Найти тему
DigEd
2373 подписчика

Распределенная контентно-адресная сеть для открытых образовательных ресурсов

107
17 мин
Оглавление

Автор Стивен Даунс

Абстракт

Мы представляем контентно-адресные ресурсы для образования (CARE) в качестве метода решения проблем масштабирования, доступа, управления и распространения, которые в настоящее время существуют для открытых образовательных ресурсов (OER), так как они в настоящее время развиваются в сфере высшего образования. CARE основан на концепции распределенной сети (dweb) и, используя (например) Межпланетную файловую систему (IPFS), предоставляет средства для распределения OER таким образом, что они не могут быть заблокированы или скрыты за платным доступом, могут быть связаны друг с другом (например, в виде ссылок на одном сайте или в виде более новых версий существующих ресурсов), создающие, по сути, графы открытых ресурсов (ORG), и при доступе через приложения, такие как Beaker Browser, могут быть клонированы и отредактированы любым пользователем для того, чтобы создавать и делиться новыми ресурсами.

-2

Ключевые слова

Открытые образовательные ресурсы, Распределенная сеть, Dat, Межпланетная файловая система, Граф открытых ресурсов, Контентная адресация

Открытый Интернет и открытые образовательные ресурсы

Открытый интернет начинался как списки рассылки и группы Usenet. Он вырос благодаря блогам и личным сайтам, от скромных личных страниц до разросшихся сайтов, таких как Википедия. Открытый век процветал в эпоху социальных сетей, онлайн-классов и массовых открытых онлайн-курсов. Когда мы думаем об интернете, мы обычно думаем об интернете как о «открытом», и эта открытость чаще всего встречается в форме открытых ресурсов.

Философия «открытости», которая характеризовала ранний Интернет, также нашла отражение в концепции открытого образования. «Открытое образование - это философия того, как люди должны производить, делиться и опираться на знания. Сторонники открытого образования считают, что каждый человек в мире должен иметь доступ к высококачественному образовательному опыту и ресурсам, и они работают над устранением препятствий на пути к этой цели». (Opensource.com; Colpaert, 2018). Этот доступ часто поддерживается посредством Открытых Образовательных ресурсов.

-3

Открытые образовательные ресурсы (OER) - это преподавательские, учебные и исследовательские материалы, которые находятся в общественном достоянии или были выпущены под открытой лицензией, которая разрешает бесплатный доступ, использование, адаптацию и распространение другими лицами без каких-либо нет или ограничений. (ЮНЕСКО, 2002) Существует обширная база литературы и практики, связанной с OER. (Weller, 2016). Было разработано множество репозиториев, содержащих OER. (Atenas & Havemann, 2013)

Проблемы с открытыми образовательными ресурсами

Однако в сегодняшнем интернете мы видим, как компании и учреждения сопротивляются открытости. Владельцы авторского контента, такого как музыка, видео, статьи и исследовательские публикации, требуют, чтобы интернет-сервисы блокировали доступ к бесплатным копиям этого контента, и требовали оплаты за доступ к этим ресурсам. (Aversa, Hervas-Drane & Evenou, 2019) Кроме того, владельцы контента и продавцы начали зарабатывать деньги с помощью рекламы. Как на модели основе подписки, так и на основе рекламы, стимулировали развитие технологий, которые загоняли пользователей в бункеры контента, а также отслеживали и анализировали их поведение. (Papadopoulos, Snyder & Livshits, 2019).

Проблемы, с которыми сталкивается открытая сеть, отражаются в проблемах, с которыми сталкивается OER. Например, поставщики массовых открытых онлайн-курсов (MOOC) начали создавать барьеры, взимая плату сначала за сертификацию, а затем за доступ к самому контенту. (Shah, 2017) В мире OER то же самое произошло с открытым издателем учебников Flat World Knowledge, который начал взимать плату за доступ. (Lederman, 2012) Соблазн монетизации OER всегда присутствует для централизованных сервисов, таких как Open Stax, Alison, Top Hat и Lumen Learning. (Aspesi, et.al., 2019)

-4

Ввиду платы за подписку, дополнительных услуг или рекламы и наблюдения эти сервисы должны предусматривать одну бизнес-модель за другой, основанную на включении открытого контента и требующую некоторой формы аутентификации для доступа. И, как говорит Дэвид Больер, загораживание открытого контента является одной из самых больших угроз для Интернета. «Загораживание это о владении. Оно приватизирует и коммодизирует ресурсы, принадлежащие общине или каждому, и уничтожает культуру, основанную на общем достоянии». (Bollier, 2011).

