O desenvolvimento de conteúdos educacionais e a adoção de mecanismos de modelagem representam fatores importantes a serem considerados no contexto de ensino e aprendizagem. Nesse cenário, a utilização de ontologias proporciona vantagens tais como definção formal do conhecimento, reusabilidade e interoperabilidade de informações. Além disso, facilidades como recuperação dos objetos de aprendizagem, reúso do conteúdo de aprendizagem e personalização do conteúdo a partir do desempenho do usuário também são observadas. Diante disso, diversas aplicações com base em ontologias têm sido utilizadas tanto para modelar domínios educacionais como para construir, organizar e atualizar objetos de aprendizagem e perfis de aluno. Ainda, associado ao uso de ontologias em sistemas educacionais, verifica-se um crescente interesse na construção da personalização do conteúdo, de acordo com as preferências e características do usuário envolvendo a utilização de ontologias. O presente projeto está inserido nesse contexto, em que um conjunto de ontologias foi desenvolvido para prover a personalização do conteúdo, com base no perfil do usuário. Foi construído um exemplo na ontologia global (que compõe o conjunto de ontologias), em que o domínio de análise de ponto de função foi instanciado para três usuários com diferentes níveis de conhecimento. A ideia é elicitar a granularidade distinta do conteúdo para cada usuário, em conformidade com suas preferências e nível de conhecimento no domínio, a partir das relações e das inferências estabelecidas nas ontologias / The development of didactic material and adoption of modeling mechanisms represent important factors to be considered in the context teaching and learning. In this scenario, the use of ontologies provides advantages such as a formal definition of knowledge, reusability and interoperability of information. Moreover, facilities such as retrieval of learning objects, learning content reuse and customization of content from the user\'s performance are also observed. Therefore, several applications based on ontologies have been used to model so educational domains and to build, organize and update learning objects and student profiles. Also associated with the use of ontologies educational systems, there is an increasing interest in the personalization of the content, according to the user preferences and characteristics, involving the use of ontologies. This project is inserted in this context, where a set of ontologies was developed to provide the personalization of content based on user profile. We constructed an example in the ontology global (which defines the set of ontologies) in the domain of function point analysis was instantiated to three users with different levels of knowledge. The idea is to elicit the distinct granularity of the content for each learner, in accordance with their preferences and level of knowledge in the domain, from the relationships and inferences in the ontologies

O desenvolvimento de conteúdos educacionais e a adoção de mecanismos de modelagem representam fatores importantes a serem considerados no contexto de ensino e aprendizagem. Nesse cenário, a utilização de ontologias proporciona vantagens tais como definção formal do conhecimento, reusabilidade e interoperabilidade de informações. Além disso, facilidades como recuperação dos objetos de aprendizagem, reúso do conteúdo de aprendizagem e personalização do conteúdo a partir do desempenho do usuário também são observadas. Diante disso, diversas aplicações com base em ontologias têm sido utilizadas tanto para modelar domínios educacionais como para construir, organizar e atualizar objetos de aprendizagem e perfis de aluno. Ainda, associado ao uso de ontologias em sistemas educacionais, verifica-se um crescente interesse na construção da personalização do conteúdo, de acordo com as preferências e características do usuário envolvendo a utilização de ontologias. O presente projeto está inserido nesse contexto, em que um conjunto de ontologias foi desenvolvido para prover a personalização do conteúdo, com base no perfil do usuário. Foi construído um exemplo na ontologia global (que compõe o conjunto de ontologias), em que o domínio de análise de ponto de função foi instanciado para três usuários com diferentes níveis de conhecimento. A ideia é elicitar a granularidade distinta do conteúdo para cada usuário, em conformidade com suas preferências e nível de conhecimento no domínio, a partir das relações e das inferências estabelecidas nas ontologias / The development of didactic material and adoption of modeling mechanisms represent important factors to be considered in the context teaching and learning. In this scenario, the use of ontologies provides advantages such as a formal definition of knowledge, reusability and interoperability of information. Moreover, facilities such as retrieval of learning objects, learning content reuse and customization of content from the user\'s performance are also observed. Therefore, several applications based on ontologies have been used to model so educational domains and to build, organize and update learning objects and student profiles. Also associated with the use of ontologies educational systems, there is an increasing interest in the personalization of the content, according to the user preferences and characteristics, involving the use of ontologies. This project is inserted in this context, where a set of ontologies was developed to provide the personalization of content based on user profile. We constructed an example in the ontology global (which defines the set of ontologies) in the domain of function point analysis was instantiated to three users with different levels of knowledge. The idea is to elicit the distinct granularity of the content for each learner, in accordance with their preferences and level of knowledge in the domain, from the relationships and inferences in the ontologies

