2010-12-10 (uc3m) eMadrid jcvidal usc integracion de ims ld en mundos virtuales
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

2010-12-10 (uc3m) eMadrid jcvidal usc integracion de ims ld en mundos virtuales

on

  • 1,469 views

2010-12-10

2010-12-10
(uc3m)
eMadrid
Juan Carlos Vidal Aguiar
Universidad de Santiago de Compostela
Integración de IMS LD en mundos virtuales

Statistics

Views

Total Views
1,469
Views on SlideShare
770
Embed Views
699

Actions

Likes
0
Downloads
14
Comments
0

14 Embeds 699

http://www.emadridnet.org 289
http://mundosvirtualesyeducacion.blogspot.com 272
http://mundosvirtualesyeducacion.blogspot.com.es 45
http://mundosvirtualesyeducacion.blogspot.mx 25
http://mundosvirtualesyeducacion.blogspot.com.ar 18
http://mundosvirtualesyeducacion.blogspot.ru 15
http://www.mundosvirtualesyeducacion.blogspot.com 13
https://www.gast.it.uc3m.es 6
http://www.blogger.com 4
http://mundosvirtualesyeducacion.blogspot.fr 3
http://mundosvirtualesyeducacion.blogspot.dk 3
http://mundosvirtualesyeducacion.blogspot.co.nz 2
http://www.gast.it.uc3m.es 2
http://translate.googleusercontent.com 2
More...

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

2010-12-10 (uc3m) eMadrid jcvidal usc integracion de ims ld en mundos virtuales 2010-12-10 (uc3m) eMadrid jcvidal usc integracion de ims ld en mundos virtuales Presentation Transcript

