Eğitimde Bilgisayarla İletişim

Eğitim Alanında Bilgisayar İletişim Uygulamaları ve Teknik Gelişmeler:

C. ÇIFTLİKLİ ^*, M. ALKAN^**, S. ÖZTÜRK^***

* Erciyes Üniversitesi, Elektronik Mühendisliği Bölümü, 38039, Kayseri.

e-mail : [e-mail] Fax : [phone].

** Niğde Üniversitesi, Elektronik Mühendisliği Bölümü, Niğde.

*** Erciyes Üniversitesi, Elektronik Mühendisliği Bölümü, Kayseri.

Özet

Bilgisayarla iletişim uygulamaları eğitimde bir çok alanda kullanılmaktadır. Bu makalede, öğrenmeyle ilgili etkinliklerde kullanılan bilgisayarla iletişim uygulamaları anlatılmıştır. Kurs destekli ortam diye bilinen yeni bir sistem tipinden bahsedilmiştir. Bu sistem tipinde veri tabanı, Web destekli araç ve uygulamalarla bütünleşmektedir. Ayrıca bu veri tabanı, standart Web tarayıcı yolu ile erişilen kurs destekli ortam oluşturmak için kullanılmıştır. Multimedya sistem tasarımını hedefleyen bir kurs örnek olarak verilmiştir. Kurs materyallerinin ayrıntılı tanımı sunulmuştur. Ayrıca, bu kursun tamamlanmasıyla elde edilen sonuçlardan bahsedilmiştir. Eğitimde kullanılan multimedya iletişim modelleri anlatılmıştır. Internet uygulamaları için kullanılan push-based dağıtım stratejisinden bahsedilmiştir. Bu dağıtım stratejisi, Salamander tarafından hazırlanmış olup, grup iletişiminde işbirliği yapmak için kullanılmaktadır. Ayrıca bu strateji, webcasting ve groupware uygulamaları için destek sağlamaktadır. Bu stratejinin uygulama alanı ve mimarisinden söz edilmiştir. Bu makalede, eğitimsel çerçevedeki bilgisayar iletişim sistemlerinin kabulüne karşı gelen çeşitli sorunlardan bahsedilmektedir.

1 Giriş

Tele-öğrenme terimi farklı kişiler tarafından farklı şekilde kullanılır. Bazıları bunu uzaktan eğitime eş anlamlı olarak ele alarak, anlamını “teknoloji yolu ile iletişim sayesinde eğitmenin bir konumda ve öğrencilerin diğer konumlarda olduğu kurs hali” diye kabul eder. Diğerleri tele-öğrenme terimini, “geniş çaplı öğrenci topluluğunun bir parçası olduğunu hissettirmek yada sanal öğrenme topluluğu” olarak kullanır. Tele-öğrenme, öğrenmeyle ilgili amaçlar için bilgisayarla iletişimin kullanımını tanımlayan terimi ifade eder. Böylece, tek bir yerde bir proje üzerinde birlikte çalışan öğrenci grubu, verimli bir groupware kullanımı yada paylaşımlı çalışma alanı uygulaması yapabilir. Bundan dolayı öğrenciler, fiziksel mesafe olmayan bilgisayar iletişim destekli öğrenme biçimi içinde katılımcı olabilirler [1].

2 Öğrenme Amaçlarına Göre Bilgisayarla İletişim Kategorileri

Tablo 1’de, öğrenmeyle ilgili amaçlar için kullanılan bilgisayarla iletişim türlerinin örnekleri gösterilmiştir.

Tablo 1’deki örnekler, uygulamanın amacına yönelik beş ana kategoride gruplandırılmış bilgisayar iletişim uygulamalarının türlerini tanıtmaktadır. Bazı teknik gelişmeler eğitimsel amaçlar için bilgisayarla iletişimin elverişliliğini ve yararlarını artırır. Mobile kod, asenkron görüntüde (videoda) yeni gelişmeler ve Web ortamı oluşturan veri tabanı, üç esas örnektir.

2.1 Mobil Kod ve Destekler (Applets)

Eğitimsel amaçlı durumlarda mobil kod, geleneksel yazılımların yararlarını ve etkileşimini bağımsız platform durumundaki dağınık yazılım yapısıyla oldukça artırmaktadır. Bu katkı eğitimsel durumlarda oldukça önemli olmaktadır. Mobil kod üretmek için programlama dillerindeki gelişme, bilgisayar iletişimin eğitimsel potansiyelinde büyük bir ilerleme olmaktadır. Sun Microsystems tarafından geliştirilen Java, belki en iyi bilinen Mobil koddur. Java mobil kodun birimleri destekler (applets) olarak adlandırılır. Eğitimsel çerçevede bu gibi destekler diğer nesneler arasında, bilgilendirici animasyonlar, interaktif sınavlar ve küçük sınıflar için ders sistemleri ile simulasyonlar sağlarlar. Ayrıca, multimedyayı desteklerler.

2.2 Asenkron ve Görüntü Akışı

Mobil koda ilave olarak eğitimde bilgisayar iletişiminin geleceğini etkileyen diğer önemli gelişmeler şunlardır:

• 
  Sıkıştırma
  
• 
  Görüntü sunucusunda depolama
  
• 
  Ağ üzerinden ses ve görüntüleri aktarma
  
• 
  Özellikle sunum yada tartışma sırasında görüntü veya ses gereçlerinin tutulabildiği Web sitesi içinde, istenilen görüntüleri elde etme
  

Bu gelişmeler, internet aracılığıyla sunum yapan eğitmenin bilgiyi sadece senkron olarak vermesine izin verdiği gibi, öğrencilerin depolanan bilgiye lineer bir dizide erişmesine veya sadece istenilen parçaları izlemesine de imkan tanır.

