华东师范大学教育信息技术系熊志刚徐梅林在《开放教育研究》2004年第5期(总第51期)上发表文章《基于元数据及语意网钓学习技术探讨》中提出了互联网发展分两个阶段。文章中说：“专家提出,互联网的发展分为两个阶段,第一阶段是所有的人都可以通过全球资讯网来共享知识资源.第二阶段是电脑能了解人的语言,网络能理解人的语言,即我们所说的语意网(Semantic Web).语意网可以理解为互联网发展的第二阶段.它主要包含两个基本观念:对网络内容所含意义的描述；自动化处理这些意义的原则。依据这两个基本观念,语意网需建立在两个基础上,一是语意(即某样东西的含意)与信息内容分开,二是语意要与信息的处理程序分开.由于这两项因素,使媒体经济产生重大位移。”目前我们所看到的网页,虽然很适合人类来阅读,但却无法让计算机看得懂,以致于所有上网查数据或进行学习的工作,基本上都是一些凌乱的元资料数据(元数据),必须由人们自己处理,无法交给计算机来做,例如上网买飞机票或订旅馆,货比三家以及填写数据的工作都是重复且琐碎的,也很花时间.若是这些信息可以通过网络,由计算机内的软件代理人(Software Agent)来收集,然后交给主人做决策,那该有多好!万维网之父Tim Bemers-Lee就是基于这个理念来推动语意网的.因此元数据的信息需要借助语意网才能被所有人准确找到.语意网的核心之一是关于意义的描述,而关于意义的描述需要下述资源来配合:
(1)语意学:含有易于被机器了解和处理的意义.
(2)元资料数据:含有与网络内容的意义相关的数据,
现在网络上的信息资源逐步趋向与使用HTML一SGML -
XML语言描述,便于计算机识别和理解内容.
(3)本体论:描述特定应用领域的一组术语,并将术语
之间的关系表明清楚.
学习者
蓦于元数据(XML/RDF)的学习对象
语意网环境
图,墓于元数据和语意网的学习技术系统
二,基于元数据和语意网的学习技术系统
国外在五,六年前就已经提出元数据及语意网的观念,
最近也有一些工具和服务出现,虽有很大进展,但离全面应
用还有一大段距离,主要是数字学习标准和元数据的推展进
度很慢.近年来,全球网络教育的飞速发展,网络教育资源
的建设已成为一项非常紧迫的任务,基于元数据和语意网的
网络教育资源逐步进人了人们的视野.现在,基于元数据和
语意描述的教育资源越来越多,同时越来越受到学习者的青
睐.但是,即使有浩瀚的基于元数据的学习资源和语意网,
学习者并不能有效且快速地提高学习效率和学习质量,网络
教育的质量因此也大打折扣,其原因主要有以下几点:
(1)缺乏统一的元数据和数字学习标准.
(2)学习者缺乏利用元数据和语意网的学习技术能力.
(3)基于元数据和语意网的学习工具太少.
因此,构建完整的基于元数据和语意网的学习技术系统
(SLT, System of Lemming Technology )显得+分必要,如图1
1.系统的组成
(1)学习者:这里所指的学习者主要是网络环境下利用
基于元数据和语意网的学习工具获取知识资源,技能或态度
的个体.包括各级各类学校或校外进行学习的人,是学习的
主体,也可以指学习组织机构.
(2)基于元数据和语意网的学习工具:学习者学习过程
中使用的促进学习的任何东西.它是学习的媒介,或称学习
媒体,它能传递和处理学习信息,是学习者和学习对象相互
作用的纽带.基于元数据和语意网的学习工具主要有两种
基本类型:一是元数据挖掘工具;二是语意网浏览器.前者
作用是挖掘学习者需要的学习资源知识,后者用来让计算机
自动识别和理解知识内容.
(3)基于元数据(XMLRDF)的学习对象:"用干学习,
教育或培训的数字或非数字的任何实体".在这里,学习对
象不仅包括了学习资源,还包括了对学习资源必要的描述信
息,组织信息等.XML语言是一种元标记语言,现在广泛用
来描述各类学习资源.
