em Contextos EscolaresRepresentação doConhecimento       Joaquim Fernando Silva          16 de Maio 2011
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Aplicação em ContextosEscolares
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A Representação doConhecimento
A Representação do Conhecimentoé um dos mais poderosos instrumentos   conceptuais de descrição e                          ...
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A Representação doConhecimento          em Contextos Escolares
 Contexto: Descreve o ambiente                                   (intencional) para o cenário.                           ...
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A Construção deOntologias
A construção de Ontologiaspermite modelar e estruturar um domínio de forma clara e objectiva.
Construção de OntologiasA ontologia formaliza o conhecimento atravésda utilização de cinco componentes:    * Conceitos    ...
Construção de Ontologias      Formatos de representação de conhecimento          • dicionários,          • índices,       ...
A Construção de Ontologias                             Várias ferramentas disponíveis:                                 • P...
Linguagens para Construção de Ontologias    RDF (Resource Description Framework)Desenvolvida pela W3C (World Wide Web Cons...
Linguagens para Construção de Ontologias      OWL (Ontology Web Language)Recomendação da W3C, mas tem mais facilidades par...
A Construção de Ontologias       OWL (Ontology Web Language)                Adaptado de Luísa Oliveira e Leonor Sardinha, ...
A Construção de OntologiasA sintaxe OWL pode ser desenvolvida no Concept Map usando oCMOE (Concept-map Ontology Environment)
Conclusões: Aplicação                 Ferramenta tecnológica de melhoramento da aprendizagem emem Contextos Escolares     ...
Representação do Conhecimento                           em Contextos EscolaresObrigadoDúvidas, questões?           Joaquim...
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  • Os ambientes de Aprendizagem como o Moodle ou o Sakai deram um excelente contributo, mas no ensino personalizado, as ontologias podem dar um significativo esforço. Tais ambientes devem ser compostos de um repositório de ontologias que possa ser manipulado por projectistas, utilizadores e programas de aplicação, permitindo a navegação, pesquisa e reutilização de termos. Quando novos termos forem acrescidos a ontologia, o ambiente deve verificar a consistência do repositório.
  • Representação do Conhecimento em Contextos Escolares

    1. 1. em Contextos EscolaresRepresentação doConhecimento Joaquim Fernando Silva 16 de Maio 2011
    2. 2. Representação do Conhecimentoem Contextos Escolares Aplicação Representação Construção em Contextos do Conhecimento de Ontologias Escolares Agenda
    3. 3. Aplicação em ContextosEscolares
    4. 4. Aplicação em Contextos EscolaresA Representação do Conhecimento consiste: * disponibilização de uma colecção de dados estruturados; * regras de inferência associadas utilizadas na realização de tarefas complexas com base nessas estruturas de conhecimento.Ao estruturarmos as fontes de informação, estamos apossibilitar a inclusão do computador na realização de tarefasaté agora realizadas pelo professor.Para estruturar a informação e descrever as tarefas recorremosa ontologias e linguagens de anotação.
    5. 5. Aplicação em Contextos EscolaresA representação do conhecimento pode ser aplicada naavaliação formativa, com um acompanhamentomais próximo, contínuo e efectivo, estimulando aactuação dos alunos e dos professores.Será possível realizar uma Avaliação individualizada,reconhecendo erros, dificuldades e os progressosrealizados, de uma forma contínua?
    6. 6. Aplicação em Contextos EscolaresAmbientes de aprendizagem virtuais dotados derepresentação do conhecimento permitem: * criação de múltiplos percursos de aprendizagem; * identificação de padrões de aprendizagem; * detectar dificuldades ou bloqueios inesperados durante a aprendizagem; * navegação, pesquisa e reutilização de conteúdos.
    7. 7. Aplicação em Contextos EscolaresUma avaliação formativa contínua dos alunos, paramonitorizar a evolução das aprendizagens ao longo dotempo, seria de difícil concretização para ocorrer noespaço e tempo de aula.Com o aparecimento da representação doconhecimento torna-se possível os computadoresdesempenharem tarefas até agora exclusivas dohomem.
    8. 8. A Representação doConhecimento
    9. 9. A Representação do Conhecimentoé um dos mais poderosos instrumentos conceptuais de descrição e de interpretação do real.
    10. 10. RepresentaçãoConhecimento Como representamos o nosso conhecimento? As pessoas representam o conhecimento todas da mesma maneira? Como representar avaliação escolar de uma forma objectiva e coerente?
    11. 11. Representação ConhecimentoOntologias “o termo derivado da palavra grega que significa ‘ser’, mas usado desde o século XVII para denominar o ramo da metafísica que diz respeito àquilo que existe.” (BLACKBURN, MARCONDES, 1997) Ontologia é o ramo da Filosofia que tem como objectivo responder às seguintes questões: “Quais são as categorias do mundo? E quais são as leis que regulam tais categorias?” (TEIXEIRA, 1999) “uma ontologia é uma especificação formal e explícita de uma conceptualização compartilhada.” (GRUBER, 1993) “um termo corresponde a um conceito particular dentro de um campo conceptual, designando um conjunto de propriedades e relações com outros conceitos num determinado contexto.” (LIMA, 1998)
    12. 12. Representação do ConhecimentoClassificação de OntologiasDe acordo com o nível de generalidade e com os seus níveis dedependência com uma tarefa particular. Alto Nível: Descrevem conceitos gerais e independentes do domínio. Domínio: Descrevem o vocabulário relativo a um domínio genérico. Ontologias Tarefa: Descrevem o vocabulário de uma actividade, pela especialização de termos introduzidos no alto nível. Aplicação: Descrevem conceitos dependentes do domínio particular e tarefa. (Guarino, 1998)
    13. 13. Representação do ConhecimentoOntologias Domínio e de Aplicação • Ontologias de domínio tratam de um domínio mais específico de uma área genérica de conhecimento, como Direito, Biologia, Geologia, etc. Lógica Descritiva • Ontologias de aplicação procuram solucionar um problema específico de um domínio e referenciam termos de uma ontologia de domínio. Ex: Ontologia para identificar doenças do coração, a partir de uma ontologia de domínio de cardiologia. • Classificação quanto ao teor: ontologias de tarefas e de Domínio.