2.3 Kurs Destekli Ortam İçin Veri Tabanının Oluşturulması

Eğitimde bilgisayar ile iletişime bağlı üçüncü önemli teknik gelişme, Web-uyumlu (örneğin, Web tarayıcısı sayesinde ulaşılabilirlik) kullanıcı arabirimini ve veri tabanı altında Web-uyumlu araçları kapsar. Böyle sistemler, veri tabanını destekleyen bireysel kullanıcılara kuyruklu Web ortamı sunarak, yönetilen öğrenme çalışmalarını destekler.

En basit şekilde kurs destekli ortam, kursa eşlik eden ve kurs hakkında bazı bilgileri içeren Web siteleridir. Çok daha karmaşık olan kurs destekli ortamlar, Tablo 2’de gösterilen desteklerin bazılarını yada bir çoğunu sunar. Böyle sitelerin amacı:

• 
  Kurs katılım yönünün verimliliğini artırmak
  
• 
  Kurs katılım yönlerinin bazılarını zenginleştirmek
  
• 
  Kurs katılım yönlerinin bazılarını bireysel öğrencilerin ihtiyaçlarını daha iyi karşılamak için çok daha esnek yapmaktır.
  

Uygulamadaki Temel Amaçlar	Bilgisayar İletişim Uygulamaları
1. Bilgi yayınlama	HTML (hypertext markup language) yayıncıları; Web siteleri ve onlara erişim için tarayıcılar; Veri tabani ortamları ile birleştirilmiş Web siteleri; Dosya transferini kolaylaştırmak için yazılım ve e-mail için belge parçası, form tutmada ters uyulama için araçlar (örneğin, pdf )
2. İletişim	E-mail sistemleri; bilgisayar konferans araçları; Web tahtalarını ve Web-tabanlı konferanslarının diğer biçimlerini kapsama; İletişim seçimi sunan Web siteleri; Yapılandırılmış iletişim için doğrudan e-mail gönderimleri ve ortak giriş ara birim (common gateway interfaces, CGI) biçimleri; İnternet telefonculuğu için yazılım; ses-görüntü masa üstü konferansı için, sesli e-mail için, e-mail yüzünden görüntü bağlamlarını yaratmak için yazılım ortamları;metne dayalı sohbet için yazılım sistemleri;
3. İşbirliği	Uygulama paylaşımlı yazılımı, paylaşımlı çalışma alanlarını, Web-tabanlı paylaşımlı çalışma alanlarını, Web-tabanlı paylaşımlı uygulamaları, iş akış araçlarını, bilgisayar konferans maiyetlerini kapsayan grup eşyaları; İşbirliğini desteklemek için tasarlanmış Web siteleri; Sonradan grup için genelde kullanılabilir olan belgeler üzerine işbirliği ile yazmaya izin veren araçlar;
4. Bilgi ve kaynak işleme şekli	Web-tabanlı araştırma makineleri; dağınık veri tabanı sistemleri (Web ve tescilli); Bilgi organizasyonu, erişim ve bazen yaratma için tasarlanan Web siteleri; sayısallaştırılmış görüntü ve ses gibi depolanmış dağınık multimedya kaynaklarını (ses ve görüntü akımlarını kapsayan) düzeltmek ve göstermek için araçlar;
5. Belirli öğretme ve öğrenme amaçları	Web siteleri sayesinde erişilebilen etkileşimli yazılım (sınıflara verilen ders, kısa sınavlar ve simulasyonlar gibi) için destekler; Web siteleri sayesinde erişilebilen test sitemleri; konferans veya sunum saklamak için görüntü saklama araçları; konferans katılımcıları için video konferansları (noktadan noktaya yada multicasting ); konferans saklama ve tekrar kullanım için isteğe bağlı görüntü ve görüntü akışı; Web-tabanlı kurs ortamları; Kurs destekli sistemler için veri tabanının oluşturulması; Bu tablodaki bir çok yada bütün uygulamalarını yönetim araçları ile beraber bütünleştirme;

Tablo 1. Bilgisayar İletişim Uygulamaları; öğrenmeyle ilgili amaçlar için genel sınıflandırma.

Kurs destekli siteler kişisel eğitmenler tarafından oluşturulur ve devam ettirilir. Fakat sonradan bu tür siteler, bölüm yada fakültenin tümüne hizmet veren bütünleşmiş sistemin bir parçası olarak devam ettirilirler.

Web-tabanlı bütünleşmiş kurs destekli ortamın bir çok örneğinden Virgina Teknik Üniversitesinde söz edilebilir. Bu üniversitede, bilgisayar bilimleri bölümü, WWW sayesinde onüç tane kurs için materyal sağlar. Bu materyaller, makaleleri, videoları, resimleri içerir. Ayrıca bu materyaller, kursta kullanılan IEEE ve ACM sayfalarını kapsayan sayısal kütüphane bilgilerini içerir. Bütün kurs materyalleri sınıf esnasında Web kullanılarak
dağıtılır. Öğrenciler bütün işleri Web’den ele geçirirler ve bir sınıfta sınavları Web sayesinde alırlar. Bazı kurslarda Web, sınıf esnasında konferans dağıtımı için kullanılır. Bütün sınıflarda Web, ders notları, işler, kurs seslemi ve bölüm belge bağlantıları gibi haberler için depo olarak hizmet verir. Öğrenciler kurs materyallerini,

• 
  sınıf esnasında ağ çalışma istasyonlarından,
  
• 
  kampüs bilgisayar laboratuarlarından,
  
• 
  SLIP yada Ethernet bağlantıları ile öğrenci yurtlarından,
  
• 
  modem üzerinden Ethernet yada SLIP sayesinde kampüs dairelerinden yada evlerinden, ele geçirebilirler [2].
  