O trabalho propõe um modelo de estrutura de conteúdos educativos para programas interativos de televisão digital. Seu propósito é fornecer referências para processos colaborativos de produção e organização de conteúdo em redes de aprendizagem coligadas a emissoras de televisão educativa e universitária. A elaboração do modelo teve por base uma revisão bibliográfica de teorias, conceitos e práticas, bem como uma pesquisa-ação com grupos de ensino médio e superior. Sua concepção toma como hipótese a carência de modelos de referência nessa área e contempla a coexistência de aspectos formais e informais de educação, a arquitetura e prática das redes sociais e ambientes de aprendizagem, bem como pontos de inovação em relação a modelos tradicionais de comunicação. São definidos termos, atores, eventos, ambientes, categorias, classes e atributos de conteúdo, com indicação de critérios para sua vinculação síncrona ou assíncrona numa programação, além de requisitos e funções computacionais básicas para sua veiculação seletiva, adaptativa e participativa através de mídias digitais. O modelo é apresentado em duas formas: descritiva, por meio de definições, sentenças e quadros de classificação; e visual, por meio de mapas conceituais inter-relacionados. Uma experiência para validação do modelo proposto foi feita mediante a prototipagem de um ambiente televisivo de ensino-aprendizagem de Engenharia de Produção, com emprego de linguagens que compõem o middleware Ginga (NCL e LUA). A aplicação simula uma fábrica virtual com ambientes em três dimensões que dão acesso a vídeos educativos e conteúdos associados. Os resultados das práticas de modelagem e de prototipagem são avaliados a partir de seus objetivos iniciais e perspectivas de aprimoramento. São propostas possíveis extensões e especificações do modelo com vistas a seu aprimoramento e aplicação. Sustenta-se, por fim, que esse uso interativo da televisão digital na educação depende de modelos sistematizados de conteúdo que contemplem a participação comunitária na produção e veiculação de mídias, com o fortalecimento dos instrumentos de aprendizagem para além da comunicação vertical, centralizada e hierarquizada dos canais tradicionais de radiodifusão. / This research proposes a model to educative content structuring for interactive digital television programs. The intent is to provide references for collaborative production processes and content organization in learning networks associated with university and educative television broadcast services. Modelling activity was preceded by critical literature review, considering theories, concepts and practices reported, in parallel with a collaborative action research. The research conception took as hypothesis the lack of reference models applied to this context and considers the coexistence of formal, informal and non-formal learning and educational aspects; architecture and daily practices in social networks and learning environments; and innovations over traditional communication models. The model defines terms, actors, events, environments, as well as content categories, classes and attributes, indicating criteria for their synchronic or asynchronic association in a dynamic television grid. Basic computational requirements and functions for selective, flexible and participative content distribution through convergent digital media were also indicated. The model is presented in two complementary frames. One is descriptive and uses definitions, sentences and structured tables. The other is visual and uses interconnected conceptual maps. An experimental validation of the proposed model was made through the prototyping of a television learning environment oriented to Industrial Engineering education, developed with the use of programming languages (NCL and LUA) according to the brazilian\'s middleware specifications (Ginga). This application simulates a factory in a virtual 3D enviroment leading to educative videos and their associated contents. Modeling and prototyping outcomes are evaluated considering initial objectives and improvement perspectives. Possible modeling extensions and specifications are proposed and discussed targeting its further developments and effective application. The results indicate that interactive use of digital television in education requires systematic content models covering communitarian participation in both media production and distribution processes, in order to enhance learning instruments beyond vertical, hierarchical and centralized communication sustained by traditional broadcast channels.

