Usuario:Sergiojparra/Taller

Resumen texto: Las aulas inteligentes para la educación a distancia y su adopción a la Arquitectura Múltiple (Davar Pishva, 2008)

1. INTRODUCCIÓN ARQUITECTURA AULA MÚLTIPLE

Mediante el uso apropiado de aulas inteligentes, es posible compartir recursos intelectuales, disponibles en un solo lugar, con muchos otros lugares. En vista de esto, los autores creen que las aulas inteligentes y las aplicaciones de Internet para la educación van a revolucionar nuestra forma de escolarización de una manera similar que las tecnologías como el teléfono, la radio o televisores transformaron radicalmente nuestras formas de comunicación. Las aulas inteligentes se integran de reconocimiento de voz, visión por ordenador y otras tecnologías, referido colectivamente como agentes inteligentes, para proporcionar una experiencia de tele-educación similar a una experiencia tradicional en el aula. “Smart Aula” se inspiró en la investigación sobre "Espacio inteligente" en el NIST [2]. Espacios inteligentes son ambientes de trabajo con ordenadores integrados, dispositivos de información y sensores multimodales que permiten a las personas para llevar a cabo tareas de manera eficiente al ofrecer niveles sin precedentes de acceso a información y asistencia de computadoras [3]. Reseachers de la Universidad de Tsinghua desarrollaron un software llamado “SameView”, que fue diseñado originalmente para apoyar las discusiones en tiempo real entre los diseñadores a través de Internet [4], se convirtieron en una especie de referencia para la creación de sistemas de educación a distancia. Por otra parte, el grupo de la Universidad extendió interfaz de usuario del software “SameView” en un espacio 3D para un ambiente de clase aumentada.

1. La arquitectura de aula única

Las disposiciones incluyen una gran variedad de equipos, incluyendo los sistemas de reproducción multimedia, proyectores, pantallas de gran tamaño de vídeo, ordenadores, etc. permitiendo a los estudiantes a escuchar la conferencia en curso, sin ningún obstáculo mientras que tener acceso a la información de apoyo que incluye material de lectura pasado en las puntas de los dedos. Todos los salones modernos [10] en la mayoría de las instalaciones educativas actuales encajan en esta arquitectura.

2. La arquitectura del aula dispersa

En este escenario, los estudiantes están geográficamente separados y no se requiere que cada estudiante tenga un personal mejorada; asegurar en todo el sistema de seguridad; y proporcionar accesibilidad a pasado computadora. El profesor y los estudiantes se conectan a través de Internet o redes dedicadas y se forma un aula virtual usando herramientas / visuales y audio sincronizado asíncronos acceso a la información que están disponibles en el equipo de los participantes. A diferencia de la arquitectura única clase, esta configuración permite a los estudiantes a estudiar desde una distancia remota sin tener la necesidad de estar físicamente presente en el aula. En consecuencia, se abre una nueva ventana para la educación y permite a los estudiantes a estudiar desde sus lugares de trabajo o casas al tiempo que les asisten a su personal, familiar o laborales responsabilidades

3. Punto a punto, la arquitectura de dos aulas

Esta arquitectura armoniza las características de las dos arquitecturas anteriores para producir un modelo de aula inteligente factible para la realización de la educación de alta calidad para los dos grupos de estudiantes que se encuentran geográficamente separados [13]. La arquitectura conecta esencialmente dos aulas físicas separadas geográficamente, con el maestro se encuentra en el aula local. Además de los aparatos electrónicos mencionados anteriormente, la arquitectura de dos aulas también utiliza recursos sofisticados, como los medios de comunicación-tableros, de alta velocidad enlaces dedicados de alta calidad de tele-presencia, etc., que no están al alcance de los participantes individuales en una inteligente dispersa esquema de aula.

4. La arquitectura múltiple aula

Esta arquitectura es una forma emergente de aulas inteligentes que los intentos de ampliar el modelo de dos aulas, preservando la calidad de la liberación y la asequibilidad de los recursos mediante la interconexión de grupos de estudiantes a una clase local a través de enlaces de alta velocidad. arquitectura aula múltiple es una solución prometedora para realizar una instalación educativa de alta calidad sobre el mundo y varios intentos se han hecho para poner en práctica este escenario. Sin embargo, a causa de los retos inherentes no triviales, como la transmisión de ancho de banda efectivo de la información, la capacidad docente, la interacción de clase, la tele-presencia, etc., su despliegue práctico, especialmente a través de Internet comercial, ha sido bastante difícil.

2. OBJETIVOS MÚLTIPLES DEL AULA INTELIGENTE

• Permitir a los maestros en la distancia ser tan eficaces como los que enseñan en aulas locales.
• Proporcionar a los alumnos una experiencia de participación clase local mejorada.
• Asegurar la seguridad en todo el sistema.
• Proporcionar accesibilidad a contenidos pasados.

