Libros Electrónicos (Hiperlibros)

1. Libros Electrónicos(Hiperlibros) Gustavo Corral Guillé

2. Temas: • ¿Qué son los libros electrónicos? • Panorama Actual de la Información en Internet. • Enseñanza Constructivista. • Desarrollo Actual de los Hiperlibros. • RDF y la Web Semántica

3. ¿Qué son los libros electrónicos? • Colección de documentos hipertexto. • Subdivididos en capítulos, secciones, subsecciones y apéndices. • Un hiperlibro adaptivo, en cambio, es un almacén de información que integra y personaliza un conjunto de materiales de información.

4. Problemas: Largas horas navegando a través de cientos de páginas. Falta de regulación. Sencillez de HTML. La forma en la que los browsers tienen que buscar la información. No distingue el tipo de información de la página. Investigaciones actuales: Codificación en XML Implementar una “Web Semántica”. Panorama Actual de la Información en Internet

5. Enseñanza Constructivista: Estructura y Funcionalidad • Utiliza modelos conceptuales y metadatos. • Permite integrar proyectos y anotaciones del estudiante, por lo que éste aprende activamente. Ontología: • Especificación de un concepto. • Definición extendida del modelo E/R. • Abstrae las entradas del índice que relaciona los datos externos y define conceptos visuales. • Los conceptos y las relaciones definen la forma en que la información será presentada.

6. Enseñanza Constructivista: Estructura y Funcionalidad Aprendizaje constructivista: • En el constructivismo, el aprendizaje no se recibe pasivamente, es en cambio, construido activamente. • Se basa en la ejercitación constante, basándose continuamente en la experiencia del sujeto. • CSILE y Knowledge Forum: Proveen una gran base de datos comunal, la cual almacena notas, anotaciones y temas de discusión y los liga en una red de nodos (mapa del conocimiento). • Se basa en el conocimiento intencional, es decir, los estudiantes desean expandir sus conocimientos colectivamente.

7. Enseñanza Constructivista: Estructura y Funcionalidad Implementando la Enseñanza Constructivista: • Integración del aprendizaje con una meta y proyectos dentro de nuestros materiales del curso. • Conectar proyectos estudiantiles con el resto del material para crear portafolios que muestren cuales conceptos han sido aplicados a que parte del proyecto. • Modelar las anotaciones del estudiante (tips, preguntas y respuestas) como parte del material del curso. • El sistema KBS se utiliza para cursos de C.C. y se basa en la enseñanza constructivista y en los proyectos de los estudiantes.

8. Desarrollo Actual de los Hiperlibros • Modelo Estructural • El punto central es el concepto de Unidad de Información Semántica (SIU) que contiene los tópicos principales del hiperlibro. • El conjunto de SIUs define el dominio de la aplicación. • Estos tópicos principales se usan para agrupar los contenidos del hiperlibro en áreas: cada tópico corresponde a un área en el hiperlibro.

9. Desarrollo Actual de los Hiperlibros Modelo Knowledge Item (Kis) • Los conceptos son los que aparecen en el índice. • Se basa en los elementos del conocimiento (Kis) que denotan conceptos elementales. Ejemplo (tomando como campo la computación): • El “if” o el “while” • O conceptos compuestos como: • “Conceptos acerca de las sentencias de control de flujo” • Todos los Kis se conectan en una jerarquía de dependencia (poliárbol) y así formar una vista sobre los conceptos que contiene el hiperlibro.

10. Desarrollo Actual de los Hiperlibros • El modelo conceptual del hiperlibro contiene el concepto Project unit y sus subclases como project y project assignment. • Project unit: Contiene la descripción del proyecto y diversas partes de un proyecto estudiantil. • Para poder integrar los proyectos de los estudiantes de forma estructurada y con significado, estos son modelados como una jerarquía representando las diferentes partes.

11. Desarrollo Actual de los Hiperlibros Portafolios • Es una forma de evaluar, por medio del proyecto resultante, cuales conceptos fueron correctamente aprendidos y aplicados por el estudiante. Detalles del sistema KBS • Totalmente implementado en Java. • Se trata de un servlet residente en un servidor Web. • El estudiante sólo requiere de un browser que soporte frames. • Todo el procesamiento necesario es hecho del lado del servidor.