Recent increase in the use of video in many applications has revealed the need for extracting the content in videos. Raw data and low-level features alone are not sufficient to fulfill the user&#039 / s need / that is, a deeper understanding of the content at the semantic level is required. Currently, manual techniques are being used to bridge the gap between low-level representative features and high-level semantic content, which are inefficient, subjective and costly in time and have limitations on querying capabilities. Therefore, there is an urgent need for automatic semantic content extraction from videos. As a result of this requirement, we propose an automatic semantic content extraction system for videos in terms of object, event and concept extraction. We introduce a general purpose ontology-based video semantic content model that uses object definitions, spatial relations and temporal relations in event and concept definitions. Various relation types are defined to describe fuzzy spatio-temporal relations between ontology classes. Thus, the video semantic content model is utilized to construct domain ontologies. In addition, domain ontologies are enriched with rule definitions to lower spatial relation computation cost and to be able to define some complex situations more effectively. As a case study, we have performed a number experiments for event and concept extraction in videos for basketball and surveillance domains. We have obtained satisfactory precision and recall rates for object, event and concept extraction. A domain independent application for the proposed framework has been fully implemented and tested.

O trabalho propõe um modelo de estrutura de conteúdos educativos para programas interativos de televisão digital. Seu propósito é fornecer referências para processos colaborativos de produção e organização de conteúdo em redes de aprendizagem coligadas a emissoras de televisão educativa e universitária. A elaboração do modelo teve por base uma revisão bibliográfica de teorias, conceitos e práticas, bem como uma pesquisa-ação com grupos de ensino médio e superior. Sua concepção toma como hipótese a carência de modelos de referência nessa área e contempla a coexistência de aspectos formais e informais de educação, a arquitetura e prática das redes sociais e ambientes de aprendizagem, bem como pontos de inovação em relação a modelos tradicionais de comunicação. São definidos termos, atores, eventos, ambientes, categorias, classes e atributos de conteúdo, com indicação de critérios para sua vinculação síncrona ou assíncrona numa programação, além de requisitos e funções computacionais básicas para sua veiculação seletiva, adaptativa e participativa através de mídias digitais. O modelo é apresentado em duas formas: descritiva, por meio de definições, sentenças e quadros de classificação; e visual, por meio de mapas conceituais inter-relacionados. Uma experiência para validação do modelo proposto foi feita mediante a prototipagem de um ambiente televisivo de ensino-aprendizagem de Engenharia de Produção, com emprego de linguagens que compõem o middleware Ginga (NCL e LUA). A aplicação simula uma fábrica virtual com ambientes em três dimensões que dão acesso a vídeos educativos e conteúdos associados. Os resultados das práticas de modelagem e de prototipagem são avaliados a partir de seus objetivos iniciais e perspectivas de aprimoramento. São propostas possíveis extensões e especificações do modelo com vistas a seu aprimoramento e aplicação. Sustenta-se, por fim, que esse uso interativo da televisão digital na educação depende de modelos sistematizados de conteúdo que contemplem a participação comunitária na produção e veiculação de mídias, com o fortalecimento dos instrumentos de aprendizagem para além da comunicação vertical, centralizada e hierarquizada dos canais tradicionais de radiodifusão. / This research proposes a model to educative content structuring for interactive digital television programs. The intent is to provide references for collaborative production processes and content organization in learning networks associated with university and educative television broadcast services. Modelling activity was preceded by critical literature review, considering theories, concepts and practices reported, in parallel with a collaborative action research. The research conception took as hypothesis the lack of reference models applied to this context and considers the coexistence of formal, informal and non-formal learning and educational aspects; architecture and daily practices in social networks and learning environments; and innovations over traditional communication models. The model defines terms, actors, events, environments, as well as content categories, classes and attributes, indicating criteria for their synchronic or asynchronic association in a dynamic television grid. Basic computational requirements and functions for selective, flexible and participative content distribution through convergent digital media were also indicated. The model is presented in two complementary frames. One is descriptive and uses definitions, sentences and structured tables. The other is visual and uses interconnected conceptual maps. An experimental validation of the proposed model was made through the prototyping of a television learning environment oriented to Industrial Engineering education, developed with the use of programming languages (NCL and LUA) according to the brazilian\'s middleware specifications (Ginga). This application simulates a factory in a virtual 3D enviroment leading to educative videos and their associated contents. Modeling and prototyping outcomes are evaluated considering initial objectives and improvement perspectives. Possible modeling extensions and specifications are proposed and discussed targeting its further developments and effective application. The results indicate that interactive use of digital television in education requires systematic content models covering communitarian participation in both media production and distribution processes, in order to enhance learning instruments beyond vertical, hierarchical and centralized communication sustained by traditional broadcast channels.

