geração (semi)automática de metadados: um contributo para a recuperação de objectos de...
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Semantic Web, metadados, ontologias e agentes Motivação Influência da Internet no processo de aprendizagem; Influência do Processo de Bolonha no Ensino Superior; Novos requisitos. e-Learning Evolução dos cursos on-line; Tecnologias para o e-Learning; Limitações face aos novos requisitos. Metadados e ontologias Tecnologias para a Web Semântica; Metadados (especificações DCM e LOM); RDF(S) e OWL. Geração automática de Metadados Geração de metadados (RDF/XML); Recuperação de Objectos de aprendizagem (SPARQL).TRANSCRIPT
Geração (semi)automáticade metadados
Um contributo para a recuperação de objectos de aprendizagem
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Vitor Barrigão GonçalvesEscola Superior de EducaçãoInstituto Politécnico de Bragança
Eurico Manuel CarrapatosoFaculdade de EngenhariaUniversidade do Porto
Geração (semi)automática de metadados: um contributo para a recuperação de LOs
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Sumário Motivação
Influência da Internet no processo de aprendizagem; Influência do Processo de Bolonha no Ensino Superior; Novos requisitos.
e-Learning Evolução dos cursos on-line; Tecnologias para o e-Learning; Limitações face aos novos requisitos.
Metadados e ontologias Tecnologias para a Web Semântica; Metadados (especificações DCM e LOM); RDF(S) e OWL.
Geração automática de Metadados Geração de metadados (RDF/XML); Recuperação de Objectos de aprendizagem (SPARQL).
Considerações Finais
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Motivação:
Com a Internet surgiram Novas estratégias de difusão de informação Novas formas de ensino/formação/aprendizagem Novos modelos de comunicação
Modalidades de utilização pedagógica Como fonte de pesquisa (motores de busca…) Como meio de publicação (Websites, Portais…) Como meio de interacção (conteúdos e pessoas)
Solução integrada: e-Learning, b-Learning ou m-Learning.
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Motivação:
Processo de Bolonha Alteração da Lei de Bases do Sistema Educativo Português:
Reconhecer o conhecimento como um bem universal;
Adequar a aprendizagem aos requisitos da sociedade ;
Aproveitar as potencialidades das TIC na Educação;
Fomentar a aprendizagem ao longo da vida;
Reconhecer legal e formalmente o ensino a distância.
Prefiguram-se vários cenários de e-Learning
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e-Learning
LMS – Learning Management SystemsLCMS – Learning Content Management Systems
Plataformas de e-Learning:
WebCT; Lotus Learning; TopClass e-Learning Suite;Blackboard Academic Suite; Luvit LMS; Virtual-U; Atutor; Moodle…
Interacção interpessoal:Interacção professor/aluno(s) e aluno/aluno(s)Tecnologias de comunicação assíncronas e síncronas
Interacção intrapessoal:Reflexão sobre a aprendizagem e registo do percurso e competênciasBlogs, wikis, portfólios e outras tecnologias Web 2.0
Interacção com os conteúdos:Conteúdos de aprendizagem (lições e outros materiais didácticos)
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e-Learning
1.ª etapa:Conteúdos indivisíveis (baixa granularidade dos cursos)
2.ª etapa:Objectos de aprendizagem (combinação e reutilização)
3.ª etapa:SCORM (interoperabilidade entre cursos e sistemas)
4.ª etapa:Learning Design (modelação de cursos flexíveis e personalizados)
Evolução (uma visão)
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e-Learning
IMS Content Packing (pacote em formato zip contendo todos os conteúdos e um ficheiro xml que inclui os metadados, a sequência de navegação e todos os recursos associados).
Reload Editor (http://www.reload.ac.uk/editor.html)
eXe - E-learning XHTML Editor (http://exelearning.org)
SCORMxt (http://www.westcliffdata.co.uk)
Pacotes SCORM e IMS-Content Packaging
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e-Learning
Learning Design
RELOAD Learning DesignCoopercoreLAMSMOTplus
A modelação de unidades de aprendizagem minimiza limitações do SCORM:- ênfase na personalização dos conteúdos- participação mais activa do aluno na aprendizagem
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e-Learning
Sim!Mas nem tudo são rosas…
Auto-aprendizagem:- através de conteúdos dispersos (Motores)- através de e-cursos (e-Learning)
Sistemas de e-Learning, b-Learning, m-Learning Portais educativos com gestão de conteúdos Tutoriais inteligentes e Sistemas hipermédia adaptativos Tecnologias Web 2.0 Tecnologias associadas para o desenvolvimento de e-cursos
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Novos requisitos: Obter informação actual sobre as disciplinas/conteúdos. Obter informação de forma personalizada e rápida. Suportar processos interdisciplinares.
