Estrategias de diseño y ensamblaje de Objetos de Aprendizaje

El aprendizaje es un proceso que necesita de la secuenciación del contenido –y de las estrategias que la vehiculizan–, y es precisamente, en este aspecto del proceso educativo en el que se enfoca el ensamblaje. Para lograr una apropiada secuenciación del itinerario de aprendizaje es necesario la selección de los materiales educativos digitales apropiados, pero para ello el conocimiento debe estar organizado de forma que sea posible su localización. Asimismo, sería deseable que para la construcción de un itinerario de aprendizaje se tengan en cuenta distintos aspectos del perfil del estudiante, apuntando a una personalización del contenido. Lograr, además, que la secuenciación de contenidos sea automática (o semi-automática) redundaría en un mejoramiento de los sistemas e-learning, lo que impactaría positivamente en los procesos educativos mediados por TIC y en una reutilización genuina de los materiales educativos. Todas estas son motivaciones que sustentan la investigación en la temática de ensamblaje. Las metodologías de ensamblaje de OA tienen como objetivo principal la definición de un itinerario de aprendizaje con base en un conjunto de objetos alojados en repositorios. Se trata de un proceso que involucra tres etapas: búsqueda o definición de la temática, definición de la secuencia de aprendizaje y conexión con los OA apropiados. En este trabajo de tesis se llevó adelante, inicialmente, un proceso de búsqueda y selección publicaciones sobre la temática. Luego de aplicar criterios de inclusión y exclusión se eligieron 35 publicaciones para su revisión en detalle. A partir de allí, se obtienen las 27 metodologías que se analizan en esta tesis. Luego del análisis realizado, pudo observarse, que de los distintos tipos de materiales educativos, las metodologías de ensamblaje adoptan, en general, los OA. Aunque hay coincidencia en la adopción de éstos, no ocurre lo mismo al definir el concepto. Esto dificultó el proceso de comparación de las metodologías. Con el objetivo de profundizar el análisis de las metodologías de ensamblaje se definieron 17 de criterios de evaluación. Los mismos permiten caracterizar la estrategia de ensamblaje, el contexto de aplicación y el software que implementa la metodología. La aplicación de cada criterio, permitió tanto la evaluación de las metodologías, como la caracterización y clasificación de las mismas en relación a las categorías. Así se pudo establecer que las metodologías de ensamblaje de OA podrían ser agrupadas en tres categorías: las que crean un OA vía ensamblaje, aquellas que crean un itinerario de aprendizaje de OA, y las que recomiendan un itinerario de aprendizaje basado en el perfil del usuario. Dependiendo del enfoque, las metodologías, pueden trabajar sólo con OA o con estos y los perfiles de los usuarios (docentes/estudiantes), así como con las relaciones entre ellos. Estas entidades –y las relaciones– son representadas, usualmente, con ontologías y metadatos. Un itinerario puede ser generado a través de distintos niveles de automatización y puede (o no) tener en cuenta el perfil del usuario. Asimismo, fue posible identificar, tomando en cuenta los criterios, las metodologías candidatas para llevar adelante un estudio de caso. Finalmente se seleccionó la metodología con la que se llevó adelante el taller foco de dicho estudio. El estudio de caso permitió: (i) indagar sobre las opiniones de docentes en relación a la generación de itinerarios de aprendizaje, (ii) identificar fortalezas y debilidades de la metodología de ensamblaje seleccionada, (iii) evaluar el nivel de usabilidad de las herramientas de software utilizadas y (iv) generar un proceso metodológico de aplicación de ELO-Tool para ser utilizado por docentes del área de ciencias de la computación. Para la implementación del taller, en el contexto de la definición de OA utilizada en esta tesis, fue necesario realizar una serie de adaptaciones. Esto derivó en la creación de un proceso metodológico de aplicación de una metodología de ensamblaje para la creación de itinerarios de aprendizaje. Finalmente, el aporte resultado del proceso de investigación y de la implementación del estudio de caso, se compone de un estado de la cuestión, un proceso metodológico para la implementación de actividades con ensamblaje de OA, y un conjunto de criterios para la evaluación/caraterización de metodologías de ensamblaje de OA. Así como conjunto de conclusiones derivadas de la investigación.Facultad de Informátic

Substitución de componentes software basado en testing

Los componentes software permiten la crear aplicaciones a través de ensamblaje, y realizar ajustes y extensión al agregar o cambiar un conjunto de componentes interdependientes. Sin embargo, esta flexibilidad conlleva riesgos sino se administra cuidadosamente, dado que de otra manera se podría incurrir en la introducción faltas (faults) o pérdida de funcionalidad debido a componentes incompatibles. Así, resulta imperativo la verificación de la posibilidad de substitución de componentes software. Por esto estamos desarrollando un procedimiento de evaluación a nivel sintáctico y semántico, donde este último se basa en la aplicación de estrategias de testing y usando herramientas de testing de caja negra, como son JUnit y NUnit para el caso de componentes Java o .Net respectivamente.Eje: Ingeniería de Software y Base de DatosRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Substitución de componentes software basado en testing