Ambientes e sistemas de apoio ao ensino e aprendizado estão sendo adotados como mecanismos facilitadores no processo de ensino e aprendizado. No entanto, uma limitação comum à maioria desses ambientes está relacionada ao fato de concentrarem-se apenas na criação da estrutura, armazenamento e controle de acesso ao material didático, sem oferecer qualquer tipo de suporte à atividade de modelagem do conteúdo. Nesse contexto, em trabalhos anteriores foi proposta a abordagem AIM-CID - uma abordagem integrada para modelagem de conteúdos educacionais. Dando continuidade às pesquisas já realizadas, este trabalho aborda o estudo de mecanismos de apoio à modelagem de conteúdos educacionais, propondo extensões às etapas de modelagem conceitual e instrucional da abordagem AIM-CID. A ideia é incorporar à abordagem aspectos relacionados ao reuso e compartilhamento de conteúdos educacionais. Além disso, também foi considerado no escopo deste trabalho o projeto e o desenvolvimento da AIM-Tool - uma ferramenta Web, de apoio à modelagem e geração automática de conteúdos educacionais, com ênfase na construção distribuída dos modelos estendidos da abordagem AIM-CID. A ferramenta fornece mecanismos para a geração automática dos conteúdos modelados em diferentes formatos, além de tratar aspectos relacionados ao compartilhamento do material gerado, por meio da adoção do padrão LOM / Learning environments and systems has been investigated in order to facilitate the learning processes in general. However, one common limitation of most of these environments is related to the fact that they focus only on the creation of the structure, storage and learning material access control, with no support to the content modeling activity in the educational process. In this regard, in a previous work we proposed the IMA-CID - an integrated approach for modeling educational content. Motivated by this scenario, in this work we investigate supporting mechanisms for educational content modeling, proposing extensions to the conceptual model and instructional model of the IMA-CID approach. The idea is to incorporate aspects of sharing and reuse for educational content creation. Moreover, we have also considered the development of IMA-Tool - aWeb tool that supports the modeling and automatic generation of educational content, emphasizing the distributed construction of the extended models of the IMA-CID approach. This tool provides mechanisms for the automatic generation in various formats, besides considering aspects related to content sharing through the adoption of the LOM pattern

Várias pesquisas têm sido conduzidas no contexto de ensino e treinamento, sendo o desenvolvimento de módulos educacionais uma das atividades relevantes investigada. Neste trabalho são discutidos e estabelecidos mecanismos de apoio à atividade de modelagem de conteúdos e ao processo de desenvolvimento de tais módulos. Requisitos e perspectivas para a modelagem conceitual, instrucional e didática são identificadas. Uma abordagem integrada (AIM-CID) envolvendo diferentes aspectos associados à modelagem de conteúdos também é proposta. No nível conceitual, mapas conceituais estendidos são utilizados. No nível instrucional, é estabelecido o modelo HMBS/Instrucional. No nível didático, propõe-se o modelo HMBS/Didático. Quanto ao processo de desenvolvimento, atividades e tarefas sistemáticas são estabelecidas no contexto de um processo padrão para a elaboração de módulos educacionais. Investigam-se ainda aspectos associados às atividades de especialização e instanciação do processo padrão definido. Um modelo de maturidade de processos - CMM/Educacional - é proposto. Além disso, uma instância do processo padrão definido é aplicada no desenvolvimento de um módulo educacional no domínio de Teste de Software / Many research have been conducted regarding to education and learning. In this context, one of the relevant activities is the development of educational modules. In this work, we have discussed and investigated mechanisms to support the content modelling activity and the development process of such modules. Requirements and perspectives for conceptual, instructional and didactic modelling are identified. An integrated approach (IMA-CID) dealing with different perspectives related to the modelling content activity is also proposed. In the conceptual level, extended conceptual maps are applied. In the instructional level, the HMBS/Instructional model is established. In the didactic level, the HMBS/Didactic model is proposed. Regarding to the development process, systematic activities and tasks are established in the context of a standard process for the development of educational modules. Specialization and instantiation activities are also investigated. A maturity model - CMM/Educational - is proposed. Also, an instance of the defined standard process is applied on the development of an educational module for Software Testing knowledge domain