Mas,também nem tudo são espinhos…Se usarmos METADADOS
e ONTOLOGIAS!
Metadados e Ontologias
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Tecnologias para a Web Semântica
The big picture
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Tecnologias para a Web Semântica
Tecnologia XML Tecnologia de Metadados
DCM (Dublin Core Metadata) LOM (Learning Object Metadata) MPEG7 (Multimedia Content Description Interface)
RDF (Resource Description Framework) Tecnologia de Ontologias
RDFS (Resource Description Framework Schema)OWL (Ontology Web Language)
Tecnologia de Inferência (RuleML/SWRL e SPARQL)
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Elementos DCM
A norma DCM inclui dois níveis para a descrição de recursos:
Simple Dublin Core MetadataEsquemas de metadados que usam só os 15 elementos DCMES.
Qualified Dublin Core MetadataEsquemas de metadados que usam os 15 elementos DCMES+ outros elementos
(Audience, Provenance, RightsHolder, accrualMethod,accrualPeriodicity, accrualPolicy, instructionalMethod)
+ elementos de refinamento
Tecnologias para a Web Semântica
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Title (título ou nome atribuído ao recurso); Creator (entidade responsável pela criação ou existência do recurso); Subject (assunto e palavras-chave que caracterizam o recurso); Description (descrição ou resumo do conteúdo do recurso); Publisher (entidade responsável por editar ou publicar o recurso); Contributor (entidade responsável por contributo para o recurso); Date (data inerente à criação ou publicação do recurso); Type (tipo, função, natureza ou género do recurso); Format (formato do recurso: físico ou digital, tamanho ou duração); Identifier (referência para identificar o recurso: URI, ISBN, etc.); Source (referência a um recurso de onde o recurso actual deriva); Language (língua do conteúdo intelectual do recurso: pt, en, fr); Relation (referência a um recurso relacionado); Coverage (extensão, alcance ou âmbito do recurso); Rights (gestão dos direitos inerentes ao recurso).
Elementos DCMES
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Tecnologias para a Web Semântica Elementos DCMES
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Tecnologias para a Web Semântica Elementos DCMES
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Tecnologias para a Web Semântica
Geral (General) - informação geral que descreve o LO como um todo(Identifier, Title, Catalog Entry, Catalog, Entry, Language, Description, Keywords, Coverage, Structure, Aggregation level);
Ciclo de vida (Lifecycle) - história de um LO e respectivos contributos para essa evolução, e atributos inerentes ao seu estado actual(Version, Status, Contribute, Role, Entity, Date);
Meta-metadados (Metametadata) - reúne informações sobre a própria instância dos metadados (em vez do LO que a instância do metadado descreve). Ou seja, agrupa os atributos que descrevem os metadados que indexam o LO(Identifier, Catalog, Entry, Contribute, Role, EntitytDate, Metadata Squema, Language);
Técnica (Technical) - agrupa os requisitos e características técnicas do LO (Format, Size, Location, Requirements, Type, Name, Minimum Version, Maximum version, Instalattion Remarks, Other Plataform requirements, Duration);
Elementos LOM
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Tecnologias para a Web Semântica
Educacional (Educational) - atributos educativos e pedagógicos do LO(Interactivity Type, Learning Resource Type, Interactivity level, Semantic density, Intended End User Role, Context, Typical Age Range, Difficulty, Typical Learning Time, Description, Language);
Direitos (Rights) - direitos de propriedade intelectual e condições de utilização (Cost, Description, Copyright and others restrictions);
Relação (Relation) - características que definem a relação entre o LO e outros objectos educacionais correlacionados(Kind, Resource, Identifier, Description, Catalog Entry);
Anotação (Annotation) - comentários sobre o uso educacional do LO (Elementos: Person/Entity, Description, Date);
Classificação (Classification) - descreve a posição do LO em relação a um sistema particular de classificação (Universal Decimal Classification)(Purpose, Taxon Path, Source, Taxon, Id, Entry, Description, Keywords).
