1 PGIE - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM INFORMÁTICA NA EDUCAÇÃO - Porto Alegre, RS - BRASIL

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Sistema interativo para gerência de questões e aplicação de avaliação na Web

Carlos Morais, Jose Valdeni de Lima, Sérgio Roberto Kieling Franco1

2

1 2

http://www.ufrgs.br/

UFRGS - PGIE - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM INFORMÁTICA NA EDUCAÇÃO2

Um protótipo de Gerenciamento de Questões Totalmente baseado na web Dois Módulos (Professor e Aluno) Cadastramento de Disciplinas,Turmas,Tópicos e

Questões; Gera Avaliação Disponibiliza Relatórios de Notas e Número de

Acertos Possui um banco de questões - MySQL Envia e-mails automáticos para os alunos

informando sua liberação para a Turma solicitada.

O que é AVALWEB


Qual o principal foco do AVALWEB

O principal foco é o gerenciamento de questões e aplicação de avaliações via Web com base em requisições de professores.

Também possui um módulo de auto-avaliação, com retorno imediato para o aluno, que integra o sistema de gerência de questões dando ênfase mais no processo de ensino/aprendizagem do que na avaliação propriamente dita


Validar o Sistema

Para validar as idéias propostas e pesquisar os ganhos obtidos com a utilização de uma ferramenta com abordagem educacional, foram analisados aspectos que tratam:

Da avaliação de alunos, tanto em ambientes completos de educação à distância (Aulanet, WebCt e TopClass).

Das ferramentas específicas para avaliação (Question Mark Perception, Hot Potatoes e Quiz Center) e uma ferramenta de autoria multimídia que possibilita a criação de questionários na Web (Asymetrix Toolbook).


As comparações entre as ferramentas acima foram realizadas em duas dissertações de Mestrado.

CARDOSO, Rodrigo Ferrugem. AvalWeb - Sistema interativo para gerência de questões e aplicação de avaliações na Web 2001. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Instituto de Informática, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.

MORAIS, Carlos Tadeu Q. de, Hyper-Automaton: Avaliação Interativa de Alunos em Cursos na WEB Baseado em Autômatos Finitos 2002. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Instituto de Informática, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.


Como entrar no AVALWEB

Faça seu cadastramento pelo site http://cemt.inf.ufrgs.br/avalweb

Entra com login ou senha ou cadastra um Novo Aluno ou Professor

http://cemt.inf.ufrgs.br/avalweb










Tela Principal


Qual o Principal Objetivo

Curso

Universidade

Local Web

Empresas Escola

Tópicos

Relatórios

AVALWEB

DISCIPLINA

TurmasAvaliações

Questões

Módulos do Sistema


Quem utiliza o AVALWEB

O Sistema Avalweb mesmo sendo um protótipo e não divulgado para uso acadêmico, hoje o banco de dado já possui Turmas e disciplinas cadastrada pelo paises, do RS até o RN.

Hoje tem aproximadamente 50 turmas e 70 disciplinas cadastradas


Cidades que utilizam o AVALWEB

cidade estadobagé RS Cascavel SCBagé RS Campo Grande MS Santos SP Rio de Janeiro RJ Porto Alegre RS Natal RN


Relatório de Notas


Arquitetura - AVALWEB


Arquitetura - AVALWEB

O modelo proposto está baseado na arquitetura do tipo cliente-servidor, onde o servidor Web representa a figura do banco de questões e alunos e professores são representados através de clientes utilizando seus navegadores.

