Fecha de ultima modificación: martes 13 de abril (7:30pm)

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VicFDL: picture the collaboration in Agora

Abstract

Las bibliotecas digitales ofrecen a sus usuarios un basto volumen de información. Puesto que los usuarios pueden perderse en el mundo de información, es necesario identificar cuales son las mejores guías o la manera natural en que los usuarios resuelven estos problemas. La interacción entre los participantes se ha identificado como uno de esos métodos. La comunicación entre los participantes de las bibliotecas digitales inicia oportunidades de colaboración, aprendizaje en grupo y orientación. Ágora, se crea como el espacio de colaboración dentro de la FDL en el que los usuarios pueden beneficiarse del conocimiento de los expertos, intercambiar ideas y experiencias. Debido a la importancia de la comunicación, el proporcionar herramientas que la hagan más eficiente, se reflejará en el desempeño de los participantes.Este trabajo presenta a la videoconferencia como una mejor opción de comunicación y colaboración entre los usuarios de la FDL. Se proporcionan diferentes alternativas de acceso para que el usuario utilice el que más se adapta a sus necesidades.

keywords: floristic digital libraries, group collaboration, videoconference.

1. Introducción

En la actualidad las dibliotecas digitales se han convertido en una oportunidad de investigación y aplicación de nuevas tecnologías. Las bibliotecas digitales se encuentran entre los sistemas de información más complejos y avanzados que se han planteado, ya que frecuentemente involucran apoyo a la colaboración, preservación digital de documentos, manejo de bases de datos distribuidas, hipertexto, filtrado y recuperación de información, módulos de orientación, manejo de derechos intelectuales de autor, servicios de información multimedia, entre otros [Fox y Marchionini 1998]. Además de que hacen disponible la información desde cualquier parte del mundo, en una biblioteca digital la información puede preservarse, almacenarse de manera compacta y permitir rápidas búsquedas sobre ella.

Las bibliotecas digitales extienden y aumentan la funcionalidad de las bibliotecas tradicionales ampliando los recursos y servicios existentes, permitiendo el desarrollo de nuevas maneras de expresarse y resolver problemas. Esto las presenta como espacios en los que la gente se puede comunicar, compartir y producir nuevos conocimientos. Una de las principales ventajas de las bibliotecas digitales, es que almacenan la información de una manera estructurada y autentificada. Sin embargo, la característica de contener un gran volumen de información, trae consigo muchos problemas ya identificados en las bibliotecas convencionales. Por ejemplo, aunque la información está ahí, el usuario puede no encontrarla o la información encontrada puede no adecuarse a sus necesidades (ser muy general o muy específica). El usuario seguirá dependiendo de sus habilidades de búsqueda o las oportunidades de ayuda o colaboración que se le presenten.

La colaboración es una manera importante por la cual los usuarios pueden alcanzar sus objetivos [Crabtree et al. 1997]. Es importante recordar al desarrollar los sistemas que los usuario necesitarán de ayuda. La mayoría de los usuarios no obtienen esta ayuda de los manuales o de la "ayuda en línea" sino más bien preguntándole a gente que cree puede ayudarle. Para ayudar al usuario a enfrentar estos problemas es necesario brindarle, dentro de la biblioteca digital, facilidades de ayuda o colaboración, similares a las tradicionales, pero con las ventajas del medio digital. De esta manera la colaboración llevarse acabo de manera síncrona (mismo tiempo) o de manera asíncrona (diferencte tiempo).

1.1 Iniciativa de FDL

Actualmente, el Jardín Botánico de Missouri se encuentra al frente de una iniciativa para crear una Biblioteca Digital Florística (FDL), motivado por la importancia que las plantas juegan en la vida del hombre. El proyecto de FDL pretende contener información sobre las especies de plantas que se encuentran en regiones como Norteamérica, Mesoamérica y China. La biblioteca deberá incorporar de manera eficiente, documentos, mapas, ilustraciones, herramientas computacionales y servicios bibliotecarios. La creación de la colección de esta biblioteca es uno de los procesos más importantes [Schnase et. al 1997]. Sólo para el área de Norteamérica (FNA), más de 800 científicos participan en la construcción de este proyecto. Construir una biblioteca digital florística requiere de la colaboración y comunicación de autoridades especializadas en la materia y de procesos complejos de revisión. Se pretende crear una biblioteca digital florística, con información actualizada. El proyecto publicará 30 volúmenes que contengan dicha información y planean concluir con esta tarea para el año 2006.