Kurs Şekli	Verimliliği, zenginliği, ve/veya esnekliği artırmak için işlevsellik
1. Genel Kurs organizasyonu	Web sitesi üzerindeki “flaş haber” alanları, ilanları, değişiklikleri ve güncelleştirileni sunar. İdari bilgiler (öğrencilerin isimleri, e-mail adresleri, günün puanları gibi) Web sitesi sayesinde elde edilebilir. Fakülte bürosu, kişisel irtibat ve elde edilebilme kanallarını, yazılmış gereçlerin kursta elde edilebilirliğini, zaman çizelgesini vs. korur; Web ve e-mail, öğrencinin irtibatı, bilginin güncelleştirilmesi, vs. için kullanılır. Eğitmen kurs taslağı sağlar fakat yine de bunu Web üzerinde bulundurur; bütün güncelleştirmeler ve ilanlar Web üzerindedir yada e-mail yolu ile bildirilir.
2. İletişim	Sadece bireylerin iletişim kurduğu değil kurs içindeki grupların da iletişim kurduğu (Takma isim sayesinde) Web sitelerindeki e-mail merkezleri sayesinde uygun iletişim. Grup elemanları, paylaşılmış çalışma alanları içinde kendisi için özel iletişim alanlarına sahip olabilir. Web tahtası sayesinde güdümlü tartışmayı ifade etme (bir Web sitesi içindeki bilgisayar konferansının bir biçimi). Sohbet, internet telefonculuğu, masa üstü toplantı araçlarını (NetMeeting gibi) uzaktan içeren gerçek zaman iletişimini uygulamak ve tarifeleme yapmak için araçlar.
3.Konferanslar, eğitmen sunumu	Site sayesinde konferanstan önce notların bulunması. Konferansların en önemli kısmı sayısallaştırılmış görüntü olarak saklanır, Web üzerinde görüntü akışı olarak bulunması sağlanır, notlar ile eş zamanlılık sağlanır, öğrenciler için fiziksel olarak sunulmaz. Kurs sitesinde çeşitli Web-tabanlı biçimler ve iletişim araçları sayesinde tanımlanan fikirler yada sorular postalanabilir ve yanıtlanabilir.
4.Kişisel çalışma ve alıştırma	Web sayesinde kişisel çalışma için etkileşimli araçları ekleyerek mevcut olan çalışma malzemelerini genişletme. Web sayesinde ekstra kaynak bağlantılarını kullanarak çalışma malzemelerini genişletme ve güncelleme. Alıştırmalara ve küçük işlere, Web sitesi sayesinde onları sunarak, destek verme, şöyle sunulabilir: Doğrudan (otomatik) izlenim ( önceden belirlenmiş doğru cevap ile alıştırmalar için ) Öğrenciler kendi işinin sunduktan sonra, Web sayesinde bulunabilen örnek cevap yaparak Eğitmenin genel izlenimleri sayesinde Öğrenciler tarafından diğerlerine (öğrencilerin yanıtları Web sitesi sayesinde bulunabilirse, mümkündür)
5. Grup tabanlı projeler	Paylaşımlı çalışma alanı gibi grup etkinliklerini desteklemek için araçların sunumu Proje işinde devam eden ilerlemeyle (tasarı kararlılığı, görev tahsis anlaşması, taslak uyarlamaları gibi) ilişkisi olan Web sitesi üzerinde sürekli gönderilen işi gerektirme; Öğrencilerin her birine iş üzerindeki ilerlemelerine izlenim vermek için ve eğitmenin yorumları için Web sitesini kullanma. Web sitesine son durumu birleştirme ve kurs gereksiniminin bir parçası olarak diğer öğrencilerin işleri üzerinde öğrencinin düşüncelerini dahil etme.
6. Değerlendirme	Soruların belirli zamanlarda gönderildiği ve yanıtların belirlenen zaman dilimi içinde sunulması gerektiği Web sayesinde düşünceli yorum gibi değerlendirmenin bazı biçimlerini sunma, Test soruları tahsis edildiğinde otomatik izlenim ile şifre korumalı test oturumları sağlama

Tablo 2. Web-tabanlı kurs destekli ortamlarda, destek tiplerinin örnekleri.

3 Multimedya Sistem Tasarımı Kursu

Bilgisayar bilimleri müfredatında, multimedya sistem kursuna yönelik genişlemeye ihtiyaç vardır. Sayısal ses/ görüntü bilgisi, iletişim ve hesaplama ortamlarının her alanında kullanılır olmuştur. Bu demektir ki; bu tip bilgileri içeren multimedya sistemleri araştırma laboratuarları olarak gözükürler ve üniversiteler gibi eğitimsel organizasyonların içine girerler. Eğitimsel organizasyonlar, multimedya sitemlerini geleneksel kursların

eğitimini ilerletmede bir araç olarak kullanır . Ayrıca, bu teknolojiyi kurs hazırlığının ve öğretiminin etkinliğini artırmak için uygular [3].

Bilgisayar bilimleri müfredatının genişlemesi için Multimedya Sistem Tasarımı kursu geliştirilmiştir. Bu kurs, yeni kavramlar, servisler, protokoller, algoritmalar ve gelecekteki gelişmiş multimedya sistemlerini tasarlamak ve inşa etmek için bunların hepsinin bütünleşmesini ortaya koyar.

