Projeto OBAA
Objetos de Aprendizagem
Multimidia e Multiplataforma
Suportados por Agentes
Grupo UFRGS e UNISINOS
Projeto OBAA
Resultados Esperados x Alcançados



Arquitetura de agente que
implementa os fundamentos
propostos e um conjunto de recursos
para a construção de agentes
compatíveis com esta arquitetura.
Abordagem onde Objetos de
Aprendizagem (OA) são construídos
através de arquiteturas de agentes.
Modelagem de uma sociedade
multiagente que suporta o
funcionamento da abordagem
proposta, incluindo o processo de
comunicação entre os agentes
Objetivos concluídos:
Arquitetura multiagente
projetada para Autoria,
Gerência, Busca e
Disponibilização de OAs
Projeto OBAA
Resultados Esperados x Alcançados
Objetivos Concluídos:



Criação de OA compatíveis com a
web e com o padrão de TV digital
Plataforma multiagente de suporte
para OA, com funcionalidades
para plataformas de web
semântica e TV Digital
A implementação de ambientes
de aprendizagem mais adaptáveis
a partir da construção de material
educacional que possa ser
utilizado em um largo espectro de
domínios com a habilidade de
auto-adaptação através de
agentes
O Padrão OBAA de Metadados
define as informações de OAs
multimidia para suportar
operação multiplataforma
A arquitetura multiagente
proposta pode usar estas
informações para
suportar a interoperabilidade
e a auto-adaptação
Projeto OBAA - Relatórios

RT-OBAA-01 - Proposta de padrão de metadados para OA
multimidia e multiplataforma  Padrão OBAA

RT-OBAA-02 - Relatório técnico do grupo de áudio e vídeo:
 análise das plataformas de Web, TV Digital e dispositivos
móveis, incluindo padrões de metadados dos conteúdos
usados nestas plataformas
 arquitetura e implementação de plataforma de testes de
interoperabilidade de OAs nas três plataformas
 resultados dos testes preliminares de interoperação
Projeto OBAA - Relatórios

RT-OBAA-03 - Relatório técnico do grupo pedagógico:
 referenciais pedagógicos para definir os requisitos dos OAs
 especificação dos requisitos pedagógicos e de acessibilidade
dos OAs com base nestes referenciais
 análise do estado da arte nos padrões de metadados de OAs
 descrição e análise dos experimentos conduzidos para validar os
requisitos em OAs multiplataforma

RT-OBAA-04 – Relatório técnico do grupo de agentes:
 análise de viabilidade técnica do uso de ontologias e agentes
para suporte a OAs
 apresentação de uma arquitetura concreta de agentes, baseada
na plataforma JADE, para suporte a OAs
 estudo de caso com interação com IMS Moodle
Projeto OBAA - Relatórios

RT-OBAA-05 – Relatório técnico do grupo de agentes:
 análise de requisitos de arquitetura de agentes para suporte a
autoria de OAs e de apoio pedagógico do uso de OAs
 proposta de arquitetura abstrata de agentes para suportar estes
requisitos

RT-OBAA-06 – Relatório técnico do grupo de agentes:
 apresentação das características das ferramentas de autoria
atuais para OAs
 descrição dos processos de implantação, teste e análise
comparativa de ferramentas de autoria de OAs
O Padrão OBAA





Padrão Aberto e Flexível
Compatível com IEEE-LOM e com Dublin, a
base é o padrão IEEE-LOM
Compatível com a Web Semântica: sintaxe
XML e semântica dos metadados definida
através de ontologia OWL
Enfoque em questões educacionais
brasileiras
Interoperabilidade do OA nas plataformas
Web, TV Digital e dispositivos móveis
Requisitos do Padrão OBAA

Interoperabilidade multiplataforma e
funcionalidade para uma ampla gama de
aplicações garantidas por requisitos de:




Adaptabilidade
Compatibilidade
Acessibilidade
Independência Tecnológica
Requisitos do Padrão OBAA


Adaptabilidade: a mesma descrição de um
OA pode ser usada de forma interoperável,
adaptando-se às características de cada
plataforma.
Compatibilidade com os padrões
existentes: o padrão deve manter a
compatibilidade com o atual panorama de
padrões internacionais.
Requisitos do Padrão OBAA