Basándonos en el contexto de la Biblioteca Digital Florística se pueden distinguir diferentes tipos de usuarios, entre los que se encuentran investigadores (botánicos, biólogos, ecologistas), autores, editores y revisores de estudios taxonómicos además de estudiantes. Los cuales se encuentran distribuidos en diversas partes del mundo. Y requieren de medios de colaboración y comunicación para procesos de trabajo e interacción entre grupos.

1.2 Ágora

Considerando la necesidad de interacción y colaboración entre los usuarios de la biblioteca digital florística, se ha desarrollado un sistema ofrece al usuario dichas oportunidades. Este sistema se denomina Ágora, y constituye un espacio virtual de colaboración dentro de una biblioteca digital.

Ágora asiste al usuario de la biblioteca digital en sus búsquedas no sólo de información sino de personas (expertos o no) en su área de interés, presentándole recomendaciones. En estas recomendaciones el usuario puede encontrar temas relacionados, grupos de interés sobre el área específica y expertos u otros usuarios que le ofrezcan orientación. Dichas recomendaciones se logran en base a las opiniones de los expertos.

Adicionalmente, Ágora contribuye a la colaboración entre los usuarios de la biblioteca brindando oportunidades de comunicación síncrona y asíncrona. Mientras permanece en el ambiente de Ágora, el usuario es auxiliado por un agente de información, el cual le informa sobre posibilidades de comunicación con otros usuarios o sobre recomendaciones existentes.

El presente trabajo es un avance de Ágora, trabajo presentado por Sánchez et al. [1998]. Esta versión muestra la integración de la videoconferencia como herramienta de comunicacion en la biblioteca digital floristica. El objetivo de este trabajo es presentar los beneficios que trae consigo esta herramienta así como su incorporación a la biblioteca.

Este trabajo se divide de la siguiente manera, el capitulo 2 describe los beneficios que aporta la videoconferencia a la DL. El diseño conceptual de la introducción de la videoconferencia en la FDL es presentado en el capitulo 3. El prototipo que demuestra la implementacion del diseño se presenta en el capitulo 4. En el capitulo 5 mostramos el trabajo que se esta realizando y el trabajo planeado para el futuro.

2. Videoconferencia en una biblioteca digital

La videoconferencia nos permite compartir información, intercambiar puntos de vista, mostrar y ver todo tipo de documentos (dibujos, gráficas, acetatos, fotografías, imágenes de computadora y videos) en tiempo real, con diversas personas, sin tener que compartir un lugar físico. Pero para esto es necesario que los participantes tengan equipos compatibles y un enlace de transmisión entre ellos.

Por otra parte, de todas las imágenes y pinturas a las que somos expuestos diariamente, el rostro humano es la más importante como fuente de información. Cuando hablamos cara a cara con otra persona, obtenemos bastante información de las expresiones faciales, mas que de sus palabras o calidad de voz combinadas [Koneya y Harbour 1997]. Investigaciones realizadas por psicólogos determinan que cuando hablamos cara a cara, sólo el 7% de lo que es comunicado es transferido por el significado de las palabras, el 38% proviene de cómo las palabras son dichas, y el 55% restante de la comunicación toma la forma de señales visuales.

Puesto que una de las inquietudes de la FDL es proveer al usuario de herramientas que eliminen las barreras físicas (mismo tiempo, mismo lugar), encuentra en la videoconferencia una oportunidad de comunicación mas natural para sus participantes.