Los componentes software permiten la crear aplicaciones a través de ensamblaje, y realizar ajustes y extensión al agregar o cambiar un conjunto de componentes interdependientes. Sin embargo, esta flexibilidad conlleva riesgos sino se administra cuidadosamente, dado que de otra manera se podría incurrir en la introducción faltas (faults) o pérdida de funcionalidad debido a componentes incompatibles. Así, resulta imperativo la verificación de la posibilidad de substitución de componentes software. Por esto estamos desarrollando un procedimiento de evaluación a nivel sintáctico y semántico, donde este último se basa en la aplicación de estrategias de testing y usando herramientas de testing de caja negra, como son JUnit y NUnit para el caso de componentes Java o .Net respectivamente.Eje: Ingeniería de Software y Base de DatosRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Sistema de Manipulación Remota de Robots Arduino por Medio de Servicios Web Semánticos

Este artículo presenta la implementación de un sistema basado en servicios web semánticos, orientados hacia la manipulación remota de robots capaces de ejecutar jugadas básicas de fútbol, diseñados y desarrollados con la plataforma de hardware libre Arduino. Dichos servicios fueron descritos semánticamente con el lenguaje ontológico OWL-S y bajo una ontología de dominio común que describe un robot capaz de jugar fútbol

Desarrollo de software para robots de servicio : un enfoque dirigido por modelos y orientado a componentes

[SPA] Esta Tesis Doctoral continúa la línea de investigación en el desarrollo de sistemas robóticos teleoperados iniciada por el grupo de investigación DSIE de la Universidad Politécnica de Cartagena hace diez años, y parte de los resultados de otra Tesis anterior, en la que se desarrolló una arquitectura de referencia para el control de robots de servicio teleoperados denominada ACRoSeT. ACRoSeT propone una serie de componentes independientes de la plataforma de ejecución para diseñar la aplicación de control de un robot. Esta independencia permite reutilizar componentes en distintas aplicaciones y traducir un mismo diseño a distintos lenguajes de programación o utilizar diferentes frameworks robóticos. ACRoSeT, sin embargo, no proporciona ninguna guía para realizar la traducción de los componentes abstractos que forman la aplicación de control a código ejecutable. Esta Tesis Doctoral completa el enfoque propuesto por ACRoSeT utilizando el novedoso desarrollo dirigido por modelos (Model-Driven Engineering, MDE) para (1) proponer una solución a la ambigüedad semántica y de implementación de algunos de los conceptos propuestos por ACRoSeT; (2) proporcionar una serie de herramientas para aumentar el nivel de abstracción del desarrollador; (3) cambiar el proceso de traducción manual de los componentes abstractos a código ejecutable por un proceso (semi-) automático que elimine errores en la implementación final y (4) permitir que el proceso de traducción pueda ser extendido a diversos lenguajes de programación e incluso frameworks robóticos. Para lograr estos objetivos se ha desarrollado (1) un meta-modelo de componentes,denominado V3Studio, que contiene los conceptos del dominio de la robótica definidos por ACRoSeT; (2) una transformación entre V3Studio y UML que permite reducir la distancia semántica entre el diseño realizado y la implementación final,facilitando de este modo el desarrollo posterior de distintas implementaciones en otros lenguajes de programación y (3) una traducción entre el modelo UML y código, en este caso, Ada 2005. Como demostración de la viabilidad del enfoque,esta Tesis Doctoral incluye el desarrollo del sistema de control de una mesa cartesiana, realizado en el proyecto del VI Programa Marco Europeo EFTCoR.[ENG] This Thesis continues the research line in the development of teleoperated robotic systems initiated by the DSIE research group of the Technical University of Cartagena ten years ago and starts from the results of a previous Thesis, in which a reference architecture for teleoperated robotic systems, called ACRoSeT, was designed. ACRoSeT proposes a series of platform independent components for designing the software control architecture of a robot. This independence allows not only the reuse of these components among different applications but also the translation to different programming languages or using different robotic frameworks. But ACRoSeT does not offer any guide regarding the software implementation of the concepts it defines. The present Thesis completes the design of ACRoSeT using the newly Model-Driven Engineering (MDE) paradigm to (1) propose a solution to the semantic and implementation ambiguity of some of the concepts defined by ACRoSeT; (2) raise the level of abstraction used by the developer to design the software architecture of a robot using the concepts defined by ACRoSeT; (3) change the error-prone process of manual translation from the abstract ACRoSeT components to executable code by a (semi-) automatic process that erases this source of errors from the final implementation; and (4) allow different implementations in different programming languages and even robotic frameworks. To achieve these objectives, this Thesis proposes (1) a component meta-model, called V3Studio, that contains all the concepts of the robotics domain defined by ACRoSeT; (2) a model to model transformation between V3Studio and UML that reduces the semantic distance between the component model and the final code implementation, and that also eases the development of different transformations to different implementation languages; and (3) a model to text Transformation to translate the UML model to the Ada 2005 programming language. To demonstrate the viability of the proposed approach, this Thesis includes the development of the control system of a XYZ cartesian robot, designed in the context of the VI European Growth Programm EFTCoR.Universidad Politécnica de CartagenaPrograma de doctorado en Tecnologías de la Información y Comunicacione

