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Offene Lernumgebungen –
Chancen, Herausforderungen, Grenzen

          AK E-Learning, Berlin,
            September 15, 2009
                Ralf Klamma
                  Informatik 5
                 RWTH Aachen
                                   © www.role-project.eu
Internet Informationssysteme
                                       Organisational
                                          Memories
                                        (XML, HTML,
    Communities of                          XTM)
                                                               Regeln/
       Practice                                           Geschäftsprozesse
                            Social
                           Software
                         (XML, HTTP,                     Semantic
                            RSS)                           Web
                                                        (XML, RDF,
                                                        Ontologien)

   Groupware /                                 Meta                             Workflows
   E-Learning                                                                    (XML,
   (XML, LOM,
    XML-RPC)                                  Daten                              BPEL)



                  Multimedia                                          Web
                 (XML, VRML,                                        Services
                  DC, MPEG)                                       (XML, WSDL,
                                   Digitale Medien-                SOAP,UDDI)

                                     technologie
Jarke, Klamma: Metadata and Cooperative Knowledge Management, CAiSE 2002
                                                                                © www.role-project.eu
Überblick

• Schwächen heutiger
  Lernumgebungen
• Die ROLE Cloud
  – Eine Infrastruktur für offene
    Lernumgebungen
  – Selbstbeobachtungs-
    werkzeuge für lernende
    Communities
• Zusammenfassung und
  Ausblick

                                    © www.role-project.eu
Schwächen von
Lernumgebungen
                                          • „Klebrige“ Metadaten
                                          • Interoperabilität nur über
                        Unzureichende       APIs (Mash-ups)
     Entwickelt von      operationale
      Experten für      Unterstützung     • Semantisierung
       Experten                             unzureichend




    Lernumgebungen                        • „Abstimmung mit den
     nicht offen und                        Füßen“
      nicht reflektiv   Keine reflexive   • Soziale Normen
                        Unterstützung       undefiniert
                                          • Konstitutiver Beitrag der
                                            Medien unverstanden



                                                          © www.role-project.eu
Lernumgebungen und Communities:
   The Long Tail & Fragmentierung
                                                IN Kontinent   Zentraler Kern    OUT Kontinent




                                                               Röhren

Anderson: The Long Tail: Why the Future of   Auswüchse                  Inseln
Business is Selling Less of More, 2006
                                                  Barabasi: Linked – The New Science
                                                  of Networks, 2002

                                                • Potenzgesetze
            Das Web ist ein                       (Pareto-Verteilung etc.)
                                                • 95 % der Benutzer werden im
             skalenfreies,                        Long Tail erfasst (Communities)
        fragmentiertes Netzwerk                 • Zusammenarbeit basiert auf
                                                  Vertrauen und Leidenschaft


                                                                                 © www.role-project.eu
Communities of practice

                        Analyse von CoP
                        Spuren auf dem
                              Web

    Community of
  practice (CoP) als
                                                     Gestaltung von
 Basiskonzept für die
                                                    Lernumgebungen
 die Konzeption von
                                                        für CoP
  Lernumgebungen


                        Communities of practice
                           sind Gruppen von
                            Menschen die ein
                        gemeinsames Interesse
                         oder eine Leidenschaft
                              teilen und die
                        miteinander interagieren,
                        um zu lernen es besser                   Wenger:
                               zu machen                         Communities of Practice:
                                                                 Learning, Meaning and
                                                                 Identity, 1998




                                                                © www.role-project.eu
Zentrale Fragestellungen
• Operationale Unterstützung
   – Können CoPs komplexe Lernumgebungskonfigurationen verwalten?
   – Können CoPs Metadaten über Standard-Grenzen hinweg nutzen?
   – Können CoPs technische Metadaten und semantische Web 2.0
     Metadaten zu neuen semantischen Diensten verbinden?
   – Wie sehen standardisierte Web Services und Protokolle für
     Lernumgebungen aus?
   – Wie sehen adaptive, mobile web-basierte Schnittstellen aus?

• Reflexive Unterstützung (Sociability)
   – Können CoPs fortlaufend Anforderungen ermitteln und umsetzen? Wie
     viel Informatik-Unterstützung ist notwendig?
   – Können CoPs sinnvolles soziales Interagieren erlernen
     und Störungen produktiv nutzen?
   – Wie erfassen CoPs ihre komplexen medialen Spuren und
     wie gehen sie damit um?
   – Können CoPs ihre Handlungsfähigkeit (Lernen, Forschen, Arbeiten) im
     Web 2.0 erhalten oder sogar steigern?


                                                            © www.role-project.eu
Reflexive Informationssystemarchitektur

                                     Community
           Agent-
                                    Self-Modeling                   Actor-
                                                                   Network
          oriented                                                 Theory
             RE
                                     Community
   Partici-      Com-
                                   Self-Observation           Game
                                                                             Social
                                                                            Network
   patory       munity IS                                     Theory
                                                                            Analysis
   Design        Design




                                 Community
                            Information Systems
   Communities of Practice                                 Mediennetzwerke

Jarke, Klamma: Social Software und Reflektive Informationssysteme, 2006
                                                                       © www.role-project.eu
Cross-Mediale
       Transkriptionstheorie
                                                                         Transkript
                                    Cross-Mediale Transkription
                  Prä-“texte“
                                                                           Verstehen
                                                                           und Kritisieren
    Strategien der Transkriptivität
         Sammlungen multimedialer Materialien werden in anderen Medien
         restrukturiert
          Gestaltung ist inhärent medien- and adressatenspezifisch
    Strategien der Adressierung
         Frei gestaltete digitale Medien fördern die Globalisierung von
         Adressenräumen
          Personalisierung und adaptive Strategien sind erfolgskritisch
    Strategien der Lokalisierung
         Reorganisation der lokalen Praxen wird durch neue Medien stimuliert
          Notwendigkeit der expliziten Modellierung der Praxis
Jäger, Jarke, Klamma, Spaniol: Transkriptivität: Operative Medientheorien als
Grundlage von Informationssystemen für die Kulturwissenschaften, 2008 © www.role-project.eu
Der babylonische Talmud:
      Ein sehr alter Hypertext
                                                    • Rolle/Buch/Druck
                                                    • Schulen (Jeshiwot)
                                                    • Autoritäre
                                                    Wissensquelle
                                                    • Dialogische
                                                    Enzyklopädie
                                                    • Struktur komplexer
                                                    Texte
                                                    • Vernetztes Wissen
                                                     Transkribieren?
                                                      Adressieren?
                                                       Lokalieren?

Hollender, Klamma, Börner-Klein,, Jarke: A Comprehensive Study Environment
for a Talmudic Tractate, 2001                                        © www.role-project.eu
CESE:
Multi-linguales Cross-Media System




                                     © www.role-project.eu
Kollaboratives
      Filmwissenschaftliches Forschen

                                                       • Videorekorder als
                                                          Arbeitsgerät
                                                       • Lange Filmsichtungen
                                                       • Offene Repositories
                                                       • Fluide Ontologien für
                                                         flexible Kooperations-
                                                         modelle

                                                            Semantisches
                                                             Multimedia?
       www.multimedia-metadata.info: MPEG-7 & MPEG-21 Community

Klamma, Spaniol, Jarke: MECCA: Multimedia capturing of collaborative scientific
discourses about movies, 2005                                         © www.role-project.eu
MECCA:
Exploratives Forschen & Lernen




                                 © www.role-project.eu
Arbeiten und Forschen
      in lokalen und globalen CoPs
                                            • Mehr als 20 Jahre Bürgerkrieg
                                            • Zerstreute und zerstörte Archive
                                            • Intergenerationales Arbeiten
                                              und Forschen
                                            • Bedürfnis nach lokaler und
                                              internationaler Zusammenarbeit
                                            • Vertrauen und Schutz notwendig
                                            • Infrastrukturen angepasst für
                                              Entwicklungsländer

                                            Communities im Web 2.0?