12. RDF y la Web Semántica • Es necesario separar la estructura del en un curso dado durante la concepción de una herramienta para el aprendizaje electrónico. • KBS, por ejemplo, ha sido elaborado alrededor de un modelo conceptual para la estructura y contenido del dominio. • OLR: Permite el intercambio de los metadatos entre los diferentes medios de información. Su finalidad es construir portales para cursos basados en metadatos los cuales estructuran y conectan modularmente los materiales del curso a través de la Web.

13. RDF y la Web Semántica • RDF/RDFS es utilizado para expresar la información acerca de los objetos contenidos en la herramienta, así como información sobre las relaciones entre estos objetos. • Los módulos que se encuentra en los portales construidos con OLR pueden ser reutilizados para otros cursos y en otros contextos, transladándolos a un portal de algún curso que integre módulos de diferentes fuentes y autores. • Para esto, es necesaria una anotación semántica para ayudar a los autores a escoger módulos y conectarlos dentro de sus estructuras del curso.

14. RDF y la Web Semántica • También se usan Bases de Datos relacionales, pero para guardar los metadatos y no el contenido. • Usando RDF se hacen anotaciones con información semántica por medio de modelos conceptuales (esquemas) a los recursos de la WWW. • Los modelos conceptuales son los que definen las clases y las propiedades de esas anotaciones. • El uso compartido de tales esquemas hace posible para un grupo de personas utilizar anotaciones semánticas que les sean útiles, porque ellos usan el mismo conjunto de conceptos y propiedades para describir sus páginas Web.

15. RDF y la Web Semántica • El sistema KBS usa RDF no sólo para propósitos de información, también para estructurar el hipertexto de acuerdo a las relaciones semánticas que están guardadas en las anotaciones RDF. • Los esquemas RDF son usados para definir la estructura de los metadatos que describen los recursos WWW.

16. RDF y la Web Semántica • Especificación de un esquema RDF: • Consiste en algunas clases básicas y propiedades. • Las clases pueden ser extendidas por otras para cubrir cualquier dominio. • Las clases se organizan jerárquicamente • El uso de propiedades se puede restringir a miembros de ciertas clases. • La raíz de esta jerarquía de clases es rdfs:Resource yrdfs:Class es una subclase de esta.

17. RDF y la Web Semántica • Con RDF Schema se pueden representar algunas facetas sobre conjuntos de un dominio y permite crear un jerarquía de conceptos. Pero se necesitan lenguajes de marcado con mayor expresividad y capacidad de razonamiento´para representar los conocimientos que contienen las ontologías. KBS creó O-Telos-RDF. • Propiedades: • Son definidas por la clase rdf:Property • Pueden ser vistos como atributos que son usados para describir recursos cuando se le asignan valores.

18. RDF y la Web Semántica • Web semántica: • La idea es que los datos puedan ser utilizados y “comprendidos” por las computadoras sin necesidad de la intervensión humana, de forma que las aplicaciones web puedan ser diseñados para tratar la información en las´páginas web de forma semiautomática. • Se trata de convertir la información en “conocimiento” , referenciando datos dentro de las páginas web a metadatos con un esquema común consensuado sobre algún dominio.

19. RDF Clases y recursos como conjuntos y elementos • La especificación de RDF define cuatro propiedades específicas (rdfs:subClassOf, rdf:type, rdfs:range, rdfs:domain) que tienen ciertas restricciones. • Propiedades adicionales tales como rdfs:seeAlso y rdfs:comment son usados para especificar que otro recurso tiene temas relacionados. • Las flechas se dibujan del recurso a la clase que define.

20. Diagrama RDF La Figuramuestra la forma de un diagrama RDF. RDF_Class, RDF_Property, etc. son instancias de la clase “RDF_Definition“, que está conectadaa la clase RDF_WWW_Resource por la relación RDF_Defined_By (i.e. cada RDF_Definition está en si misma definidapor un WWW resource.

21. El Hiperlibro KBS implementando el esquema RDF • Las relaciones semánticas entre las páginas web pueden ser modeladas de acuerdo al modelo de representación y exhibidas como índice o ligas (frame izquierdo, ya sea como SIUs o KIs) junto con la página web correspondiente (frame derecho, tienen los conceptos).