Personalizovaný prístup k používateľovi v prostredí e-vzdelávania

1. Personalizovaný prístup k používateľovi v prostredí e-vzdelávania Bc. Michal Šimún Vedúci diplomovej práce: Ing.Anton Andrejko Slovenská technická univerzita v Bratislave Fakulta informatiky a informačných technológií

2. Motivácia projektu • Veľké množstvo používateľov s rôznorodými charakteristikami • Veľké množstvo výučbových dokumentov • Unifikovaný prístup k používateľovi v mnohých prípadoch spôsobuje znižovanie efektivity práce • Jedným z riešení je nový aspekt kurzov –personalizovaný prístup k používateľovi

3. Adaptívne systémy • Prispôsobenie viditeľných aspektov systému na základe charakteristík používateľa • Viacero existujúcich adaptívnych výučbových systémov – napr. NetCoach, Interbook, AHA!, KBS, Multibook • Problematika personalizácie • modelovanie charakteristík používateľa • prispôsobenie kurzu používateľovi

4. Modelovanie charakteristík používateľa • Prístupy modelovania charakteristík • prekryvný model – napr. AHA!, KBS • stereotypný model – napr. Multibook • Potreba zmeny charakteristík • aktuálne študovaný dokument – na základe prečítaní • súvisiace dokumenty – na základe autorom definovaných pravidiel

5. Prispôsobenie kurzu • Prístupy v odporúčaní: • asociačné pravidlá – NetCoach, Interbook • obsahovo závislé – KBS (odporúčanie projektov) • kolaboratívne odporúčanie • Ďalšie techniky (AHA!): • anotácia odkazov • prispôsobenie obsahu

6. Ciele projektu • Modelovanie výučbových dokumentov • uchovávanie charakteristík a relácií potrebných pri personalizácií s ohľadom na minimalizovanie úsilia naplnenia modelu • Personalizácia – odporúčania vhodných dokumentov • modelovanie charakteristík používateľa • zlepšenie procesu zmeny charakteristík • odporúčanie vhodných dokumentov • spôsob prehľadávania priestoru výučbových dokumentov • určenie vhodnosti dokumentov pre používateľa • Overenie metódy pre oblasť výučby programovania

7. Koncepcia personalizácie • Používateľ po prečítaní výučbového dokumentu požiada o odporučenie nasledovného dokumentu. • Na základe práce používateľa s aktuálnym dokumentom sa vykoná zmena charakteristík pre tento dokument. • Zmena charakteristík pre súvisiace dokumenty. • Výber vhodného dokumentu – na základe charakteristík dokumentov, používateľa a aktuálneho výučbového procesu.

8. Doménový model • Model charakteristík výučbového kurzu a jeho častí • Reprezentácia pomocou ontológií (OWL) • Definovaný na dvoch úrovniach abstrakcie

9. Charakteristiky používateľov • Prekryvný model používateľa • Doménovo závislé charakteristiky • vedomosť • záujem • aktivita – záznam o práci • Vedomosť a záujem sú definované pomocou dimenzií • hodnota charakteristiky – reálne číslo • pravdepodobnosť • pohľad – stratégia nastavenia a zmeny hodnoty a pravdepodobnosti. Definované pohľady – feedback, infered, combined

10. Metóda udržiavania charakteristík používateľa

11. Nastavenie charakteristík pre aktuálny koncept • nastavenie zo spätnej väzby – pohľad feedback • kombinovanie pohľadov – pohľad combined

12. Šírenie zmeny v doménovom modeli • Šírenie zmeny do prislúchajúcich vedomostných jednotiek (2. krok) • Šírenie zmeny v priestore vedomostných jednotiek (3. krok) • princíp šírenia energie v grafe • energia = (hodnota, pravdepodobnosť hodnoty) • relácie susedných uzlov • tlmenie energie • Šírenie zmeny do konceptov (4. krok)

13. Príklad šírenia záujmu • Šírenie cez relácie logického súvisu – obsahuje, súvisí

14. Odporúčanie vhodných konceptov • Odporúčanie je vykonávané na dvoch úrovniach • Výber najvhodnejších vedomostných jednotiek • Výber konceptov (z konceptov prislúchajúcich k vybraným vedomostným jednotkám) • Prehľadávanie priestoru s definovanými operáciami: • inicializácia prehľadávania • ohodnotenie aktuálneho uzla • zistenie splnenia predpokladov • výber nasledovných uzlov

15. Proces odporúčania

16. Príklad odporúčania

17. Implementácia • Dátová vrstva • Ontologické úložisko Sesame, RDB MySQL • OntoMapper – implementovaný v Java • Aplikačná vrstva – implementovaná v Java • Modul StudentModelUpdate • Modul Recommender • Prezentačná vrstva – vyvíjaná v projekte PeWePro

18. Overenie riešenia • Vytvorený testovací kurz výučby programovania v jazyku C • 17 konceptov rôznych typov • vedomostné jednotky importované z ACM – 1476 • Overenie činnosti vytvorených modulov • správnosť činnosti • časové nároky • Overenie systému personalizácie

19. Zhodnotenie • Doménový model • reprezentácia na dvoch úrovniach konceptualizácie • Udržiavanie charakteristík používateľa • zmena pre aktuálny koncept • šírenie zmeny princípom šírenia energia v grafe • Odporúčanie dokumentov • využitie dvoch úrovní konceptualizácie doménového modelu • Prezentovanie výsledkov na konferenciách – ICETA, ED-L2L, AH • Ďalšie možnosti pokračovania • overenie pre reálne výučbové kurzy