Acessibilidade: o padrão deve possibilitar o
acesso aos OA por todos os cidadãos,
inclusive aqueles com necessidades
especiais.
Independência Tecnológica: o padrão deve
ser flexível e capaz de suportar as
inovações tecnológicas, permitindo
extensões sem perder a compatibilidade com
o conteúdo já desenvolvido.
Flexibilidade de Aplicações
do Padrão OBAA



O padrão OBAA especifica um conjunto de
metadados que permitem a catalogação de OAs
Os metadados propostos não foram especificados
para limitar o desenvolvimento de objetos à
determinadas tecnologias, mas sim para especificar
uma ampla gama de funcionalidades possibilitando
a interoperabilidade
Uma aplicação não precisa usar todos os
metadados especificados no padrão, mas apenas
aqueles necessários para seus fins
Flexibilidade de Aplicações
do Padrão OBAA



Através do conceito de perfis de metadados já
estão previstas as funcionalidades necessárias para
as principais aplicações
Novos perfis podem ser incorporados com a
evolução do padrão
Compatibilidade com padrões atuais  definidos
perfis de metadados para OAs que são:


Compatíveis com Dublin-Core
Compatíveis com IEEE-LOM
Flexibilidade de Aplicações
do Padrão OBAA

Novas aplicações  definidos perfis de metadados
para OAs que:



Suportam conteúdos Multimidia e Multiplataforma
Suportam conteúdos que atendem requisitos educacionais
brasileiros
Suportam conteúdos que atendem requisitos de
acessibilidade
Especificação dos
Metadados OBAA



A especificação dos metadados partiu de padrões
internacionalmente reconhecidos para a descrição
de conteúdos educacionais como IEEE-LOM e o
IMS
Foram utilizados como base padrões amplamente
adotados para catalogação de arquivos multimídia e
em TV Digital, como o TV-Anytime e o MPEG-7,
além das características do Sistema Brasileiro de
TV Digital (SBTVD)
Informações sobre as capacidades dos dispositivos
móveis (celulares) homologados no Brasil
(TELECO, 2008) também foram levadas em conta
na elaboração do padrão de metadados.
Estrutura dos
Metadados OBAA



Os metadados OBAA são uma extensão dos
metadados IEEE-LOM
Foram estendidos os grupos 4 e 5 do padrão
IEEE-LOM que contém, respectivamente, os
metadados técnicos e educacionais
Foram adicionados dois novos grupos de
metadados para acessibilidade e
informações de segmentação multimídia
Estrutura dos
Metadados OBAA

Metadados técnicos multiplataforma:


Metadados educacionais brasileiros:


Extensão do grupo 5 de metadados educacionais do IEEELOM.
Metadados de acessibilidade:


Extensão do grupo 4 de metadados técnicos do IEEE-LOM.
Novo grupo 10 de metadados de acessibilidade adaptados do
padrão IMS AccessForAll
Metadados de segmentação:

Novo grupo 11 de metadados com informações de
segmentação de conteúdos multimídia, adaptados do padrão
MPEG-7
Ontologia OWL dos
Metadados OBAA



Especificação de Ontologia OWL (Web Ontology
Language) para modelar as propriedades semânticas
dos metadados OBAA
Sintaxe RDF-XML especificada para os metadados
OBAA
OWL foi escolhida para definição de semântica e sintaxe
porque:




permite grande flexibilidade de utilização
proporciona rigor na especificação e independência de
hardware ou sofware por ser baseada em Lógica
Descritiva e
é padronizada pelo W3C (World Wide Web Consortium) e,
como consequência, é adotada pela comunidade
científica.
é a linguagem definida pelo W3C para especificação de
ontologias compatíveis com a iniciativa da Web Semântica.
Testes realizados
no Projeto OBAA



Foi desenvolvido um plataforma de testes
OBAA para Web, TV-Digital e móveis
Foram desenvolvidos protótipos de interface
de objetos OBAA para Moodle
Foram desenvolvidos os agentes para estes
protótipos
Estágio Atual
do Projeto OBAA



