Resumen de Propuesta de una arquitectura para búsqueda federada y agregación semántica de objetos de aprendizaje en repositorios distribuídos
Antonio Ortiz Baíllo 
- español
El objetivo de esta Tesis es proponer una arquitectura software para la construcción de un sistema que permita la búsqueda federada y la agregación semántica de objetos de aprendizaje de forma universal para, de esta forma, poder integrarlos en un sistema de teleformación o e‐learning. Los sistemas de aprendizaje están alcanzando en la actualidad una gran proliferación, como demuestran las cifras que pueden encontrarse en los trabajos publicados sobre la materia. Sin embargo estos sistemas evolucionan constantemente a la par que los estándares a los que tratan de adaptarse.
Los sistemas de aprendizaje utilizan objetos de aprendizaje (LO: Learning Object) como base del contenido de sus cursos. Estos objetos residen en repositorios, que consisten en almacenes digitales de recursos educativos que son accesibles a través de una red de comunicaciones. El objetivo de un repositorio es facilitar la reutilización de dichos recursos educativos, facilitando el acceso a los mismos.
Para que un objeto de aprendizaje sea reutilizado debe ser desarrollado de forma que se ajuste, al menos, a algún estándar de etiquetado de metadatos asociados a los contenidos que contenga, así como que determine su construcción y empaquetado.
En el estado actual de desarrollo, ya existen sistemas que posibilitan una búsqueda más o menos eficiente de material educativo distribuido en repositorios. Estos sistemas, interoperables entre sí en la mayoría de los casos, no presentan mecanismos eficientes de búsqueda, ya que las realizan basándose en una serie de términos introducidos por los usuarios, en lugar de hacerlo en base a sus significados. Si que se ha producido un gran avance en cuanto a lo que la distribución de contenidos se refiere, pero no en cuanto al tratamiento de la información, factor muy importante en este tipo de sistemas En resumen, estamos ante una situación en la que las plataformas y sistemas e‐learning, aunque presenten aplicaciones que las interconectan permitiendo la distribución de material docente, no cuentan con mecanismos eficientes de búsqueda y análisis de la información. Además, se pueden incorporar nuevas herramientas que faciliten aún más la reutilización del material docente que albergan estos repositorios distribuidos.
La solución que se propone es la definición de un marco funcional y arquitectónico para la adaptación de un sistema basado en SOA, e implementado en base a servicios Web (que proporciona un mecanismo flexible de integración de distintas aplicaciones y de descubrimiento de recursos en Internet), que asegure la interoperabilidad de distintos repositorios de objetos de aprendizaje y que favorezca la reutilización de los mismos. Esta arquitectura, basándose en los principales estándares y especificaciones, tendrá como característica diferenciadora que permitirá no solo la búsqueda y reutilización de material educativo aislado, sino que permitirá además la búsqueda de cursos completos de aprendizaje, obteniendo todos los módulos o partes individuales que compongan dicho curso, utilizando para ello técnicas semánticas que garanticen la efectividad de las mismas. Además, se definen una serie de modificaciones a algunas de las especificaciones que existen hoy en día, de forma que se palien algunas de las deficiencias con las que se ha encontrado el autor a la hora de su seguimiento e implementación.
En esta Tesis, en primer lugar se analiza el estado actual de los sistemas de teleformación ó e‐learning, sus propuestas, sus avances y, sobre todo, sus limitaciones. Dentro de este documento se hará un especial hincapié en el estudio de los repositorios que los sustentan y los estándares que indican cómo construirlos. A partir de dichos estudios se podrá demostrar las limitaciones existentes, de forma que será factible definir nuevas propuestas encaminadas a superarlas.
Se propone una arquitectura en niveles o capas, basada en los principales estándares y recomendaciones existentes hasta la fecha, de forma que garanticen su eficiencia e interoperabilidad. Ha de satisfacer una serie de requisitos que deberán observarse como normas fundamentales a considerar en cualquier sistema que se base en dicha arquitectura. También se definen los componentes necesarios de la arquitectura para asegurar la funcionalidad requerida, así como el flujo de información y las relaciones entre ellos.
El documento finaliza con la exposición de las conclusiones y trabajos futuros relacionados con los temas tratados.
Se ha incluido un apartado con las fuentes documentales (incluidos enlaces de Internet) en las que el autor se ha inspirado, sin propósito de exhaustividad, dado que este trabajo se enmarca dentro de un contexto sometido a cambios intensos y continuos.
- English
The objective of this Thesis is a software architecture suggestion for the construction of a system which allows federated search and semantic aggregation of learning objects in an universal way so it will be possible to integrate them in learning or e‐Learning system. At the present time the learning systems are reaching a great proliferation as it is demonstrated by the numbers that can be found in the published works about the subject. Nevertheless these systems develop at the same time that the standards to which they try to adapt.
The learning systems use learning objects (LO) as content base of their courses. These objects are located at repositories, which are digital stores of educative resources. These repositories implement a collection of resources (objects and/or units of learning) that is accessible through a communication network. The aim of a repository is to facilitate the reusability of those educative resources, making easier the access to them.
A learning object can be reused if it is made up in such a way that it is supported at least to some labelled standard associated to the contents that support, as well as that determines its construction and packaging.
In the current state of development, there are systems already implemented that make possible a more or less efficient search of educational content distributed in repositories. These systems, interoperable between them in most cases, do not present efficient searching mechanisms; since they realize them being based on a user introduced terms, instead of doing it on the meanings. It has produced a great advance as for what the distribution of contents refers, but not as for the data processing, very important factor in this kind of systems.
In summary, we are in the presence of a situation in which the platforms and e‐learning systems, though they present applications that interconnect them allowing the distribution of educational content, they do not rely on efficient searching mechanisms and information analysis. In addition, it can be incorporated new tools that facilitate moreover the reusability of the educational content that these distributed repositories shelter.
The proposed solution is the definition of a functional and architectonic frame for the adaptation of a system based on SOA and implemented through Web services (what provides a flexible integration mechanism of different applications and resources discovery in Internet) that assures the interoperability of different learning objects repositories and which assure their reusability. This architecture, being based on the main standards and specifications, it will take as a differ characteristic that will allow not only the search and isolated educational material reusability, but it will allow in addition the search of complete courses, obtaining all the modules or individual parts that compose the above mentioned course, using for it semantic technologies that guarantee the efficiency of the same ones. In addition, a series of modifications are defined to some of the specifications that exist nowadays, so that there are relieved some of the faults which the author has found at the moment of his follow‐up and implementation.
In this Thesis, in the first place it is analyzed the present state of e‐learning systems (also of learning based on the Web or Internet), their proposals, their advances and mainly their restrictions. Within this document it will be made a special emphasis in the repositories study that sustain them and the standards that point out how to construct them. From these studies we will indicate the present restrictions and we will define our proposals to solve them.
It is proposed layers architecture of the system that includes a series of requirements that will have to be noticed like basic norms necessary to consider in every system based on this architecture. Also it is defined the needed components to assure the required functionality, as well as the information flow and the relations among them.
This doctoral document ends with the presentation of conclusions and future works related to the treated subjects.
It has been also included a last point with the documentary sources (including Internet links) in which we have been inspired, without any intention of thoroughly in a referential frame subdue to intense and continuous changes.