Aşağıda, kurs materyallerinin ayrıntılı tanımı verilmiştir.

3.1 Kurs Ayrıntısı

Burada, verilen görevler ve bu görevlerin öğrenci tecrübesinde planlanan rolü anlatılmaktadır.

3.1.1 Proje Tasarımı

Multimedya çeşitli bilgisayar bilimi (various computer science, VCR) sistemini kurmaya yönelik ilk görev, sayısal VCR’nin tasarım belgesini ve yüksek-seviye şartnamesini sağlamaktır. Öğrenciler eğitmenlerden yüksek seviye sistem mimari şartnamesini Şekil 1’de gösterildiği gibi alırlar.

Bu durum, sistem kurmanın son uyarlamasının istemci ve sunucu son noktalarından olacağını gösterir. Sunucu tarafı görüntü/ses dosyaları (hareketli klip) üzerinde çalışacaktır (yükleme/geri alma). İstemci tarafı, OYNAT, KAYDET, İLERİ AL, GERİ AL, DURDUR ve DURAKLAT gibi başlama fonksiyonları için ayrılmış düğmeleri olan kullanıcı arabirimini içerecektir. Kullanıcı arabirimi, istemci tarafında ana işlem diye bilinen Tarifeleyici (Scheduler) ile IPC (Interprocess Communication) mekanizması sayesinde iletişim yapan ayrık işlem olacaktır.

İstemci

Sunucu

UI

Syn

IPC

Tarifeleyici

Şekil 1: Yüksek seviye VCR Sistem Mimarisi
3.1.2 Ses ve Görüntü Temel İşlevselliği

Öğrencilerin görüntü ve ses iletimi ile ilgili çalışmalarda ön bilgilere sahip olmamalarından dolayı, bu görev öğrencilere görüntü ve ses aygıtları ile çalışmalara başlamaları için fırsat verir. Ses ve görüntü uygulama-programlama arabirimleri (Aplication Programming Interfaces, API) için klavuz kullanılarak, öğrencilerden program VCR’sini tamamlamaları istenir. Bu VCR Unix komut satırından argümanları alır. Bu argümanlar; fonksiyon, tip, uzunluk ve dosya’dır. fonksiyon argümanı OYNAT, KAYDET, İLERİ AL veya GERİ AL gibi VCR’nin fonksiyonel değerlerini temsil eder. tip, ses ve görüntü gibi medya tiplerini açıkça belirtir. uzunluk, pencerenin sayısını ifade eder. Burada sayı, öğrencilerin ses ve görsel klibi kaç saniye kayıt edeceğini yada oynatacağını belirtir. file, dosya ismini belirtir. Bu dosya isimleri, file.au (ses dosyası) yada file.mjpg (hareketli jpg dosyası) olabilir. Unix komut satırının bir örneği; “vcr RECORD audio 5 file.au” olabilir. Bunun anlamı; program ses girişindeki aygıttan 5 sn okuyacak ve bu ses verisini yerel dosyaya (file.au) yazacaktır.

3.1.3 Ses/Görüntü Tarifeleme

Bu ana kadar, öğrenciler bağımsızca ses/görüntü bilgilerini işlemeyi ele alır. Bununla birlikte, bir film (movie) oynarken, ses ve görüntü bilgileri aynı zamanda oynamalıdır. Her iki kitle iletişim aracı aynı işlemciyi paylaşırsa, dikkatli bir biçimde birlikte tarifelenmelidirler. Bu nedenle, aşağıdaki görevler öğrenciyi ses ve görüntü akımlarını tüketmesi için CPU kaynaklarını düşünmelerine yönlendirir.

1. 
   Mevcut yeterli CPU bant genişliğinin olup olmamasını denetlemesi için CPU tahsisinin kabul kontrolü
   
2. 
   Ses ve görüntü vazifelerini birlikte tarifeleyen monoton-oranlı tarifeleyici
   

3
UDP/IP

TCP/IP

Tarifeleyici
.1.4 İstemci/Sunucu Multimedya İletişimi

Multimedya Sistem Tasarımının bu noktasında, öğrenciler sayısal ses ve görüntü bilgilerinin yerel olarak işlenmesinde ön bilgiye sahip olurlar. Bununla birlikte, geçerli dağınık bilgisayar ortamlarında, multimedya sistemlerinin bazıları geniş boyutu nedeniyle yerel çalışırlar. Sayısal ses ve görüntü bilgileri görüntü sunucusunda saklanır. Bu nedenle öğrencilerin istemci ve sunucu iletişimini öğrenmeye ihtiyacı olacaktır. Bu amaç, istemci/sunucu multimedya iletişimi görevi sayesinde elde edilir.

3.1.5 Uç Senkronizasyonu

Multimedya Sistem Tasarımının bu noktasında öğrenciler, ağın ortaya koyduğu PLAY fonksiyonu için önceden bilinmeyen gecikmeler ve ses/görüntü bilgilerinin, senkronizasyon bozukluğuna neden olan büyük jitter ve yan gecikmeler alarak gelebileceğini anlar. Öğrenciler OYNAT fonksiyonu boyunca ses ile görüntünun senkronizasyonunu sağlayarak bu senkronizasyon bozukluğunu düzeltir.

3.1.6 Multimedya Uygulamaları İçin Kullanıcı Arabirimi

Kullanıcının, VCR programına kullanıcı arabirimini içinde erişimi multimedya sistem tasarımının bir parçasıdır. Bu nedenle,öğrencilerden kullanıcı arabirimini tamamlamaları istenir. Bu arabirim DURDUR, DURAKLAT, OYNAT, KAYDET, GERİ AL, İLERİ AL düğmelerinden ve film isminin bulunduğu alandan oluşur. Kullanıcı arabiriminin bir örneği Şekil 2’de gösterilmiştir.

