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FEB – Federação de Repositórios Educa Brasil UFRGS/UNISINOS.

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Apresentação em tema: "FEB – Federação de Repositórios Educa Brasil UFRGS/UNISINOS."— Transcrição da apresentação:

1 FEB – Federação de Repositórios Educa Brasil UFRGS/UNISINOS

2 Equipe proponente Rosa Maria Vicari (IA, OA) Liane Tarouco (OA, Redes) Raymundo Ferreira Filho (OA, Redes, TVDigital) João Carlos Gluz (IA, Redes, TVDigital) Bolsistas: – João Mossmann (Redes) – Cassio Andrade (Redes) – Carla Fillmann (IA)

3 Área de Pesquisa Descoberta e acesso a conteúdo distribuído e heterogêneo na Web.

4 P&D Desafios Definir um modelo para federação de repositórios que encaminhe uma solução eficiente para o reuso de objetos de aprendizagem a partir de um único ponto de busca, contemplando as plataformas Web, Wap e dispositivos móveis. Avaliar a possibilidade de interatividade, com plataformas de TV Digital visto que, atualmente, no padrão brasileiro, não se tem a possibilidade de interatividade via upload de informações. Implementar uma federação de repositórios com a finalidade de auxiliar na descoberta e acesso a conteúdos de aprendizagem (único ponto de acesso com armazenamento dos metadados dos repositórios da federação)

5 Objetivos Objetivo => criar uma infra-estrutura para federação de repositórios de conteúdo digital. – Propor um modelo para federação de repositórios de objetos de aprendizagem (planejamento e documentação) e – Desenvolver uma infra-estrutura operacional (protótipo) que inclua múltiplas implementações de repositórios e a federação desses repositórios.

6 Problema Com o aumento da produção de objetos de aprendizagem em inúmeras instituições, no Brasil e no mundo, percebeu-se que estes conteúdos não seriam de grande utilidade para os possíveis usuários, a menos que pudesse ser descoberto, localizado e recuperado de forma eficiente e globalizada.

7 Problema As federações podem variar em normas específicas de metadados, políticas de acesso, princípios organizacionais, implementação, etc. Para aplicações educacionais, estas variações técnicas devem ser imperceptíveis aos seus usuários. Lacuna =>não existe, atualmente, uma infra- estrutura global de apoio à busca e recuperação de conteúdos de aprendizagem. Esta lacuna abre uma vertente de pesquisa e de contribuição para a área com relevância internacional.

8 Metodologia Partindo-se da tecnologia existente, o modelo e o protótipo serão definidos em termos da diversidade de formas de implementação de repositórios e das necessidades dos usuários (busca e uso dos objetos de aprendizagem).

9 Metodologia O modelo de federação de repositórios será norteado por um padrão de referência  uma coleção de especificações de interoperabilidade detalhando as características e comportamento da federação. A intenção é permitir que usuários implementem a sua federação, com a definição de suas tecnologias, políticas e regras e possam adaptar o modelo proposto, as suas necessidades, sem perder a interoperabilidade.

10 Metodologia - requisitos Requisitos relevantes para a interoperabilidade entre os padrões: =>Adaptabilidade: possibilitar que a mesma descrição de um recurso seja utilizada de forma interoperável, adaptando-se às características de cada plataforma (WEB,Móveis e TV-Digital).  Compatibilidade com os padrões existentes: O padrão deve buscar manter a compatibilidade com o que existe no mundo ou permitir uma adaptação automática.