Klamma, Toubekis, Renzel, Cao, Jarke, Jansen: Virtual Campfire – Cultural Heritage
Management based on Multimedia Web Services, 2009                     © www.role-project.eu
ACIS:
Das kulturelle Erbe Afghanistans
                 Benutzer                Verfolgen
                  Profile               des Nutzer-    Präsentation
                                                                           UNESCO
                                        verhaltens
                                                                             Kulturgüter-
                                                                             verwaltung
    Verstreute
      CoP          login
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                  Eingabe                                                  RWTH
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                                                                        Forschung &
                                                                      Lehre: Architekten,
                                                              Forschen Informatiker
                                                               in CoP

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                                                      Media
                                                                           ICOMOS
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ROLE Partner

1.    Fraunhofer FIT DE
2.    RWTH Aachen University DE
3.    Technical University of Graz AT
4.    Katholieke Universiteit Leuven BE
5.    University of Koblenz DE
6.    Uppsala University SE
7.    École Polytechnique Fédérale de Lausanne CH
8.    University of Leicester UK
9.    Open University UK
10.   Vienna University of Economics & Business Administration AT
11.   Festo Lernzentrum Saar GmbH DE
12.   imc AG DE
13.   British Institute for Learning and Development UK
14.   Shanghai Jiao Tong University, China
15.   Zentrum für Soziale Innovation AT
16.   U&I Learning BE

                               R.Klamma, RWTH Aachen                          17
                                                                    © www.role-project.eu
Ziele und Anforderungen

          Benutzer-getriebene Aggregation und
           Kontrolle intelligenter und offener
                   Lernumgebungen
      Pädagogische
      Anforderungen                                                        Organisatorische
                                         Technische                         Anforderungen
     1) Benutzer-getriebene
          Lernprozesse                  Anforderungen                       1) Einfluss der TEL
                                       1) Infrastrukturen und             Modernisierung auf die
2) Transition zwischen formalem
                                            Schnittstellen                     Organisation
     und informellem Lernen
                                  2) Interoperabilität und Agilität   2) Paradigma der Bedürfnisse
 3) Balance von Methoden der                                                  der Lernenden
Führung und Selbstorganisation              3) Standards
        des Lernenden                4) Multimedia & Mobilität           3) Cross-organisationale
                                                                              Infrastrukturen
  4) Durchgehendes psycho-          5) Implementierung realer
 pädagogisches Rahmenwerk                Lernumgebungen
        5) Großflächige
     Felduntersuchungen
                                               Ziele:
                           Durchbrüche bei der Benutzerzufriedenheit und
                                   Kompetenzerwerb vermögen



                                                                                      © www.role-project.eu
Intelligente Mash-ups
    ROLE                         Intelligente Vermittlung, Empfehlungen
   Mash-up                 innerhalb des ROLE Interoperabilitätsrahmenwerks
   Dienste          (GUI mash-up + mash-up von Diensten + mash-up von Lerndesigns)



                                                       Kompe-                                               Manage-
                    Aktivitäten    Präferenzen                             Tests         Resourcen
                                                       tenzen                                                ment
   Mash-up            Action-
   Regeln                              Personal       Competency          Planned                            Learning
                     outcome-                                                             Content
                                       learning       profile driven     Learning                            progress
     und                tool                                                               rules
                                      style rules         rules          outcomes                           milestones
                     bindings
  Prinzipien
                      Tool and        Time and                            Rules to
                                                        Learning                                               Peer
                       learner           cost                              fulfill         Service
                                                        progress                                             educator
                     interaction      constraints                        Compliance         rules
                                                       driven rules                                         given rules
                      patterns       /preferences                          Tests




    Offene                                                                                     API to Content
Schnittstellen zu   API to User and Skill Profiles in OpenID, LMS etc.
                                                                           API to Test
                                                                                           Repositories, LMS, LCMS,
  Metadaten,                                                                Systems
                                                                                                Soc. Networks
   Diensten,
  Inhalten, …


                                                                                                     © www.role-project.eu
Architektur & Infrastruktur
(Widget & Gadgets)                                                     ROLE Cloud & Widgetstore                                                                                      Data & Services
    Testbeds
                                                                                   ROLE Services
                                                                                                                                                                                         Corporate




                                                                                                                                    Wrapping & Mediation: RSS, JSON, REST, WSDL, …
                                                            Semantic    Competency Community                       Mash-up
                                                            Services      Services  Services            …          Services
                                                                                                                                                                                           LMS
                    Connectors: HTTP, SOAP, REST, WSDL, …

       Web 2.0


       Courses                                                                                                                                                                         Multimedia
                                                                                                                                                                                        Multimedia
                                                                                                                                                                                         Learning
                                                                                                                                                                                       Repository
                                                                                                                                                                                        Repository
                                                                                                                                                                                        Repositories
      Semantic                                                             ROLE Interoperability Framework
       Search
                                                                  Loose            Model Driven          Web 2.0 Social
                                                                                                                                                                                         Metadata
                                                                Federation         Basic Support        Recommendation
     E-Portfolios                                                                                                                                                                        Ontologies

                                                                Semantic            Mash-up               Adaptation
      Mash-ups                                                                                                                                                                           3rd Party
                                                                 Engine              Engine                Engine
                                                                                                                                                                                         Services

      MyROLE
                                                                                                                                                                                           Models
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                                                              Attention       OpenID       Trusted Access   Session
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                                                                                                                                                                                       © www.role-project.eu
Dienste einer Lernumgebung




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Zentrale Fragestellungen
• Operationale Unterstützung
   – Können CoPs komplexe Lernumgebungskonfigurationen verwalten?
   – Können CoPs Metadaten über Standard-Grenzen hinweg nutzen?
   – Können CoPs technische Metadaten und semantische Web 2.0 Metadaten
     zu neuen semantischen Diensten verbinden?
   – Wie sehen standardisierte Web Services und Protokolle für
     Lernumgebungen aus?
   – Wie sehen adaptive, mobile web-basierte Schnittstellen aus?


• Reflexive Unterstützung
   – Können CoPs fortlaufend Anforderungen ermitteln und umsetzen? Wie
     viel Informatik-Unterstützung ist notwendig?
   – Können CoPs sinnvolles soziales Interagieren erlernen
     und Störungen produktiv nutzen?
   – Wie erfassen CoPs ihre komplexen medialen Spuren und
     wie gehen sie damit um?
   – Können CoPs ihre Handlungsfähigkeit (Lernen, Forschen, Arbeiten) im
     Web 2.0 erhalten oder sogar steigern?


