) Motivação Modelo tecnológico e pedagógico integrados?

10. 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!

11. Tecnologias para o e-Learning - Objectos de Aprendizagem: Learning Objects - Normas IMS (Instructional Management Systems) - Modelo SCORM (Sharable Content Object Resource Model)

12. Tecnologias para o e-Learning LMSs – Learning Management Systems LCMSs – Learning Content Management Systems Reutilização Interoperabilidade Personalização Granularidade baixa IEEE-LOM 1484.12 (IEEE Standard for Learning Object Metadata) Modelo de referência: SCORM

13. Tecnologias para a Web Semântica

14. 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)

15. Tecnologias para a Web Semântica Confiar na autenticidade das fontes Reconhecer a veracidade das inferências Definir como racionar sobre os dados Entender o significado dos dados Atribuir significado aos dados Estruturar os dados

16. Tecnologia de Agentes

17. Tecnologia de Agentes • Propriedades: • Reactividade • Pró-actividade • Persistência • Sociabilidade • Mobilidade • Intencionalidade

18. 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

19. 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)

20. Tecnologia de Agentes • Plataformas de desenvolvimento: • AGENT BUILDER • AGLETS ou ASDK • CONCORDIA • ENAGO MOBILE • JACK ou JDE • JADE • TACOMA • VOYAGER

21. Aplicar 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 O e-Learning e a Web Semântica

22. Arquitectura genérica do Sistema

23. 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

24. Desenvolvimento do Sistema • Modelação e especificação • UML (Unified Modelling Language) • AUML (Agent Unified Modelling Language) • AML (Agent Modelling Language)

25. 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)

26. Considerações Finais Num futuro muito próximo, passaremos mais tempo a ler, ver e ouvir recursos educativos e 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…

27. Considerações Finais A Web semântica é o instrumento necessário ao desenvolvimento da inteligência colectiva (Pierre Lévy, 2003). Logo, constitui uma peça crucial no desenvolvimento da actual Sociedade da Informação e do Conhecimento.