11 Metodologia (etapas) As principais etapas deste processo metodológico são: Estudo dos padrões existentes atualmente (SCORM, Dublin Core, LOM) para o estabelecimento de repositórios de OA. Estudo detalhado a respeito dos padrões, protocolos e tecnologias dos repositórios definidos nesse projeto; Estudo de padrões, protocolos e tecnologia para implementação de federações de repositórios e interface de busca (o grupo optou por seguir dois caminhos em paralelo):

12 Alternativa 1: Federação baseada no protocolo LDAP LDAP – Light Directory Access Protocol Software: Open LDAP Mecanismo de encaminhamento de consultas intrínseco

13 Alternativa LDAP: premissas Implementação de midleware baseado no protocolo LDAP Mapeamento entre conjuntos de metadados usados nos inicialmente considerados (existentes e em regime de produção) – Dublin Core extendido LUME (UFRGS) BIOE (MEC) – LOM (Learning Object Metadata) CESTA (UFRGS) – SCORM – facilitar portabilidade futura para AVAs

14 Estágio atual da solução LDAP Análise e consolidação dos metadados O servidor OpenLDAP foi instalado, testado e configurado Interoperação entre os servidores LDAP Colheita de metadados nos repositórios existentes – Repositórios LUME e BIOE Utilizam software DSPACE que oferece acesso via protocolo OAI-PMH (Open Archives Initiative Protocol of Metadata Harvesting)

15 Encadeamento de consultas Um servidor encaminha uma consulta para outro servidor que poderá completar a consulta e depois de receber as respostas entrega ao cliente

16 CESTA LDAP server LDAP server LDAP server LDAP server Interface OAI Interface genérico LUMEBIOE Engeo Protocolo OAI Protocolo OAI Protocolo LDAP Protocolo LDAP Repositório existente Em fase de definição e testes Negociações Iniciadas Reencaminha- mento de consultas

17 Alternativa – LDAP - etapas Definição de software (livre) para desenvolvimento do modelo de federação (SO free BSD e open LDAP e Apache com extensão LDAP) Protocolo OAI para repositórios que são compatíveis com OAI-PMH e as demais interfaces programadas em Java); Testes com as várias propostas existentes; Implementação de um protótipo integrando acesso aos repositórios CESTA, LUME e BIOE (teste de conceito); v

18 Investigação preliminar Coleta de metadados sob demanda – Potenciais problemas de performance fora do alcance da federação – Limitação no protocolo OAI – consultas pré- definidas Colheita de metadados periódica – Performance do sistema controlável (recursos dos servidores da federação podem ser ampliados) – Redundância

19 Arquitetura do protótipo da federação de repositórios

20 Elementos da Arquitetura do Midleware LDAP Conjunto de servidores LDAP – Um servidor LDAP no topo da hierarquia envia as requisições (em paralelo) aos demais servidores LDAP da federação. Cada um dos servidores LDAP, contem uma interface para uma ou mais Bases de Dados Locais. Na Base de Dados Local são coletados (off-line) as informações dos repositórios de objetos de aprendizagem: CESTA, LUME, BIOE (metadados)

21 Modelo lógico do midleware LDAP Junção de árvores de diretórios isoladas em um única árvore. O Servidor LDAP no topo da hierarquia age como um intermediário (proxy) As requisições são redirecionadas a múltiplos servidores remotos. Midleware consolida respostas recebidas apresentando ao usuário

22 Modelo da Federação Mapeamento LOM & Dublin Core

23 Protótipo da Federação de repositórios operando sobre LDAP RIVED

24 Interface do protótipo do midleware implementado

25 Metodologia alternativa LDAP (etapas por realizar) Teste da federação acessando repositórios em servidores dispersos geograficamente, com características de rede variadas e com configurações heterogêneas de hardware e software e da interface de busca (acessada via Wap e Web) Organização processo de colheita periódica de metadados Interface para repositórios que não utilizem o protocolo OAI-PMH ( ENGEO e OBAA) Análise dos resultados obtido e documentação. Mecanismo de gerência da federação

26 Metodologia 2 -Visão Geral Agentes e Ontologias oferecem as tecnologias chave para implementar o Serviço de Catálogo de Objetos de Aprendizagem (OAs) Ontologias especificam as propriedades do domínio, mas não oferecem ou implementam os elementos ativos de um sistema Agentes de software são os elementos computacionalmente ativos e precisam das ontologias para a comunicação AgentesOntologias Criam aplicações concretas através de sistemas multiagente Viabilizam a comunicação entre os agentes