En la consecución de estos objetivos, las tecnologías adoptadas deben facilitar múltiples modalidades naturales para la enseñanza, el aprendizaje y la clase interacciones. Además, estos deben estar acompañados por contenidos / velocidad de sincronismo garantizados, fiables y de alta asíncronos. Los siguientes pueden ser considerados como las tecnologías más importantes del estado de la técnica que se pueden utilizar para la aplicación de ambas aulas inteligentes actuales y futuras.

3. TECNOLOGÍAS ADOPTADAS

1) Detección: cámara inteligente

Las tecnologías de detección incluyen la captura de información vital en el aula para darse cuenta de la telepresencia, la interacción y la entrega de la calidad de los contenidos de clase. Sistemáticamente dispuestos conjuntos de cámaras de vídeo y micrófonos se utilizan para detectar la información. La calidad de la detección depende del rendimiento de vídeo y dispositivos de audio, cámara de enfoque y el zoom, el posicionamiento del dispositivo adecuado y la conmutación, etc. detección sensible al contexto en aulas inteligentes es un enfoque prometedor para alcanzar el objetivo de la enseñanza y el aprendizaje atento. Algunos métodos de detección importantes sensibles al contexto incluye el seguimiento de intensidad de la señal para la detección del altavoz, el reconocimiento de voz para interpretar la voz en comandos, enfoque automático y zoom automático para enfatizar las imágenes importantes (cámara inteligente), la mirada de seguimiento para predecir las acciones, fusión de sensores para la extracción de datos de comportamiento en el aula. La información de forma inteligente detectada es entonces sujeto a la representación adecuada.

2) Rendering

Las tecnologías utilizadas para representar la información audiovisual desempeñan un papel clave en las aulas inteligentes. Con las tecnologías recientes, el uso de grandes múltiples pantallas de proyección se ha convertido en una alternativa a cada estudiante que tiene una pantalla de computadora de escritorio. Las múltiples pantallas están destinadas para la visualización de los contenidos del curso, los movimientos de los maestros, y una vista completa de los estudiantes en cada clase. Aumento de contenidos de vídeo, como primeros planos de la conferenciante, primeros planos de los estudiantes en el suelo, etc. se muestran con ventanas sobrepuestas en la pantalla. Este enfoque, sin embargo, no es escalable a los casos en los que hay más estudiantes a distancia en el suelo de los que caben en la pantalla de visualización. Métodos de visualización más sofisticados como imágenes en 3D, que hacen que cada imagen como si los estudiantes remotos estaban sentados en una gran sala, están surgiendo.

3) El apoyo presentación

Para la liberación de calidad, los profesores deben ser facilitadas con un ambiente que les permite utilizar modalidades de enseñanza naturales en lugar de limitarse a un ordenador, al exigir el uso de un ratón y un teclado. Con el fin de integrar las modalidades de enseñanza naturales con el sistema, el estado de las tecnologías más avanzadas proporcionan dispositivos que se adaptan a la escritura basada en el lápiz electrónico, que incorpora la mayoría de las funciones de un ratón en una pantalla táctil (Smart Boards), láser Puntero- herramientas basadas interacción (Laser2Cursor), asistentes virtuales del habla-capaz, que realizan a través de acciones de voz en las diapositivas de presentación, de inicio de sesión basado en biométrica etc.

4) Tranmisión

Las aulas inteligentes deben estar apoyadas por una infraestructura de transmisión que utilizan tecnologías adecuadas para asegurar una baja latencia y la máxima utilización del ancho de banda. En otras palabras, se requiere la entrega de datagramas (UDP) para apoyar en tiempo real de audio interactiva experiencia visual y un mecanismo de entrega confiable (TCP) para el intercambio de materiales de conferencias e información de control. Debido a que la mayoría de las tecnologías en el aula inteligentes simplemente han adoptado los productos de videoconferencia comerciales que utilizan paradigmas tradicionales de entrega peer-to-peer confiables / no fiables, duplicado de audio / vídeo corrientes inyectadas a la red inhibe la expansión de aulas inteligentes para el despliegue grupo. Para superar este problema, se dan consideraciones para adoptar tecnologías eficientes de ancho de banda, así como a utilizar los enlaces de transmisión de ancho de banda garantizado como se discutió en la sección IV.

5) Seguridad

La seguridad en las aulas inteligentes se refiere a la prevención del acceso ilegal a una clase en vivo, el acceso posterior a las grabaciones de clase y otros recursos utilizados. Establecimiento de tal seguridad puede venir en tres fases: (a) de autenticación apropiada y control de acceso en la interfaz de usuario; (B) el uso de metodologías de transmisión seguras; y (c) la prevención de almacenamiento permanente de recursos para el aula de los usuarios sin privilegios. Tales medidas van desde garantizar la seguridad física de los algoritmos de cifrado de datos mejorados.

6) El apoyo asíncrono

Mientras que el flujo de información sincronizada permite a los miembros a obtener la sensación de 'estar allí', el éxito de cualquier clase de arquitectura inteligente también depende en gran medida de lo bien que apoya a los participantes sentirse 'más allá de estar allí'. Estos servicios son proporcionados por acceso a la información asíncrona, tales como el acceso basado en la web bajo demanda para grabaciones de sesiones anteriores y otros recursos importantes.