  • Integración de IMS LD en mundos virtuales Juan Carlos Vidal Aguiar Universidad de Santiago de Compostela Red eMadrid, www.emadridnet.org Universidad Carlos III de Madrid (Madrid), 10 de Diciembre de 2010
  • Mundos virtuales 3DMetaversos o mundos virtuales 3D son entornos gráficostridimensionales, multiusuarios, inmersivos e interactivosgenerados por computadoras en tiempo real
  • Principales característicasLas principales características de los mundos virtuales 3Dson la corporeidad, la interactividad, y la persistenciaCorporeidad• El mundo virtual se compone de elementos físicos 3D cuya dinámica está gobernada por leyes físicas del mundo real• Los usuarios se identifican con un avatar que es su alter ego en el mundo virtual 3D• Cualquier acción que toma el usuario como siempre tiene lugar a través del avatar con el que se identifica el usuario
  • Principales característicasLas principales características de los mundos virtuales 3Dson la corporeidad, la interactividad, y la persistenciaInteractividad• Los avatares interaccionan con el mundo virtual para obtener/generar información o para modificar los elementos de los que se compone• Los avatares interaccionan con los otros avatares del mundo virtual para socializar (como sucede en el mundo real)• Uso de herramientas de comunicación para facilitar la interacción entre los usuarios (chat, audioconferencia, …)
  • Principales característicasLas principales características de los mundos virtuales 3Dson la corporeidad, la interactividad, y la persistenciaPersistencia• El mundo virtual 3D sigueevolucionando independientemente deque el usuario esté o no esté conectado• El estado del avatar se mantiene entre sesiones consecutivas; es decir, se recuerda el resultado de las acciones realizadas por el avatar• Esta característica es un reflejo de lo que sucede en el mundo real: el entorno del avatar puede evolucionar aún cuando no esté presente
  • Entornos docentes virtuales 3DLas características de los mundos virtuales 3D son muydeseables cuando se aplican a la Educación en losllamados entornos docentes virtuales 3D Favorecen la inmersión de los estudiantes en el entorno docente 3D virtual, lo que aumenta su nivel de implicación en la realización de las actividades docentes Favorecen la interacción y comunicación entre todos los que participan en las actividades de aprendizaje (estudiante  estudiante, estudiantes  profesor) Permiten una gran variedad de estilos de aprendizaje, y en especial favorecen el aprendizaje colaborativo
  • Entornos docentes virtuales 3D Pizarra Virtual Mundo virtual 3DInteracción Los usuarios expresan sus ideas Los usuarios expresan sus ideas de modo colaborativo en la de forma colaborativa en un pizarra virtual de forma elemento físico del entorno colaborativa docentePersistencia El contenido de la pizarra El contenido de la pizarra virtual cambia entre cambia entre conexiones conexiones consecutivas del consecutivas del usuario usuarioCorporeidad Los usuarios de una pizarra Los avatares y el entorno virtual no son corpóreos docente dan la sensación de corporeidad y de inmersión en el entorno virtual
  • Entornos docentes virtuales 3DEn los últimos años empresas y universidades handesarrollado un buen número de entornos docentesvirtuales 3D Se crean sofisticados y muy elaborados campus de docencia para aumentar la sensación de inmersión en el mundo virtual por parte de los estudiantes Campus virtual en 3D en el que se incluyen elementos físicos paisajísticos
  • Entornos docentes virtuales 3D Aulas docentes con proyectores y pizarras virtuales Salas de socialización Edificios administrativos y bibliotecasLa mera réplica de campus reales a campus virtuales 3D no essuficiente para mejorar el aprendizaje: es necesario aplicar técnicasdocentes basadas en las interacciones y la colaboración entreestudiantes
  • ¿Cómo aplicar las técnicas docentes en los mundos virtuales?Existe muy poca investigación y experimentación en este punto: La mayoría de propuestas centradas en el ámbito de los juegos (ejemplo: <e-Adventure>) Arquitectura software no es lo suficientemente flexible como para generalizar la solución a otras plataformas Las soluciones son fuertemente dependientes del entorno docente virtual 3D que se ha definido