Reuso de servicios basado en análisis de compatibilidad y complejidad

El reuso de artefactos software brinda oportunidades para proveedores y clientes, tanto para acelerar el proceso de desarrollo de software como para establecer oferta de productos reusables. El paradigma de Computación Orientada a Servicios (SOC), promueve el desarrollo de aplicaciones distribuidas en ambientes heterogéneos, que son construidas ensamblando o componiendo servicios reusables, que se publican a través de una red y se acceden mediante protocolos específicos. SOC ha sido ampliamente adoptado bajo su implementación con la tecnología de Servicios Web, que provee flexibilidad de ejecución remota que oculta las plataformas específicas de ejecución y permite descentralizar los procesos de negocios. SOC requiere la publicación de servicios en un registro (UDDI de acuerdo a Servicios Web), los cuales luego son identificados y evaluados para una aplicación en desarrollo. Sin embargo, aún este proceso necesita métodos exhaustivos y eficientes, tanto para identificación como para selección de servicios, en el cual se puede considerar la aplicación de técnicas de Pruebas de Software y el uso de dos conceptos actuales: Orquestación y Coreografía de servicios.Eje: Ingeniería de Software.Red de Universidades con Carreras en Informátic

Reuso orientado a servicios

El reuso de artefactos software brinda oportunidades para proveedores y clientes, tanto para acelerar el proceso de desarrollo de software como para establecer oferta de productos reusables. El paradigma de Computación Orientada a Servicios (SOC), promueve el desarrollo de aplicaciones distribuidas en ambientes heterogéneos, que son construidas ensamblando o componiendo servicios reusables, que se publican a través de una red y se acceden mediante protocolos específicos. SOC ha sido ampliamente adoptado bajo su implementación con la tecnología de Servicios Web, que provee flexibilidad de ejecución remota que oculta las plataformas específicas de ejecución y permite descentralizar los procesos de negocios. SOC requiere la publicación de servicios en un registro (UDDI de acuerdo a Servicios Web), los cuales luego son identificados y evaluados para una aplicación en desarrollo. Sin embargo, aún este proceso necesita métodos exhaustivos y eficientes, tanto para identificación como para selección de servicios, en el cual se puede considerar la aplicación de técnicas de Pruebas de Software y el uso de dos conceptos actuales: Orquestación y Coreografía de servicios.Eje: Ingeniería de SoftwareRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Reuso de servicios basado en análisis de compatibilidad y complejidad

El reuso de artefactos software brinda oportunidades para proveedores y clientes, tanto para acelerar el proceso de desarrollo de software como para establecer oferta de productos reusables. El paradigma de Computación Orientada a Servicios (SOC), promueve el desarrollo de aplicaciones distribuidas en ambientes heterogéneos, que son construidas ensamblando o componiendo servicios reusables, que se publican a través de una red y se acceden mediante protocolos específicos. SOC ha sido ampliamente adoptado bajo su implementación con la tecnología de Servicios Web, que provee flexibilidad de ejecución remota que oculta las plataformas específicas de ejecución y permite descentralizar los procesos de negocios. SOC requiere la publicación de servicios en un registro (UDDI de acuerdo a Servicios Web), los cuales luego son identificados y evaluados para una aplicación en desarrollo. Sin embargo, aún este proceso necesita métodos exhaustivos y eficientes, tanto para identificación como para selección de servicios, en el cual se puede considerar la aplicación de técnicas de Pruebas de Software y el uso de dos conceptos actuales: Orquestación y Coreografía de servicios.Eje: Ingeniería de Software.Red de Universidades con Carreras en Informátic

Reuso de servicios basado en análisis de compatibilidad y complejidad

El reuso de artefactos software brinda oportunidades para proveedores y clientes, tanto para acelerar el proceso de desarrollo de software como para establecer oferta de productos reusables. El paradigma de Computación Orientada a Servicios (SOC), promueve el desarrollo de aplicaciones distribuidas en ambientes heterogéneos, que son construidas ensamblando o componiendo servicios reusables, que se publican a través de una red y se acceden mediante protocolos específicos. SOC ha sido ampliamente adoptado bajo su implementación con la tecnología de Servicios Web, que provee flexibilidad de ejecución remota que oculta las plataformas específicas de ejecución y permite descentralizar los procesos de negocios. SOC requiere la publicación de servicios en un registro (UDDI de acuerdo a Servicios Web), los cuales luego son identificados y evaluados para una aplicación en desarrollo. Sin embargo, aún este proceso necesita métodos exhaustivos y eficientes, tanto para identificación como para selección de servicios, en el cual se puede considerar la aplicación de técnicas de Pruebas de Software y el uso de dos conceptos actuales: Orquestación y Coreografía de servicios.Eje: Ingeniería de Software.Red de Universidades con Carreras en Informátic