O código PHP está mesclado com códigos HTML, no entanto, o conteúdo em PHP não é visível ao usuário, sendo processado no servidor


Extensão da Web atual Informação estruturada e com semântica bem

definida Agentes computacionais capazes de processar e

entender os dados Facilita a automação, integração e distribuição

dos dados Visão de Tim Berners Lee é alcançada:

Cooperação entre pessoas e agentes computacionais

Web Semântica


Arquitetura

Dados

Regras de Inferência

Web Semântica

Engenho de Busca

Ontologia Ontologia Ontologia

Camada deEstrutura

Camada deEsquema

CamadaLógica

… E-commerce


Camada de Estrutura

Responsável por estruturar os dados e definir seu significado

Tecnologia já vinha sendo estudada há algum tempo por pesquisadores de IA (LOOM, LISP, etc) Sistemas centralizados Limitação das questões a serem colocadas

Estas limitações não são incorporadas na Web Semântica

Tecnologias atuais: XML e RDF


XML (eXtensible Markup Language)

Meta-linguagem de editoraçãoBaseada em rótulos que descrevem a

estrutura do documentoSeparação entre rótulos de descrição e

apresentação do conteúdoBaseado no modelo de árvoreXML é texto


XML

<FirstName>Carlos</FirstName><LastName>Morais</LastName><Email>[email protected]</Email>…

<Research_Topic> Sistema de Informação </Research_Topic><Research_Topic> Gerência de Projeto </Research_Topic><Research_Topic> Ensino a Distância </Research_Topic><Research_Topic> Linguagem de Programação</Research_Topic><Research_Topic> Avaliação na WEB </Research_Topic><Research_Topic> Ontologia </Research_Topic> …<Research_Topic> Linguagens Formais </Research_Topic>…


RDF (Resource Definition Framework)

Modelo para descrever recursosBaseado em um modelo de grafo no lugar

de árvoreSintaxe: (Sujeito, Predicado, Objeto)Usa XML como sintaxeMelhora a descoberta, o acesso e o

gerenciamento das informações da Web


RDF

http://www.inf.ufrgs.br/~cmorais Date

Creator

Description

Carlos Morais

30-05-2005

Personal home-page …

http://www.inf.ufrgs.br

Professor


RDF

<rdf:RDF xmlns:rdf=http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#xmlns:dc=http://pur1.org/metadata/dublin_core#

><rdf:Description about=http://www.inf.ufrgs.br/~cmorais>

<dc:Creator>Carlos Morais</dc:Creator><dc:Date>30-05-2005</dc:Date><dc:Description>Personal home-page

…</dc:Description><Professor rdf:resource=“http://www.inf.ufrgs.br”/>

</rdf:Description></rdf:RDF>

http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns

http://www.inf.ufrgs.br/~cmorais


Camada de Esquema

Responsável por definir relações entre os dados Ontologia: “Entendimento comum e

compartilhado de um domínio” Documento que define formalmente a relação

entre termos de um domínio Uso de ontologias em páginas web torna mais

simples a resolução de indefinição ou conflito de terminologia


Camada de Esquema

Elementos de uma ontologia Hierarquia de conceitos Relações Restrições de Integridade Instâncias dos conceitos

Não existe ainda nenhuma linguagem que contemple todos os conceitos de uma ontologia


Camada de Esquema

OntologiaPerson Employee :: PersonAcademicStaff :: EmployeeResearcher :: AcademicStaffPhDStudent :: ResearcherEmployee[

affiliation : Organization;worksAtProject : Project;headOf : Project;headOfGroup : ResearchGroup].

AcademicStaff[supervises :PhDStudent].

Researcher[researchInterest :

ResearchTopic; memberOf : ResearchGroup;

cooperatesWith : Researcher].


Camada de Esquema

Formalismos para representar ontologias Ontolingua, LOOM, Flogic, KIF XMLS RDFS DAML OIL DAML-OIL OWL


Camada de Esquema

<rdfs:Class rdf:ID="Researcher"> <rdfs:subClassOf rdf:resource="#AcademicStaff"/>

<daml:Restriction daml:mincardinality="n" daml:maxcardinality="1"> <daml:onProperty rdf:resource="#researchInterest"/> <daml:toClass rdf:resource="#ResearchTopic"/> </daml:Restriction>