Estamos adotando o padrão OBAA no
projeto GT-FEB da RNP
Estamos testando a compatibilidade do
Padrão e desenvolvendo uma ferramenta
para a sua compatibilização automática
Estamos desenvolvendo uma ferramenta de
autoria de metadados de OAs OBAA no
contexto do ensino médio de matemática
Projeto OBAA
Proposta Infraestrutura MILOS


MILOS
Multiagent Infrastructure for Learning Object
Support
Proposta de infraestrutura de suporte a OAs
que implementa as arquiteturas de agentes
analisadas e especificadas nos projetos
OBAA e GT-FED/RNP
Premissas da
Infraestrutura MILOS


Os padrões de metadados estão se tornando cada
vez mais complexos
Há uma necessidade contínua de abranger mais
aplicações e domínios:





IEEE-LOM: 9 grupos e mais de 70 elementos de
metadados
Dublin Core não-qualificado é simples, mas o modelo
qualificado (DCAM – DC Abstract Model) é mais complexo
Além disso existe uma quantidade crescente de padrões
derivados do DCMI para diferentes tipos de aplicações
(educacionais, médicas, etc.)
Padrões IMS em contínua evolução: a base de metadados
é o IEEE-LOM, mas existem vários padrões adicionais:
IMS-LD, IMS-AccessForAll, IMS-CP e outros
Cenário similar em padrões de metadados para multimidia
Premissas da
Infraestrutura MILOS


Esperar que uma pessoa domine todas estas
tecnologias não é razoável
A utilização de equipes de especialistas não é
prática:




há uma falta de especialistas pela novidade das
tecnologias
a curva de aprendizado é difícil e demorada
Necessidade de grande disponibilidade e capacidade de
atendimento para não se tornar um gargalo/ponto de falha
do sistema
Necessitam ser permanentes dada a modificação
constante das tecnologias
Premissas da
Infraestrutura MILOS

A solução é incorporar no sistema de suporte o
conhecimento de como:




gerar conteúdos e especificar seus metadados de forma a
suportar requisitos de acessibilidade, de educação,
multimidia e multiplaforma
adaptar e distribuir os OAs diretamente para os diferentes
tipos de plataformas
auxiliar os professores, alunos, designers de OAs,
administradores, usuários do sistema em geral, a localizar,
catalogar, armazenar e gerenciar os OAs com base nos
seus conhecimentos profissionais e de aplicação sem
exigir conhecimento técnico sobre OAs
Resumindo, os usuários do sistema devem apenas
dizer o que deve ser feito com os OAs e não entrar
em detalhes de como isto será feito
Solução Adotada
pela Infraestrutura MILOS



Fato fundamental: OAs são essencialmente
formas de representação de conhecimentos
aptas a serem distribuídas em sistemas de
aprendizagem
Para tanto é necessário considerar desde o início
técnicas e tecnologias capazes de tratar os OAs
como representações de conhecimento
Atualmente a solução ideal para este tipo de
situação é dada pela combinação de duas
tecnologias recentes:


Engenharia de Ontologias
Engenharia de Software Orientada a Agentes (AOSE –
Agent Oriented Software Engineering)
Solução Adotada
pela Infraestrutura MILOS

A Engenharia de Ontologias permite especificar de
forma rigorosa e padronizada as propriedades do
domínio, mas não oferecem ou implementam os
elementos ativos de um sistema


Ontologias são formas padronizadas de se especificar
conhecimentos compartilhados
A AOSE permitem projetar e desenvolver sistemas
baseados em agentes que implementam aplicações
concretas baseadas nas ontologias

Agentes de software inteligentes suportam mecanismos de
inferência capazes de manipular diferentes tipos de
representações de conhecimento
Ontologias e Agentes
na Infraestrutura MILOS

Ontologias especificam:




Características e formatos dos metadados de OAs
Classificação e organização de domínios de aprendizagem
Propriedades específicas de aplicações educacionais
Agentes implementam funcionalidades de:




Gerenciamento de informações (metadados) sobre OAs
Autoria de metadados e conteúdos de OAs
Mecanismos de busca de OAs baseado nos metadados
Interoperação com repositórios de OAs, catálogos de
bibliotecas digitais e outros serviços de diretórios
Arquitetura da
Infraestrutura MILOS
Ontologia OWL dos Metadados OBAA
Ontologias de
Domínios de Ensino ...
Ontologias de
Aplicação
...
JENA Framework + DIG Interface
Sistemas
Multiagente
MILOS
Autoria
Apoio
Pedagógico
Busca
Federada
Gerência
OAs
Middleware FIPA/JADE
Facilidades
de Interface
MILOS
Interface
AVA
Interface
Repositório OA
Interface
LDAP
Interface
SQL
Interface
Web
Infraestrutura MILOS
Sistema de Busca Federada
Servidor
OpenLDAP
Interface
SQL
Repositório
de OAs
Diretório
Local
Interface
SQL
OAI-PMH
LDAP
Cataloger
Agent
Librarian
Z39.50
Agent
Biblioteca
Digital
LDAP
Servidor
ApacheDS
Ontologia
OWL OBAA
Finder
Cadastro
manual
Agent
Interface
Web/AVA
Consulta
manual
Interface
Web
FIPA-Query
Protocol
Outros
Agentes
...
Infraestrutura MILOS
Sistema de Apoio Pedagógico
Usuários
Interface
Web/AVA
Agente
Modelo do
Aluno
Interface
AVA/SQL
Interface
Web/AVA
Agente Apoio
Pedagógico
Agente Busca
Inteligente
FIPA-Query
Protocol
Ontologia OWL OBAA
Ontologias de
Domínios de Ensino ...
Base de Perfis
de Alunos
Ontologias de
Aplicação
...
Base de
Estratégias
Pedagógicas
Finder
Agent
Infraestrutura MILOS
Sistema de Autoria
Agentes
Wizards
Edição
Navegação de
Conteúdos
Conteúdos
Multimídia
Suporte
Multiplataforma
Agente Editor
Metadados OA
Interface
Web
Usuários
Domínio de
Ensino
Interface
SQL
Estratégias
de Ensino
Suporte
Acessibilidade
...
Agente Editor
Conteúdos OA
Base de OAs
Ontologias de
Domínios de Ensino ...
Ontologias de
Aplicação
TV Digital
Web
Interface
SQL
...
Agentes
Adaptação
Multiplataforma
Móveis
Interface
SQL
Interface
Web
Ontologia OWL OBAA
...
Infraestrutura MILOS
Sistema de Gerência de OAs
Repositório
de OA p/Web
Agentes Empacotadores
de Conteúdo
SCORM
IMS-CP
DataCarousel+TS
...
Base de OAs
Ontologia
OWL OBAA
Interface
Web
Agente
Interface de
Gerência
Agente
Publicador
Web
Agente
Publicador
TV Digital
Agente
Publicador
Móveis
Plataforma
EAD / AVA
Servidor de
Objetos do
DataCarousel
Servidor de
conteúdos TS
de TV Digital
Servidor
conteúdos
móveis
Projeto OBAA
Análise Crítica


A proposta de padronização para objetos de
aprendizagem interoperáveis na Web, TV-Digital e
Dispositivos móveis, apresentada neste documento,
toma uma posição em prol da abertura tecnológica,
visando à maior adoção e desenvolvimento futuro do
padrão OBAA.
Para contemplar as particularidades das três
plataformas (Web, TV-Digital e Dispositivos móveis) —
heterogênas entre si, em um único padrão que as
compatibilize — é necessário lidar com os requisitos e
complexidades de todas elas.
Projeto OBAA
Análise Crítica


Promover essa compatibilização atribuindo o
máximo possível de liberdade para o desenvolvedor
de conteúdo educacional resultou em um amplo
conjunto de metadados (nem sempre obrigatórios) e
recomendações técnicas.
Espera-se que essa decisão de concepção permita
uma ampla aceitação do padrão OBAA pela
comunidade da Educação e também que a mesma
auxilie a evolução do padrão para atender às
demandas da Educação no Brasil
Projeto OBAA
Análise Crítica


Não obstante, a operacionalização desta concepção
passa pelo aplicação inovadora das tecnologias de
Engenharia de Ontologia e de Engenharia de
Software de Agentes
Esta é uma oportunidade única para o Brasil para se
posicionar na vanguarda do desenvolvimento
tecnológico e científico na aplicação de Tecnologias
da Informação e Comunicação (TIC) na área de
Educação
Projeto OBAA
Obrigado pela Atenção.