Várias pesquisas têm sido conduzidas no contexto de ensino e treinamento, sendo o desenvolvimento de módulos educacionais uma das atividades relevantes investigada. Neste trabalho são discutidos e estabelecidos mecanismos de apoio à atividade de modelagem de conteúdos e ao processo de desenvolvimento de tais módulos. Requisitos e perspectivas para a modelagem conceitual, instrucional e didática são identificadas. Uma abordagem integrada (AIM-CID) envolvendo diferentes aspectos associados à modelagem de conteúdos também é proposta. No nível conceitual, mapas conceituais estendidos são utilizados. No nível instrucional, é estabelecido o modelo HMBS/Instrucional. No nível didático, propõe-se o modelo HMBS/Didático. Quanto ao processo de desenvolvimento, atividades e tarefas sistemáticas são estabelecidas no contexto de um processo padrão para a elaboração de módulos educacionais. Investigam-se ainda aspectos associados às atividades de especialização e instanciação do processo padrão definido. Um modelo de maturidade de processos - CMM/Educacional - é proposto. Além disso, uma instância do processo padrão definido é aplicada no desenvolvimento de um módulo educacional no domínio de Teste de Software / Many research have been conducted regarding to education and learning. In this context, one of the relevant activities is the development of educational modules. In this work, we have discussed and investigated mechanisms to support the content modelling activity and the development process of such modules. Requirements and perspectives for conceptual, instructional and didactic modelling are identified. An integrated approach (IMA-CID) dealing with different perspectives related to the modelling content activity is also proposed. In the conceptual level, extended conceptual maps are applied. In the instructional level, the HMBS/Instructional model is established. In the didactic level, the HMBS/Didactic model is proposed. Regarding to the development process, systematic activities and tasks are established in the context of a standard process for the development of educational modules. Specialization and instantiation activities are also investigated. A maturity model - CMM/Educational - is proposed. Also, an instance of the defined standard process is applied on the development of an educational module for Software Testing knowledge domain

Ambientes e sistemas de apoio ao ensino e aprendizado estão sendo adotados como mecanismos facilitadores no processo de ensino e aprendizado. No entanto, uma limitação comum à maioria desses ambientes está relacionada ao fato de concentrarem-se apenas na criação da estrutura, armazenamento e controle de acesso ao material didático, sem oferecer qualquer tipo de suporte à atividade de modelagem do conteúdo. Nesse contexto, em trabalhos anteriores foi proposta a abordagem AIM-CID - uma abordagem integrada para modelagem de conteúdos educacionais. Dando continuidade às pesquisas já realizadas, este trabalho aborda o estudo de mecanismos de apoio à modelagem de conteúdos educacionais, propondo extensões às etapas de modelagem conceitual e instrucional da abordagem AIM-CID. A ideia é incorporar à abordagem aspectos relacionados ao reuso e compartilhamento de conteúdos educacionais. Além disso, também foi considerado no escopo deste trabalho o projeto e o desenvolvimento da AIM-Tool - uma ferramenta Web, de apoio à modelagem e geração automática de conteúdos educacionais, com ênfase na construção distribuída dos modelos estendidos da abordagem AIM-CID. A ferramenta fornece mecanismos para a geração automática dos conteúdos modelados em diferentes formatos, além de tratar aspectos relacionados ao compartilhamento do material gerado, por meio da adoção do padrão LOM / Learning environments and systems has been investigated in order to facilitate the learning processes in general. However, one common limitation of most of these environments is related to the fact that they focus only on the creation of the structure, storage and learning material access control, with no support to the content modeling activity in the educational process. In this regard, in a previous work we proposed the IMA-CID - an integrated approach for modeling educational content. Motivated by this scenario, in this work we investigate supporting mechanisms for educational content modeling, proposing extensions to the conceptual model and instructional model of the IMA-CID approach. The idea is to incorporate aspects of sharing and reuse for educational content creation. Moreover, we have also considered the development of IMA-Tool - aWeb tool that supports the modeling and automatic generation of educational content, emphasizing the distributed construction of the extended models of the IMA-CID approach. This tool provides mechanisms for the automatic generation in various formats, besides considering aspects related to content sharing through the adoption of the LOM pattern