3.1.7 Görevlerin Birleştirilmesi

En son görevde, öğrenci kullanıcı arabirimi ile uç senkronizasyonlu sunucu/istemci multimedya iletişimini içeren VCR sisteminin temelini bütünleştirir. Bütünleştirme kısmı en zor kısımdır, çünkü bireysel modüllerin uyumunun birlikteliği gerekmektedir.

Şekil 2 : VCR sisteminin muhtemel grafik arabirimi

3.2 Kursta Bilgisayar İletişiminin Kullanımı

B

Sayısal VCR Sistemi

u kursta, elektronik haberleşme, öğrencinin haftadan haftaya cevapları elde etmesine izin vermek için kullanılır. Bir online ilan tahtası sistemi ile, kaynakların elde edilebilmesi, ilginç soruların ve ilginç cevapların alınıp verilebilmesi, bütün işlevlerin postalanması sağlanabilir. WWW asenkron öğrenmede yardım sağlar. Öğrenciler, Web üzerinden metin (html), gif dosyaları, kısa ses ve görüntü kliplerinden oluşan hipermedya belgelerinin bir biçimi içinde ders malzemelerine erişebilir. Gif ve metin dosyalı Html belgeleri dersten önce elde edilebilir. Sayısal ses ve görüntü hipermedya belgelerine sonra eklenir.

3.3 Kursun Tamamlanmasıyla Elde Edilen Sonuçlar

1. 
   Kurs tamamlandıktan sonra öğrenciler elinde yararlı yazılımların geniş kümesini bulundurur.
   
2. 
   Ses/görüntü işleme ve iletişim alanlarında yeni kavramlar öğrenilir.
   
3. 
   M

   FİLM İSMİ

   ultimedya sistemi tasarlanırken ve inşa edilirken bütünleşmenin önemi anlaşılır.
   
4. 
   Belirli grup dinamiğinde ve iletişimde yazılım tasarımı ile bakımı değerlendirilir.
   
5. 
   Programlama dili tasarımı ve uygulaması, kullanıcı arabirimi, sıkıştırma algoritmaları, iletişim protokolleri, yüksek hızlı ağlar ve işletim sistemleri gibi gelişmiş bilgisayar bilimleri konuları anlaşılır.
   

4 Eğitimde Kullanılan Multimedya İletişim Modelleri

M
KAYDET OYNAT DURAKLAT ÇIKIŞ DURDUR GERİ AL İLERİ AL

FİLM İSMİ

ultimedya iletişimi iki temel model içerir : tek-katılımlı (unicast) ve çok-katılımlı (multicast). Tek-katılımlı modelde, iletişim kuran iki tane kullanıcı (peer) vardır, ve sonuç olarak bu model kullanıcıdan-kullanıcıya (peer-to-peer) iletişim olarak adlandırılır. Çok-katılımlı model, 1’den n’e iletişim yada kullanıcıdan-kullanıcılara iletişim içerir [4].

T

- Grafiksel Kullanıcı Arabirimi

ek-katılımlı uygulamalar, bireysel istemci-sunucu uygulamalarını kapsar. Bu uygulamalara örnek olarak, isteğe bağlı görüntü yada multimedya e-mail’i verilebilir.

U

KAYDET OYNAT DURAKLAT ÇIKIŞ DURDUR GERİ AL İLERİ AL

zaktan öğrenme veya teleseminer uygulamasında bir konferansçı ve birçok uzak katılımcı vardır ve bu temel biçim kullanıcıdan-kullanıcılaradır. Bunu telekonferans uygulaması ile karşılaştırırsak; telekonferans uygulamasında multimedya hatları ile birbirlerini etkileyen coğrafi olarak dağıtılmış katılımcılar bulunur. Telekonferansda, her bir katılımcı konuşmacı yada dinleyici olarak rol alabilir. Böylece bu biçim kullanıcılardan-kullanıcılara (multipeer-to-multipeer) olur.

Multipeer iletişimin özel bir formu çok partili birbiriyle etkileşimli multimedya (Multiparty Interactive Multimedia, MIM) dır. Bunun önemli bir örneği ise işbirliği ile çalışmayı destekleyen bilgisayar (Computer Supported Colloborative Work, CSCW) dır. CSCW altında, coğrafi olarak dağıtılmış katılımcılar, ortak dosya kümeleri, grafiksel gösteriler ve dağınık beyaz tahtadan oluşan multimedya çalışma alanı paylaşırlar. Buna ek olarak, yayınlar, editörler ve çizim programları gibi uygulamaları paylaşırlar. CSCW telekonferansında, işbirliği ile çalışan katılımcılar farklı konumlarda çalışırlarken gerçek zamanda geniş tasarım ve mühendislik problemlerini çözebilirler.

MIM dinamik yada statik olarak sınıflandırılabilirler. Dinamik etkileşimlerde bütün katılımcılara herhangi bir zamanda bilgileri değiş tokuş etmesi için izin verilir. Statik etkileşimlerde, sadece katılımcıların buyurulmuş alt kümelerine bilgileri sunması için izin verilir. Bütün katılımcıların eş olduğu bir multimedya telekonferansı dinamik etkileşime bir örnektir.

Multicast modelinde, bilgi merkez bir kaynaktan birçok alıcıya geçer. Bu statik etkileşime bir örnektir. Bir başka örnek ise tele-öğretmedir ve burada konferansçı bir bilgi kaynağıdır ve diğer bütün katılımcılar bilgi alıcılarıdır.

