Адаптивная гипермедиа

Адаптивная гипермедиа ( AH ) использует гипермедиа , которая является адаптивной в соответствии с моделью пользователя . В отличие от обычных гипермедиа, где всем пользователям предлагается один и тот же набор гиперссылок , адаптивная гипермедиа (AH) адаптирует то, что предлагается пользователю, на основе модели целей, предпочтений и знаний пользователя, тем самым предоставляя ссылки или контент, наиболее подходящий для текущий пользователь.

Фон

Адаптивная гипермедиа используется в образовательных гипермедиа, онлайновые информационные и справочные системы, а также институциональные информационные системы. Адаптивная образовательная гипермедиа адаптирует то, что видит учащийся, к целям, способностям, потребностям, интересам и знаниям пользователя предмета учащегося, предоставляя гиперссылки, которые наиболее актуальны для пользователя, с целью формирования когнитивной нагрузки . Средства обучения «адаптируются» к учащемуся. Информационные онлайн-системы обеспечивают справочный доступ к информации для пользователей с разным уровнем знаний предмета.

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

Семантическое , различие проводится между адаптацией , относящейся к системным изменениям для персонализации , и адаптивностью относящимися к изменениям, управляемым пользователем. Один из способов взглянуть на это заключается в том, что адаптация является автоматической, тогда как адаптивность — нет. С эпистемической точки зрения адаптацию можно описать как аналитическую, априорную , тогда как адаптивность является синтетической, апостериорной . Другими словами, любая адаптируемая система, поскольку она «содержит» человека, по умолчанию является «разумной», тогда как адаптивная система, обладающая « разумом », более удивительна и, следовательно, более интересна.

Архитектура

Категории систем, в которых различные исследователи в этой области использовали моделирование пользователей и адаптивность, имеют общую базовую архитектуру. Концептуальная структура адаптивных систем обычно состоит из взаимозависимых компонентов: модели пользователя , 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 человеком, группой людей или агентами, не являющимися людьми). Это источник знаний, который система отделяет от остальных своих знаний и содержит явные предположения о пользователе. Знания для пользовательской модели могут быть получены неявно, делая выводы о пользователях на основе их взаимодействия с системой, путем проведения той или иной формы тестирования или путем отнесения пользователей к общим категориям пользователей, обычно называемым « стереотипами ». Модель учащегося состоит из личного профиля (который включает статические данные, например, имя и пароль), когнитивного профиля (адаптируемые данные, такие как предпочтения) и профиля знаний учащегося. Системы могут адаптироваться в зависимости от пользовательских функций, таких как:

• цели (особенность, связанная с контекстом работы пользователя в гипермедиа)
• знание (знание предмета, представленного в гиперпространстве)
• предыстория (вся информация, относящаяся к предыдущему опыту пользователя за пределами предмета гипермедийной системы, которая достаточно актуальна, чтобы ее можно было принять во внимание)
• опыт гиперпространства (насколько пользователь знаком со структурой гиперпространства и насколько легко пользователь может в нем перемещаться)
• предпочтения (пользователь может предпочитать одни узлы и ссылки другим, а некоторые части страницы другим).

Модель домена

Модель предметной области определяет аспекты приложения, которые можно адаптировать или которые иным образом необходимы для работы адаптивной системы. Модель предметной области содержит несколько концепций, которые составляют основу содержимого системы. Другие термины, которые использовались для этой концепции, включают модель контента, модель приложения, модель системы, модель устройства и модель задачи. В нем описывается образовательный контент, такой как информационные страницы, примеры и проблемы. Простейшая модель контента связывает каждый элемент контента ровно с одной концепцией предметной области (в этой модели эта концепция часто называется темой предметной области). Более продвинутые модели контента используют многоконцептуальное индексирование для каждого элемента контента и иногда используют роли для выражения характера отношений между элементом и концепцией. Когнитивно валидная модель предметной области должна охватывать описания приложения на трех уровнях: а именно:

• Уровень задач, который информирует пользователя о назначении системы.
• Логический уровень, который описывает, как что-то работает.
• Физический уровень, который описывает, как что-то сделать.

Каждая концепция контента имеет 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 области знаний.

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 пользователю 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 одинаковыми условиями. Двумя основными аспектами модели взаимодействия являются сбор соответствующих необработанных данных и представление возможных выводов, адаптаций и оценок.

Адаптация на уровне контента и уровне ссылок выделяются как два разных класса адаптации гипермедиа; первое называется адаптивным представлением , а второе — адаптивной навигационной поддержкой .

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 пояснения. Адаптивное представление текста — наиболее изученная технология адаптации гипермедиа. Существует множество различных методов адаптивного представления текста.

