Propuesta arquitectural para la interoperabilidad entre sistemas multiagente y mundos virtuales 3D

El término Web 3D hace referencia a lenguajes de programación, protocolos, formatos de archivos y tecnologías utilizadas para la creación y presentación de universos tridimensionales interactivos a través de Internet. Por medio de interfaces tridimensionales se logra una aproximación a la realidad v...

Full description

Autores:: Bolívar Barón, Holman Diego
González Crespo, Rubén Arístides
Sanjuan Martínez, Oscar

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2013

Institución:: Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB

Repositorio:: Repositorio UNAB

Idioma:: spa

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description	El término Web 3D hace referencia a lenguajes de programación, protocolos, formatos de archivos y tecnologías utilizadas para la creación y presentación de universos tridimensionales interactivos a través de Internet. Por medio de interfaces tridimensionales se logra una aproximación a la realidad virtual, permitiendo la creación de escenarios de simulación, que facilitan la interacción de los seres humanos con ambientes de aprendizaje enriquecidos similares al mundo real. Sin embargo, un entorno grafico llamativo en sí, no garantiza el aprendizaje efectivo, se necesita un seguimiento, evaluación y retroalimentación. Por lo tanto, se propone la integración de entornos tridimensionales con sistemas multi-agentes, que permitan personalizar elproceso de aprendizaje a las necesidades individuales de los estudiantes, organizar y distribuir contenidos de manera eficiente y apoyar reflexiones de los estudiantes sobre su aprendizaje. Diferentes estudios han realizado implementaciones específicas de agentes en mundos virtuales a través de lenguajes de marcas de hipertexto; sin embargo, los modelos propuestos no permiten implementaciones de propósito general. Nuestro modelo dearquitectura integra los comportamientos de los sistemas multi-agente y los mundos virtuales 3D. La validación se realizó a través de una aplicación que integra Java Development Framework Agent desarrollado por Telecom Italia Lab y OpenSimulator.
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Wilson, J., D'cruz, M., Cobb., S., Eastgate, R., “Virtual Reality for Industrial Applications. Oprtunities and Limitations”, Proceedings of Nottingham University Press. Nottingham, 166 págs Hearn, Donald, Baker, Pauline, “Computer Graphics with OpenGL”, publicado por Pearson Education, Indiana University. 895 p John N., Aratow M., Couch J., Evestedt D., Hudson A., Polys N., Puk R., Ray A., Victor K., Wang Q., MedX3D: Standards Enabled Desktop Medical 3D, Studies in Health Technology and Informatics, Volume 132: Medicine Meets Virtual Reality 16, 2012, p. 189 – 194. Messinger, P., Stroulia, E., Lyons, K., Bone, M., Niu, R., Smirnov,K., Perelgut, S., “Virtual worlds: past, present, and future: New directions Proceedings of social computing”, in Decision Support Systems,volumen 47, Issue 3, June 2009, pág., 204–228, ISSN:0167-9236 Bolivar H. Gonzalez R., Sanjuan O., Ontology of a scene based on java 3D architecture, International Journal Of Interactive Multimedia And Artificial Intelligence, v.1 fasc.2, 2009, p.14 –19. P. Hoberman, D. Krum, E. Suma, M. Bolas, Immersive Training Games for Smartphone-Based Head Mounted Displays, Appears In Virtual Reality Workshop, March 2012, pp. 151-152. C. Lorenzo, S. Sánchez, M. Sicilia, Studying The Effectiveness Of Multi-User Immersive Environments For Collaborative Evaluations Task, Computer & Education, Volume 59, Issue 4, December 2012, pp. 1361–1376. R. Garrison, T. Anderson, W. Archer, Critical Inquiry in a TextBased Environment: Computer Conferencing in Higher Education, The Internet and Higher Education, 2000, Volume 2,Issues 2-3, pp. 87-105. C. McLoughlin, Broadening assessment strategies with information technology, in Learning and Teaching with Technology, 2003, chapter 13. A. Kerly, P. Hall, S. Bull, Bringing chatbots into education: Towards natural language negotiation of open learner models, Knowledge-Based Systems, Volume 20, Issue 2, March 2007, Pages 177-185. Yi Shang, Hongchi Shi, and Su-Shing Chen, An intelligent distributed environment for active learning. Journal on Educational Resources in Computing (JERIC). 