Адаптивная гипермедиа - Adaptive hypermedia

Адаптивная гипермедиа ( AH ) использует гипермедиа, которая адаптируется в соответствии с моделью пользователя . В отличие от линейных медиа, где всем пользователям предлагается стандартная серия гиперссылок , адаптивная гипермедиа (AH) адаптирует то, что предлагается пользователю, на основе модели целей, предпочтений и знаний пользователя, тем самым обеспечивая ссылки или контент, наиболее подходящий для текущий пользователь.

Задний план

Адаптивная гипермедиа используется в образовательной гипермедиа, он-лайн информационных и справочных системах, а также в институциональных информационных системах. Адаптивная образовательная гипермедиа адаптирует то, что видит учащийся, к целям, способностям, потребностям, интересам и знаниям учащегося , путем предоставления гиперссылок, наиболее актуальных для пользователя, с целью формирования когнитивной нагрузки пользователя . Инструменты обучения «адаптируются» к учащемуся. Он-лайн информационные системы предоставляют справочный доступ к информации для пользователей с различным уровнем знания предмета.

Адаптивная гипермедийная система должна удовлетворять трем критериям: это должна быть гипертекстовая или гипермедийная система, она должна иметь пользовательскую модель и должна быть способна адаптировать гипермедиа с помощью этой модели.

Семантическое различие между адаптацией , ссылаясь на изменения системы с приводом для персонализации и адаптивности , ссылаясь на управляемые пользователем изменения. Один из способов взглянуть на это состоит в том, что адаптация происходит автоматически, а адаптируемость - нет. С эпистемологической точки зрения адаптацию можно описать как аналитическую, априорную , тогда как адаптивность - синтетическую, апостериорную . Другими словами, любая адаптируемая система, поскольку она «содержит» человека, по умолчанию является «интеллектуальной», тогда как адаптивная система, которая представляет собой « интеллект », более удивительна и, следовательно, более интересна.

Архитектура

Категории систем, в которых пользовательское моделирование и адаптивность были развернуты различными исследователями в этой области, имеют общую архитектуру. Концептуальная структура для адаптивных систем обычно состоит из взаимосвязанных компонентов: пользовательская модели , в модели предметной области и модели взаимодействия .

Модель пользователя

Модель пользователя - это представление знаний и предпочтений, которыми, по мнению системы, обладает пользователь (который может быть отдельным лицом, группой людей или нечеловеческими агентами). Это источник знаний, который система отделяет от остальных ее знаний и содержит явные предположения о пользователе. Знания о пользовательской модели могут быть получены неявно, делая выводы о пользователях на основе их взаимодействия с системой, путем выполнения некоторой формы тестирования или путем отнесения пользователей к общим категориям пользователей, обычно называемым « стереотипами ». Модель студента состоит из личного профиля (который включает статические данные, например, имя и пароль), когнитивного профиля (адаптируемые данные, такие как предпочтения) и профиля знаний студента. Системы могут адаптироваться в зависимости от таких пользовательских функций, как:

  • цели (функция, связанная с контекстом работы пользователя в гипермедиа)
  • знание (знание предмета, представленного в гиперпространстве)
  • фон (вся информация, относящаяся к предыдущему опыту пользователя за пределами темы гипермедийной системы, которая достаточно актуальна, чтобы быть учтенной)
  • опыт гиперпространства (насколько пользователь знаком со структурой гиперпространства и насколько легко пользователь может перемещаться по нему)
  • предпочтения (пользователь может предпочесть одни узлы и ссылки другим, а некоторые части страницы - другим).

Модель домена

Модель предметной области определяет аспекты приложения, которые могут быть адаптированы или которые иным образом требуются для работы адаптивной системы. Модель предметной области содержит несколько концепций, лежащих в основе содержания системы. Другие термины, которые использовались для этой концепции, включают модель содержимого, модель приложения, модель системы, модель устройства и модель задачи. Он описывает образовательный контент, такой как информационные страницы, примеры и проблемы. Простейшая модель контента связывает каждый элемент контента ровно с одним понятием предметной области (в этой модели это понятие часто называется темой предметной области). Более продвинутые модели контента используют индексирование с несколькими концепциями для каждого элемента контента и иногда используют роли, чтобы выразить природу отношений элемент-концепция. Когнитивно валидная модель предметной области должна отражать описания приложения на трех уровнях, а именно:

  • Уровень задачи, который информирует пользователя о цели системы.
  • Логический уровень, описывающий, как что-то работает.
  • Физический уровень, который описывает, как что-то делать.

