基于Ａｇｅｎｔ網(wǎng)格環(huán)境下的教育資源發(fā)現問(wèn)題研究

　論文關(guān)鍵詞：元數據；教育資源發(fā)現；Agent
論文摘要：利用教育元數據描述規范描述教育資源，并結合移動(dòng)Agent技術(shù)，提出了一種網(wǎng)格環(huán)境下基于移動(dòng)Agent的教育資源發(fā)現模型，闡述了教育資源發(fā)現過(guò)程，并對相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了討論。

教育資源是在學(xué)習過(guò)程中被使用或參考的一個(gè)實(shí)體。教育資源包括用于數學(xué)過(guò)程及其評價(jià)、管理的教材、課件、輔導資料、參考資料、習題集試題集、工具型資料、教學(xué)標準與過(guò)程規范等。因特網(wǎng)是當今虛擬和分布式學(xué)習系統的普遍的支持環(huán)境，各種教育系統和資源紛紛出現，目前用關(guān)鍵詞進(jìn)行資源發(fā)現的搜索引擎技術(shù)或者基于分類(lèi)法的主題指南方式在幫助人們準確定位、發(fā)現資源方面仍然難以令人滿(mǎn)意。為此，使用教育元數據描述規范描述教育資源，并結合Agent技術(shù)，提出了一種網(wǎng)格環(huán)境下基于A(yíng)gent的教育資源發(fā)現模型，分析了教育資源發(fā)現過(guò)程。
在網(wǎng)絡(luò )資源組織方面，元數據主要有5個(gè)作用：描述、定位、發(fā)現、評估和選擇。資源發(fā)現是元數據最大的一個(gè)應用領(lǐng)域，它是解決目前網(wǎng)絡(luò )資源缺乏組織從而導致資源發(fā)現困境的治本方案。元數據通過(guò)使用規范的描述符，對網(wǎng)絡(luò )資源進(jìn)行準確和一致的描述，形成優(yōu)化結構，從而趨向整個(gè)網(wǎng)絡(luò )資源的自組織。元數據在資源發(fā)現中起一種間接作用，元數據應用的直接作用是網(wǎng)絡(luò )資源的結構合理、層次分明的組織，而結構化的組織直接促進(jìn)了資源的發(fā)現和利用。以往主題指南和搜索引擎是從自身的角度去解決混沌的網(wǎng)絡(luò )中用戶(hù)的迷路問(wèn)題，它們的中心問(wèn)題是用戶(hù)，而元數據問(wèn)題的中心是混沌的網(wǎng)絡(luò )，它的目標是改變網(wǎng)絡(luò )的無(wú)序。創(chuàng )造一個(gè)有序的網(wǎng)絡(luò )是元數據的終極目標，而資源發(fā)現問(wèn)題就可迎刃而解。在教育資源中創(chuàng )建元數據將促進(jìn)教育資源的發(fā)現，教育元數據將通過(guò)準確描述教育資源，定位和區分不同類(lèi)型資源，依據相關(guān)性準則發(fā)現并給出定位信息。教育資源的特殊性使元數據的應用大大提高了其資源發(fā)現的能力。
移動(dòng)Agent是一種軟件對象，它能攜帶執行代碼、數據和運行狀態(tài)，在復雜的網(wǎng)絡(luò )系統中自治地、有目的地遷移，并能響應外部事件，在遷移過(guò)程中能保持其狀態(tài)的一致性。將基于A(yíng)gent的資源發(fā)現應用于教育資源的發(fā)現中，建立網(wǎng)格環(huán)境下教育資源發(fā)現模型。此模型的框架分為三個(gè)層次，下層為物理網(wǎng)絡(luò )層，由多個(gè)虛擬組織組成，采用Globus MDS組織和管理底層資源，每個(gè)虛擬組織是由一個(gè)全局LDAP目錄服務(wù)器和多個(gè)節點(diǎn)構成。在模型里，將教育元數據描述規范運用于LDAP目錄服務(wù)中，全局LDAP目錄服務(wù)除了記錄網(wǎng)格資源的名稱(chēng)和位置信息外，還按教育元數據描述規范記錄網(wǎng)格資源的各種屬性。節點(diǎn)之問(wèn)可以按照邏輯需要組成有層次的結構，全局LDAP目錄服務(wù)器通過(guò)目錄信息樹(shù)記錄這些結構。每個(gè)節點(diǎn)都部署基于A(yíng)gent的中間件和本地的LDAP目錄服務(wù)器�？紤]到教育資源具有很強的類(lèi)別特征，盡量將相同學(xué)科或相同媒體的教育資源組織成同一虛擬組織來(lái)滿(mǎn)足應用的要求。中間層為社區層，由多個(gè)虛擬組織中心域組成，即社區節點(diǎn)。每個(gè)虛擬組織中心域由一個(gè)全局LDAP目錄服務(wù)器和多個(gè)虛擬組織構成，這些虛擬組織中的教育資源類(lèi)型或類(lèi)屬盡量相同。根據教育資源的特點(diǎn)和分類(lèi)標準，采用教育元數據描述規范對教育資源進(jìn)行描述，按照學(xué)科進(jìn)行聚類(lèi)，稱(chēng)為虛擬社區，用來(lái)實(shí)現跨虛擬組織的資源發(fā)現，用戶(hù)的查找請求只需在相應的社區內傳播，從而提高查找效率。每個(gè)社區內選出一個(gè)能力最強的社區節點(diǎn)作為社區管理節點(diǎn)。上層為管理層，由社區管理節點(diǎn)組成，用來(lái)存儲某一學(xué)科的服務(wù)信息，根據資源分類(lèi)屬性將節點(diǎn)組織成結構化的分類(lèi)索引網(wǎng)絡(luò )，負責在各社區之間轉發(fā)資源請求。
