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Formal description and automatic generation of learning spaces based on ontologies
Tese de Doutoramento em InformaticsA good Learning Space (LS) should convey pertinent information to the
visitors at the most adequate time and location to favor their knowledge
acquisition. This statement justifies the relevance of virtual Learning Spaces.
Considering the consolidation of the Internet and the improvement of the interaction,
searching, and learning mechanisms, this work proposes a generic
architecture, called CaVa, to create Virtual Learning Spaces building upon
cultural institution documents. More precisely, the proposal is to automatically
generate ontology-based virtual learning environments from document
repositories.
Thus, to impart relevant learning materials to the virtual LS, this proposal is
based on using ontologies to represent the fundamental concepts and semantic
relations in a user- and machine-understandable format. These concepts
together with the data (extracted from the real documents) stored in a digital
repository are displayed in a web-based LS that enables the visitors to use
the available features and tools to learn about a specific domain.
According to the approach here discussed, each desired virtual LS must
be specified rigorously through a Domain-Specific Language (DSL), called
CaVaDSL, designed and implemented in this work. Furthermore, a set of
processors (generators) was developed. These generators have the duty, receiving
a CaVaDSL specification as input, of transforming it into several web
scripts to be recognized and rendered by a web browser, producing the final
virtual LS.
Aiming at validating the proposed architecture, three real case studies – (1)
Emigration Documents belonging to Fafe’s Archive; (2) The prosopographical
repository of the Fasti Ecclesiae Portugaliae project; and (3) Collection of
life stories of the Museum of the Person – were used. These real scenarios are
actually relevant as they promote the digital preservation and dissemination
of Cultural Heritage, contributing to human welfare.Um bom Espaço de Aprendizagem (LS – Learning Space) deve transmitir
informações pertinentes aos visitantes no horário e local mais adequados para
favorecer a aquisição de conhecimento. Esta afirmação justifica a relevância
dos Espaços virtuais de Aprendizagem.
Considerando a consolidação da Internet e o aprimoramento dos mecanismos
de interação, busca e aprendizagem, este trabalho propõe uma arquitetura
genérica, denominada CaVa, para a criação de Espaços virtuais de Aprendizagem
baseados em documentos de instituições culturais. Mais precisamente, a
proposta é gerar automaticamente ambientes de aprendizagem virtual baseados
em ontologias a partir de repositórios de documentos.
Assim, para transmitir materiais de aprendizagem relevantes para o LS virtual,
esta proposta é baseada no uso de ontologias para representar os conceitos
fundamentais e as relações semânticas em um formato compreensÃvel
pelo usuário e pela máquina. Esses conceitos, juntamente com os dados (extraÃdos dos documentos reais) armazenados em um repositório digital, são
exibidos em um LS baseado na web que permite aos visitantes usarem os
recursos e ferramentas disponÃveis para aprenderem sobre um domÃnio espec
Ãfico.
Cada LS virtual desejado deve ser especificado rigorosamente por meio de
uma Linguagem de DomÃnio EspecÃfico (DSL), chamada CaVaDSL, projetada
e implementada neste trabalho. Além disso, um conjunto de processadores
(geradores) foi desenvolvido. Esses geradores têm o dever de receber uma
especificação CaVaDSL como entrada e transformá-la em diversos web scripts
para serem reconhecidos e renderizados por um navegador, produzindo o
LS virtual final. Visando validar a arquitetura proposta, três estudos de
caso reais foram usados. Esses cenários reais são realmente relevantes, pois
promovem a preservação digital e a disseminação do Património Cultural,
contribuindo para o bem-estar humano