Existen otros esfuerzos en la integración del video a las bibliotecas digitales. La Universidad de Carnegie Mellon trabaja en una biblioteca de video digital llamada Informedia. Esta habilitará a los usuarios para ingresar, explorar y recuperar material de ciencia y matemáticas desde archivos de video [Christel 1995]. Informedia trabaja con tecnologías de entendimiento del lenguaje natural para realizar búsquedas en video basadas en el díalogo incluido en él. Aspectos como interacción humano-computadora, precio y cobro por uso de video digital, seguridad y privacidad, son las líneas a seguir como parte del programa de investigación. Participantes industriales incluyen a Microsoft Corporation, Digital Equipment Corporation, Bell Atlantic Network Services, Comunicaciones QED, Universidad Abierta, y Escuelas Públicas del condado de Fairfax Virginia.

3. Video-Ágora

Al conjunto de componentes de FDL relativos a videoconferencia que se han desarrollado, como parte de este proyecto, se les denomina Videoconferencia en la FDL (VicFDL). VicFDL es un sistema de videoconferencia que satisface las necesidades de comunicación entre los usuarios de la FDL. VicFDL representa un término medio entre la rigidez del modelo de videoconferencia de espacios visuales [Hewitt 1997] y la flexibilidad del modelo de comunicaciones no verbales [Jacobson 1994]. Proporciona servicios de multicast a los usuarios de la FDL, dichas características definen lo que es videoconferencia de punto a punto y de uno a muchos.

Puesto  que los usuarios de la FDL accesan sus servicios a través de un navegador de web, es importante que cuenten con una herramienta que les permita comunicación visual en el web. En una configuración tradicional de comunicación en Internet, las aplicaciones proporcionan servicios de punto a punto (unicast), como son los programas cliente o web browsers o las herramientas de e-mail. Pero en aplicaciones de comunicación en el WWW que incluyan videoconferencia es necesario que se integren técnicas de compresión puesto que se envían elementos multimedia que consumen grandes cantidades de ancho de banda.

En un servicio que proporcione comunicación multipunto (multicast), definido como de uno a muchos y de muchos a muchos, la comunicación debe realizarse de la siguiente manera. Los datos o paquetes de información (audio, video y gráficos) son enviados a un número de puntos receptores, estos mismos datos son retransmitidos a los puntos emisores y tanto los emisores y receptores tienen que codificar estos datos o paquetes de información para ser traducidos a una forma visual.

Cuando una comunicación de muchos a muchos es considerada, las aplicaciones en una red como Internet tienden a ser muy deficientes pero en una red de alta velocidad podrían ser viables. Es por esto que se consideran ambas posibilidades para los usuarios de la FDL. De esta manera se crean un módulo de web y una aplicación para que el usuario decida cual es la que se acomoda a sus necesidades o recursos.

3.1 Módulo Web

Este módulo provee al ambiente de Ágora de un sistema de comunicación visual, enriqueciendo así la colaboración entre usuarios. El usuario, a través de su navegador de web, cuenta ahora con una herramienta para entablar comunicación cara a cara con expertos u otros usuarios de la FDL con los que decida comunicarse.  

Dicha comunicación es llevaba a cabo en salones virtuales que emergen de grupos de interés. Como parte de la comunicación visual sincronizada, se agrega un espacio que comparte la visualización de imagenes y video para todos los participantes. Este espacio da la oportunidad a cada integrante de compartir imagenes o videos relacionados con el tema de interes. Es posible mostrar images y videos contenidos en la FDL como también los que no lo son (imagenes o videos pertenecientes a los usuarios).

Por restricciones de ancho de banda, a través de Internet, (y por preocupación de la saturación de los servicios) se transmite en la interfaz del usuario solamente a dos usuarios a la vez. Cada usuario decide a cuales de los usuarios (de los pueden ser visualizados) quiere tener en su pantalla y cambiar estas imagenes en el momento que lo decida.

3.2. Módulo de Aplicación

Para tener una comunicación más natural, el usuario de la FDL cuenta con el módulo de aplicación VicFDL. Esta aplicación permite al usuario comunicarse con usuarios de intereses comunes formando cuartos virtuales o integrándose a los ya existentes (perteneciendo a los cuartos que desee). El usuario que tenga la iniciativa de crear un nuevo cuarto virtual puede elegir, dependiendo de sus necesidades, incluir audio, video o un pizarron electronico que compartirá con los demás participantes. Los usuarios definen su nivel de participación dentro del cuarto virtual (aportar y recibir o solo recibir). Es posible distingir las intervenciones de cada uno de los usuarios (en la comunicación o en el pizarrón electrónico).