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Lösungsidee für Reflexion:
    Cross-Mediale Soziale Netzwerkanalyse

• Interdisziplinäres multidimensionales Modell digitaler Netzwerke
   – Soziale Netzwerkanalyse (SNA) definiert Maße für soziale Beziehungen
   – Aktor-Netzwerk Theorie (ANT) verknüpft menschliche und mediale
     Agenten
   – I* Rahmenwerk definiert strategische Ziele und Abhängigkeiten
   – Transkriptionstheorie bringt Cross-Medialität ein

         Lernumgebungen                   Mediale        Netzwerk der Artefakte
         Wiki, Blog, Podcast, IM, Chat,
          Email, Newsgroup, Chat …        Netzwerke      Microcontent, Blog entry, Message, Burst,
                                                        Thread, Comment, Conversation, Feedback
                                                                         (Rating)



          i*-Abhängigkeiten
           (Strukturell, Cross-medial)
                                                          Netzwerk der
                                                          Mitglieder
              Mitglieder
          (Soziale Netzwerk Analyse)
                                          Communities
                                          of practice


                                                                                              © www.role-project.eu
AERCS Fallstudie


• Digital Bibliotheken (Informatik):
   - DBLP, ACM DL, IEEE Explorer, CiteSeerX, etc.
   - Digitale Medien für die Bewahrung
     wissenschaftlichen Wissens
       - Publikationen
       - Veranstaltungen                   VLDB community in 1990 (DBLP)
   - Entwicklung der Forschungsgebiete

• Herausforderungen:
   - Datenmanagement
   - Dateninteroperabilität und Qualität
   - Methoden und Werkzeuge
     für die Reflektion
   - Visuelle Analyse
                                            VLDB community in 2006 (DBLP)



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Grundlagen und Methoden

• Soziale Netzwerkanalyse (SNA)
   - Soziale Netzwerke von Forschern (Akteure)
       - Community detection
       - Dynamische Analyse
       - Visualisierung
   - Akteur-Netzwerk Theorie [Latour 1999]
       - Keine Unterscheidung zwischen sozialen und technischen Entitäten
       - Cross-mediale Akteure: Mitglied, Medium, Artifakt
• Recommendation techniques [Adomavicius and Tuzhilin 2005]
   - Collaborative Filtering (CF) [Breese et al. 1998 ]
       - Memory-based algorithms: computation of similarity (Cosine, Pearson correlation);
         top K nearest neighbors approach
       - Model-based algorithms: Bayesian network [Breese1998] ; Clustering
         [Ungar1998] ; Rule-based [Sarwar2000]
   - Content-based recommendation [Sarwar et al. 2001]
   - Hybrid approaches [Burke 2002]


                                                                                   © www.role-project.eu
Collaborative Filtering (CF) für
     Empfehlungen von Veranstaltungen

• Forscher als Benutzer                                          Researchers
• Konferenzen als Items
• Teilnahmehistorie der Forscher
  als Benutzerbewertung (binary
  ratings) bzgl. items                                                       Partici-
• Methode: k nearest neighbors                                               pation
                                                                             history
  (kNN)
• Empfehlung der top N
  Konferenzen für anvisierten
  Forscher
• Implementiert als Weblösung                             Academic events
  http://bosch.informatik.rwth-aachen.de:5080/AERCS/
Klamma, Cao, Pham: You never walk alone – Recommending Academic Events
based on SNA, 2009                                             © www.role-project.eu
CF Empfehlungen von
 Veranstaltungen: Algorithmus
Input:    set of events E = (e1 , e2 ,..., eN ) ; set of researchers U = (u1 , u 2 ,..., u M )
Output: top N recommended events to target researcher ut
   Building the model: Constructing the participation matrix P( M × N )
     -   Rows: researchers
     -   Columns: academic events
   Computing similarities: the cosine similarity
                                       
                                                                   ∑
                                                                       N
                                      x• y                                    Px ,e Py ,e
             sim( x, y ) = cos(α ) =      =
                                                                       e =1
                                     x × y
                                                               ∑e=1 Px2,e         ∑
                                                                  N                   N
                                                                                      e =1
                                                                                           Py2,e
                    
     where         x , y : rows in P (researchers in P)
                   α : angle between x, y  
   Generating recommendations:
                     1                 where Rc ,e : rank value for event e of
              Rc ,e = ∑ Rd ,e          researcher c based on set C of k nearest
                     L d∈C             researchers

                                                                                            © www.role-project.eu
Clustering Approach
 [Ungar1998, Anglade2007, Harper2007]

             Researchers               Clusters of researchers




                       Partici-                            Partici-
                       pation                              pation
                       history                             history




     Academic events                 Clusters of events
Memory-based approach             Model-based approach

                                                 © www.role-project.eu
Anforderungen

• Netzwerke von Forschern                 Clusters of researchers
   - Co-Authorenschaftsnetzwerk
   - Zitationsnetzwerk
   - Konferenzteilnahmenetzwerk
• Ziele
                                                          Partici-
   - Finde Cluster von Forschern,
                                                          pation
     die eine gemeinsames
                                                          history
     Teilnahmeverhalten besitzen
   - Finde Cluster von
     Konferenzreihen, die ähnliche
     Teilnehmer haben
   - Untersuche Vorhersagemaße
     für Cluster-Strukturen          Clusters of events
   - Integration mit CF

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Community Detection

• Teile ein Netzwerk in Untermenge von Knoten mit gemeinsamen
  Pfaden
• Techniken:
   - Graph partitioning [Kumar 1998, Brandes2003]
   - Hub-based [Costa2004]
   - Hierarchical clustering [Newman2002, Clauset2004]
      - Sukzessives Herausbilden oder Herausbrechen zu einer Hierarchie
         von Clustern
      - Dendrogramme als Resultat
                                          Q =∑i =1 (eii − ai2 )
                                                  q
 Cluster Qualitätsmaß Modularität
   wobei ai = ∑ j =1 e ji
                q


               q: Anzahl der Cluster,
               eii: Bruchteil der Verbindungen innerhalb des Clusters,
               ai: Bruchteil der Verbindungen zu Knoten im Cluster i


                                                                © www.role-project.eu
Experimentelle Analyse:
    Clustering
•   Datasatz: DBLP                             y-Achse: Anzahl der Cluster
                                               x-Achse: Cluster-Größe
•   Datenextraktion:
     -   Co-Autoren von
         Konferenzbeiträgen bis 2005
     -   10,197 Konferenzen in 2485
         Reihen
     -   Ungewichtetes Co-Autoren-
         netzwerk:
          - 228,288 Autoren
          - 773,661 Verbindungen
•   Clustering Algorithmus
    [Clauset2004]:
     -   Limitierte Clustergröße: 500 Knoten
     -   Resultat: 5580 cluster, 2 to 497
         Knoten
     -   Erreichte Modularität Q = 0.765471    Power Law Verteilung


                                                                 © www.role-project.eu
Experimentelle Analyse:
       Evaluierung der Cluster
• Übereinstimmung von Forschern mit                y-Achse: Anzahl der gut-
                                                   klassifizierten Forscher
  Veranstaltungen der Community:
                                                   x-Achse: Cluster-Größe
  cosine similarity
• Gut-klassifizierte Forscher:
                     1
       s (r , Cr ) = ' ∑ s (r , c)
                    C c∈C '
    - s: cosine similarity
    - Cr: Cluster von Forscher r
    - C‘: Menge der Cluster des Menge von
      Veranstaltungen überlappt mit der
      Veranstaltungsliste von Forscher r

