語義網(wǎng)格在數(shù)字化學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、語義網(wǎng)格在數(shù)字化學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的應(yīng)用論文導(dǎo)讀:：本文通過網(wǎng)格、語義網(wǎng)格等技術(shù)的分析，介紹了在數(shù)字化學(xué)習(xí)系統(tǒng)E-learning環(huán)境下語義網(wǎng)格的應(yīng)用，構(gòu)造了基于語義網(wǎng)格的體系模型，并描述了其各層的功能劃分及組成。語義網(wǎng)格能夠有效地實現(xiàn)資源的有效共享及統(tǒng)一管理，為在數(shù)字化學(xué)習(xí)系統(tǒng)中進行教育資源效勞和個性化學(xué)習(xí)提供了有力保障。論文關(guān)鍵詞：網(wǎng)格，語義網(wǎng)格，體系結(jié)構(gòu)，數(shù)字化學(xué)習(xí)系統(tǒng)0 引言目前，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已成為世界各國教育改革和開展的重要趨勢。隨著數(shù)字資源的高速增長及Internet在高校的普及與應(yīng)用，E-learning作為一種網(wǎng)絡(luò)條件下的數(shù)字化學(xué)習(xí)方式，將網(wǎng)絡(luò)的教;與學(xué);的環(huán)境集成在一起，在教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)

2、用范圍正不斷擴大。與此同時，高校圖書館也在逐步向數(shù)字化道路邁進，而其核心價值仍表達(dá)在支持教學(xué)并提高教學(xué)質(zhì)量上。目前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源共享共建存在重復(fù)建設(shè)、資源分散、資源異構(gòu)、資源難以共享和重用等問題，因此，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)迫切需要一種技術(shù)來實現(xiàn)計算資源、教學(xué)資源、軟件資源等各種信息化資源的透明共享，以及大規(guī)模并發(fā)用戶的在線協(xié)同教學(xué)互動。語義網(wǎng)格融合了語義Web、網(wǎng)格和Web效勞的優(yōu)點并彌補了各自的缺乏，是E-Learning、E-Science、E-Research等系統(tǒng)架構(gòu)的核心技術(shù)，它的目標(biāo)是要通過語義實現(xiàn)系統(tǒng)的高度易用性和無縫自動化來支持全球化的協(xié)同工作和資源共享，以便提高數(shù)據(jù)計算和集成的能力。1 相

3、關(guān)技術(shù)1.1 網(wǎng)格技術(shù)新型網(wǎng)絡(luò)計算平臺網(wǎng)格(Grid)利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置上的多個資源全面連通和統(tǒng)一分配、管理及協(xié)調(diào)起來，在分布、異構(gòu)、自治的網(wǎng)絡(luò)資源環(huán)境上構(gòu)造動態(tài)的虛擬組織該體系結(jié)構(gòu)中位于最底層的是提Web效勞資源框架Web Services Resource Framework，WSRF，向上依次為根底網(wǎng)格效勞層，提供相關(guān)的根底效勞；語義網(wǎng)格效勞層、知識網(wǎng)格、高級網(wǎng)格應(yīng)用層。通常使用的設(shè)備和靈敏元件造成了計算能力和存儲空間的局限性，它們只能夠間歇性地與網(wǎng)絡(luò)進行連接。盡管在某些條件下它們能夠獲得網(wǎng)格效勞，但設(shè)備接口通常借助網(wǎng)格效勞代理；另外，用戶可以通過無處不在的設(shè)備從入口獲取信息

4、【4】。2e-learning系統(tǒng)平臺按照ASTD給出的定義，e-learning是指由網(wǎng)絡(luò)電子技術(shù)支撐或主導(dǎo)實施的教學(xué)內(nèi)容或?qū)W習(xí)。它以網(wǎng)絡(luò)為根底、具有極大化的交互作用，支持自治的、動態(tài)的社區(qū)創(chuàng)立；支持真實的實驗?zāi)M、支持修改化、支持知識構(gòu)建與進化。數(shù)字化學(xué)習(xí)系統(tǒng)首先要做的是分析每個學(xué)習(xí)者的資料，根據(jù)這些資料得出學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求，然后從學(xué)習(xí)庫里面調(diào)出這些需求材料，以一定的方式監(jiān)控學(xué)習(xí)者,并且最終考核學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。2.1 E- Learning的特點1 E- Learning資源共享要實現(xiàn)廣域分布教育資源的跨組織按需共享、平安訪問與協(xié)作應(yīng)用，需要基于網(wǎng)格計算環(huán)境的資源共享平臺提供支撐。2提供

