Kunskapsmångfalder ULM Metadata Edutella och den Semantiska Webben

Transkript

1

2

3 Kunskapsmångfalder ULM Metadata Edutella och den Semantiska Webben Ambjörn Naeve Mikael Nilsson Matthias Palmér [amb mini KMR-gruppen:

4 Centrum för användaroriented IT-Design Av NUTEK etablerad interdisciplinär miljö på KTH för tillämpad forskning kring design av människa-dator interaktion (MDI) 20 intressenter - industri och användarorganisationer: Ericsson, Nokia, Saab, Teracom, Telia, Icon Medialab Datadoktorn, TimeCare, Sverige Direkt, Vattenfall, Lernia, Lentus, UR, HjälpmedelsInstitutet, LO, RSV, SIH, Skolverket, TCO Intressenternas insatser: Mest in natura (arbete c:a 60%, utrustning 20%), kontant 20%

5 Akademiska forskare och utvecklare Industri- och Grafisk design (Konstfack) Psykologi, pedagogik,etnografi (Sthlms och Uppsala Univ.) Kommunikationsvetenskap (Film, GI, JMK / Stockholm Univ.) Dramaturgi (Dramatiska Institutet) Musik (Musikhögskolan) Arkitektur (KTH) Teknik: datalogi, matematik, talteknologi, grafik, sensorer (KTH och SICS) 2 inhemska professorer (datalogi, pedagogik) 2 gästprofessorer(datoretnografi, datorpedagogik) 6 seniorforskare 14 doktorander (MDI, datalogi, film, mediakommunikation, musik, matematikdidaktik)

6 CIDs verksamhetsområden CID är verksamt inom 4 olika forskningsområden: Digital Gemenskap Interaktiva Lärmiljöer Interaktionsformer Användarorientering

7 Mål för CIDs verksamhet förena användbarhet med tekniska och estetiska aspekter. skapa en attraktiv miljö på KTH för samarbete mellan akademi, industri och användare. producera allmänt tillgängliga ( pre-competitive ) resultat i form av prototyper and användarstudier. stark internationell samverkan. starka bidrag till förbättring av utbildningsmiljöer.

8 KMR-gruppen på CID sysslar med Knowledge Management Research. inom området interaktiva lärmiljöer Seniorforskare och ledare för gruppen: Ambjörn Naeve Doktorander: Matthias Palmér (datalogi) Mikael Nilsson (matematikdidaktik) Fredrik Paulsson (datalogi) Claus Knudsen (mediateknik)

9 Några lärmiljöprojekt av KMR-gruppen Begreppsnavigation och innehållspresentation Kunskapsmångfalder. Conzilla - en första prototyp av begreppsbrowser. Modellering av kunskapsområden Struktur- och verksamhet hos CID-intressenter. Tillgänglighet inom IT-Sverige. Internationellt standariseringarbete. Den semantiska webben Edutella: Infrastruktur för peer-to-peer baserat utbyte av metadata. Arkiv, portföljer och personaliserat lärande Portfolios, VWE (Virtual Workspace Environment).

10 En Kunskapsmångfald är ett begreppsmässigt ramverk för att designa interaktiva lärmiljöer som stödjer FrågeBaserad Inlärning (FBI). kan betraktas som en kunskapens trädgård, med ett antal länkade kunskapstäppor, var och en med sin egen trädgårdsmästare. ger användaren möjlighet att ställa frågor och söka efter certifierade mänskliga kunskapskällor.

11 En Kunskapsmångfald (forts.) har tillgång till ett distribuerat arkiv av resurskomponenter. tillåter lärare att komponera komponenter och konstruera skräddarsydda lärmoduler. använder sig av begreppsmodellering för att stödja separation mellan sammanhang och innehåll. innehåller ett begreppsnavigationverktyg (Conzilla) som stödjer dessa principer och aktiviteter.

12 Matematiska kunskapsmångfalder på CID Nya sätt att studera geometri Interaktiv geometri med PDB. Interaktion med matematiska formler, m.hj.a. Levande 3D-grafik (Martin Kraus). Grafritande Kalkylatorn (Ron Avitzur). Matematiska komponentarkiv ramverk för arkivering av komponenter skapade med dessa (och andra) tekniker. Delade 3D interaktiva matematikmiljöer CyberMath.

13 Att symbolisera relationer mellan begrepp Unified Modeling Language det där det där Specialisering av Exempel på det där Helhet för det här Del av det där det där Typ för Generalisering av det där

14 Att rita vad vi talar om ( vad var det vi sa ) är en sorts Fordon en sorts :Bil är en en sorts Bil abstraktion av har en är en del av en :Motor är en en del av Motor har

15 Webbens utveckling 1991: designas i CERN av Tim Berners -Lee : Kommersialiseringen startar. Webben blir ett presentationsmedium. 1998: Tim B. -L. lägger fram idén om The Semantic Web. 2001: Utvecklingen av SW tar fart på allvar.