 Resultat:
   -    70% der Forscher sind gut klassifiziert
   -    Verschieden verteilt in Bezug auf die Größe der Community


                                                                       © www.role-project.eu
Vereinfachtes Metamodell
       für die ANT nach Latour
          Eigenschaft           hat             Aktor

                                                 isA




           Medium           Artefakt            Dienst        Mitglied      Netzwerk

                                                 isA
                   speichert          erzeugt      betroffen_von    gehört_zu


                   stellt_dar      verbraucht          führt_aus     bewertet



                   Browse        Suche      Retrieval         …          Match
Klamma, Spaniol, Cao, Jarke: Pattern-Based Cross Media Social Network Analysis
for Technology Enhanced Learning in Europe, 2006                     © www.role-project.eu
Modellierung von
       Communities in i*




Petrushyna, Klamma: No Guru, No Teacher, No Method: Self-Oberservation and
Self-Modelling of E-Learning Communities, 2008                      © www.role-project.eu
Modellierung von
   Abhängigkeiten in i*

                   Koordinator         Koordination                    Broker


           isA


             isA
                   Gatekeeper    Artefakt                                    isA
Mitglied
            isA




                     Hub                                                 URL



                                                      Legende
                                                                  Aktor
                                        Netzwerk                  Ressource
            Kommunikation
                                                                  Aufgabe




                                                                © www.role-project.eu
Störungen in
Cross-medialen Sozialen Netzwerken
• Was ist eine Störung?
   – Wahrnehmung einer
     Inkompatibilität zwischen den
     modellierten Zielen und
     Abhängigkeiten und dem
     aktuellen Verhalten einer Person,
     einer Organisation, eines
     Netzwerks …
• Störungen sind Ausgangspunkt
  von Lernprozessen
   – Sie stören, verhindern … aber sie
     erzeugen auch Reflektion
• Störungen sind schwierig zu
  entdecken oder vorherzusagen

                                         © www.role-project.eu
PALADIN: Muster-Basierte Analyse von
       Agency in Social Software

      Agency: “Entwicklung der CoP Kompetenz im
      Fall von Störungen im digitalen Netzwerk”
• Analyse von “Agency &                     • Abstraktion: Muster als
  Patienthood” Phänomenen in                  generalisierte wiederholbare Lösung
  Social Software                             für immer wieder auftretende
• Was sind die Auswirkungen                   Störungen
  meiner Handlungen auf die                 • Basis: Mustersprache behebt
  CoP?                                        Probleme bei der Beschreibung und
• Was sind die Auswirkungen der               Entdeckung von Mustern für Laien
  Handlungen der CoP auf mich?              • Berechnung: Maschinen-lesbare
• Welchen Einfluss haben Medien               Beschreibung der XML-basierten
  auf meine Handlungen?                       Mustersprache für
• Was hätte in der CoP stattfinden            multidimensionale Störungen
  sollen?                                   • Entdeckung: Automatische Analyse
• Wie werden sich CoPs                        von digitalen sozialen Netzwerken
  entwickeln?                                 mit Hilfe der Mustersprache

Klamma, Spaniol, Denev: PALADIN: A Pattern Based Approach to Knowledge Discovery
in Digital Social Networks, 2006                                   © www.role-project.eu
Mustersprache für PALADIN:
     Beispiel Troll
Troll Muster: Ein Troll ist ein Mitglied, dass nur in Threads antwortet, die es
   selbst gestartet hat.
Störung:
   (EXISTS [medium | medium.affordance = threadArtefact]) &
   (EXISTS [troll |(EXISTS [thread | (thread.author = troll) &
   (COUNT [message | (message.author = troll) & (message.posted = thread)]) > minPosts])
   & (~EXISTS[ thread1, message1| (thread1.author1 != troll) & (message1.author = troll &
   message1.posted = thread1 ]))])])
Kraft: medium; troll; network; member; thread; message; url
Kraftrelation: neighbour(troll, member); own thread(troll, thread)
Lösung: Diskussionen, die von Trolls gestartet werden, brauchen nicht
   beachtet werden
Erklärung: Der Troll braucht Aufmerksamkeit, um seine Aktivität
   durchzuführen. Ohne Aufmerksamkeit, wird er weitere Aktionen
   unterlassen.
Verwandte Muster: Spammer


                                                                             © www.role-project.eu
Algorithmus zur automatischen
         Musteranalyse
Muster                                     1. Muster-      Mustervorlage
    Störung                                parameter            Störung
                 Variablen
                                                                 Variablen               Musterparameter

Musterinstanz                                  4a. Ändere                                     2. Instanziiere
  Störung                                      Musterparameter                                Störungen
                                                                Digitales Soziales Netzwerk
                                               4b. Wende
     Variablen           Musterparameter
                                               Lösungs

                                               -muster an Mustervorlageninstanzen

  Kräfte                Kraftbeziehungen
                                                           Störungsinstanzen

 Beschreibung             Lösung
                                                            Variablen                  Musterparameter

    Begründung
                                                                             Legende
                   Abhängigkeiten               3. Werte                                  Muster
                                                Störungen aus                             Definierte Musterkomponente

                                                                                          Laufzeitmusterkomponente
                                                                                          Instanziierte Musterkomponente
     Beziehungsmuster                                                                        Beziehung zwischen Komponenten
                                                                                            Aktivität




                                                                                                    © www.role-project.eu
PALADIN Fallstudie
10 Muster in 119 Netzwerken mit
17359 Mitgliedern und 215 345 emails
Muster               Auftauchen   Bemerkungen
Ausbruch                  22      Das Muster findet Themen, die eine gewisse Zeit ein erhöhtes Interesse
                                  beanspruchen
Keiner antwortet          61      Das Muster taucht in kleinen Netzwerken auf. Niemand antwortet auf eine
                                  Anfrage.
Troll                     2       Das Troll Muster taucht selten in kulturwissenschaftlichen Communities
                                  aus. Achtung: Wahre Negative kommen vor.
Spammer                   86      Oft auftauchendes Muster in Diskussionsgruppen. Achtung: Wahre
                                  Negative kommen vor.
Anführer                  37      Dieses Muster kommt in Netzwerken mit klaren Zentraliäten vor.
Kein Anführer             40      Taucht in großen Netzwerken mit Mitgliedern in verschiedenen Clustern
                                  vor.
Strukturelles Loch        67      Taucht für Mitglieder mit nur einem Kontakt auf.
Unabhängige               13      Taucht in großen Netzwerken auf, wo viele nicht verbundene Teilnetzwerke
Diskussion                        existieren.