5 Salamander : Internet Uygulamaları İçin İtme-Tabanlı (Push-Based) Dağıtım Stratejisi

Salamander veri dağıtım stratejisi, grup-deposu (groupware) ve Web-dökümü (Webcasting) uygulamalarında sistemin destek ihtiyacı olduğu şartını öne sürer. Bu tür global dağınık uygulamalardaki katılımcılar, kendi donanım kaynaklarında, yazılım desteklerinde ve bağlanabilirlik kalitesinde farklılık gösterirler. Internet gibi bir ortama, yüksek değişken bant genişlikli, gizlilikli ve kayıp özellikli ağ hatları sayesinde bağlanırlar. Aslında, internetteki aşırı büyüme ve zeki aygıtların hızlı çoğalımı üyeler arasındaki mesafelerin genişlemesine neden olmaktadır. Bundan dolayı, işbirliği ile çalışan alıcılar veya Web-dökümü alıcılarının her biri için servis sağlanması zorlaşmaktadır [5].

Web-dökümü uygulamaları, ağ sunucularından istemci makinelerine veri göndermek için itme (push) teknolojisini kullanmaktadır. Grup işbirlikteliğinde, çok sayıda katılımcı çalışma yapmak için bir araya gelir yada coğrafi konumu göz önünde bulundurmadan toplantılarda bulunurlar. Dağınık işbirlikteliği şunları sağlar:

1. 
   Kişiden-kişiye iletişim ve paylaşımlı yazılım araçları ve çalışma alanları
   
2. 
   Ağdaki veri ve bilgi kaynaklarına senkron bir şekilde grup erişimi
   
3. 
   Veri kazancı için uzaktan erişim ve alet kontrolü.
   

Bir işbirlikli yazılım ortamı, beyaz tahta, elektronik defter, chat kutuları, çok partili veri kazancı ve görsel yazılımlar, senkron bilgi tarayıcısı ve görüntü konferanslarını kapsar.

Salamander stratejisi, sembol-tabanlı veri yüzeyinde sanal dağınık kanallar oluşturarak Web-dökümü ve grup-deposu uygulamalarının her ikisi için destek sağlar.

5.1 Uygulama Alanı

Salamander stratejisi, grup-deposu ve Web-dökümü uygulamalarını, çeşitli ihtiyaçlar ile destekler. Bu ihtiyaçlar, UARC (Upper Atmospheric Research Collaboratory) ve IPMA (Internet Performance Measurement and Analysis) projeleridir. UARC internet üzerinde dağınık bilimsel işbirliğidir. UARC projesi, amacı geniş alan işbirliği çalışmaları için deneysel sınav yatağı yaratma olan, çoklu kurum kaynak gücüdür. UARC sistemi, içinde coğrafi topluluğu göz önünde bulundurulmayan bilim adamlarının gerçek zaman deneylerini çalıştığı işbirliği ortamları sağlar. Aslında, UARC projesi bu gruplara evlerinden hareket etmeden takım biliminde davranmalarına imkan sağlar. Bu bilim adamları uzak aygıtlarda deneyleri yerine getirirler, kendi işlerini değerlendirirler ve internet üzerinde gerçek zamanda deney sonuçlarını tartışırlar.

Salamander’in kullandığı ikinci proje IPMA’dır. Bu proje ağa, türü, etkili alan icrasını ve yönlendirme istatistiğini İnternet Exchange noktalarında, internal ISP omurgasında ve kampüs LAN/WAN sınırlarında toparlar. IPMA projesinin en önemli amacı analiz, gerçek zaman ölçümleri ve icra istatistiğinin görselliği ve yayılımı için araçları mevzilemesi ve geliştirmesidir.

5.2 Mimarisi

Salamander stratejisinin mimarisi, kaba-yapılı işlemler, kanal abone arabirimi ve anlamsal-dağınıklık ile tanımlanabilir. Mimarinin ana katkıları şunlardır.

• 
  Kanal Abone Servisi : Salamander stratejisi, veri tabanı dayanıklılığını dinamik dağınık mekanizma ile ele geçiren yayımcı/abone servisini kullanır. Bu servis yayımcıdan aboneye sürekli veri akışı sağlamak için kullanılır.
  
• 
  Servisin Uygulama Seviyesi Kalitesi : Servisin uygulama seviyesi kalitesinin politikası, istemci kaynaklarında, ağ kaynaklarında ve abonelerdeki değişimin karşılığında dağıtım kanallarının benimsenmesi yeteneğini sağlamayı destekler. Bu politikalar, veri akışı idaresi için kullanılan özel plug-in modüllü uygulamaların kulanımı tarafından desteklenir. Şekil 3 birkaç modül tipi olan topoloji örneğini göstermektedir.
  

Veri Sağlayıcıları :

İstemci (Katılımcı):

Materyal 1

Sunucu :

Materyal 2

Ayrı dağıtım Politika Modülü



Alçaltma/Dönüşme Modülü


Birleştirme/Senkronizasyon Modülü


Şekil 3 : Servis sağlayıcısında, sunucuda ve istemcide bulunan plug-in modüllü işbirliği topolojisine örnek. Bu örnek iki veri sağlayıcısından iki istemci destekcisine olan veri yolunu gösterir.

• 
  Ayrıntısız Veri Israrı : Salamander, yüksek seviyeli mesaj düzenlemelerine temel oluşturabilmek için ön-bellekleme ve arşivleme mekanizmalarına görev verir. Bir çift-sıralı ön bellek (cache), eski veriyi daimi depoya aktarırken, geçerli olan veriyi hafızada tutar. Bu daimi depo, Salamander’in ihtiyaçlarına bağlı olan ayrıntısız veri tabanının bir biçimini alır. Salamander sistemi, bu veri tabanına sadece, zaman sıralamalarına ve atama listelerine dayalı olan basit sorgulama arabirimini alır.
  