  • Plataformas de mundos virtualesSe han desarrollado una serie de plataformas de mundos virtuales depropósito general:  Opensim  Open Wonderland  Second Life  Open CobaltDe las cuales Opensim y Second Life han sido de largo las más usadasen el ámbito educativo.
  • Plataformas de mundos virtuales Second Life OpensimLenguaje de LSL (Linden Script Language) LSL + extensionesscriptsCódigo No Síabierto (propiedad de Linden Labs)Lenguaje de C# C#desarrollo (permite añadir nuevos módulos en C# y en Php)Second Life y Opensim utilizan LSL como el lenguaje de scripts con elque se da tratamiento a los eventos que los avatares generan en elmundo virtual.
  • ¿Por qué no aprovechar los cursos ya creados?Un Lenguaje de Modelado Educativo (EML) describe el flujo deactividades de aprendizaje a realizar por los estudiantes y profesores,con el fin de alcanzar unos objetivos educativos, y utilizando el materialeducativo proporcionado.
  • Aprendizaje adaptativo NUESTRA ELECCIÓN IMS Learning Design (IMS LD) ha surgido como el estándar de facto dentro de los EML debido a su alto nivel de consenso y su soporte tecnológico Define un esquema de control complejo. Utiliza el formato XML Schema para especificar las unidades de aprendizaje. Es necesario un intérprete para automatizar la ejecución de los flujos de trabajo de IMS LD. En nuestro desarrollo utilizamos OPENET4LD, un motor de flujos de trabajo que implementa las unidades de aprendizaje IMS LD.
  • E-learning Colaboración + aprendizaje Educación + entorno social Digital media that enable socialization + aprendizaje EML / IMS-LD EDUCACIÓN + + INTERNET MUNDOS 3D No existe un motor deHerramientas de ejecución para desarrollar comunicación y soportar el curso Síncrona: chat Por ejemplo: EML / IMS-LD + Moodle + Second Life,Asíncrona: correo, foros, etc. MUNDOS 3D enfocados a los contenidos y no en la ejecución
  • Primera opción de integración El control de definido en IMS LD se diseña/replica directamente en la plataforma de metaversosEl control está distribuido entre los elementos físicos del escenarioy programado con el lenguaje de scripting, específico de cadaplataforma de metaversos.Problemas: El lenguaje de scripting debe soportar la definición de estructuras de datos complejas. El motor tiene una fuerte dependencia con el escenario virtual educativo.
  • Segunda opción de integración El motor IMS LD se implementa como un módulo software de la plataforma de metaversosProblemas: El motor depende de la implementación de la plataforma de metaversos, sus interfaces y sus componentes software. Esta solución es válida sólo para Opensim, ya que esta plataforma tiene una arquitectura abierta y extensible a través de pluggins.
  • Tercera opción de integración NUESTRA ELECCIÓN Integración basada en las comunicaciones: El motor IMS LD está fuera de la plataforma de metaversosBeneficios: Se simplifica el diseño de los scripts que quedan reducidos a llamadas al motor IMS LD. La solución es más portable a otras plataformas. El flujo de trabajo definido en el motor IMS LD no cambia, de forma que únicamente se necesitaría (re)implementar los scripts. Se utiliza el protocolo HTTP y RPC para comunicarse con el motor, el cual devuelve los resultados como cadenas de texto (URL, identificadores de actividades, etc.).
  • Marco conceptual de integraciónIdentificar los elementos de los que se componen losentornos docentes virtuales 3D que intervienen en laejecución de unidades de aprendizaje IMS LD Componentes físicos del entorno docente virtual 3D Avatares que juegan los roles de estudiantes y de profesores Scripts que gestionan los eventos generados en el mundo virtual 3D Motor IMS LD que gestiona la correcta ejecución de la unidad de aprendizaje adaptativa
  • Marco conceptual de integraciónLos elementos físicos del Los scripts invocan a losentorno docente tienen servicios del motor deligados scripts cuya ejecución encargados deinvocación tiene ante la realizar la adaptación deocurrencia de un evento la unidad de aprendizajeEl avatar interacciona Los avatares no tienencon los elementos físicos interacción directa condel entorno virtual el motor IMS LD: debegenerando eventos que establecerse a través dedeberán ser tratados por un elemento físico 3Del sistema