У каждой концепции контента есть набор тем. Темы представляют собой отдельные фрагменты знаний для каждой области, и размер каждой темы варьируется в зависимости от конкретной области. Кроме того, темы связаны друг с другом, образуя семантическую сеть . Эта сеть представляет собой структуру предметной области.

Модель взаимодействия

Модель взаимодействия или адаптации содержит все, что связано с отношениями, существующими между представлением пользователей (модель пользователя) и представлением приложения (модель предметной области). Он отображает информацию для пользователя на основе его или ее когнитивных предпочтений. Например, модуль разделит содержимое страницы на части с условиями, установленными для отображения только определенным пользователям, или подготовит два варианта одной концептуальной страницы с аналогичным условием. Двумя основными аспектами модели взаимодействия являются сбор соответствующих необработанных данных и представление возможных выводов, адаптации и оценок.

Адаптация на уровне контента и на уровне каналов различаются как два разных класса адаптации гипермедиа; первый называется адаптивным представлением, а второй - поддержкой адаптивной навигации .

Адаптивная презентация

Идея различных методов адаптивного представления заключается в адаптации содержимого страницы, к которой обращается конкретный пользователь, к текущим знаниям, целям и другим характеристикам пользователя. Например, квалифицированному пользователю может быть предоставлена ​​более подробная и глубокая информация, а новичку - дополнительные объяснения. Адаптивное представление текста - наиболее изученная технология адаптации гипермедиа. Существует ряд различных методов адаптивного представления текста.

Поддержка адаптивной навигации

Идея методов поддержки адаптивной навигации состоит в том, чтобы помочь пользователям найти свой путь в гиперпространстве, адаптируя способ представления ссылок на цели, знания и другие характеристики отдельного пользователя. Эта область исследований новее, чем адаптивная презентация, ряд интересных техник уже предложен и реализован. Мы выделяем четыре вида представления ссылок, которые отличаются с точки зрения того, что можно изменить и адаптировать:

  • Локальные неконтекстные ссылки - этот тип включает в себя все виды ссылок на обычных гипермедийных страницах, которые не зависят от содержимого страницы.
  • Контекстные ссылки или «настоящие гипертекстовые» ссылки - этот тип включает «горячие слова» в текстах, «горячие точки» в изображениях и другие виды ссылок, которые встроены в контекст содержимого страницы и не могут быть удалены из него.
  • Ссылки со страниц указателя и содержимого. Указатель или страницу содержимого можно рассматривать как особый вид страницы, которая содержит только ссылки.
  • Ссылки на локальных картах и ​​ссылки на глобальных гиперпространственных картах. Карты обычно графически представляют гиперпространство или локальную область гиперпространства в виде сети узлов, соединенных стрелками.

Методы

Методы адаптации определяются как обобщения существующих методов адаптации. Каждый метод основан на четкой идее адаптации, которая может быть представлена ​​на концептуальном уровне.

Адаптация контента

  • дополнительные пояснения - скрывает части информации о конкретном понятии, не относящиеся к уровню знаний пользователя об этом понятии,
  • предварительные объяснения - перед тем, как представить объяснение концепции, система вставляет объяснения всех ее предварительных концепций, которые недостаточно известны пользователю,
  • сравнительные объяснения - если известна концепция, аналогичная представленной концепции, пользователь получает сравнительное объяснение, в котором подчеркиваются сходства и различия между текущей концепцией и связанной с ней,
  • варианты объяснения - предполагается, что показ или скрытие некоторой части контента не всегда достаточно для адаптации, поскольку разным пользователям может потребоваться существенно разная информация,
  • сортировка - фрагменты информации о концепции сортируются от информации, которая наиболее актуальна для фона и знаний пользователя, до информации, которая менее актуальна.

Адаптация ссылки

  • глобальное руководство - система предлагает пути навигации в глобальном масштабе,
  • местное руководство - система предлагает сделать следующий шаг, например, нажав кнопку «Далее» или «Продолжить»,
  • поддержка локальной ориентации - система представляет собой обзор части (звенной) структуры гиперпространства,
  • поддержка глобальной ориентации - система представляет обзор всей (связной) структуры гиперпространства,
  • управление персонализированными представлениями в информационных пространствах - каждое представление может быть списком ссылок на все страницы или части всего гиперпространства, которые имеют отношение к конкретной рабочей цели.

