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

1. 2 1 PGIE - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM INFORMÁTICA NA EDUCAÇÃO - Porto Alegre, RS - BRASIL Sistema interativo para gerência de questões e aplicação de avaliação na Web 1 Carlos Morais, Jose Valdeni de Lima, Sérgio Roberto Kieling Franco 2 1

2. O que é AVALWEB • 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.

3. Qual o principal foco do AVALWEB • O principal foco é o gerenciamento dequestões 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, queintegra o sistema de gerência de questões dando ênfase mais no processo de ensino/aprendizagem do que na avaliação propriamente dita

4. 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 (QuestionMark Perception, Hot Potatoes e Quiz Center) e uma ferramenta de autoria multimídia que possibilita a criação de questionários na Web (Asymetrix Toolbook).

5. 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.

6. 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

7. Tela Principal

8. Qual o Principal Objetivo Relatórios DISCIPLINA Universidade Curso Empresas Escola Avaliações AVALWEB Turmas Web Local Questões Tópicos Módulos do Sistema

9. 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

10. Cidades que utilizam o AVALWEB

11. Relatório de Notas

12. Arquitetura - AVALWEB

13. 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

14. Web Semântica • 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

15. Ontologia Ontologia Ontologia Arquitetura Engenho de Busca … E-commerce Web Semântica Camada Lógica Regras de Inferência Camada de Esquema Camada de Estrutura Dados

16. 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

17. XML (eXtensible Markup Language) • Meta-linguagem de editoração • Baseada em rótulos que descrevem a estrutura do documento • Separação entre rótulos de descrição e apresentação do conteúdo • Baseado no modelo de árvore • XML é texto

18. XML <FirstName>Carlos</FirstName> <LastName>Morais</LastName> <Email>cmorais@inf.ufrgs.br</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> …

19. RDF (Resource Definition Framework) • Modelo para descrever recursos • Baseado em um modelo de grafo no lugar de árvore • Sintaxe: (Sujeito, Predicado, Objeto) • Usa XML como sintaxe • Melhora a descoberta, o acesso e o gerenciamento das informações da Web

20. RDF http://www.inf.ufrgs.br Carlos Morais Creator Professor 30-05-2005 http://www.inf.ufrgs.br/~cmorais Date Description Personal home-page …

21. 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>

22. 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

23. 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

24. Ontologia Person Employee :: Person AcademicStaff :: Employee Researcher :: AcademicStaff PhDStudent :: Researcher Employee[ affiliation : Organization; worksAtProject : Project; headOf : Project; headOfGroup : ResearchGroup]. AcademicStaff[ supervises :PhDStudent]. Researcher[ researchInterest : ResearchTopic; memberOf : ResearchGroup; cooperatesWith : Researcher]. Camada de Esquema

25. Camada de Esquema • Formalismos para representar ontologias • Ontolingua, LOOM, Flogic, KIF • XMLS • RDFS • DAML • OIL • DAML-OIL • OWL

26. 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>

27. Camada Lógica Regras de Inferência Ontologia Ontologia Ontologia Arquitetura Engenho de Busca … E-commerce Web Semântica Camada de Esquema Camada de Estrutura Dados

28. 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 …

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

30. 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>

31. 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)

32. Fonte www.inf.ufrgs.br/~cmorais/inf01016 Metadados Ciência da Computação: INF01016 PMBOK Ontologia A disciplina INF01016 tem no curso de Ciência da Computação. O PMBOK é utilizado na disciplina INF01016. Metadados 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.

33. Aplicações • Engenho de Busca: OntoBroker • Sistemas de recomendação: MyPlanet • E-commerce: MKBEEM, SMART-EC • NLP: OncoTerm, PANGLOSS, OntoGeneration • Integração da Informação: Ariadne, OBSERVER • Web Services

34. 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

35. 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

36. 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.

38. 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

39. 2 1 PGIE - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM INFORMÁTICA NA EDUCAÇÃO - Porto Alegre, RS - BRASIL Sistema interativo para gerência de questões e aplicação de avaliação na Web 1 Carlos Morais, Jose Valdeni de Lima, Sérgio Roberto Kieling Franco Email:cmorais@inf.ufrgs.br 2 1