среда, 10 октября 2007 г.

Куда идут системы электронного обучения

Организации по стандартизации уже в течение ряда лет изучают различные оболочки, спецификации и принципы построения сервисных платформ электронного обучения. IMS Abstract Framework (www.imsglobal.org/specifications.html) выявляет и представляет основные компоненты и интерфейсы для систем электронного обучения. E-Learning Framework (ELF; www.elframework.org) иллюстрирует общую функциональность систем электронного обучения. Open Knowledge Initiative (OKI; www.okiproject.org) определяет уровни сервисов для разработки платформ электронного обучения. Общий подход, лежащий в основе этих создаваемых стандартов, заключается в модуляризации функциональности, как правило, определяющей следующие группы:
  • наборы приложений (уровня LMS);
  • сервисы приложений (низкоуровневые сервисы, такие как опросы и моделирование, с которыми пользователь взаимодействует напрямую);
  • образовательные сервисы (как правило, касающиеся администрирования обучения, такие как управление курсами и расписание курсов);
  • общие сервисы (важная функциональность, к которой пользователь не имеет доступа, например, аутентификация, обмен файлами, регистрация и управление базами данных);
  • инфраструктура (основа сервисов, в том числе HTTP, SOAP и XML)
Оболочки, спецификации и принципы организации, в свою очередь, определяют поуровневые подходы к созданию систем электронного обучения из этих наборов ранее определенных сервисов. Такие спецификации определяют представления личной и групповой информации (IMS Enterprise), профиля студента и истории его обучения (IMS Learner Information Package and ePortfolio), оценки (IMS Question and Test Interface), группировки изучаемого контента (IMS Content Package и SCORM), динамического программирования контента (IMS Simple Sequencing), компетентности учащегося (IMS Reusable Definition for Competence and Educational Objectives), операций обучения (IMS Learning Design), поиска в федеративных базах данных (IMS Digital Repositories Interoperability) и связывания различных инструментов электронного обучения. На низком уровне эти стандарты и спецификации описывают синтаксис, который различные сервисы должны реализовать для внешнего представления информации. Однако упущен критически важный компонент интероперабельности — способность динамически использовать содержательную информацию. Именно в этом направлении серьезную работу проводит сообщество Semantic Web.

Ключевое допущение для считываемой машиной информации и сервисов состоит в том, что сервисы могут взаимодействовать и договариваться «на лету». Разработки в области Semantic Web начинались с RDF и DAML+OIL и с тех пор продвинулись до языка онтологий OWL (Web Ontology Language, www.w3.org/TR/owl-features/), который недавно стал стандартом консорциума W3C. Язык OWL может использоваться для описания «онтологий» — баз знаний о концепциях, к которым могут обращаться сервисы с запросами на получение информации. В частности, онтологии помогают создавать новые знания, в которых вывод может формироваться в базе знаний с учетом поставленной цели, вне зависимости от информации, непосредственно занесенной создателем онтологии. Эта способность распространяется на мир Web-сервисов с помощью подмножества языка онтологий — OWL for Services (OWL-S).

На низком уровне разработчики могут использовать Web Service Description Language (WSDL), предложенный W3C для описания функциональности Web-сервисов в терминах «ввода», «вывода», «предопределенных условий» и «эффектов» (inputs, outputs, preconditions, effects — IOPE). WSDL предоставляет синтаксис, с помощью которого вызывающая система или сервис могут получать доступ к открытой функциональности, не рассматривая ее внутреннюю реализацию.

Для более высокого уровня сообщество Semantic Web разрабатывает спецификации для организации сервисов и потоков заданий. Web Services Business Process Execution Language (WSBPEL, docs.oasis-open.org/wsbpel/2.0/wsbpel-specification-draft.html) поддерживает организацию сервисов и потоков в рамках SOA. Организацией и управлением сервисами также занимается сервисная шина предприятия (Enterprise Service Bus, ESB) [D.A. Chappell, Enterprise Service Bus. O’Reilly Media, 2004].

Адаптивные гипермедиа-системы [P. Brusilovsky, Methods and Techniques of Adaptive Hypermedia. User Modeling and User-Adapted Interaction, vol. 6, nos. 2-3,1996] формируют вторую группу технологий для поддержки взаимодействия в обучающих системах. Здесь используется иной подход, поскольку, как правило, адаптивные системы представляют собой открытые информационные системы с практически неограниченным доступом к имеющимся знаниям по конкретной предметной области. Это значит, что внешние источники относительно легко могут добавлять новую информацию при обращении к данной системе и что небольшое количество дополнительных данных может привести к значительному росту производительности. Адаптивные сервисы, используя OWL-S в дополнение к основному OWL, предоставляют широкие возможности для взаимодействующих сервисов.

Основная связь между Semantic Web и адаптивными гипермедиа — это композиция и технология Web-сервисов. Технологии SOAP и REST поддерживают удаленные системы для того, чтобы использовать коммуникации на базе Web для формирования сложных систем из атомарных сервисов.