5、協(xié)同合作支持是E- Learning平臺的重要效勞之一協(xié)作關(guān)系普遍存在于E- Learning環(huán)境中的學(xué)生群體、教師群體、管理者群體以及這些群體之間，應(yīng)用網(wǎng)格計算技術(shù)可以實現(xiàn)跨組織的資源協(xié)調(diào)與問題解決，有效提高協(xié)同協(xié)作的層次與水平論文開題報告范例。3E- Learning平臺功能的效勞化與企業(yè)計算的融合導(dǎo)致網(wǎng)格計算普遍采用面向效勞的體系結(jié)構(gòu)，它有利于提高教學(xué)資源的可重用性、互操作性以及教學(xué)過程的動態(tài)性和適應(yīng)性。4個性化與智能指導(dǎo)是學(xué)習(xí)環(huán)境的兩個關(guān)鍵因素，個性化學(xué)習(xí)支持是E- Learning的核心效勞之一。2.2 高校數(shù)字圖書館與E- learning 環(huán)境下相結(jié)合的資源效勞高校數(shù)字圖書館融合

6、多樣化信息資源，有機的整合了各種類型的信息資源,是面向用戶構(gòu)建的互聯(lián)互通的、可持續(xù)開展的數(shù)字信息效勞體系，其研發(fā)策略以用戶需求為驅(qū)動, 強調(diào)應(yīng)用性和易訪性，更具有一定的社會開展性。數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中重要的一環(huán)就是建設(shè)豐富、便利的資源環(huán)境。適應(yīng)E- learning 需要的教育資源的來源不外乎兩個方面: 一是由專業(yè)信息效勞機構(gòu)或公司以各種格式制作、推出和發(fā)行的有償資源; 二是從因特網(wǎng)上獲取的由圖書館、高校教師、非贏利機構(gòu)等提供的免費資源。對于第一方面的資源，高校圖書館具有代理效勞的責(zé)任或承當(dāng)集體用戶的責(zé)任；對于第二方面的資源, 高校圖書館具有信息集成和信息導(dǎo)航的功能, 也有為教師制作課件資源等提供

7、素材效勞和發(fā)布效勞的功能【5】。從整體上看,高校圖書館可以為E- learning 提供信息資源整合、信息發(fā)布和信息交流的平臺功能，E -learning 環(huán)境下的高校圖書館教育資源效勞可以讓圖書館工作人員使用效勞層所提供的環(huán)境和各類資源效勞在知識應(yīng)用層集成或開發(fā)相應(yīng)的知識應(yīng)用系統(tǒng)。3 語義網(wǎng)格在E-learning 中的應(yīng)用E-learning Grid當(dāng)前E- Learning支撐環(huán)境突出了協(xié)同協(xié)作、資源共享和個性化學(xué)習(xí)支持效勞等問題，新一代E- Learning關(guān)注構(gòu)建廣域教育資源共享與協(xié)同工作環(huán)境，特別是國家或區(qū)域性的E- Learning根底設(shè)施建設(shè)。因此，基于語義網(wǎng)格的E-lear

8、ning平臺體系結(jié)構(gòu)體系，和面向效勞的語義網(wǎng)格中間件是技術(shù)解決方案研究的核心內(nèi)容。31體系結(jié)構(gòu)語義網(wǎng)格技術(shù)能夠在更高層次上促進學(xué)習(xí)資源的共享和各類學(xué)習(xí)支撐系統(tǒng)的互聯(lián)互操作。在語義Web背景下的知識門戶可以最大范圍地豐富用戶的體驗，增強用戶對上下文信息的感知，通過用戶交互和上下文信息體系結(jié)構(gòu)，主動地從資源庫中獲取資源。許多國際學(xué)習(xí)組織通過制定標(biāo)準(zhǔn)來到達(dá)在一個開放的分布式環(huán)境中獲取真正的互操作與有意義的協(xié)作，然而要實現(xiàn)這個目標(biāo)必須提供一個適當(dāng)?shù)?、靈活的技術(shù)框架【7】。圖4是基于E- Learning架構(gòu)的語義網(wǎng)格Semantic Grid based E-Learning Framework SE