    14. 14. Representação do ConhecimentoQual o interesse? Modelagem -> representa conceitos e relacionamentos pertencentes a um domínio. Standardização ->Permite que os professores adoptem e usem o mesmo conjunto de termos de um modo uniforme. Reusabilidade -> Uma representação formal pode ser utilizada em múltiplos cenários. Pesquisa -> Pode ser utilizada como meta-dados servindo de índice num Ontologias repositório de dados. Inferência -> A passagem, através de regras válidas, do antecedente ao consequente de um argumento. Aquisição de conhecimento -> Ontologia como ponto de partida para guiar na aprendizagem.
    15. 15. A Representação doConhecimento em Contextos Escolares
    16. 16.  Contexto: Descreve o ambiente (intencional) para o cenário.  Actores: Modela os individuos ou grupo de agentes no cenário.  Actividades: Descreve os conceitos didáticos numa estrutura de actividades planeadas.  Recursos: Os materiais e osModelo Objecto Didáctico serviços necessários para o (J.M. Pawlowski, 2005) cenário de aprendizagem.
    17. 17. • Ontologias Didácticas para a categorização dos objectivos de aprendizagem. • Ontologias Temáticas para a categorização do material de aprendizagem. • Ontologias Retórico-Semânticas para a classificação do material de aprendizagem para a criação de contextos de significado. • Ontologias Relacionais para aOntologias na Educação descrição de dependência de (T. Borst, 2006) contextos educativos. • Ontologias Curriculares para a organização e classificação de material de aprendizagem.
    18. 18. A Construção deOntologias
    19. 19. A construção de Ontologiaspermite modelar e estruturar um domínio de forma clara e objectiva.
    20. 20. Construção de OntologiasA ontologia formaliza o conhecimento atravésda utilização de cinco componentes: * Conceitos * Relacionamentos * Propriedades das classes * Axiomas que representam as condições que irão restringir a interpretação dos conceitos e relações * Instâncias
    21. 21. Construção de Ontologias Formatos de representação de conhecimento • dicionários, • índices, • taxonomias, • ontologias. Linguagens para Semantic Web •RDF, •RDF Schema, •OWL, • Topic Maps.
    22. 22. A Construção de Ontologias Várias ferramentas disponíveis: • Protégé • Pellet • Jena • Cmap • Jude Existem vários formatos para edição de Ontologias: • RDF • RDF(S) • OWL • XML Schema
    23. 23. Linguagens para Construção de Ontologias RDF (Resource Description Framework)Desenvolvida pela W3C (World Wide Web Consortium) como umalinguagem baseada na rede semântica para descrever recursos daWeb.Sujeito Predicado ObjectoShakespeare Wrote King LearShakespeare Wrote MacbethAnne Married ShakespeareHathawayShakespeare Lived in StratfordStratford Is in EnglandMacbeth Set in ScotlandEngland Part of The UKScotland Part of The UK Utilização do CMAP na construção da rede semântica
    24. 24. Linguagens para Construção de Ontologias OWL (Ontology Web Language)Recomendação da W3C, mas tem mais facilidades para exprimirsignificado semântico que RDF.Pode ser usada para representar explicitamente o significadode termos em vocabulários e os relacionamentos entre ostermos.A sintaxe OWL pode ser desenvolvida no Concept Map usando oCMOE (Concept-map Ontology Environment) •Indivíduos e classes são nós. •Propriedades são links. •Sub-links são azuis. •Definições exactas são vermelhas.
    25. 25. A Construção de Ontologias OWL (Ontology Web Language) Adaptado de Luísa Oliveira e Leonor Sardinha, 2006,Saber Português Hoje - Gramática Pedagógica da Língua Portuguesa, Plátano Editora , página 36, usando Concept-map Ontology Environment como editor.
    26. 26. A Construção de OntologiasA sintaxe OWL pode ser desenvolvida no Concept Map usando oCMOE (Concept-map Ontology Environment)
    27. 27. Conclusões: Aplicação Ferramenta tecnológica de melhoramento da aprendizagem emem Contextos Escolares múltiplos contextos, aumentado a eficácia e mantendo a relação professor-aluno . Abordagem na aproximação da informática ao trabalho dinâmicoRepresentação do e adaptativo do professor.Conhecimento Elemento facilitador e mediador entre o professor e o aluno. Aproximação do utilizador com a disponibilização de Construção ambientes de desenvolvimento com uma simplicidade de Ontologias crescente. A Aplicação da Representação do Conhecimento na modelação de sistemas informáticos de aprendizagem abre perspectivas da utilização efectiva do computador em contextos educativos.
    28. 28. Representação do Conhecimento em Contextos EscolaresObrigadoDúvidas, questões? Joaquim Fernando Silva joaquim.fernando.silva@gmail.com

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