2001, Volume 1,Issue 2, Article 4. M. Nikraz, B. Caire, G. Bahri,“A methodology for the analysis and design of multi-agent systems using JADE”. Proceedings of International Journal of Computer Systems Science and Engineering. 2006, pp. 40. FIPA. “FIPA Agent Management Specification”. Foundation for Intelligent Physical Agents. 2004. F. Bellifemine, G. Caire, D. Greenwood. “Developing MultiAgent Systems with JADE”. England. Editorial John Wilye & Sons Ltd. 2007. pp. 115. S. Ullrich, H. Prendinger, M. Ishizuka, “MPML3D: Agent Authoring Language for Virtual Worlds”, Advances In Computer Entertaiment Technology, 2008, Tokio, Japón, 2008, p. 21. Y. Arafa, A. Mamdani, “Scripting Embodied Agents Behaviour with CML: Character Markup Language, IIS”, Proceedings of the 8th International Conference on Intelligent User Interfaces, Imperial College Londres, 2003, pages 313-316. M. Carrereto, D. Oyarzum, I. Aizpurua, A. Ortiz,“Animación facial y Corporal de Avatares 3D a Partir de la edición e Interpretación de Lenguaje de Marcas”, Pergamon Press, España, 2005, p. 78. R. Gonzalez-Crespo, S. Rios-Aguilar, R. Ferro-Escobar, N. Torres, "Dynamic, ecological, accessible and 3D Virtual Worldsbased Libraries using OpenSimulator and Sloodle along with mobil location and NFC for checking in", International Journal of Interactive Multimedia and Artificial Intelligence, V. 1, N. 7, 2012, p. 62-69. B. Choi and Y. Baek, Exploring factors of media characteristic influencing flow in learning through virtual worlds, Computers & Education, Volume 57, Issue 4, December 2011, Pages 2382- 2394. Diego Morillo Arroyo, Carlos Delgado Kloos, Maria Blanca Ibañez Espiga, David Pérez Calle, Patricia Santos Rodriguez, Davinia Hernández-Leo, ASSESSMENT IN 3D VIRTUAL WORLDS: QTI IN WONDERLAND, Congreso Iberoamericano de Informática Educativa, 2010 C. Girvan, B. Tangney, T. Savage, “SLurtles: Supporting constructionist learning in Second Life”, in Computers & Education, Volume 61, February 2013, Pages 115-132. M. Okutsu, D. Delaurentis, S. Brophy, J. Lambert, “Teaching an aerospace engineering design course via virtual worlds: A comparative assessment of learning outcomes”, Computers & Education, Volume 60, Issue 1, January 2013, Pages 288- 298. C. Kim, S. Lee, M. Kang, “I became an attractive person in the virtual world: Users' identification with virtual communities and avatars”, Computers in Human Behavior, Volume 28, Issue 5, September 2012, Pages 1663-1669. A. Sarrafzadeh, S. Alexander, F. Dadgostar, C. Fan, A. Bigdeli, “How do you know that I don't understand?” Alook at the future of intelligent tutoring systems, Computers in Human Behavior, Volume 24, Issue 4, July 2008, Pages 1342-1363. M. Klusch, E. Andre, T. Rist,"Interactive Information Agents and Interfaces", In Robert W. Proctor and Kim-Phuong L. Vu, Handbook Of Human Factors in Web Design, p. 229. J. Blair, L. Fuhua,"An Approach for Integrating 3D Virtual Worlds with Multiagent Systems", appears in: Advanced Information Propuesta arquitectural para la interoperabilidad entre sistemas multi-agente 59 y mundos virtuales 3D Networking and Applications (WAINA), 2011 IEEE Workshops of International Conference on, 2011, Sch. of Comput. & Inf.Syst., Athabasca Univ., Canada, p. 580 – 585.