                                                                                          © www.role-project.eu
Messen:
            Die ATLAS Media Base
 • Sammlung medialer Artefakte
   mit parametrisierbaren PERL
   Skripten
     –   Mailinglisten
     –   Newsletter
     –   Webseiten
     –   RSS Feeds
     –   Blogs
 • Datenbankunterstützung durch
   IBM DB2, eXist, Oracle, ...
 • Web Interface auf Plone/Zope
   Basis, LAS, ...
 • Visualisierungsstrategien
     – Tree Maps
     – Cross-media Graphen

Klamma, Petrushyna: The Troll under the Bridge: Data Management for
Large Web Science Mediabases, 2008                                    © www.role-project.eu
ROLE Transitionen
Testbeds definieren die
  Reichweite von ROLE                                                      From academic to
                                            From formal
    Reiche Kontexte mit                                       RWTH        professional learning
    signifikanter Wirkung                    to informal
    Große Anzahl von Lernenden                 learning
    Schwerpunkt auf Transitionen
                                              OLrn                                FESTO
•   Festo Lernzentrum

•   RWTH Aachen                                             transitions
                                     From un-
                                                                                   From a position
                                   employment
•   BILD: British Institute for                                                     to positions or
    Learning & Development        or a job to jobs
                                                                                    accreditations
                                                     SJTU                  BILD
•   OLrn: OpenLearn der
    Open University UK                                          From
                                                              individual
•   SJTU: Jiao Tong Universität                               to shared
                                                            competences

                                                                                   © www.role-project.eu
ROLE Roll-out Prozess
Hohe Verfügbarkeit &                   Design
   Skalierbarkeit der ROLE
   Lösungen durch Open Source               Scenarios                Tryout
   Entwicklungsprozesse und viele                            Specs
   Tests unter realen Bedingungen      Learners
Participatory Design & Darwinismus                      Scientists
                                             RWTH
Progressiv & Iterativ                                                Components
• Verfeinerung der Anforderungen     OLrn                FESTO
   und Spezifikationen                                       Developers           Externa-
• Definition und Validierung der                                                  lisation
   ROLE PLE Dienstbündel              All                  BILD
• Design und Implementierung         World                            Standards
   der the ROLE Evaluierungs-
   methoden                                       SJTU      Educators
• Design wird unterstützt durch
   soziale Netzwerkanalyse und                Providers
   Mining von Lerndaten
                                                                            Freeing
                                      Evaluation methodologies


                                                                         © www.role-project.eu
Zusammenfassung und
Ausblick
• ROLE FOKUS
  – Offene und intelligente Lernumgebungen
  – Transitionen als Prüfstein von Interoperabilität und
    Langlebigkeit
  – Open Source Entwicklungsprozess
• ROLE Beiträge
  – neue Ideen & Geschäftsmodelle (z.B. ROLE
    Widgetstore)
  – Infrastrukturen & Schnittstellen (z. B.
    ROLE Cloud)
  – Vorkonfigurierte PLE als Dienstbündel

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Offene Lernumgebungen - Chancen, Herausforderung, Grenzen