9、LF分層方式，很好地解釋了各個組件間的相互作用：圖4: Semantic Grid basedE-Learning Framework?E-learning 應(yīng)用層基于語義網(wǎng)格的E- learning 平臺體系結(jié)的頂層是Elearning應(yīng)用層, 它的主要功能是支持用戶與系統(tǒng)之間的交互效勞, 為用戶提供基于Web 的使用底層資源的界面, 或者提供各種終端用戶的應(yīng)用軟件，例如分類和課件管理，研究設(shè)備，時間安排、跟蹤軟件等。當(dāng)然，所有這些應(yīng)用都取決于各自終端用戶的特殊需要。?E-learning 效勞層E- learning 效勞層實際上就是底層的資源和上層的應(yīng)用程序之間的媒介，它使得合作工具、代

10、理、個性化管理等應(yīng)用的實現(xiàn)更為簡便【5】。把應(yīng)用和效勞別離成兩層的好處是雙重的: 首先，由于高內(nèi)聚性和松耦合，它將最小化代碼重寫的工作并增加應(yīng)用程序的可維護性；其次, 它也確保在應(yīng)用程序的演進過程中能夠符合標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)。語義網(wǎng)格技術(shù)能夠在更高層次上促進學(xué)習(xí)資源的共享和各類學(xué)習(xí)支撐系統(tǒng)的互聯(lián)互操作, 便于利用現(xiàn)有的資源和效勞動態(tài)、透明地構(gòu)造新的效勞, 即以一種靈活的方式會聚和協(xié)調(diào)資源。如果有學(xué)習(xí)者對于某特殊領(lǐng)域的演講或講課資料感興趣，那么個性化效勞作為后臺進程可以追蹤這類信息，從而將缺乏個性化、線性/靜態(tài)的學(xué)習(xí)過程轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝У?、分布式、面向?qū)W生、個性化、非線性/動態(tài)的學(xué)習(xí)過程。32 基于E-Le

11、arning的語義網(wǎng)格的應(yīng)用下列圖描述了語義網(wǎng)格在E-Learning中的應(yīng)用，形象地表達(dá)了用戶與E-learning語義網(wǎng)格的核心組件的關(guān)系。有效地解決了底層信息資源在語義層次的資源共享和動態(tài)集成問題。圖5: 語義網(wǎng)格在E-Learning中的應(yīng)用圖示在語義網(wǎng)格技術(shù)下，通過建立圖書館組織內(nèi)部和外部的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對資源的分配、交流、共享、整合，從而充分利用信息資源， 并支持信息資源的無縫發(fā)送、跟蹤和信息創(chuàng)新，進而實現(xiàn)事件、內(nèi)容和學(xué)習(xí)管理。假設(shè)如果站點A的用戶想要獲得一些特殊的內(nèi)容，那么通過使用SELF層次的知識查詢將聯(lián)系軟件代理，同時個人效勞會跟蹤用戶所感興趣的內(nèi)容。軟件代理通過和合作代

12、理商的交流使用推理效勞可以解決對需求資源的查詢。軟件代理和推斷效勞將通過存取效勞、信息管理和管理效勞獲得網(wǎng)格資源的描述【7】。33 相關(guān)工具和技術(shù)隨著網(wǎng)格技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了大量開放式工具和技術(shù)。表1列出了一些在實現(xiàn)階段可用的工具和技術(shù)。在特定的組件開發(fā)中并不是所列的所有的工具和技術(shù)都需要用到，只是在一定程度上可用的多種實現(xiàn)方法。表1: 相關(guān)工具和技術(shù) SELF組件 推薦工具/技術(shù) Collaborative Tools CoAKTing 【6】 Personalization Services CHANDLER Inference Services OILEd, JESS, D

13、escription Logic Software Agents SAGE , JADE , Aglets Grid Components and Services JClarens , GT3 Ontologies Protg etc. Semantic Web Techniques OWL, DAML-OIL Security Assorted Security Add-ons 結(jié)束語隨著校園網(wǎng)的普及和開展,構(gòu)筑在校園網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)教育平臺數(shù)量劇增，網(wǎng)絡(luò)教育已進入效勞個性化、形式多樣化、資源開放化的階段。因此，探討如何將高校數(shù)字圖書館與E- learning 環(huán)境相結(jié)合，如何在E-learning環(huán)境下開展教育資源效勞，發(fā)揮高校圖書館的最大成效就具有十分重要的意義。參考文獻(xiàn)1徐志偉等網(wǎng)格計算技術(shù)電子工業(yè)出版社2004.52桂小林網(wǎng)格