16 Webben av idag Vilka program har UR sänt nyligen? Informationen kan (ibland med möda) extraheras ur presentationen.

17 Problem för datorerna Vilka program har UR sänt nyligen? Kan idag inte besvaras av datorer. Presentationen saknar mening (semantik) för datorer.

18 Metadata är lösningen Metadata är data om data. Skapare, publiceringsdatum, titel, tekniska data, etc. Målgrupp, svårighetsgrad, ämnesklassificering, etc. Annotationer, relationer till annan data, etc. Med metadata blir data tolkningsbart. Man skapar relationer och sammanhang för data (mer än bara hyperlänkar). Ge mig namnet på alla böcker skrivna av Strindberg

19 Den semantiska webben När vi ger datorer tillgång till meningsfull information får vi möjligheter till: Intelligenta och mycket precisa söksystem Personliga agenter Anpassningsbara hemsidor med mera! Möjligheterna för utbildning är extra stora.

20 RDF: Resource Description Framework W3C:s standardiserade ramverk för metadata. Baserat på en blandning av naturligt tal och s.k. deskriptiv logik: Sidan skapades av Mikael Nilsson, som har adressen ( skapades av, Mikael Nilsson) (Mikael Nilsson, har , ) Består av s.k. tripplar: subjekt, predikat, objekt!

21 RDF liknar Concept Maps (Novak) skapades av Mikael Nilsson har

22 Några viktiga egenskaper hos RDF RDF är tolkningsbart för datorer. Resurser och vokabulär identifieras med URIer: - ersätter titel - ersätter Mikael Nilsson Så: alla kan veta att de talar om samma Mikael. Men: du kan säga vad du vill om Mikael, med dina egna ord.

23 Att använda RDF - enligt oss på KMR Metadata måste tillåta subjektiva uttryck. Ett ekosystem för metadata. Ett globalt nätverk av information. Metadata är mer än ett digitalt katalogsystem. Begreppsmässig metadata för människor.

24 Skön harmoni Metadata kräver hantering, vilken kan sägas bestå av tre delar: Att skapa metadata Att publicera metadata Att finna / hämta metadata Varje hantering har två motsatta metoder, tes och antites. Peer-to-peer och Semantic Web är den syntes som vi vill tillföra.

25 Skapa metadata Resurs-centrerad Titel, beskrivning, målgrupp, omfattning, etc. Klassificering enligt överenskommna taxonomier. Portföljer/utforskare är typexempel på verktyg som kan utvidgas med metadatahantering. Kontext-centrerad Beroenden och associationer. Taxonomier är komplicerade kontexter. Modellering av strukturer som organisationer etc. Begreppsorienterade verktyg - tex Conzilla.

26 Publicera metadata Central publicering Någon måste ansvara för en central metadataserver. Ihopsamlad metadata innebär duplicering. Distribuerad publicering Var och en ansvarar för sin metadata Metadata kan förändras från dag till dag, dynamiskt och subjektivt. Åtkomst sker via upptäckt och sökning. Peer-to-peer är lämpligt för sökning.

27 Hämta / Finna metadata Explorativt Browsa färdiga strukturer Kontext-information kan användas Sökorienterat Fråga, filtrera och sortera Personliga profiler kan hjälpa. Frågor ska kunna återanvändas, kombineras, visualiseras, annoteras, etc. Frågor är metadata. Att ställa frågor är en del i den kreativa processen.

28 Edutella Är ett peer to peer system för metadata som vi utvecklar i projektet PADLR (Tillsammans med bla Hannover, Uppsala och Stanford.) Lösningen på Distribuerad metadata (Publicering) Distribuerad sökning (Hämta / Finna) Möjliggör mappning mellan semantiskt likvärdiga metadata representationer (Tex. namn och titel) Enhetligt sätt för innehållsleverantörer att publicera / göra metadata åtkomlig.

29 Client Edutella Portföljer Skolverket PA-system KTH Portfölj system AV-central UR MDB Medie bibliotek PDB

30 KMR-gruppen på CID Logisk vy till vänster, visar i vilken ordning frågan ska uppfyllas Trippelvy till höger, visar vad som söks men inte samtidiga villkor

31 Metadata i lärmiljöer Beskrivning av resurser Certifiering: lärare och elever ska kunna certifiera resurser som lämpliga ur sitt eget perspektiv. Annotering ska kunna läggas till resurser som helhet eller till delar. Utvidgning: vissa format kommer att kunna stödja distibuerade utvidgningar, detta måste märkas noga. Återanvändning av metadata i olika format och mera, principer vi ännu inte kommit på kan möjligöras av flexibiliteten hos RDF