Kunskapsmångfalder
ULM
Metadata
Edutella
och den Semantiska Webben
Ambjörn Naeve
Mikael Nilsson
Matthias Palmér
[amb | mini | [email protected]]
KMR-gruppen: http://kmr.nada.kth.se
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%
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)
CIDs verksamhetsområden
CID är verksamt inom 4 olika forskningsområden:
• Digital Gemenskap
• Interaktiva Lärmiljöer
• Interaktionsformer
• Användarorientering
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.
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)
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).
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.
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.
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.
Att symbolisera relationer mellan begrepp
det där
Unified
Modeling
Language
det där
Specialisering av
det där
Helhet för
det här
Exempel på
Del av
Typ för
det där
Generalisering av
det där
det där
Att rita vad vi talar om (“vad var det vi sa”)
är en sorts
Fordon
en sorts
är en
:Bil
har en
Bil
en
är en del av en
är en
:Motor
abstraktion av
sorts
del av
har
Motor
en
Webbens utveckling
• 1991: designas i CERN av Tim Berners -Lee.
• 1994 -95: 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.
Webben av idag
• ”Vilka program
har UR sänt nyligen?”
• Informationen kan
(ibland med möda)
extraheras ur
presentationen.
Problem för datorerna
• ”Vilka program
har UR sänt nyligen?”
• Kan idag inte besvaras
av datorer.
• Presentationen
saknar mening
(semantik) för datorer.
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”
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.
RDF: Resource Description Framework
• W3C:s standardiserade ramverk för metadata.
• Baserat på en blandning av naturligt tal
och s.k. deskriptiv logik:
• Sidan ”http://kmr.nada.kth.se/” skapades av Mikael Nilsson,
som har emailadressen ”[email protected]”.
•
(http://kmr.nada.kth.se/, ”skapades av”, Mikael Nilsson)
(Mikael Nilsson, ”har email”, ”[email protected]”)
• Består av s.k. tripplar: subjekt, predikat, objekt!
RDF liknar Concept Maps (Novak) …
http://kmr.nada.kth.se/
skapades av
Mikael Nilsson
har email
[email protected]
Några viktiga egenskaper hos RDF
• RDF är tolkningsbart för datorer.
• Resurser och vokabulär identifieras med URIer:
”http://dublincore.org/elements/Title” ersätter ”titel”
http://nada.kth.se/mini
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”.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Client
Edutella
Portföljer
Skolverket
PA-system
UR
KTH
Portfölj
system
Medie
bibliotek
AV-central
MDB
PDB
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
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