由干元数据的种类复杂且用途殊异,将来多种元数据共
存共荣的局面己成为共识,而元数据的互操作性要求在由不
同的组织制定与管理且技术规范不尽相同的元数据环境下,
能够做到对用户保持一致性的服务,也就是说对一个应用或
用户来说,能够保证一个统一的数据界面,保证一致性与对
用户的透明.元数据的重用和各种元数据的互换已成为元
数据发展的趋势.因此,一种可同时携带多种元数据来往于
互联网和WW,上的架构,已成为不可或缺的工具,资源描
述框架(RDF)籍此而生.
RDF是一个能对结构化元数据进行编码,交换及再利
用的体系框架.它本身只有很少的语义定义元素,但通过对
通常意义上的语义,语法和结构的支持,可使不同的用户或
团体在这一框架下定义他们自己的元数据元素,从而提供了
各种不同的元数据体系之间的互操作性.RDF采用XML作
为交换和处理元数据的通用语法结构体系,提供了一种强有
力的可转换的句法模式.
(4)基于语意网的学习环境:利用XML和RDF的结合
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万方数据
基于元数据及语意网的学习技术探讨作者:熊志刚徐梅林
可以简单,灵活,全面地描述学习对象和资源.
2.语意网环境(学习环境)
基于语意网的学习环境主要特点是对网络学习内容的
自动化处理,其可经由下列途径加以实现:
—数学逻辑:可用以建立处理语意信息的原则.
—推论引攀:可藉由既有的知识来推导出新知识的演
算系统.
另外,软件代理人就是应用语意网管理元数据资源,而
设计出来的计算机应用程序,理论上它就像个万能学习助手
一样,可以协助学习者处理许多例行与搜集学习信息的
工作.
国,法国等推动元数据标准的制定和应用,据说不久也将和
中国大陆展开合作.
最近.美国E-Learning专家Masie也在产业报告中指出,
数字学习标准的推动重心已转向应用,因此美国ADL以各
种方式协助使用者建立标注元数据的习惯,并开始启动军方
应用元数据来建立跨军种的数字学习对象仓储( digital
learning object repository)计划.
随着元数据和语意网在全球范围的推进,将会有越来越
多的学习者和教育研究工作者开始关注和投人到如何发挥
元数据和语意网的优势,构建新型的学习模式和学习技术系
统中来.
三,发展趋势
在国外,元数据和语意网近年来虽然有所发展,但是还
不十分理想,除了前面提到的数字学习标准和元数据的推广
进展很慢外,另外一个重要原因是把现有网络资源加上元数
据处理是一项耗资巨大的工程,所以全球演进到语意网的速
度非常慢.而基于元数据和语意网的学习技术在国外也刚
刚起步,而在我国几乎是一片空白.
元数据和语意网的观念很好,也很容易被大家接受,但
要真正落实到工作与生活中,却是最近才被重视.全球对元
数据应用和倡导最深人的是台湾和加拿大,他们依据IEEE
所制订的LOM标准,结合自己的需求,将LOM加以简化并
做深人诊释后,发展成其元资料标准CanCore,目前正对大专
教师们进行推广工作,并特别设了CanCore的网站(hnp,//
www. cancore. ca),其中有许多实用的学习资源和实务经验.
同时,加拿大为了促成全球元数据应用的一致性和各国间学
习资源的交换,目前他们正主动协助其他国家和地区,如英
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收稿日期】2004-04-24
作者简介】熊志刚,华东师范大学教育信息技术系
硕士研究生;徐梅林,教授,华东师范大学教育信息技
术系.
Discussion of Learning Technology Based
on Metadata and Semantic Web
XIONG Zhigang&XU Meilin
( Department of Educational Information and Technology, East China Normal University, Shanghai 20062, China)
Abstract: The article describes the basic concepts of the metadata and semantic web, focusing on introducing the
basic model and parts of learning technology based on metadata and semantic web, and also predicts the future of
the learning technology based on metadata and semantic web.
Keywords: metadata; semantic web; learning technology; SLT
46.
万方数据
参考资料：《开放教育研究》2004年第5期(总第51期)