  • ¿Cómo se integran los mundos virtuales con los motores IMS LD?Nuestra solución implica el diseño de unaarquitectura distribuida de cara a facilitar el accesode la plataforma de metaversos a las funcionalidadesdel motor IMS LD.Analizamos dos opciones:  Arquitectura basada en agentes.  Arquitectura orientada a servicios.
  • ¿Arquitectura orientada a servicios? NUESTRA ELECCIÓN Las funcionalidades del motor están externalizadas a través de servicios web y proporcionan acceso:  Al estado y ejecución de los flujos de trabajo IMS LD.  A los contenidos y recursos educativos de las unidades de aprendizaje.Beneficios: Permite la reutilización de la arquitectura en otras plataformas de metaverso. Adición de nuevas funcionalidades sin cambiar los scripts ni los servicios.
  • Arquitectura orientada a serviciosCAPA CLIENTE CAPA SERVIDOR CAPA DE SERVICIOS Sun Java System Application Server 9.1 Web Services HTTP BC BPEL SE UoL UoL2FLORA Validation XSLT SE OpenSim/Second Life Viewer OpenSim/Second Life Server JMS BC PN IMSLD2PN Execution SQL SE File BC JAXWS PNState UoL MMR (JBI Bus) IEP SE Management Execution FTP BC UoLState PNDefinition JDBC BC Management Metaverse Requests Management User UoL MQ BC (MRM) Management Publication SMTP BC UDDI BC JBI Runtime Environment OPENET4LD
  • Arquitectura orientada a serviciosCAPA CLIENTE CAPA SERVIDOR CAPA DE SERVICIOS La capa cliente se encarga System ejecutar Server 9.1 Sun Java de Application Web Services los scripts invocados por las accionesBPEL SE HTTP BC de los UoL2FLORA UoL Validation clientes XSLT SE OpenSim/Second Life Viewer OpenSim/Second Life Server JMS BC PN IMSLD2PN Execution SQL SE File BC JAXWS PNState UoL MMR (JBI Bus) IEP SE Management Execution FTP BC UoLState PNDefinition JDBC BC Management Metaverse Requests Management User UoL MQ BC (MRM) Management Publication SMTP BC UDDI BC JBI Runtime Environment OPENET4LD
  • Arquitectura orientada a serviciosCAPA CLIENTE CAPA SERVIDOR CAPA DE SERVICIOS Sun Java System Application Server 9.1 Web Services HTTP BC BPEL SE UoL UoL2FLORA Validation XSLT SE OpenSim/Second Life Viewer OpenSim/Second Life Server JMS BC PN IMSLD2PN Execution SQL SE File BC JAXWS PNState UoL MMR (JBI Bus) IEP SE Management Execution FTP BC La capa servidorUoLState dispone PNDefinition JDBC BC Metaverse de un módulo para la Management Requests invocación de servicios Management User UoL MQ BC (MRM) disparados Management por Publication los scripts de la plataforma SMTP BC de metaversos. UDDI BC JBI Runtime Environment OPENET4LD
  • Arquitectura orientada a serviciosCAPA CLIENTE CAPA SERVIDOR CAPA DE SERVICIOS Sun Java System Application Server 9.1 Web Services HTTP BC BPEL SE UoL UoL2FLORA Validation XSLT SE OpenSim/Second Life Viewer OpenSim/Second Life Server JMS BC PN IMSLD2PN Execution SQL SE File BC JAXWS PNState UoL MMR (JBI Bus) IEP SE Management Execution FTP BC La capa de servicios UoLState PNDefinition publica las funcionalidades JDBC BC Management Metaverse del motor y resuelve las Requests Management User UoL MQconsultas a las unidades BC (MRM) Management Publication de aprendizaje. SMTP BC UDDI BC JBI Runtime Environment OPENET4LD
  • Escenario docentePantalla Facilita la visualización del contenido educativo (como vídeos o presentaciones) asociado a las actividades de las unidades de aprendizaje que están ejecutando en ese momento.Panel de selección Facilita la interacción de los avatares con el motor IMS LD, de forma que pueden buscar información acerca de una determinada unidad de aprendizaje y obtener la(s) siguiente(s) actividad(es) a realizar.
  • Pantalla y modos de operación 1. Todos los avatares visualizan el mismo contenido. Los profesores aplican esta estrategia para explicar el contenido a los alumnos.2. El avatar visualiza el contenido de forma individual.Los estudiantes usan la pantalla para desplegar los recursoseducativos asociados a la actividad que están realizando.