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Por medio de interfaces tridimensionales se logra una aproximación a la realidad virtual, permitiendo la creación de escenarios de simulación, que facilitan la interacción de los seres humanos con ambientes de aprendizaje enriquecidos similares al mundo real. Sin embargo, un entorno grafico llamativo en sí, no garantiza el aprendizaje efectivo, se necesita un seguimiento, evaluación y retroalimentación. Por lo tanto, se propone la integración de entornos tridimensionales con sistemas multi-agentes, que permitan personalizar elproceso de aprendizaje a las necesidades individuales de los estudiantes, organizar y distribuir contenidos de manera eficiente y apoyar reflexiones de los estudiantes sobre su aprendizaje. Diferentes estudios han realizado implementaciones específicas de agentes en mundos virtuales a través de lenguajes de marcas de hipertexto; sin embargo, los modelos propuestos no permiten implementaciones de propósito general. Nuestro modelo dearquitectura integra los comportamientos de los sistemas multi-agente y los mundos virtuales 3D. La validación se realizó a través de una aplicación que integra Java Development Framework Agent desarrollado por Telecom Italia Lab y OpenSimulator.The term 3D Web refers to programming languages, protocols, file formats, and technologies used to create and present interactive three-dimensional universes over the Internet. Through three-dimensional interfaces, an approximation to virtual reality is achieved, allowing the creation of simulation scenarios, which facilitate the interaction of human beings with enriched learning environments similar to the real world. However, a flashy graphic environment in itself does not guarantee effective learning, monitoring, evaluation and feedback is needed. Therefore, the integration of three-dimensional environments with multi-agent systems is proposed, which allow the learning process to be customized to the individual needs of students, organize and distribute content efficiently and support student reflections on their learning. Different studies have carried out specific implementations of agents in virtual worlds through hypertext markup languages; however, the proposed models do not allow general purpose implementations. Our architecture model integrates the behaviors of multi-agent systems and 3D virtual worlds. The validation was performed through an application that integrates the Java Development Framework Agent developed by Telecom Italia Lab and OpenSimulator.application/pdfspaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABhttps://revistas.unab.edu.co/index.php/rcc/article/view/2013/1799https://revistas.unab.edu.co/index.php/rcc/article/view/2013Chen, C., Tezeng, G., “Creating the aspired intelligent assessment systems for teaching materials”, Proceedings ofExpert Systems with Applications, volumen 38, Issue 10, septiembre 2011, pág., 12168–12179, ISSN: 0957-4174Yi-Shun Wang, Assessment of learner satisfaction with asynchronous electronic learning systems, Information & Management, volumen 41, 2003, pág., 75–86T. Alpcan, C. Bauckhage, E. Kotsovinos, Towards 3D Internet: Why, What And How?, Proceedings Of The Cyberworlds, 2007. 56 Holman D. Bolívar, Rubén G. Crespo, Oscar Sanjuan Cw`07.International Conference On, Hannover, October, 2007, IEEE, pp. 95-99.Zapatero, Daniel, “Aplicaciones didácticas de la realidad virtual al museo” Proceedings of Editorial Académica Española, junio, 2012, España, 376, p. ISSBN: 978-3844339666Sutherland, Ivan, “Sketch pad a man-machine graphical communication system”, en 64 Proceedings of the SHARE design automation workshop, mayo 1964, pág., 6329 – 6346.Wilson, J., D'cruz, M., Cobb., S., Eastgate, R., “Virtual Reality for Industrial Applications. Oprtunities and Limitations”, Proceedings of Nottingham University Press. Nottingham, 166 págsHearn, Donald, Baker, Pauline, “Computer Graphics with OpenGL”, publicado por Pearson Education, Indiana University. 