</rdfs:subClassOf></rdfs:Class>

<daml:ObjectProperty rdf:ID=“supervises”><caml:inversOf rdf:resource=“supervisor”/>

</daml:ObjectProperty>


Arquitetura

Dados

Web Semântica

Engenho de Busca

Ontologia Ontologia Ontologia

Camada deEstrutura

Camada deEsquema

Regras de InferênciaCamadaLógica

… E-commerce


Camada de Lógica

Responsável por definir mecanismos para fazer inferência sobre os dados

Composta por um conjunto de regras de inferência

Regras de inferência fornecem aos agentes computacionais o poder de raciocinar sobre as estruturas de dados

RuleML, DAML-L, XRML, RFML, URML, AORML …


RuleML

Linguagem independente de padrões proprietários Abrange regras reativas, dedutivas e de produção Representação de fatos Sintaxe XML (versão 0.8 em DTD)


RuleML - exemplo

<imp><_head> <atom>

<rel>cooperatesWith</rel> <var>person2</var> <var>person1</var>

</atom></_head><_body> <atom> <rel>cooperatesWith</rel> <var>person1</var> <var>person2</var> </atom></body>

</imp>


Agentes Computacionais

O verdadeiro valor da Web Semântica representar valor para os seus utilizadores

Agentes computacionais Compreender o significado e relação entre

objetos Raciocinar sobre eles Trocar resultados Trocar provas

Autenticidade e confiabilidade Assinaturas difitais Crenças (estado mental)


Metadados

Fonte

Metadados

Ontologia

www.inf.ufrgs.br/~cmorais/inf01016

Ciência da Computação: INF01016PMBOK

A disciplina INF01016 tem no curso de Ciência da Computação. O PMBOK é utilizado na disciplina INF01016.

Neste exemplo, mostrado na figura, mesmo sem a fonte ou o metadado menciona que o PMBOK é utilizado no curso de Ciência da Computação e INF01016, em uma busca assistida por ‘PMBOK no curso de Ciência da Computação’ irá encontrar a URL informada na fonte.


AplicaçõesEngenho de Busca: OntoBroker

Sistemas de recomendação: MyPlanet

E-commerce: MKBEEM, SMART-EC

NLP: OncoTerm, PANGLOSS, OntoGeneration

Integração da Informação: Ariadne, OBSERVER

Web Services


Considerações Finais

Apesar de já ter sido testada em alguns casos reais, a utilização da metodologia deve ser intensificada para melhor avaliação e refinamento.

Para isso, é imprescindível realizar a validação com professores e também com um maior número de alunos


Wand (1996), citando Bunge (1974), apresenta a Ontologia como 'teoria filosófica interessada nas características básicas do mundo'. Kemp & Vckovsky (1998) apresentam a definição de outros filósofos como sendo 'um ramo da metafísica interessado na natureza e relações dos seres'. Para Wand a ontologia de Bunge é apropriada para modelagem de sistemas de informação porque:

•lida com sistemas; •é compreensiva; •é bem formalizada; •é bem fundamentada em trabalhos prévios em Ontologia e Filosofia da Ciência.

Considerações Finais


Este trabalho irá se concentrar no desenvolvimento de agentes inteligentes baseados na Web Semântica. Para isso temos como objetivos:

•identificar as principais idéias da Web Semântica; •estudar linguagens de marcação de páginas para a Web Semântica; •estudar ontologias (teoria e prática); •pesquisar sobre linguagens e editores de ontologias; •especificar e implementar agentes para a Web Semântica.



Trabalhos Futuros

Pretende-se efetuar uma integração do AvalWeb com outros Sistemas na Web utilizando os tradicionais links de interesses dos usuários, o que torna o acesso à informação uma tarefa difícil e demorada

A principal causa desta situação é a falta de estruturação dos dados e a ausência de uma representação semântica dos mesmos.

A Web Semântica surge para facilitar o acesso à informação através da estruturação e da representação semântica dos dados

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