  • Panel de selecciónCuando el avatartoca esta parte del Cuando el avatar tocapanel, se invoca el esta parte del panel,servicio web se invoca el servicioencargado de web encargado deobtener los obtener la informaciónrecursos asociados y objetivos de lacon la unidad de actividad que estáaprendizaje. realizando.Cuando el avatar En panel de notastoca esta parte del (notecard) muestrapanel, se invoca el la informaciónservicio web que relativa a la actualfinaliza la actividad unidad deactual. Como aprendizaje.resultado, semuestra al avatar lasiguiente actividad arealizar.
  • Capa cliente: scripts 1. Vídeos 2. Imágenes 3. Presentaciones
  • Arquitectura orientada a serviciosCAPA CLIENTE CAPA SERVIDOR CAPA DE SERVICIOS Sun Java System Application Server 9.1 Web Services HTTP BC BPEL SE UoL UoL2FLORA Validation XSLT SE OpenSim/Second Life Viewer OpenSim/Second Life Server JMS BC PN IMSLD2PN Execution SQL SE File BC JAXWS PNState UoL MMR (JBI Bus) IEP SE Management Execution FTP BC UoLState PNDefinition JDBC BC Management Metaverse Requests Management User UoL MQ BC (MRM) Management Publication SMTP BC UDDI BC JBI Runtime Environment OPENET4LD
  • Gestión de peticiones del servidor Sun Java System Application Server 9.1 Un Servidor de Aplicaciones da soporte al despliegue e invocación HTTP BC BPEL SE de los servicios Web. XSLT SE JMS BC Módulo de gestión de peticiones de File BC SQL SE JAXWS los metaversos (Metaverse Requests Management - MRM): MMR (JBI Bus) IEP SE FTP BC JDBC BC  Se compone de un conjunto de servlets Metaverse Requests Management MQ BC (MRM)  Los servlets recogen directamente las SMTP BC peticiones de los scripts (a través de la función HTTPRequest, y ejecutan el UDDI BC JBI Runtime Environment método GET como consecuencia de esas peticiones) y redirige lasBC: Binding Component peticiones al correspondiente servicioSE: Service Engine web del motor IMS LD
  • Gestión de peticiones del servidor Sun Java System Application Server 9.1 Un Servidor de Aplicaciones da soporte al despliegue e invocación HTTP BC BPEL SE de los servicios Web. XSLT SE JMS BC Módulo de gestión de peticiones de File BC SQL SE los metaversos (Metaverse Requests La necesidad de este módulo está JAXWS Management - MRM): MMR (JBI Bus) FTP BC impuesta por las limitaciones del lenguaje IEP SE de scripts. JDBC BC  Se compone de un conjunto de servlets Metaverse Requests Management MQ BC (MRM)  Los servlets recogen directamente las SMTP BC peticiones de los scripts (a través de la función HTTPRequest, y ejecutan el UDDI BC JBI Runtime Environment método GET como consecuencia de esas peticiones) y redirige lasBC: Binding Component peticiones al correspondiente servicioSE: Service Engine web del motor IMS LD
  • Arquitectura orientada a serviciosCAPA CLIENTE CAPA SERVIDOR CAPA DE SERVICIOS Sun Java System Application Server 9.1 Web Services HTTP BC BPEL SE UoL UoL2FLORA Validation XSLT SE OpenSim/Second Life Viewer OpenSim/Second Life Server JMS BC PN IMSLD2PN Execution SQL SE File BC JAXWS PNState UoL MMR (JBI Bus) IEP SE Management Execution FTP BC UoLState PNDefinition JDBC BC Management Metaverse Requests Management User UoL MQ BC (MRM) Management Publication SMTP BC UDDI BC JBI Runtime Environment OPENET4LD
  • Arquitectura del motor IMS LD IMS LD Engine Base de conocimiento OPENET Engine Schema Schema Schema Schema HLPN MAPPINGS HHLPN MAPPINGS OPENET MAPPINGS IMS LD Ontology Ontology Ontology Ontology Data Data Data Data HLPN MAPPINGS HHLPN MAPPINGS OPENET MAPPINGS IMS LD Instances Instances Instances Instances Rules Rules Rules Rules HLPN HHLPN OPENET IMS LD Reasoning Reasoning Reasoning Reasoning FLORA-2 Reasoner Inference Engine Reasoner InterfaceHLPN engine interface HHLPN engine interface OPENET engine interface IMS LD engine interface
  • Arquitectura del motor IMS LD IMS LD Engine Base de conocimiento OPENET Engine Schema Schema Schema Schema HLPN MAPPINGS HHLPN MAPPINGS OPENET MAPPINGS IMS LD Ontology Ontology Ontology Ontology Data Data Data Data HLPN MAPPINGS HHLPN MAPPINGS OPENET MAPPINGS IMS LD Instances Instances Instances Estas tres capas Instances Rules Rules Rules definen Rules la semántica HLPN HHLPN OPENET IMS LD Reasoning Reasoning Reasoning de ejecución de los Reasoning flujos de trabajo. Esta FLORA-2 Reasoner Inference Engine ejecución se basa en el formalismo de las Reasoner Interface redes de Petri.HLPN engine interface HHLPN engine interface OPENET engine interface IMS LD engine interface