Методы

Методы адаптации относятся к методам обеспечения адаптации в существующих системах AH.

Адаптация контента

  • условный текст - с помощью этой техники вся возможная информация о концепте разбивается на несколько блоков текстов. Каждый фрагмент связан с условием на уровне знаний пользователя, представленном в пользовательской модели. При представлении информации о концепции система представляет только те фрагменты, в которых выполняется условие.
  • stretchtext - включает и выключает различные части контента в зависимости от уровня знаний пользователя.
  • варианты страницы - самый простой способ адаптивного изложения. С помощью этого метода система поддерживает два или более варианта одной и той же страницы с разными представлениями одного и того же контента.
  • варианты фрагментов - система хранит несколько вариантов объяснений для каждой концепции, и пользователь получает страницу, которая включает варианты, соответствующие его или ее знаниям о концепциях, представленных на странице.
  • Техника на основе фрейма - с помощью этой техники вся информация о конкретной концепции представлена ​​в виде фрейма. Слоты фрейма могут содержать несколько вариантов объяснения концепции, ссылки на другие фреймы, примеры и т. Д. Специальные правила представления используются, чтобы решить, какие слоты должны быть представлены конкретному пользователю и в каком порядке.

Адаптация ссылки

  • прямое руководство - отображается «следующий лучший» узел для посещения пользователем, например, с помощью кнопки «далее» или «продолжить»,
  • сортировка ссылок - все ссылки на определенной странице сортируются в соответствии с моделью пользователя и некоторыми целевыми критериями: чем ближе к верху страницы, тем более релевантная ссылка,
  • скрытие ссылок - скрытие ссылок на "нерелевантные" страницы путем изменения цвета якорей на цвет обычного текста,
  • аннотация ссылки - для дополнения ссылки некоторой формой комментария, который сообщает пользователю больше о текущем состоянии страниц, на которые ссылаются аннотированные ссылки,
  • отключение ссылки - убирается "функциональность ссылки" ссылки,
  • удаление ссылок - якоря ссылок для нежелательных ссылок (нерелевантных или еще не готовых к прочтению) удаляются,
  • адаптация карты - адаптируется содержание и представление карты связной структуры гиперпространства.

Создание адаптивной гипермедиа

При создании адаптивной гипермедиа используются процессы проектирования и создания контента, обычно в форме коллекции ресурсов и модели предметной области , и адаптивного поведения, обычно в форме правил IF-THEN . В последнее время языки адаптации были предложены для большей общности. Поскольку адаптивная гипермедиа адаптируется, по меньшей мере, к пользователю, создание AH включает, по меньшей мере, модель пользователя , а также может включать другие аспекты.

вопросы

Создание адаптивной гипермедиа долгое время считалось вторичным по отношению к доставке адаптивной гипермедиа. В этом не было ничего удивительного на ранних стадиях адаптивной гипермедиа, когда основное внимание уделялось исследованиям и расширению. Теперь, когда сама адаптивная гипермедиа достигла определенной зрелости, проблема заключается в том, чтобы довести ее до сообщества и позволить различным заинтересованным сторонам воспользоваться преимуществами. Однако разработка и создание гипермедиа - дело нетривиальное. В отличие от традиционной разработки для гипермедиа и Интернета, линейной сюжетной линии недостаточно. Вместо этого для данного материала должны быть созданы различные альтернативы. Например, если курс должен проводиться как для визуальных, так и для устных учеников, необходимо создать как минимум две совершенно эквивалентные версии материала в визуальной и вербальной формах соответственно. Более того, следует разработать стратегию адаптации, которая гласит, что визуальный контент должен быть доставлен визуальным учащимся, тогда как вербальный контент должен быть доставлен вербальным учащимся. Таким образом, авторы должны иметь возможность не только создавать разные версии своего контента, но и определять (а в некоторых случаях проектировать с нуля) стратегии адаптации доставки контента. Проблемы, с которыми сталкивается разработка адаптивной гипермедиа:

  • создание языка обмена для контента (некоторые ранние примеры - язык CAM ),
  • создание языка обмена для адаптации ( на примере языков LAG и LAG-XLS ),
  • создание основы для адаптации (см., например, структуру LAG ),
  • стандартизация адаптационных процессов.