895 pJohn N., Aratow M., Couch J., Evestedt D., Hudson A., Polys N., Puk R., Ray A., Victor K., Wang Q., MedX3D: Standards Enabled Desktop Medical 3D, Studies in Health Technology and Informatics, Volume 132: Medicine Meets Virtual Reality 16, 2012, p. 189 – 194.Messinger, P., Stroulia, E., Lyons, K., Bone, M., Niu, R., Smirnov,K., Perelgut, S., “Virtual worlds: past, present, and future: New directions Proceedings of social computing”, in Decision Support Systems,volumen 47, Issue 3, June 2009, pág., 204–228, ISSN:0167-9236Bolivar H. Gonzalez R., Sanjuan O., Ontology of a scene based on java 3D architecture, International Journal Of Interactive Multimedia And Artificial Intelligence, v.1 fasc.2, 2009, p.14 –19.P. Hoberman, D. Krum, E. Suma, M. Bolas, Immersive Training Games for Smartphone-Based Head Mounted Displays, Appears In Virtual Reality Workshop, March 2012, pp. 151-152.C. Lorenzo, S. Sánchez, M. Sicilia, Studying The Effectiveness Of Multi-User Immersive Environments For Collaborative Evaluations Task, Computer & Education, Volume 59, Issue 4, December 2012, pp. 1361–1376.R. Garrison, T. Anderson, W. Archer, Critical Inquiry in a TextBased Environment: Computer Conferencing in Higher Education, The Internet and Higher Education, 2000, Volume 2,Issues 2-3, pp. 87-105.C. McLoughlin, Broadening assessment strategies with information technology, in Learning and Teaching with Technology, 2003, chapter 13.A. Kerly, P. Hall, S. Bull, Bringing chatbots into education: Towards natural language negotiation of open learner models, Knowledge-Based Systems, Volume 20, Issue 2, March 2007, Pages 177-185.Yi Shang, Hongchi Shi, and Su-Shing Chen, An intelligent distributed environment for active learning. Journal on Educational Resources in Computing (JERIC). 2001, Volume 1,Issue 2, Article 4.M. Nikraz, B. Caire, G. Bahri,“A methodology for the analysis and design of multi-agent systems using JADE”. Proceedings of International Journal of Computer Systems Science and Engineering. 2006, pp. 40.FIPA. “FIPA Agent Management Specification”. Foundation for Intelligent Physical Agents. 2004.F. Bellifemine, G. Caire, D. Greenwood. “Developing MultiAgent Systems with JADE”. England. Editorial John Wilye & Sons Ltd. 2007. pp. 115.S. Ullrich, H. Prendinger, M. Ishizuka, “MPML3D: Agent Authoring Language for Virtual Worlds”, Advances In Computer Entertaiment Technology, 2008, Tokio, Japón, 2008, p. 21.Y. Arafa, A. Mamdani, “Scripting Embodied Agents Behaviour with CML: Character Markup Language, IIS”, Proceedings of the 8th International Conference on Intelligent User Interfaces, Imperial College Londres, 2003, pages 313-316.M. Carrereto, D. Oyarzum, I. Aizpurua, A. Ortiz,“Animación facial y Corporal de Avatares 3D a Partir de la edición e Interpretación de Lenguaje de Marcas”, Pergamon Press, España, 2005, p. 78.R. Gonzalez-Crespo, S. Rios-Aguilar, R. Ferro-Escobar, N. Torres, "Dynamic, ecological, accessible and 3D Virtual Worldsbased Libraries using OpenSimulator and Sloodle along with mobil location and NFC for checking in", International Journal of Interactive Multimedia and Artificial Intelligence, V. 1, N. 7, 2012, p. 62-69.B. Choi and Y. Baek, Exploring factors of media characteristic influencing flow in learning through virtual worlds, Computers & Education, Volume 57, Issue 4, December 2011, Pages 2382- 2394.Diego Morillo Arroyo, Carlos Delgado Kloos, Maria Blanca Ibañez Espiga, David Pérez Calle, Patricia Santos Rodriguez, Davinia Hernández-Leo, ASSESSMENT IN 3D VIRTUAL WORLDS: QTI IN WONDERLAND, Congreso Iberoamericano de Informática Educativa, 2010C. Girvan, B. Tangney, T. 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Propuesta arquitectural para la interoperabilidad entre sistemas multiagente y mundos virtuales 3D

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