  • 1. Offene Lernumgebungen – Chancen, Herausforderungen, Grenzen AK E-Learning, Berlin, September 15, 2009 Ralf Klamma Informatik 5 RWTH Aachen © www.role-project.eu
  • 2. Internet Informationssysteme Organisational Memories (XML, HTML, Communities of XTM) Regeln/ Practice Geschäftsprozesse Social Software (XML, HTTP, Semantic RSS) Web (XML, RDF, Ontologien) Groupware / Meta Workflows E-Learning (XML, (XML, LOM, XML-RPC) Daten BPEL) Multimedia Web (XML, VRML, Services DC, MPEG) (XML, WSDL, Digitale Medien- SOAP,UDDI) technologie Jarke, Klamma: Metadata and Cooperative Knowledge Management, CAiSE 2002 © www.role-project.eu
  • 3. Überblick • Schwächen heutiger Lernumgebungen • Die ROLE Cloud – Eine Infrastruktur für offene Lernumgebungen – Selbstbeobachtungs- werkzeuge für lernende Communities • Zusammenfassung und Ausblick © www.role-project.eu
  • 4. Schwächen von Lernumgebungen • „Klebrige“ Metadaten • Interoperabilität nur über Unzureichende APIs (Mash-ups) Entwickelt von operationale Experten für Unterstützung • Semantisierung Experten unzureichend Lernumgebungen • „Abstimmung mit den nicht offen und Füßen“ nicht reflektiv Keine reflexive • Soziale Normen Unterstützung undefiniert • Konstitutiver Beitrag der Medien unverstanden © www.role-project.eu
  • 5. Lernumgebungen und Communities: The Long Tail & Fragmentierung IN Kontinent Zentraler Kern OUT Kontinent Röhren Anderson: The Long Tail: Why the Future of Auswüchse Inseln Business is Selling Less of More, 2006 Barabasi: Linked – The New Science of Networks, 2002 • Potenzgesetze Das Web ist ein (Pareto-Verteilung etc.) • 95 % der Benutzer werden im skalenfreies, Long Tail erfasst (Communities) fragmentiertes Netzwerk • Zusammenarbeit basiert auf Vertrauen und Leidenschaft © www.role-project.eu
  • 6. Communities of practice Analyse von CoP Spuren auf dem Web Community of practice (CoP) als Gestaltung von Basiskonzept für die Lernumgebungen die Konzeption von für CoP Lernumgebungen Communities of practice sind Gruppen von Menschen die ein gemeinsames Interesse oder eine Leidenschaft teilen und die miteinander interagieren, um zu lernen es besser Wenger: zu machen Communities of Practice: Learning, Meaning and Identity, 1998 © www.role-project.eu
  • 7. Zentrale Fragestellungen • Operationale Unterstützung – Können CoPs komplexe Lernumgebungskonfigurationen verwalten? – Können CoPs Metadaten über Standard-Grenzen hinweg nutzen? – Können CoPs technische Metadaten und semantische Web 2.0 Metadaten zu neuen semantischen Diensten verbinden? – Wie sehen standardisierte Web Services und Protokolle für Lernumgebungen aus? – Wie sehen adaptive, mobile web-basierte Schnittstellen aus? • Reflexive Unterstützung (Sociability) – Können CoPs fortlaufend Anforderungen ermitteln und umsetzen? Wie viel Informatik-Unterstützung ist notwendig? – Können CoPs sinnvolles soziales Interagieren erlernen und Störungen produktiv nutzen? – Wie erfassen CoPs ihre komplexen medialen Spuren und wie gehen sie damit um? – Können CoPs ihre Handlungsfähigkeit (Lernen, Forschen, Arbeiten) im Web 2.0 erhalten oder sogar steigern? © www.role-project.eu
  • 8. Reflexive Informationssystemarchitektur Community Agent- Self-Modeling Actor- Network oriented Theory RE Community Partici- Com- Self-Observation Game Social Network patory munity IS Theory Analysis Design Design Community Information Systems Communities of Practice Mediennetzwerke Jarke, Klamma: Social Software und Reflektive Informationssysteme, 2006 © www.role-project.eu
  • 9. Cross-Mediale Transkriptionstheorie Transkript Cross-Mediale Transkription Prä-“texte“ Verstehen und Kritisieren  Strategien der Transkriptivität  Sammlungen multimedialer Materialien werden in anderen Medien restrukturiert  Gestaltung ist inhärent medien- and adressatenspezifisch  Strategien der Adressierung  Frei gestaltete digitale Medien fördern die Globalisierung von Adressenräumen  Personalisierung und adaptive Strategien sind erfolgskritisch  Strategien der Lokalisierung  Reorganisation der lokalen Praxen wird durch neue Medien stimuliert  Notwendigkeit der expliziten Modellierung der Praxis Jäger, Jarke, Klamma, Spaniol: Transkriptivität: Operative Medientheorien als Grundlage von Informationssystemen für die Kulturwissenschaften, 2008 © www.role-project.eu
  • 10. Der babylonische Talmud: Ein sehr alter Hypertext • Rolle/Buch/Druck • Schulen (Jeshiwot) • Autoritäre Wissensquelle • Dialogische Enzyklopädie • Struktur komplexer Texte • Vernetztes Wissen Transkribieren? Adressieren? Lokalieren? Hollender, Klamma, Börner-Klein,, Jarke: A Comprehensive Study Environment for a Talmudic Tractate, 2001 © www.role-project.eu
  • 12. Kollaboratives Filmwissenschaftliches Forschen • Videorekorder als Arbeitsgerät • Lange Filmsichtungen • Offene Repositories • Fluide Ontologien für flexible Kooperations- modelle Semantisches Multimedia? www.multimedia-metadata.info: MPEG-7 & MPEG-21 Community Klamma, Spaniol, Jarke: MECCA: Multimedia capturing of collaborative scientific discourses about movies, 2005 © www.role-project.eu
  • 13. MECCA: Exploratives Forschen & Lernen © www.role-project.eu
  • 14. Arbeiten und Forschen in lokalen und globalen CoPs • Mehr als 20 Jahre Bürgerkrieg • Zerstreute und zerstörte Archive • Intergenerationales Arbeiten und Forschen • Bedürfnis nach lokaler und internationaler Zusammenarbeit • Vertrauen und Schutz notwendig • Infrastrukturen angepasst für Entwicklungsländer Communities im Web 2.0? Klamma, Toubekis, Renzel, Cao, Jarke, Jansen: Virtual Campfire – Cultural Heritage Management based on Multimedia Web Services, 2009 © www.role-project.eu
  • 15. ACIS: Das kulturelle Erbe Afghanistans Benutzer Verfolgen Profile des Nutzer- Präsentation UNESCO verhaltens Kulturgüter- verwaltung Verstreute CoP login Aufbereiten in CoP Eingabe RWTH Map Aachen Archiv Forschung & Lehre: Architekten, Forschen Informatiker in CoP Korrektur vor Ort Informationen über Denkmäler Media ICOMOS Junge Denkmal- Schutz des schützer, Kulturerbes Kuratoren Suche Diskussion in CoP © www.role-project.eu
  • 16. Responsive Open Learning Environments R.Klamma, RWTH Aachen 16 © www.role-project.eu
  • 17. ROLE Partner 1. Fraunhofer FIT DE 2. RWTH Aachen University DE 3. Technical University of Graz AT 4. Katholieke Universiteit Leuven BE 5. University of Koblenz DE 6. Uppsala University SE 7. École Polytechnique Fédérale de Lausanne CH 8. University of Leicester UK 9. Open University UK 10. Vienna University of Economics & Business Administration AT 11. Festo Lernzentrum Saar GmbH DE 12. imc AG DE 13. British Institute for Learning and Development UK 14. Shanghai Jiao Tong University, China 15. Zentrum für Soziale Innovation AT 16. U&I Learning BE R.Klamma, RWTH Aachen 17 © www.role-project.eu
  • 18. Ziele und Anforderungen Benutzer-getriebene Aggregation und Kontrolle intelligenter und offener Lernumgebungen Pädagogische Anforderungen Organisatorische Technische Anforderungen 1) Benutzer-getriebene Lernprozesse Anforderungen 1) Einfluss der TEL 1) Infrastrukturen und Modernisierung auf die 2) Transition zwischen formalem Schnittstellen Organisation und informellem Lernen 2) Interoperabilität und Agilität 2) Paradigma der Bedürfnisse 3) Balance von Methoden der der Lernenden Führung und Selbstorganisation 3) Standards des Lernenden 4) Multimedia & Mobilität 3) Cross-organisationale Infrastrukturen 4) Durchgehendes psycho- 5) Implementierung realer pädagogisches Rahmenwerk Lernumgebungen 5) Großflächige Felduntersuchungen Ziele: Durchbrüche bei der Benutzerzufriedenheit und Kompetenzerwerb vermögen © www.role-project.eu