Практическое применение OER в образовании сегодня сталкивается с многочисленными проблемами, некоторые из которых были описаны Сукаиной Вальжи и Шерил Ходжкинсон-Уильямс (Walju & Hodgkinson-Williams, 2018)

  • Пока создаются OER, мы наблюдаем ограниченное повторное использование и почти не видим адаптироввание для создания новых или локализованных ресурсов
  • Лицензирование остается загадкой для многих людей, и нет ясности относительно того, какую лицензию использовать, как лицензировать или даже являются ли определенные лицензии на самом деле OER
  • Нелегко создавать и загружать OER в репозитории, а также нелегко использовать OER в контексте курса или создания материалов курса.
  • Модели поддержки и устойчивости OER остаются неуловимыми, а проекты по-прежнему зависят от неопределенных источников, таких как институциональное финансирование, фонды и национальные или международные органы.

Существуют дополнительные проблемы, например:

  • OER остается трудно обнаружить; не существует хорошего способа поиска OER, а метаданные объекта обучения (LOM) сложно использовать, и фактически они не облегчают обнаружение.
  • Отдельные OER часто испытывали недостаток в учебных материалах поддержки, таких как опросник, банки заданий или другие материалы
  • Не существует механизма для обеспечения качества OER или уместности OER в данном образовательном контексте.

Как недавно писал Тим Бернерс-Ли: «Несмотря на все то хорошее, что мы достигли, сеть превратилась в двигатель неравенства и разделения; под влиянием могущественных сил, которые используют его для своих собственных целей». (Berners-Lee, 2018). Его собственный проект «Solid» является предварительным первым шагом к повторно децентрализации этой новой сети.

-5

Повторная децентрализация Интернета

Распределенная сеть потенциально решает проблемы, которые сторонники децентрализации давно пытаются решить. Одной из проблем является трафик, который перегружает один сервер. Вторая проблема - это время ожидания или задержка, возникающая при доступе к ресурсам, находящимся за полмира вдали. Кроме того, некоторые ресурсы могут быть предметом национальной политики, что создает необходимость разграничения доступа. И, наконец, если по какой-либо причине централизованный источник недоступен, доступ ко всему миру нарушается.

Для Всемирной паутины многие из этих проблем решаются с помощью сетей распределения контента (CDN). (Benghozi & Simon, 2016) По сути, CDN создает локальную версию веб-сайта в разных географических регионах. Когда человек в этом регионе запрашивает ресурс, ему предоставляется копия ресурса с локального сервера, а не оригинал с сервера, расположенного намного дальше. Это уменьшает трафик на домашнем сервере и ускоряет доступ для конечного пользователя. Такие компании, как Cloudflare и Akamai, теперь обслуживают до половины трафика контента в Интернете (хотя они почти невидимы для конечных пользователей).

-6

Решение, предложенное сторонниками распределенной сети, во многом очень похоже. Контент хранится на нескольких серверах. И когда веб-пользователь запрашивает этот контент, он подается с ближайшего сервера. Однако в распределенной сети эти серверы не принадлежат такой компании, как Akamai, а являются компьютерами отдельных пользователей. Эта модель, называемая одноранговой сетью, имеет историю непрерывного развития, включая такие службы, как Napster, Gnutella, Tor и BitTorrent. (Troncoso, Isaakidis, Danezis & Halpin, Harry, 2017) Они называются «равноправными», а система в целом называется «одноранговой» (P2P) сетью.

Совсем недавно ряд предложений под названием «Web3» (соответствует библиотеке JavaScript с именем Web3.js) (Stark, 2018) применяет методы создания цепочек зашифрованных структур данных для создания так называемой «распределенной сети с отслеживанием состояния». «Возможность легко и эффективно передавать ценность P2P лежит в основе финансов и эффективных рынков. Если вы не можете удерживать состояние в Интернете, вы не можете передавать ценность без централизованных учреждений, действующих в качестве клиринговых организаций» (Voshmgir, 2018). Помимо очевидных приложений, таких как распределенные токен-сети, такие как Биткойн или Ethereum, Web3 может предложить ответ на проблемы централизации и коммерциализации, затрагивающие OER.