Адаптивная поддержка навигации

Идея методов поддержки адаптивной навигации состоит в том, чтобы помочь пользователям найти свой путь в гиперпространстве путем адаптации способа представления ссылок к целям, знаниям и другим характеристикам отдельного пользователя. Эта область исследований более новая, чем адаптивное представление, уже предложено и реализовано ряд интересных методик. Мы выделяем четыре вида представления ссылок, которые отличаются друг от друга тем, что можно изменить и адаптировать:

• Локальные неконтекстные ссылки. К этому типу относятся все виды ссылок на обычных гипермедийных страницах, которые не зависят от содержимого страницы.
• Контекстные ссылки или «настоящие гипертекстовые» ссылки. К этому типу относятся «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 индекса и контента. Индекс или страницу контента можно рассматривать как особый вид страницы, которая содержит только ссылки.
• Ссылки на локальных картах и ​​ссылки на глобальных картах гиперпространства. Карты обычно графически представляют гиперпространство или локальную область гиперпространства в виде сети узлов, соединенных стрелками.

Методы

Методы адаптации определяются как обобщение 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 соответствующие уровню знаний пользователя об этом понятии,
• обязательные пояснения – перед представлением объяснения понятия система вставляет объяснения всех его обязательных понятий, которые недостаточно известны пользователю,
• сравнительные пояснения – если известно понятие, похожее на представленное понятие, пользователь получает сравнительное пояснение, в котором подчеркиваются сходства и различия между текущим понятием и родственным ему,
• варианты объяснения – предполагает, что показ или сокрытие какой-то части контента не всегда достаточно для адаптации, поскольку разным пользователям может понадобиться существенно разная информация,
• сортировка – фрагменты информации о концепции сортируются от информации, которая наиболее релевантна к биографии и знаниям пользователя, к информации, которая наименее релевантна.

Адаптация ссылки

• глобальное наведение – система предлагает маршруты навигации в глобальном масштабе,
• локальное руководство – система предлагает следующий шаг, например, с помощью кнопки «Далее» или «Продолжить»,
• поддержка локальной ориентации – система представляет обзор части (связующей) структуры гиперпространства,
• поддержка глобальной ориентации – система представляет обзор всей (связующей) структуры гиперпространства,
• управление персонализированными представлениями в информационных пространствах – каждое представление может представлять собой список ссылок на все страницы или части всего гиперпространства, соответствующие определенной рабочей цели.

Техники

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

Адаптация контента

• условный текст – с помощью этого метода вся возможная информация о понятии разбивается на несколько фрагментов текста. Каждый фрагмент связан с условием уровня знаний пользователя, представленного в модели пользователя. При представлении информации о концепции система представляет только те фрагменты, где условие истинно.
• Stretchtext – отключает и включает разные части контента в зависимости от уровня знаний пользователя.
• варианты страниц – самый простой метод адаптивного представления. С помощью этого метода система сохраняет два или более вариантов одной и той же страницы с разными представлениями одного и того же контента.
• варианты фрагментов – система сохраняет несколько вариантов объяснений для каждого понятия, и пользователь получает страницу, содержащую варианты, соответствующие его или ее знаниям о понятиях, представленных на странице.
• Методы на основе фреймов . С помощью этого метода вся информация о конкретной концепции представлена ​​в виде фрейма. Слоты кадра могут содержать несколько вариантов объяснения концепции, ссылки на другие кадры, примеры и т.п. Для принятия решения о том, какие слоты и в каком порядке следует представить конкретному пользователю, используются специальные правила представления.

Адаптация ссылки

• прямое руководство – отображается «следующий лучший» узел, который пользователь может посетить, например, с помощью кнопки «Далее» или «Продолжить»,
• сортировка ссылок – все ссылки на конкретной странице сортируются в соответствии с моделью пользователя и некоторыми целевыми критериями: чем ближе к верху страницы, тем более релевантна ссылка,
• скрытие ссылок – скрытие ссылок на «нерелевантные» страницы путем изменения цвета привязок на цвет обычного текста,
• аннотация ссылки – чтобы дополнить ссылку каким-либо комментарием, который сообщает пользователю больше о текущем состоянии страниц, на которые ссылаются аннотированные ссылки,
• отключение ссылки – удаляется «функциональность ссылки» ссылки,
• удаление ссылок – удаляются привязки для нежелательных ссылок (неактуальных или еще не готовых к чтению),
• адаптация карты – адаптируется содержание и представление карты связующей структуры гиперпространства.

Авторская адаптивная гипермедиа

При создании адаптивных гипермедиа используются процессы проектирования и создания контента, обычно в форме коллекции ресурсов и модели предметной области , а также адаптивное поведение, обычно в форме правил ЕСЛИ-ТО . Недавно были предложены языки адаптации для большей общности. Поскольку адаптивная гипермедиа адаптируется, по крайней мере, к пользователю, создание AH включает, по крайней мере, модель пользователя , а также может включать в себя другие аспекты.