Salamander-tabanlı sistem, iki ana birimden oluşur: dağınık noktalarda çalışan sunucular ile veri yayımcısı ve abonesi gibi çalışan istemciler. Verilen uygulamayı en iyi şekilde desteklemek için bu birimlerin birlikte bağlandığı rasgele seçilmiş bir topoloji Şekil 4’de gözükmektedir. Salamander sunucusu, ihtiyaç doğrultusunda tasarlanır. Yani, tek başına bulunabilir yada ölçeklenebilirliği artırmak için çoğaltılabilir. Salamander istemcisi, sanal veri kanallarına abonelik ve yayımcılık yapar.


Saarullik (Grönland)




SRI (California)

Aricebo (Puerto Rico)





Danimarka
















Maryland

Michigan



UARC Veri Sağlayıcısı

NSF (Wash DC)


UDEMO (Florida)


UARC Sunucusu

UISR (Alaska)


UARC İstemcisi

Şekil 4 : 1997 Nisan sürecinde kullanılan UARC kampanya topolojisine örnek
Eğitim sektörü bilgisayar iletişim uygulamaları ve servisleri için önemli bir pazardır. Böylece, eğitimsel pazar için gereksinim, önümüzdeki senelerde bilgisayar iletişim mühendislerinin sayısının artmasında, önemli olacaktır. Bu sektör, bu sektörün problemleri ve gereksinimleri hakkında bilgisayar iletişim mühendisleri özellikle ne bilmelidir ? bu sorunun cevabı bundan sonra açıklanacaktır.

6 Eğitim Sektöründe Bilgisayar İletişim Sistemleri ve Uygulamalarının Benimsenmesi ve Kullanımını Etkileyen Sorunlar

Sorunların, sosyokültür, insan ilişkileri, organizasyon ve tekniksel yön ile ilişkisi vardır. Bazı örnekler şunlardır.

6.1 Pesonel Sözü ve Desteği

Bilgisayar iletişiminin kullanımı, eğitimsel çerçeve içinde öncü/özel proje evresinden kurumsal evreye geçer geçmez, kritik sorunların yeni bir kümesi baş gösterir. Bu sorunlar yeni kullanıcıları, bilgisayar iletişiminin kullanımı sayesindeki değişikliğin kendileri için bizzat avantaj olduğuna inandırmalıdır. Ayrıca, zaman ve gayret sayesinde onların değişimle başa çıkmalarının aşırı derece zor olmayacağına, ikna etmek zorundadır. Merkezi yönetim tarafından personeller yeteri kadar teşvik edilmezlerse, kalabalık katılımcıların güvence sağlamaları zordur. Fakat, büyük değişimlerin üniversite bağlamları içinde uygulanması çok zordur. Böylece, yeterli idari teşvik ile akademik uygunluk arasındaki denge hassastır. Personel sözü gönüllü olsa bile, bir çok fakültenin araştırma ile ilgili sorumlulukları çok fazla verdiğine inanması için, zaman gerektirir.

6.2 Teknik Yatırım İle İlgili Sorunlar

Dünyadaki üniversitelerin çoğunluğu, ağ altyapı sistem türlerinin bazılarına ve bu altyapı sistemleri için bazı merkezi servis bürolarına sahiptir. Bir çok fakülte elemanı üniversite ağına ve internete erişmek için bir çok yola sahiptir. Genellikle öğrenciler için birkaç bilgisayar laboratuarı vardır. Fakat, böyle fakültelere erişim yeterliliği (miktar ve kalitenin her ikisi) üniversiteler arasında ve içinde farklılık göstermektedir. Öğrencilerin birkaç türden internet erişimlerine sahip olmaları ve kendilerine ait e-mail adreslerinin olması gittikçe yaygınlaşmaktadır. Böylece, geleneksel üniversitelerin bir çoğu bilgisayar iletişim servislerinde ve ağ bağlantılarında yatırım yapmaktadır. Okullar ve eğitim merkezleri ağ statüsüne girişim için geç kalmıştır. Böylece, bilgisayar iletişimini kullanmak için de gecikmiştir. Bununla birlikte, bir çok ülkede bütün okullara yada en azından seçilmiş okullara internet erişimi sağlamak için bölgesel yada ulusal planlar uygulama içindedir yada gelişme aşamasındadır. Yine de, kuruluşlar bilgisayar iletişiminin kullanımı hakkında çok daha aktif hale gelmeyi kararlaştırır kararlaştırmaz, ciddi ve pahalı emek sarf edilmelidir ve sürekli yükseltilmelidir.

Örneğin, Japonya’da Global Megamedia Network Testbed (GEMnet) diye bir sistem dünya üzerindeki üniversite ve şirketlerle araştırma işbirliğini arttırmak için kurulmuştur. Ayrıca GEMnet, bağlantıları tamamlanmış ağ üzerinden değişik bağlantı araştırma projeleri için kurulmuştur. Bunlardan en önemlisi tele-eğitimdir. Bu proje, GEMnet’in Japonya’daki ilk, orta ve liselerin Keio üniversitesi ile birleşip Newyork’daki Keio mezunlar okul kampüsüne bağlantı için kullandığı sistemin uluslar arası bir tele-eğitim sistemi olarak amaçlanmasıdır. Bu proje tele-eğitim için bilgisayar destekli öğrenimi ve yaratıcı ortamı (CALAT) birleştirir. Bir etkileşimli kendi kendine öğrenme sistemi, bilgi ve iletişim sistem laboratuarları tarafından geliştirilmiştir. Bunun sonucunda, CALAT materyallerin anlama seviyesindeki büyük farklılıkları kapsayan çok dilli ortamlarda güçlü öğrenme araçları sağlamıştır [6].