  • 19. Intelligente Mash-ups ROLE Intelligente Vermittlung, Empfehlungen Mash-up innerhalb des ROLE Interoperabilitätsrahmenwerks Dienste (GUI mash-up + mash-up von Diensten + mash-up von Lerndesigns) Kompe- Manage- Aktivitäten Präferenzen Tests Resourcen tenzen ment Mash-up Action- Regeln Personal Competency Planned Learning outcome- Content learning profile driven Learning progress und tool rules style rules rules outcomes milestones bindings Prinzipien Tool and Time and Rules to Learning Peer learner cost fulfill Service progress educator interaction constraints Compliance rules driven rules given rules patterns /preferences Tests Offene API to Content Schnittstellen zu API to User and Skill Profiles in OpenID, LMS etc. API to Test Repositories, LMS, LCMS, Metadaten, Systems Soc. Networks Diensten, Inhalten, … © www.role-project.eu
  • 20. Architektur & Infrastruktur (Widget & Gadgets) ROLE Cloud & Widgetstore Data & Services Testbeds ROLE Services Corporate Wrapping & Mediation: RSS, JSON, REST, WSDL, … Semantic Competency Community Mash-up Services Services Services … Services LMS Connectors: HTTP, SOAP, REST, WSDL, … Web 2.0 Courses Multimedia Multimedia Learning Repository Repository Repositories Semantic ROLE Interoperability Framework Search Loose Model Driven Web 2.0 Social Metadata Federation Basic Support Recommendation E-Portfolios Ontologies Semantic Mash-up Adaptation Mash-ups 3rd Party Engine Engine Engine Services MyROLE Models (Grapple, ..) Attention OpenID Trusted Access Session Metadata Manager Manager Management RSS ROLE Community Manager Blogs Wikis Invoking services Data flows © www.role-project.eu
  • 21. Dienste einer Lernumgebung © www.role-project.eu
  • 22. Zentrale Fragestellungen • Operationale Unterstützung – Können CoPs komplexe Lernumgebungskonfigurationen verwalten? – Können CoPs Metadaten über Standard-Grenzen hinweg nutzen? – Können CoPs technische Metadaten und semantische Web 2.0 Metadaten zu neuen semantischen Diensten verbinden? – Wie sehen standardisierte Web Services und Protokolle für Lernumgebungen aus? – Wie sehen adaptive, mobile web-basierte Schnittstellen aus? • Reflexive Unterstützung – Können CoPs fortlaufend Anforderungen ermitteln und umsetzen? Wie viel Informatik-Unterstützung ist notwendig? – Können CoPs sinnvolles soziales Interagieren erlernen und Störungen produktiv nutzen? – Wie erfassen CoPs ihre komplexen medialen Spuren und wie gehen sie damit um? – Können CoPs ihre Handlungsfähigkeit (Lernen, Forschen, Arbeiten) im Web 2.0 erhalten oder sogar steigern? © www.role-project.eu
  • 23. Lösungsidee für Reflexion: Cross-Mediale Soziale Netzwerkanalyse • Interdisziplinäres multidimensionales Modell digitaler Netzwerke – Soziale Netzwerkanalyse (SNA) definiert Maße für soziale Beziehungen – Aktor-Netzwerk Theorie (ANT) verknüpft menschliche und mediale Agenten – I* Rahmenwerk definiert strategische Ziele und Abhängigkeiten – Transkriptionstheorie bringt Cross-Medialität ein Lernumgebungen Mediale Netzwerk der Artefakte Wiki, Blog, Podcast, IM, Chat, Email, Newsgroup, Chat … Netzwerke Microcontent, Blog entry, Message, Burst, Thread, Comment, Conversation, Feedback (Rating) i*-Abhängigkeiten (Strukturell, Cross-medial) Netzwerk der Mitglieder Mitglieder (Soziale Netzwerk Analyse) Communities of practice © www.role-project.eu
  • 24. AERCS Fallstudie • Digital Bibliotheken (Informatik): - DBLP, ACM DL, IEEE Explorer, CiteSeerX, etc. - Digitale Medien für die Bewahrung wissenschaftlichen Wissens - Publikationen - Veranstaltungen VLDB community in 1990 (DBLP) - Entwicklung der Forschungsgebiete • Herausforderungen: - Datenmanagement - Dateninteroperabilität und Qualität - Methoden und Werkzeuge für die Reflektion - Visuelle Analyse VLDB community in 2006 (DBLP) © www.role-project.eu
  • 25. Grundlagen und Methoden • Soziale Netzwerkanalyse (SNA) - Soziale Netzwerke von Forschern (Akteure) - Community detection - Dynamische Analyse - Visualisierung - Akteur-Netzwerk Theorie [Latour 1999] - Keine Unterscheidung zwischen sozialen und technischen Entitäten - Cross-mediale Akteure: Mitglied, Medium, Artifakt • Recommendation techniques [Adomavicius and Tuzhilin 2005] - Collaborative Filtering (CF) [Breese et al. 1998 ] - Memory-based algorithms: computation of similarity (Cosine, Pearson correlation); top K nearest neighbors approach - Model-based algorithms: Bayesian network [Breese1998] ; Clustering [Ungar1998] ; Rule-based [Sarwar2000] - Content-based recommendation [Sarwar et al. 2001] - Hybrid approaches [Burke 2002] © www.role-project.eu
  • 26. Collaborative Filtering (CF) für Empfehlungen von Veranstaltungen • Forscher als Benutzer Researchers • Konferenzen als Items • Teilnahmehistorie der Forscher als Benutzerbewertung (binary ratings) bzgl. items Partici- • Methode: k nearest neighbors pation history (kNN) • Empfehlung der top N Konferenzen für anvisierten Forscher • Implementiert als Weblösung Academic events http://bosch.informatik.rwth-aachen.de:5080/AERCS/ Klamma, Cao, Pham: You never walk alone – Recommending Academic Events based on SNA, 2009 © www.role-project.eu
  • 27. CF Empfehlungen von Veranstaltungen: Algorithmus Input: set of events E = (e1 , e2 ,..., eN ) ; set of researchers U = (u1 , u 2 ,..., u M ) Output: top N recommended events to target researcher ut  Building the model: Constructing the participation matrix P( M × N ) - Rows: researchers - Columns: academic events  Computing similarities: the cosine similarity   ∑ N x• y Px ,e Py ,e sim( x, y ) = cos(α ) =   = e =1 x × y ∑e=1 Px2,e ∑ N N e =1 Py2,e   where x , y : rows in P (researchers in P) α : angle between x, y    Generating recommendations: 1 where Rc ,e : rank value for event e of Rc ,e = ∑ Rd ,e researcher c based on set C of k nearest L d∈C researchers © www.role-project.eu
  • 28. Clustering Approach [Ungar1998, Anglade2007, Harper2007] Researchers Clusters of researchers Partici- Partici- pation pation history history Academic events Clusters of events Memory-based approach Model-based approach © www.role-project.eu
  • 29. Anforderungen • Netzwerke von Forschern Clusters of researchers - Co-Authorenschaftsnetzwerk - Zitationsnetzwerk - Konferenzteilnahmenetzwerk • Ziele Partici- - Finde Cluster von Forschern, pation die eine gemeinsames history Teilnahmeverhalten besitzen - Finde Cluster von Konferenzreihen, die ähnliche Teilnehmer haben - Untersuche Vorhersagemaße für Cluster-Strukturen Clusters of events - Integration mit CF © www.role-project.eu
  • 30. Community Detection • Teile ein Netzwerk in Untermenge von Knoten mit gemeinsamen Pfaden • Techniken: - Graph partitioning [Kumar 1998, Brandes2003] - Hub-based [Costa2004] - Hierarchical clustering [Newman2002, Clauset2004] - Sukzessives Herausbilden oder Herausbrechen zu einer Hierarchie von Clustern - Dendrogramme als Resultat Q =∑i =1 (eii − ai2 ) q  Cluster Qualitätsmaß Modularität wobei ai = ∑ j =1 e ji q q: Anzahl der Cluster, eii: Bruchteil der Verbindungen innerhalb des Clusters, ai: Bruchteil der Verbindungen zu Knoten im Cluster i © www.role-project.eu
  • 31. Experimentelle Analyse: Clustering • Datasatz: DBLP y-Achse: Anzahl der Cluster x-Achse: Cluster-Größe • Datenextraktion: - Co-Autoren von Konferenzbeiträgen bis 2005 - 10,197 Konferenzen in 2485 Reihen - Ungewichtetes Co-Autoren- netzwerk: - 228,288 Autoren - 773,661 Verbindungen • Clustering Algorithmus [Clauset2004]: - Limitierte Clustergröße: 500 Knoten - Resultat: 5580 cluster, 2 to 497 Knoten - Erreichte Modularität Q = 0.765471 Power Law Verteilung © www.role-project.eu