Среда разработки AH

Уже существуют некоторые подходы, помогающие авторам создавать системы на основе адаптивной гипермедиа. Однако существует острая потребность в высокоуровневых подходах, формализмах и инструментах, которые поддерживают и облегчают описание многоразовых адаптивных гипермедиа и веб-сайтов. Такие модели начали появляться (см., Например, модель адаптивной гипермедиа AHAM или структуру LAOS для создания адаптивной гипермедиа). Более того, недавно мы заметили сдвиг в интересе, поскольку стало яснее, что подход, ориентированный на реализацию, навсегда удержит адаптивную гипермедиа от автора -непрофессионала . Нельзя ожидать, что создатель адаптивной гипермедиа знает все аспекты процесса, описанного выше. Тем не менее, ему / ей можно с полным основанием доверять как эксперту в одном из этих аспектов. Например, разумно ожидать, что есть эксперты по содержанию (например, эксперты по химии). Разумно ожидать, что для адаптивной образовательной гипермедиа есть эксперты в области педагогики , которые могут добавлять педагогические метаданные к контенту, созданному экспертами по содержанию. Наконец, разумно ожидать, что эксперты по адаптации будут теми, кто будет создавать реализацию стратегий адаптации и описания (метаданные) такого характера, чтобы их могли понять и применить непрофессиональные авторы. Этот тип разделения работы определяет различных авторов, которые должны сотрудничать в процессе создания адаптивной гипермедиа. Более того, вклад этих различных персонажей соответствует различным модулям, которых следует ожидать в адаптивных гипермедийных системах.

Авторские системы AH

  • MOT (Мой онлайн-учитель)
  • Тангоу

История

К началу 1990-х годов две основные родительские области - гипертекст и пользовательское моделирование - достигли уровня зрелости, позволяющего проводить исследования в этих областях вместе. Многие исследователи осознали проблемы статического гипертекста в различных областях приложений и исследовали различные способы адаптации вывода и поведения гипертекстовых систем к потребностям отдельных пользователей. Несколько ранних работ по адаптивной гипермедиа были опубликованы в журнале User Modeling and User-Adapted Interaction (UMUAI); первый семинар по адаптивной гипермедиа был проведен во время конференции по моделированию пользователей; а в 1996 г. был опубликован специальный выпуск UMUAI по адаптивной гипермедиа. Было разработано несколько инновационных методов адаптивной гипермедиа, а также было построено и оценено несколько систем адаптивной гипермедиа исследовательского уровня.

После 1996 года адаптивная гипермедиа быстро выросла. Исследовательские группы начали проекты в области адаптивной гипермедиа, и многие студенты выбрали предметную область для своих докторских диссертаций. Были опубликованы книга по адаптивной гипермедиа и специальный выпуск New Review of Hypermedia and Multimedia (1998). Этот рост объясняется двумя основными факторами. Благодаря разнообразной аудитории Интернет стимулировал исследования в области адаптивности. Почти все статьи, опубликованные до 1996 г., описывают классический гипертекст и гипермедиа, существовавшие до Интернета; Большинство статей, опубликованных с 1996 года, посвящены адаптивным гипермедийным сетевым системам. Второй фактор - это накопление и закрепление исследовательского опыта в данной области. В ранних статьях было мало ссылок на аналогичную работу в области адаптивной гипермедиа и описаны оригинальные лабораторные системы, разработанные для демонстрации и исследования инновационных идей. После 1996 г. в статьях цитируются более ранние работы и обычно предлагаются либо системы реального мира, либо исследовательские системы, разработанные для условий реального мира путем разработки или расширения методов, предложенных ранее. Это свидетельствует об относительной зрелости адаптивной гипермедиа как направления исследований.

Исследование

Адаптивная гипермедиа и моделирование пользователей продолжают активно изучаться, и результаты опубликованы в нескольких журналах и на конференциях, таких как:

Смотрите также

Ссылки

  • Кристя, А. (2005). Создание адаптивной гипермедиа. Образовательные технологии и общество, 8 (3), 6-8. ( [1] )
  • A. Cristea и L. Aroyo, Adaptive Authoring of Adaptive Education Hypermedia, AH 2002, Adaptive Hypermedia и адаптивные веб-системы, LNCS 2347, Springer, 122-132 « Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 16 февраля 2010 года . Проверено 28 февраля 2008 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )

внешняя ссылка