Адресация контента

Одно из основных различий между традиционными World Wide Web и Web3 заключается в том, как эти ресурсы адресуются. В традиционной сети и в CDN мы используем местоположение ресурса. URL-адрес соответствует IP-адресу (например, http://www.downes.ca соответствует 167.99.39.236), и для получения ресурса браузер отправляет запрос на этот адрес. Однако в распределенной сети мы используем контентную адресацию. По сути, мы ищем ресурсы, основываясь на том, что это, а не где это.

Содержимое ресурса (будь то текст, веб-страница, изображение и т. д.) используется в качестве входных данных для алгоритма хеширования, который создает зашифрованную строку символов - хэш - ресурса. В зависимости от алгоритма и длины создаваемого хэша, каждый хэш является по существу уникальным идентификатором для этого ресурса. Поэтому вместо того, чтобы использовать URL для запроса ресурса, мы используем этот уникальный идентификатор. (Sicilia, Sánchez-Alonso & Barriocanal, 2016). Одноранговый узел отправляет запрос ближайшему одноранговому узлу, который либо отправляет нам ресурс, либо передает запрос другим партнерам. Получатель контента может проверить достоверность, используя алгоритм хэширования, чтобы убедиться, что хэш полученного контента совпадает с хэшем запрошенного контента.

Один существенный текущий проект, реализующий такой протокол, называется Dweb («распределенной сети» или «децентрализованной сети»). (Ayala, 2018) Его называют следующим большим шагом для Всемирной паутины. Dweb основан на протоколе dat (https://www.datprotocol.com/), который по сути является механизмом поиска и распределения адресно-ориентированных ресурсов по их хэш-функциям. В будущем мы можем видеть все больше и больше ресурсов с такими адресами:

dat://502bdf152d00a35f9785f78d107b9037b5eca9354bcf593e7b4995f9be97a614/

-7

Этот адрес фактически является адресом dat:// для первого Контентно-Адресуемого Ресурса для образования (CARE). Если вы получите доступ к этому ресурсу с помощью однорангового приложения Dweb, вы найдете набор страниц, содержащих заявление «Видение и принципы» Национального исследовательского совета (на обоих официальных языках - фотографии, которые я сделал сам). CARE, наряду со связанными концепциями пакетов CARE и CARENet, является новым типом открытого образовательного ресурса.

Пиринговые (одноранговые) Приложения

Чтобы участвовать в распределенной сети, необходимо иметь одноранговое приложение. Это приложение, которое работает на вашем компьютере и взаимодействует с другими узлами в сети P2P для совместного использования ресурсов. Одним из таких приложений является браузер Beaker. Браузер позволяет пользователям исследовать ресурсы Dweb, «клонировать» эти ресурсы локально, а также создавать или редактировать новые ресурсы. Beaker управляет функциями Dweb, такими как создание хэшей и объединение ресурсов в цепочки. (Robinson, Hand, Madsen, Buus & McKelvey, 2018).

-8

Beaker также помогает пользователям с сервисом имен Dat. Хеш-адреса (как на приведенном выше) длинные и их трудно запомнить. Сервис имен позволяет нам связать простую строку с хеш-адресом (точно так же, как Сервис доменных имен (DNS) связывает URL-адреса с IP-адресами). Поэтому адрес в Beaker может выглядеть следующим образом: dat://enoki.site/ Для получения дополнительных ресурсов Dweb откройте браузер Beaker на этом веб-сайте: dat://taravancil.com/explore-the-p2p-web.md

Протокол dat:// является лишь одним из ряда текущих проектов, основанных на создании контентно-адресуемой распределенной сети. Одна из других крупных инициатив называется блокчейн. В случае блокчейна рассматриваемые ресурсы являются записями в финансовых книгах. Другая инициатива, Git (с сервисами, основанными на протоколах, таких как GitHub и GitLab), объединяет ресурсы в разных версиях или ветках проекта разработки программного обеспечения. Амбициозный проект по объединению всего этого под одной зонтикой называется Межпланетная файловая система - Interplanetary File System (IPFS) вместе со связанным проектом Межпланетные связанные Данные - Inter Planetary Linked Data (IPLD).