27 Metodologia 2 - Premissas Específicas Catálogo de informações sobre OAs implementado sobre o serviço de diretórios definidos pelos padrões FIPA (Serviço DF) O Serviço DF da FIPA opera em modo federado permitindo a criação de redes de diretórios, com busca automática em toda a rede Criação de ontologias OWL para especificar as características dos metadados dos OAs Especificação, acesso e inferência sobre ontologias através da ferramenta Protege-OWL e do framework JENA

28 Metodologia 2 Premissas Específicas Implementação dos agentes sobre a plataforma JADE compatível com os padrões FIPA Possibilidade de interoperação com outros serviços de diretórios como LDAP através de agente gateway Interface dos agentes com usuários através de páginas Web Interface dos agentes com outros agentes através de protocolos de interação FIPA Persistência do catálogo implementada através de servidor SQL e interface JDBC

29 Metodologia2 - implementação Especificação de ontologias OWL para metadados nos formatos: – IEEE LOM – Dublin Core – OBAA Implementação de agentes para as seguintes funcionalidades: – Coleta de informações sobre OAs armazenados em repositórios externos e cadastro destas informações no serviço DF da FIPA – Pesquisa por OAs baseada nos metadados cadastrados no serviço DF – Interoperação com outros serviços de diretórios (como LDAP). Librarian Finder Inter-Librarian Agentes MILOS

30 HTTP-MTP Internet Federação de DFs Federação de Diretórios CESTA RIVED LUME

31 Coleta de Informações de OAs DF Agent Milos Librarian Agent Middleware FIPA/JADE Diretório Local Z39.50 Cadastro manual OAI-PMH Repositório de OAs Biblioteca Digital OAI-PMH Interface Web/JSP Repositório de OAs

32 Busca no Catálogo Milos Finder Agent Middleware FIPA/JADE DF Agent Diretório Local Outros Agentes... FIPA-Query Protocol Consulta manual Interface Web/JSP

33 Interoperação com outros Serviços de Diretórios/Catálogos Milos Librarian Agent Middleware FIPA/JADE Milos Inter-Librarian Agent Servidor OpenLDAP Servidor ApacheDS LDAP DF Agent Diretório Local

34 Persistência do Catálogo Middleware FIPA/JADE DF Agent Base de Dados do Diretório Local Servidor SQL JDBC

35 Página JSP Página JSP Interface Web/JSP para Agentes Milos Librarian Agent Milos Finder Agent FIPA/JADEFIPA/JADE Milos Inter-Librarian Agent Facilidades de Interface Web/JSP Servidor Apache/Tomcat Página JSP Página JSP...

36 Desafios e Questões DF da FIPA apenas registra serviços prestados por agents, porém OAs (ou índices/referênas a OAs) não são serviços, mas recursos computacionais DF da FIPA não permite inclusões/ exclusões incrementais de registros Implementação dos protocolos OAI-PMH e Z39.50 é complexa:  Ficar restrito apenas a OAI-PMH (estado da arte)? Semântica de busca do agente Finder restrita a ontologias de metadados:  Necessidade de ontologias sobre domínios de aprendizagem?  Um agente de busca mais sofisticado? Interoperação com diretórios LDAP ou substituição do serviço DF da FIPA? Solução: Implementar extensão compatível do serviço DF da FIPA – o Serviço DF2 com suporte a recursos e atualização incremental

37 Resultados X recursos Uma única interface de busca que procure por objetos de aprendizagem em todos os repositórios registrados na federação, independente da forma de implementação de cada repositório. – Esta interface de busca estará disponível na Web, e para dispositivos móveis. – Para TV Digital (diferentes versões de Set-top Box), verificou-se que não é possível ter interatividade no sentido de upload.

38 Resultados Especificar um padrão de referência que descreva como construir repositórios interoperáveis através da criação de uma infra- estrutura de federações de repositórios (protótipo como prova de conceito) Necessidade vinculada ao projeto OBAA/FINEP. Como consequência da forma de operação da federação, será possível a busca de objetos educacionais de: acesso irestrito e de acesso restrito (acesso mediante registro do usuário ou pagamento de taxas). Este projeto pretende, ainda, definir um modelo e um conjunto de normas para congregar federações.


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