Проблемы

Создание адаптивной гипермедиа долгое время считалось вторичным по отношению к доставке адаптивной гипермедиа. В этом не было ничего удивительного на ранних стадиях развития адаптивной гипермедиа, когда основное внимание уделялось исследованиям и расширению. Теперь, когда сама адаптивная гипермедиа достигла определенной зрелости, проблема состоит в том, чтобы донести ее до сообщества и позволить различным заинтересованным сторонам пожинать плоды. Однако авторская работа и создание гипермедиа — задача нетривиальная. В отличие от традиционного авторского творчества для гипермедиа и Интернета, линейной сюжетной линии недостаточно. Вместо этого необходимо создавать различные альтернативы данному материалу. Например, если курс должен проводиться как для визуальных , так и для вербальных учащихся, необходимо создать как минимум две совершенно эквивалентные версии материала в визуальной и вербальной форме соответственно. Более того, необходимо разработать стратегию адаптации, в которой говорится, что визуальный контент должен доставляться обучающимся-визуалам, тогда как вербальный контент должен доставляться обучающимся-вербальным ученикам. Таким образом, авторы должны иметь возможность не только создавать различные версии своего контента, но и указывать (а в некоторых случаях разрабатывать дизайн с нуля) адаптационные стратегии доставки контента. Проблемы, с которыми сталкивается создание адаптивных гипермедиа:

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

Фреймворки разработки AH

Уже существуют некоторые подходы, помогающие авторам создавать системы на основе адаптивной гипермедиа. Однако существует острая потребность в подходах высокого уровня, формализмах и инструментах, которые поддерживают и облегчают описание многоразовых адаптивных гипермедиа и веб-сайтов. Такие модели начали появляться (см., например, AHAM модель адаптивной гипермедиа 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 «непрофессионального» автора . Нельзя ожидать, что создатель адаптивной гипермедиа будет знать все аспекты описанного выше процесса. Тем не менее, ему/ей можно обоснованно доверять как эксперту в одном из этих аспектов. Например, разумно ожидать, что есть эксперты по контенту (например, эксперты по химии). Разумно ожидать, что для адаптивных образовательных гипермедиа есть специалисты в области педагогики. , которые могут добавлять педагогические метаданные к контенту, созданному экспертами по контенту. Наконец, разумно ожидать, что именно эксперты по адаптации будут создавать стратегии адаптации и описания (метаданные) такого характера, чтобы их могли понять и применить непрофессионалы. Этот тип разделения работы определяет различные авторские личности, которые, как ожидается, будут сотрудничать в процессе создания адаптивной гипермедиа. Более того, вклад этих различных персонажей соответствует различным модулям, которые следует ожидать в адаптивных гипермедийных системах.

Авторские системы AH

• МОТ (Мой онлайн-учитель)
• ТАНГОУ

История

К началу 1990-х годов две основные родительские области – гипертекст и пользовательское моделирование – достигли уровня зрелости, который позволил проводить исследования в этих областях вместе. Многие исследователи осознали проблемы статического гипертекста в различных областях применения и исследовали различные способы адаптации вывода и поведения гипертекстовых систем к потребностям отдельных пользователей. Несколько первых статей об адаптивной гипермедиа были опубликованы в журнале User Modeling and User-Adapted Interaction (UMUAI); первый семинар по адаптивной гипермедиа прошел в рамках конференции по моделированию пользователей; а в 1996 году был опубликован специальный выпуск UMUAI, посвященный адаптивной гипермедиа. Было разработано несколько инновационных методов адаптивной гипермедиа, а также было создано и оценено несколько систем адаптивной гипермедиа исследовательского уровня.

После 1996 года адаптивная гипермедиа быстро росла. Исследовательские группы приступили к проектам в области адаптивных гипермедиа, и многие студенты выбрали предметную область для своих кандидатских диссертаций. Были опубликованы книга об адаптивной гипермедиа и специальный выпуск «Нового обзора гипермедиа и мультимедиа» (1998). Этот рост обусловлен двумя основными факторами. Благодаря разнообразию аудитории Интернет стимулировал исследования адаптивности. Почти все статьи, опубликованные до 1996 года, описывают классический гипертекст и гипермедиа, существовавшие до появления Интернета; Большинство статей, опубликованных с 1996 г., посвящены адаптивным гипермедийным системам на базе Интернета. Вторым фактором стало накопление и закрепление научного опыта в данной области. В ранних статьях содержалось мало ссылок на аналогичные работы в области адаптивной гипермедиа и описывались оригинальные лабораторные системы, разработанные для демонстрации и исследования инновационных идей. В статьях, опубликованных после 1996 года, 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.

Исследовать

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

• Пользовательское моделирование и взаимодействие с пользователем (UMUAI)
• Адаптивная гипермедиа

См. также

• Адаптивное обучение
• Внимательный пользовательский интерфейс
• Моделирование
• Моделирование пользователей

Ссылки

• Кристя, А. (2005). Создание адаптивной гипермедиа. Образовательные технологии и общество, 8 (3), 6-8. ( [1] )
• А. Кристеа и Л. Аройо, Адаптивная разработка адаптивных образовательных гипермедиа, AH 2002, Адаптивная гипермедиа и адаптивные веб-системы, LNCS 2347, Springer, 122-132. «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 16 февраля 2010 г. Проверено 28 февраля 2008 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )

Внешние ссылки

• A3H@AH'08 ;
• A3H@UM'07 ;
• A3H@AH'06 ;
• A3H@AIED'05 ;
• A3H@AH'04 ;
• A3H@WBE'04