資源的組織與描述形式是資源發(fā)現服務(wù)的重要組成部分，資源發(fā)現的過(guò)程就是用戶(hù)提交的資源請求與資源描述實(shí)例之間的匹配過(guò)程。教育資源屬于學(xué)習對象的一個(gè)子集，可按教育元數據規范進(jìn)行描述。教育資源的類(lèi)屬性是資源的重要特性，每個(gè)教育資源都能歸屬于某個(gè)學(xué)習領(lǐng)域，因此可具有一個(gè)類(lèi)別描述。采用分類(lèi)元數據的方法，利用XML語(yǔ)言對資源進(jìn)行描述，利用元數據標準對資源實(shí)體進(jìn)行元數據提取。因此，對資源請求的查找可限定在所屬虛擬社區內進(jìn)行，從而縮小了搜索空間，大大提高了資源的發(fā)現速度。
基于移動(dòng)Agent的資源發(fā)現模型由多個(gè)不同功能的Agen組成。在遠程教育網(wǎng)格應用中，將不同學(xué)科的教育資源組織成虛擬組織來(lái)滿(mǎn)足應用的要求，整個(gè)資源發(fā)現過(guò)程在邏輯上可看作多個(gè)單一學(xué)科資源發(fā)現過(guò)程的組合。其資源發(fā)現過(guò)程可簡(jiǎn)單描述如下：(1)用戶(hù)向本地虛擬組織提交查詢(xún)請求，Agent中間件首先派發(fā)一個(gè)Query Agent，先檢查本地LDAP目錄服務(wù)器，確定請求資源是否與本社區資源為同一類(lèi)別，如果是則在本地虛擬組織中查找，同時(shí)將查詢(xún)請求轉發(fā)到社區內其他社區節點(diǎn)進(jìn)行資源請求的查找。(2)在本虛擬組織中無(wú)法找到足夠的資源信息，則全局目錄服務(wù)器復制一個(gè)Query Agent，派發(fā)到虛擬組織中心域中，對它的全局目錄服務(wù)器上的資源靜態(tài)信息進(jìn)行過(guò)濾，然后查詢(xún)符合條件的網(wǎng)格資源位置信息。(3)社區管理節點(diǎn)收到查詢(xún)請求后，按照請求資源的分類(lèi)屬性找到其所屬的社區，將資源請求轉發(fā)給該社區管理節點(diǎn)，在該社區節點(diǎn)內進(jìn)行資源查找。(4)社區節點(diǎn)收到查詢(xún)請求后，在本地虛擬組織的索引服務(wù)中查找，如果找到滿(mǎn)足請求的資源，則產(chǎn)生一個(gè)帶有資源地址信息的查詢(xún)結果Result Agent，返回給資源請求發(fā)起者。教育資源中存在著(zhù)大量的非文本資源，傳統的搜索引擎和主題指南無(wú)法對視頻、音頻等多媒體教育資源進(jìn)行標引和發(fā)現，而元數據通過(guò)對資源類(lèi)型的描述，只要用戶(hù)在資源檢索時(shí)對資源類(lèi)型進(jìn)行限定即可發(fā)現。因特網(wǎng)上存在大量教育資源，傳統的搜索引擎和主題指南沒(méi)法提供一個(gè)質(zhì)量評估機制。而這正是教育元數據的一個(gè)特征，通過(guò)提供教育資源使用者的評估來(lái)反映不同資源之間的質(zhì)量差異，有助于用戶(hù)發(fā)現高質(zhì)量的教育資源。
在網(wǎng)格系統中，資源節點(diǎn)的信息是動(dòng)態(tài)變化的，為了保證服務(wù)的可用性，進(jìn)行有效資源查找時(shí)必須考慮系統中節點(diǎn)的動(dòng)態(tài)變化。該模型采用教育元數據規范來(lái)描述教育資源，使用分類(lèi)元數據的方法，結合Agent的自治性、智能性等特點(diǎn)，具有較高的資源發(fā)現效率和資源質(zhì)量、良好的動(dòng)態(tài)性和擴展性，基于類(lèi)別的虛擬社區劃分，使得資源發(fā)現限定在所屬社區范圍內，縮小了搜索空間，減少了資源發(fā)現的響應時(shí)間，提高了資源發(fā)現的效率。

參考文獻
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