  • Arquitectura del motor IMS LD IMS LD Engine Base de conocimiento OPENET Engine Schema Schema Schema Schema HLPN MAPPINGS HHLPN MAPPINGS OPENET MAPPINGS IMS LD Ontology Ontology Ontology Ontology Data Esta capa contiene la Data Data Data HLPN Instances MAPPINGS ontología de IMS LD yInstances HHLPN Instances MAPPINGS el OPENET MAPPINGS IMS LD Instances conjunto de Rules Rules Rules Rules HLPN transformaciones queOPENET HHLPN IMS LD Reasoning Reasoning Reasoning Reasoning permiten definir un flujo de trabajo a partir del modelo FLORA-2 Reasoner IMS LD. Inference Engine Reasoner InterfaceHLPN engine interface HHLPN engine interface OPENET engine interface IMS LD engine interface
  • Arquitectura orientada a serviciosCAPA CLIENTE CAPA SERVIDOR CAPA DE SERVICIOS Sun Java System Application Server 9.1 Web Services HTTP BC BPEL SE UoL UoL2FLORA Validation XSLT SE OpenSim/Second Life Viewer OpenSim/Second Life Server JMS BC PN IMSLD2PN Execution SQL SE File BC JAXWS PNState UoL MMR (JBI Bus) IEP SE Management Execution FTP BC UoLState PNDefinition JDBC BC Management Metaverse Requests Management User UoL MQ BC (MRM) Management Publication SMTP BC UDDI BC JBI Runtime Environment OPENET4LD
  • Servicios web del motor IMS LD SERVICE LAYEREsta capa se compone de un Web Servicesconjunto de servicios que UoL2FLORA UoLexternalizan las funcionalidades del Validationmotor de IMS LD: PN IMSLD2PN Execution Publicar una UoL en el motor PNState Management UoL Execution Validar la estructura de una UoL PNDefinition UoLState Management Iniciar la ejecución de una UoL User Management UoL Publication Gestionar los roles OPENET4LD Gestionar los usuarios
  • Servicios web del motor IMS LDMás funcionalidades: SUSPENDED UNSTARTED Gestionar la ejecución de una suspend UoL enable resume selection run hierarchical Parar, suspender o reanudar la PAUSED resume RUNNING run SELECTED select SELECTABLE ejecución de un método, play, hierarchical suspension acto o actividad show selected activity is finished Realizar una actividad finish / stop / halt/timeout / when-property-value-is-set another activity hide is selected DISABLED Acceder al estado de una ejecución FINISHED
  • Servicios web del motor IMS LDOtras funcionalidades: Transformar una UoL a red de Petri …Los servicios estándescritos en WSDL y seinvocan a través demensajes SOAP.
  • ConclusionesLas características de los mundos virtuales 3D son muydeseables cuando se aplican a la Educación en losllamados entornos docentes virtuales 3D: Favorecen la inmersión de los estudiantes en el entorno docente 3D virtual, lo que aumenta su nivel de implicación en la realización de las actividades docentes Favorecen la interacción y comunicación entre todos los que participan en las actividades de aprendizaje (estudiante  estudiante, estudiantes  profesor) Permiten una gran variedad de estilos de aprendizaje, y en especial favorecen el aprendizaje colaborativo
  • ConclusionesHemos visto como a través de una arquitectura orientada a serviciosse facilita la ejecución, desde una plataforma de metaversos, de UoLsbasadas en el estándar IMS LD.En esta arquitectura externaliza las funcionalidades del motor IMS LDa través de servicios web de forma que terceras aplicaciones puedancontrolar la ejecución de las UoLs y los recursos educativos.Las principales ventajas de esta aproximación son: Reutilización de cursos previamente especificados en IMS LD Reducir la complejidad de los scripts La solución es “fácilmente” aplicable a otras plataformas de metaversos
  • Trabajos futurosMejorar el marco de integración en dos puntos: Integrar más elementos físicos al entorno docente. Reducir la complejidad del módulo usado para la gestión de las peticiones desde la plataforma de metaversos. Para ello se planeamos introducir la ejecución de estos servicios web a través del lenguaje BPEL.