Elementos LOM
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Tecnologias para a Web Semântica Elementos LOM
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Tecnologias para a Web Semântica Elementos LOM
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Tecnologias para a Web Semântica
Tecnologia XML Tecnologia de Metadados
DCM (Dublin Core Metadata) LOM (Learning Object Metadata) MPEG7 (Multimedia Content Description Interface)
RDF (Resource Description Framework) Tecnologia de Ontologias
RDFS (Resource Description Framework Schema)OWL (Ontology Web Language)
Tecnologia de Inferência (RuleML/SWRL e SPARQL)
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Tecnologias para a Web Semântica RDF
Recurso Propriedade valor
Sujeito Predicado Objecto
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Tecnologias para a Web Semântica RDF
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Tecnologias para a Web Semântica Aplicações RDF
• RSS (RDF Site Summary)• FOAF (Friend Of A Friend) • vCard • RDFPics • MusicBrains Metadata Initiative• XMP (eXtensible Metadata Platform)
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Tecnologias para a Web Semântica
Tecnologia XML Tecnologia de Metadados
DCM (Dublin Core Metadata) LOM (Learning Object Metadata) MPEG7 (Multimedia Content Description Interface)
RDF (Resource Description Framework) Tecnologia de Ontologias
RDFS (Resource Description Framework Schema)OWL (Ontology Web Language)
Tecnologia de Inferência (RuleML/SWRL e SPARQL)
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Tecnologias para a Web Semântica Ontologias
Classes
Relações
Propriedades
Instâncias
Axiomas
Regras de inferência
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Tecnologias para a Web Semântica Ontologias
rdfs:Resource
rdfs:Class
Curso
LicenciaturaMestrado
Doutoramento
s
s
t
t
t
t
t
s s
s
oferecido_por
Universidade
d r
t
t rdf:type | s rdfs:subClassOf | d rdfs:domain | r rdfs:range
RDFSRDF
http://www.fe.up.pt/mtm http://www.up.pt
t
t
oferecido_por
Tecnologia Multimédia
dc:Title
Universidade do Porto
dc:Title
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Tecnologias para a Web Semântica Ontologias
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Tecnologias para a Web Semântica
Tecnologia XML Tecnologia de Metadados
DCM (Dublin Core Metadata) LOM (Learning Object Metadata) MPEG7 (Multimedia Content Description Interface)
RDF (Resource Description Framework) Tecnologia de Ontologias
RDFS (Resource Description Framework Schema)OWL (Ontology Web Language)
Tecnologia de Inferência (RuleML/SWRL e SPARQL)
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Tecnologias para a Web Semântica SWRL - Regras de Inferência
temPai(c,b) Λ temPai(b,a) temAvo(c,a) temPai(c,b) Λ temIrmao(b,e) temTio(c,e)
Inferência possível em OWL DL Inferência impossível em OWL DLMas, possível adicionando camada de regras
temPai
temPai temPai
temPai temPai
temPai
temPai
temAvo
temIrmão
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Tecnologias para a Web Semântica SWRL - Regras de Inferência
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Tecnologias para a Web Semântica SPARQL – Linguagem de Inferência
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Tecnologias para a Web Semântica SPARQL – Linguagem de Inferência
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Tecnologias para a Web Semântica Protégé (RDFS)
<rdfs:Class rdf:about="&cd;CD"rdfs:comment="Album de musica (CDs ou DVDs)"rdfs:label="CD">
<rdfs:subClassOf rdf:resource="&rdfs;Resource"/></rdfs:Class>
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Tecnologias para a Web Semântica Protégé (OWL - ontologia mais expressiva)
…<owl:ObjectProperty rdf:about="#editado_por">
<rdfs:domain><owl:Class><owl:unionOf rdf:parseType="Collection"><rdf:Description rdf:about="http://www.w3.org/2002/07/owl#Thing"/><owl:Class rdf:about="#MUSICA"/>
</owl:unionOf></owl:Class>
</rdfs:domain><owl:inverseOf rdf:resource="#edita"/>
</owl:ObjectProperty>…
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Tecnologias para a Web Semântica Protégé (Formulários e Instâncias)
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Tecnologias para a Web Semântica Protégé (Inferência)
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Geração automática de metadados
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Geração automática de metadadosMódulo de Sumários e Módulo de Programas
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Geração automática de metadadosAnotação semi-automática de LOs com metadados e ontologias
Expressar LOs em RDF(S)/OWL
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Geração automática de metadadosOntologia para os sistemas de e-Learning
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Geração automática de metadadosOntologia para os sistemas de e-Learning
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Geração automática de metadadosBloco de pesquisa semântica
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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 Extranets (entre e-Learnings);- Aplicar a Web Semântica à Web actual.
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Considerações Finais
Autenticar utilizadores Associar docente/disciplina Inscrever discentes Registar avaliações Anotação semântica Pesquisa semântica Monitorizar aprendizagem (Agente de Aprendizagem)
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Considerações Finais
Os metadados, ontologias e agentes são cruciais…
Roma e Pavia não se fizeram num dia…
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Obrigado!
Vitor Barrigão GonçalvesDepartamento de Tecnologia Educativa e Gestão da InformaçãoEscola Superior de Educação do Instituto Politécnico de Bragança
URL: http://www.vgportal.ipb.ptEmail: [email protected]
The End