-9

Контентно-адресные ресурсы для образования

Контентно-адресные ресурсы для образования (CARE) предлагается в качестве нового средства для бесплатных и открытых учебных ресурсов, по существу заменяя OER, как оно существует сегодня. Различия будут следующими:

  • Поскольку CARE являются контентно-адресными, они хранятся и доступны во всей сети, а не в определенном месте, и, следовательно, не могут быть заблокированы или оплачены
  • Как часть распределенной сети, CARE также связаны друг с другом (например, как ссылки на одном сайте или как более новые версии существующих ресурсов), создавая то, что по сути является графом открытых ресурсов (ORG).
  • Доступ к приложениям, таким как Beaker Browser, может быть клонирован и отредактирован любым пользователем для создания и обмена новыми ресурсами.

Хотя мы видели более традиционный контент, такой как книги, мультимедиа и музыка, распространяемое через IPFS и Dweb, важно подчеркнуть, что CARE состоит не только из образовательного контента, но и из интерактивных приложений и интерфейсов услуг.

-10

Figure 1 - Content Addressable Resources for Education

Как показано на рисунке 1, общий обзор CARE, ресурсы загружаются в IPFS, где они получают адрес на основе контента. Этот адрес хранится в блокчейне Ethereum. Для загрузки, извлечения, просмотра и редактирования OER используется приложение, аналогичное Beaker, с использованием библиотек IPFS и Web3 Javascript (это приложение будет продемонстрировано на конференции).

Актуальные проблемы и будущая работа

В нашей работе к настоящему моменту мы обнаружили, что распределенная сеть постоянно меняется, и что практические приложения будут зависеть от решения некоторых важных проблем. Среди них:

  • Скорость - хотя распределенная сеть может быть очень быстрой, на практике это часто не происходит, частично из-за времени, которое требуется для поиска контента с индивидуальным контентно-адресуемого контента, и частично из-за того, что скорость загрузки может быть очень низкой для средних пользователей. В ответ многие люди обращаются к облаку для размещения узлов Dweb или IPFS.
  • Простота использования - хотя может показаться, что создание и совместное использование веб-ресурса с помощью Beaker или IPFS должно быть простым, на практике (поскольку участники E-Learning 3.0 испытали это на собственном опыте) это может быть пугающим, особенно если приложения не всегда работают и направляющие минимальны.
  • Поиск ресурсов - пока нет хорошей поисковой системы Dweb. Кроме того, ресурсы могут исчезнуть, когда хост переходит в автономный режим. Это привело к развитию полуцентрализованных посредников, таких как Hashbase (https://hashbase.io/) (которые зарабатывают деньги, предлагая всегда открытые узлы).
  • Принятие - многие учреждения официально не одобряют одноранговые сервисы и block.torrent и другой P2P-трафик; Кроме того, многие P2P-сайты связаны с блокчейном и поэтому могут также блокироваться институциональными интернет-службами.
  • Незаконное приобретение сомнительного и возможно нелегального контента и сервисов. Без центральной точки происхождения нет средств для контроля этих типов контента, что ставит под сомнение как их законность, так и их уязвимость.
-11

Будущая работа будет сосредоточена на решении проблем скорости с набором известных репозиториев CARE, функционирующих в качестве узлов IPFS (известных как сеть CARE), и на разработке ресурсов CARE, состоящих из нескольких частей (известных как пакеты CARE). Основное внимание будет уделяться не только открытию, но и разработке механизмов для создания контента путем повторного микширования и повторного использования существующих ресурсов.

Литература:

Источник

Взгляните на эти темы
Гаджеты и электроника
Умные колонки
Найти тему
Колонки и аудиосистемы
Графические планшеты
VR-очки
Смартфоны
Планшеты
Ноутбуки
Игровые консоли
Умные часы
Фитнес-трекеры
Камеры и фототехника
Наушники
Электронные книги
Мультимедийные проигрыватели
Планшеты Apple
NVIDIA Corporation
Планшеты Xiaomi
Смартфоны Vivo
Производственные технологии
Гаджеты и электроника
5,73 млн интересуются