  • 32. Experimentelle Analyse: Evaluierung der Cluster • Übereinstimmung von Forschern mit y-Achse: Anzahl der gut- klassifizierten Forscher Veranstaltungen der Community: x-Achse: Cluster-Größe cosine similarity • Gut-klassifizierte Forscher: 1 s (r , Cr ) = ' ∑ s (r , c) C c∈C ' - s: cosine similarity - Cr: Cluster von Forscher r - C‘: Menge der Cluster des Menge von Veranstaltungen überlappt mit der Veranstaltungsliste von Forscher r  Resultat: - 70% der Forscher sind gut klassifiziert - Verschieden verteilt in Bezug auf die Größe der Community © www.role-project.eu
  • 33. Vereinfachtes Metamodell für die ANT nach Latour Eigenschaft hat Aktor isA Medium Artefakt Dienst Mitglied Netzwerk isA speichert erzeugt betroffen_von gehört_zu stellt_dar verbraucht führt_aus bewertet Browse Suche Retrieval … Match Klamma, Spaniol, Cao, Jarke: Pattern-Based Cross Media Social Network Analysis for Technology Enhanced Learning in Europe, 2006 © www.role-project.eu
  • 34. Modellierung von Communities in i* Petrushyna, Klamma: No Guru, No Teacher, No Method: Self-Oberservation and Self-Modelling of E-Learning Communities, 2008 © www.role-project.eu
  • 35. Modellierung von Abhängigkeiten in i* Koordinator Koordination Broker isA isA Gatekeeper Artefakt isA Mitglied isA Hub URL Legende Aktor Netzwerk Ressource Kommunikation Aufgabe © www.role-project.eu
  • 36. Störungen in Cross-medialen Sozialen Netzwerken • Was ist eine Störung? – Wahrnehmung einer Inkompatibilität zwischen den modellierten Zielen und Abhängigkeiten und dem aktuellen Verhalten einer Person, einer Organisation, eines Netzwerks … • Störungen sind Ausgangspunkt von Lernprozessen – Sie stören, verhindern … aber sie erzeugen auch Reflektion • Störungen sind schwierig zu entdecken oder vorherzusagen © www.role-project.eu
  • 37. PALADIN: Muster-Basierte Analyse von Agency in Social Software Agency: “Entwicklung der CoP Kompetenz im Fall von Störungen im digitalen Netzwerk” • Analyse von “Agency & • Abstraktion: Muster als Patienthood” Phänomenen in generalisierte wiederholbare Lösung Social Software für immer wieder auftretende • Was sind die Auswirkungen Störungen meiner Handlungen auf die • Basis: Mustersprache behebt CoP? Probleme bei der Beschreibung und • Was sind die Auswirkungen der Entdeckung von Mustern für Laien Handlungen der CoP auf mich? • Berechnung: Maschinen-lesbare • Welchen Einfluss haben Medien Beschreibung der XML-basierten auf meine Handlungen? Mustersprache für • Was hätte in der CoP stattfinden multidimensionale Störungen sollen? • Entdeckung: Automatische Analyse • Wie werden sich CoPs von digitalen sozialen Netzwerken entwickeln? mit Hilfe der Mustersprache Klamma, Spaniol, Denev: PALADIN: A Pattern Based Approach to Knowledge Discovery in Digital Social Networks, 2006 © www.role-project.eu
  • 38. Mustersprache für PALADIN: Beispiel Troll Troll Muster: Ein Troll ist ein Mitglied, dass nur in Threads antwortet, die es selbst gestartet hat. Störung: (EXISTS [medium | medium.affordance = threadArtefact]) & (EXISTS [troll |(EXISTS [thread | (thread.author = troll) & (COUNT [message | (message.author = troll) & (message.posted = thread)]) > minPosts]) & (~EXISTS[ thread1, message1| (thread1.author1 != troll) & (message1.author = troll & message1.posted = thread1 ]))])]) Kraft: medium; troll; network; member; thread; message; url Kraftrelation: neighbour(troll, member); own thread(troll, thread) Lösung: Diskussionen, die von Trolls gestartet werden, brauchen nicht beachtet werden Erklärung: Der Troll braucht Aufmerksamkeit, um seine Aktivität durchzuführen. Ohne Aufmerksamkeit, wird er weitere Aktionen unterlassen. Verwandte Muster: Spammer © www.role-project.eu
  • 39. Algorithmus zur automatischen Musteranalyse Muster 1. Muster- Mustervorlage Störung parameter Störung Variablen Variablen Musterparameter Musterinstanz 4a. Ändere 2. Instanziiere Störung Musterparameter Störungen Digitales Soziales Netzwerk 4b. Wende Variablen Musterparameter Lösungs -muster an Mustervorlageninstanzen Kräfte Kraftbeziehungen Störungsinstanzen Beschreibung Lösung Variablen Musterparameter Begründung Legende Abhängigkeiten 3. Werte Muster Störungen aus Definierte Musterkomponente Laufzeitmusterkomponente Instanziierte Musterkomponente Beziehungsmuster Beziehung zwischen Komponenten Aktivität © www.role-project.eu
  • 40. PALADIN Fallstudie 10 Muster in 119 Netzwerken mit 17359 Mitgliedern und 215 345 emails Muster Auftauchen Bemerkungen Ausbruch 22 Das Muster findet Themen, die eine gewisse Zeit ein erhöhtes Interesse beanspruchen Keiner antwortet 61 Das Muster taucht in kleinen Netzwerken auf. Niemand antwortet auf eine Anfrage. Troll 2 Das Troll Muster taucht selten in kulturwissenschaftlichen Communities aus. Achtung: Wahre Negative kommen vor. Spammer 86 Oft auftauchendes Muster in Diskussionsgruppen. Achtung: Wahre Negative kommen vor. Anführer 37 Dieses Muster kommt in Netzwerken mit klaren Zentraliäten vor. Kein Anführer 40 Taucht in großen Netzwerken mit Mitgliedern in verschiedenen Clustern vor. Strukturelles Loch 67 Taucht für Mitglieder mit nur einem Kontakt auf. Unabhängige 13 Taucht in großen Netzwerken auf, wo viele nicht verbundene Teilnetzwerke Diskussion existieren. © www.role-project.eu
  • 41. Messen: Die ATLAS Media Base • Sammlung medialer Artefakte mit parametrisierbaren PERL Skripten – Mailinglisten – Newsletter – Webseiten – RSS Feeds – Blogs • Datenbankunterstützung durch IBM DB2, eXist, Oracle, ... • Web Interface auf Plone/Zope Basis, LAS, ... • Visualisierungsstrategien – Tree Maps – Cross-media Graphen Klamma, Petrushyna: The Troll under the Bridge: Data Management for Large Web Science Mediabases, 2008 © www.role-project.eu
  • 42. ROLE Transitionen Testbeds definieren die Reichweite von ROLE From academic to From formal Reiche Kontexte mit RWTH professional learning signifikanter Wirkung to informal Große Anzahl von Lernenden learning Schwerpunkt auf Transitionen OLrn FESTO • Festo Lernzentrum • RWTH Aachen transitions From un- From a position employment • BILD: British Institute for to positions or Learning & Development or a job to jobs accreditations SJTU BILD • OLrn: OpenLearn der Open University UK From individual • SJTU: Jiao Tong Universität to shared competences © www.role-project.eu
  • 43. ROLE Roll-out Prozess Hohe Verfügbarkeit & Design Skalierbarkeit der ROLE Lösungen durch Open Source Scenarios Tryout Entwicklungsprozesse und viele Specs Tests unter realen Bedingungen Learners Participatory Design & Darwinismus Scientists RWTH Progressiv & Iterativ Components • Verfeinerung der Anforderungen OLrn FESTO und Spezifikationen Developers Externa- • Definition und Validierung der lisation ROLE PLE Dienstbündel All BILD • Design und Implementierung World Standards der the ROLE Evaluierungs- methoden SJTU Educators • Design wird unterstützt durch soziale Netzwerkanalyse und Providers Mining von Lerndaten Freeing Evaluation methodologies © www.role-project.eu
  • 44. Zusammenfassung und Ausblick • ROLE FOKUS – Offene und intelligente Lernumgebungen – Transitionen als Prüfstein von Interoperabilität und Langlebigkeit – Open Source Entwicklungsprozess • ROLE Beiträge – neue Ideen & Geschäftsmodelle (z.B. ROLE Widgetstore) – Infrastrukturen & Schnittstellen (z. B. ROLE Cloud) – Vorkonfigurierte PLE als Dienstbündel © www.role-project.eu
  • 45. Join us! • http://www.role-project.eu/ • LinkedIn http://www.linkedin.com/groupInvitation ?gid=1590487 © www.role-project.eu