Περίληψη
Η διείσδυση του διαδικτύου και των πολυμέσων σε κάθε μορφή των ανθρωπίνων δραστηρι- οτήτων έχει διευρύνει τους ορίζοντες και το εύρος των δυνατοτήτων και δράσεων. Διάφοροι τομείς όπως της εργασίας, της διασκέδασης, της εκπαίδευσης, έχουν ήδη επωφεληθεί από τις τεχνολογίες αυτές. Ειδικά ο χώρος της εξ αποστάσεως εκπαίδευσης (e-Learning), που απο- τελεί και πεδίο μελέτης της παρούσας διατριβής, τις εφαρμόζει i) στη διανομή του εκπαιδευ- τικού υλικού, ii) στην παροχή πιο ενδιαφέρουσας και διαδραστικής διαδικασίας μάθησης και επωφελείται από τις δυνατότητες που δίνουν στην ενεργοποίηση πολλαπλών μηχανισμών απόκτησης γνώσης του ανθρώπινου εγκεφάλου. Η ανάπτυξη όμως και η ευρεία αποδοχή των παραπάνω τεχνολογιών οδήγησε στη δημιουργία ενός τεράστιου όγκου πληροφορίας, ο οποίος, σε συνδυασμό με παράγοντες όπως οι διαφορετικές μορφές αναπαράστασής της, η πολυσημία-αμφισημία-συνωνυμία των λέξεων κ.α., αναστέλλουν τις δυνατότητες που ανοί- γονται από αυτές. Συνεπώς και τα e-Learning συστήματα σαν ...
Η διείσδυση του διαδικτύου και των πολυμέσων σε κάθε μορφή των ανθρωπίνων δραστηρι- οτήτων έχει διευρύνει τους ορίζοντες και το εύρος των δυνατοτήτων και δράσεων. Διάφοροι τομείς όπως της εργασίας, της διασκέδασης, της εκπαίδευσης, έχουν ήδη επωφεληθεί από τις τεχνολογίες αυτές. Ειδικά ο χώρος της εξ αποστάσεως εκπαίδευσης (e-Learning), που απο- τελεί και πεδίο μελέτης της παρούσας διατριβής, τις εφαρμόζει i) στη διανομή του εκπαιδευ- τικού υλικού, ii) στην παροχή πιο ενδιαφέρουσας και διαδραστικής διαδικασίας μάθησης και επωφελείται από τις δυνατότητες που δίνουν στην ενεργοποίηση πολλαπλών μηχανισμών απόκτησης γνώσης του ανθρώπινου εγκεφάλου. Η ανάπτυξη όμως και η ευρεία αποδοχή των παραπάνω τεχνολογιών οδήγησε στη δημιουργία ενός τεράστιου όγκου πληροφορίας, ο οποίος, σε συνδυασμό με παράγοντες όπως οι διαφορετικές μορφές αναπαράστασής της, η πολυσημία-αμφισημία-συνωνυμία των λέξεων κ.α., αναστέλλουν τις δυνατότητες που ανοί- γονται από αυτές. Συνεπώς και τα e-Learning συστήματα σαν πεδίο εφαρμογής των τεχνο- λογιών αυτών, εκτός από τα εγγενή δικά τους, αντιμετωπίζουν και επιπλέον προβλήματα όπως τα παραπάνω που προκύπτουν από τις τεχνολογίες αυτές. Τα προβλήματα αυτά στο e- Learning αφορούν στην επιλογή των καταλληλότερων εγγράφων με τα οποία θα επιτευχθεί ένα αποδοτικό μαθησιακό αποτέλεσμα. Η εξειδικευμένη επιλογή εκπαιδευτικού υλικού για τον καθένα, σήμερα περισσότερο από ποτέ, επιβάλλεται από τις τρέχουσες εκπαιδευτικές πρακτικές οι οποίες υποστηρίζουν την αποδοχή της ιδιαιτερότητας του καθενός και σέβονται την ατομικότητά του. Για να ξεπεραστούν προβλήματα του ιστού όπως τα παραπάνω, που αφορούν στη διαχείριση της πληροφορίας του, έχουν προταθεί, από την αρχή της δεκαετίας του 2000, νέες τεχνολο- γίες οι οποίες προχωρούν με γοργούς ρυθμούς στην ολοκλήρωση και επέκτασή τους. Οι τε- χνολογίες αυτές δημιουργούν ένα νέο ιστό, το σημασιολογικό ιστό, που στήνεται σαν πέπλο πάνω από τον υπάρχοντα και δίνει νόημα στο περιεχόμενο των σελίδων που διακινούνται σε αυτόν. Στην παρούσα διατριβή διερευνάται η εφαρμογή των τεχνολογιών που προτάθηκαν για την υλοποίηση του σημασιολογικού ιστού στα e-Learning συστήματα. Συγκεκριμένος στόχος είναι η μελέτη των βελτιώσεων που μπορούν να επέλθουν από επιλεγμένες σημασιο- λογικές τεχνολογίες, όπως μεταδεδομένα και οντολογίες, στην εξατομικευμένη επιλογή εκ- παιδευτικού υλικού. Για την υλοποίηση αυτού του στόχου i) περιγράφεται το προφίλ του εκπαιδευομένου και του εκπαιδευτικού αντικειμένου με οντολογίες οι οποίες δίνουν σημα- σιολογία στις συσχετίσεις ανάμεσα σε αυτές τις έννοιες, ii) εισάγονται στα e-Learning συ- στήματα μέθοδοι συνεργατικού φιλτραρίσματος, iii) σχεδιάζεται η αρχιτεκτονική και το πλαίσιο λειτουργίας ενός εκπαιδευτικού συστήματος που βασίζεται σε τεχνολογίες του ση- 6 μασιολογικού ιστού και μεθόδους φήμης και σύστασης και iv) προτείνεται και υλοποιείται ένας αλγόριθμος εξατομίκευσης εκπαιδευτικών αντικειμένων με μεθόδους συνεργατικού φιλτραρίσματος και αποτελέσματα παιδαγωγικών μεθόδων που απορρέουν από τη θεωρία των στυλ μάθησης. Το σύστημα που προκύπτει από αυτά αξιοποιεί ιδιότητες του προφίλ του εκπαιδευόμενου και μεταδεδομένα αξιολόγησης για τα εκπαιδευτικά αντικείμενα για να συνδυάσει και να ταιριάξει στιγμιότυπα του εκπαιδευτικού υλικού και των εκπαιδευομένων με αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός αυτόματα δημιουργημένου η-μαθήματος. Η επιλογή του εκπαιδευτικού αντικειμένου για τον εκπαιδευόμενο αντιμετωπίζεται σαν ταίριασμα στιγμιο- τύπων των δύο αντίστοιχων οντολογιών και μέσα από τη βελτιωμένη επιλογή του εκπαιδευ- τικού υλικού μετριέται η βελτίωση του μαθησιακού αποτελέσματος –και τελικά η επίτευξη μιας αποδοτικότερης εκπαιδευτικής διαδικασίας. Απώτερος σκοπός της