6.3 Kullanılabilirlik İçin Tasarım

Öğrenim amaçlı bilgisayar iletişim uygulamaları üzerine farklı bir bakış açısı, kullanıcı ara birimi ve kişi-bilgisayar etkileşim yönlerine bağlıdır. Bu açıdan bakıldığında sorun, sadece sebep olan uygulamayla kullanıcının ne yapabileceği değil, aynı zamanda onun bu ürünü nasıl kontrol altına alabileceğidir. Kullanıcı ekranda ne görür ? Yazılımın cevap vermesi için ne yapılması gerekir ? Bu tür yönler, bilgisayar iletişim uygulamalarının kullanılabilirliği ile ilgilidir.

Eğitimsel yazılım bakışı altında, okunaklılık, kültürel ayrım ve özel öğrenme durumuna bağlı pedagojik ve öğrenimsel kriz gibi faktörleri belirtmek için çok fazla araştırma vardır. Hiper-bağlantılı ortamlara gelince erişim Web tarayıcısı sayesinde olur, diğer yönler ise bilgisayar iletişiminin kullanılabilirliğinde ayrıca önemlidir, özellikle:

• 
  Navigasyon Desteği : Geri istenildiği taktirde, kullanıcının konumunu tayin etmesini kolaylaştırır.
  
• 
  Genel Bakış Desteği : Kullanıcının önerilen fonksiyonellik ve sitenin geçerli-mantıksal modelini geliştirmesi işlerini kolaylaştırır.
  

7 Sonuçlar

Eğitim sektörü, bilgisayar iletişim uygulamaları için önemli bir saha haline geliyor. Bu sektörün ihtiyaçları bir çok bakımdan (özellikle, mali sıkıntı ve güvenirlilik gibi durumlarda) diğer sektörlerinkine benzer. Kullanıcı ara birimi ve kullanılabilirlik sorunları son derece önemlidir. Eğitmen, bilgisayar iletişim sektörü kursta kullanılacaksa, nasıl kullanılır diyerek, karar verecektir. Eğer eğitmen bilgisayar iletişim kullanımında rahat olamıyorsa, bu işi sürdürmek için uygun değildir. Böylece, kullanıcının ilgisinin ve karakteristiğinin dikkatle göz önünde tutulması gerekmektedir.

Kullanıcıların önemli bir kitlesinin ihtiyaçları göz önüne alındığında; video konferansı gibi yüksek bant genişlikli uygulamalara yönelik olan servis sinyallerinin kalitesi, Web-tabanlı kurs destekli ortamlar ile hızla bütünleşmiş hale gelen veri tabanı sistemlerinin güvenli bağlantılarına yönelik olan sinyalden daha az önemlidir. Asenkron erişimi destekleyen Web ortamları, eğitimde gerçek zaman iletişimini içeren durumlardan daha fazla kullanılır hale gelecektir.

Erişim sorunları dikkate değer engellerdir. Sınıfların ve konferans salonlarının bir çoğunun hala belirlenmiş bir ağ bağlantı noktası yoktur. Bu yüzden, Web-tabanlı doğal bir kullanım kaynaklarını gösteri için sunum boyunca sınırlanır. Mobil bağlanabilirlik, gerçek sunum çerçevesinde Web-tabanlı kaynakların kullanımlarında daha büyük fark yaratabilir. Ayrıca, Web-tabanlı kurs desteği olan siteye çabucak girmek için, dosyaları yüklemek ve göndermek için, kurs güncelliği kontrol etmek için ve birkaç tane kısa iletişimi kontrol altında tutmak için gereksinimler çoğalmaktadır. Bununla birlikte, bu tür sitelerin yüksek öğrenimde kullanımı gittikçe yaygınlaşmaktadır. Yine, mobil hesaplaması bu erişimi kolaylaştırmada büyük farklar yaratacaktır.

Eğitimsel sektörler büyüktür; eğer bilgisayar iletişimleri bu sektör içinde bağlanmış hale gelirse, mühendislerin bilgisayar iletişim kullanımının başarısı yada başarısızlığındaki bir çok etki içinde belirli özellikleri ve etkenleri iyi bilmeye ihtiyacı olacaktır.

Kaynaklar

1. 
   B. Collis, “Applications of Computer Communications in Education”, Univ of Twente. Proceeding of IEEE Communication Magazine, March 1999.
   
2. 
   M. Abrams, S. Williams, G Abdulla, S.Patel, R. Ribler, E. A. Fox. “Multimedia Traffic Analysis Using Chitra95”, VPI&SU.
   
3. 
   K. Nahrstedt. “Multimedia System Design”, Univ of Illinois.
   
4. 
   F. F. Kua, W. Effelsberg. “Multimedia Communications, Protocols and Applications”, s.19-22 Prntice-Hall
   
5. 
   G. R. Malan, F. Jahanian, S. Subramanian. “Salamander : A Push-Based Distribution Substrate for Internet Application”. In Proceeding of USENIX Symposium on Internet Technologies and System 1997.
   
6. 
   H. Hadama, K. Kitami, K. Kinoshita, H. Yamaguchi. “GMN : A Broadband Multimedia Communications Service Concept and Field Trials”. Proceeding of IEEE Communication Magazine, October 1999.