El usuario no deberá preocuparse por las configuraciones de hardware sobre sus dispositivos (video-cámaro y microfono), la aplicación los integra de manera transparente. Además le proporciona las herramientas para manipularlos.

Además de la comunicación de los usuarios a través de audio y video, VicFDL, enriquece la colaboración permitiendo al usuario compartir videos personales y lo provee de una herramienta para visualización y modificación de imágenes compartidas.

4. Prototipo de video Agora

Para la implementación de un prototipo del modelo, se utiliza una de las tecnologías de más reciente creación que existen para el desarrollo de videoconferencia como Vxtreme, Xil API para UNIX y PC, VicXil, y WebTheater. Así mismo se incorporarán herramientas como Java, JMF (Java Media Framework), Java Script, HTML y formatos de compresión como el MP3, NTSC, PAL y JPEG para el estándar H.261.

La utilización de las librerías JMF tienen ciertos requerimientos de hardware como el chip S3 el cual hace uso del API XIL y del API OpenGL de unix para la manipulación de cámaras de video y acelerador de propósitos gráficos de rango medio. [JMF 1998]. El uso de C++ requiere, para la manipulación de audio y video, que el equipo donde se esté ejecutando el sistema cuente con los API´s necesarios para la manipulación de elementos de hardware como una videocámara o tarjeta capturadora de video y una tarjeta de sonido.

Para el módulo Web, se utiliza Java, para las herramientas de chat (basada en texto), y el espacio de proyección de imágenes y video. Tambien se utilizan CGI's para la comunicación con los serviciones de Ágora, navegador taxómico e interconexión entre usuarios.

C++ fue utilizado para desarrollar la aplicación. De esta forma se integran herramientas para la transmisión y compresión de video para realizar una comunicación en tiempo de manera eficiente.

4.1 Módulo WEB

Para hacer uso del servicio de videoconferencia vía web, es necesario que el usuario realice una serie de configuraciones en su plataforma. El usurio recibirá las indicaciones necesarias para poder realizar una transmisión de video exitosa, cada vez que sea necesario. Este prototipo cuenta con las especificaciones para el acceso de usuarios con plataformas Mac y PC.

Una vez que el usuario ha decidido entablar una comunicación síncrona con otro(s) participante(s) y entra al cuarto virtual, Figura X, visualizará a los participantes (que cuenten con los recursos de video) que hayan iniciado la comunicación (los recuadros de video son asignados a las primeras personas que entren con recursos). Puesto que esta interfaz no cuenta con un canal de audio, la interacción entre los participantes esta basada en texto (recuadro de en medio).

Los usuarios podrán compartir en el área de colaboración visual, imágenes y videos pertenecientes a la FDL. Puesto que Ágora identifica el lugar (taxon) en el que se encuentra el usuario dentro de la biblioteca, el video e imágenes a compartir son tomados de dicho lugar cuando existan; es decir existe una comunicación directa con el navegador taxonómico. Dentro de esta área (de colaboración visual), los usuarios comparten un apuntador virtual. La figura A muestra la interacción de los usuarios en el módulo Web.

Figure A. Interaction on Virtual Room

Puesto que esta interfaz solo permite la transmisión de video de 2 participantes, el usuario es invitado a participar en un ambiente mas natural de comunicación proporcionado por la aplicación y recibe las instucciones necesarias para su instalación y uso.

4.2 APLICACION (VicFDL)

VicFDL permite que el usuario se olvide de los problemas de transmisión via Web (ancho de banda, tráfico del servidor, velocidad de acceso, etc.) y mantenga con los usuarios de la biblioteca una comunicación basada en audio y video. Solo es necesario que adquiera de la FDL la aplicación, una sola vez y la instale en su computadora y podrá utilizarla cuando lo requiera. Actualmente, este sistema se encuentra implementado para equipos SUN y PC, únicamente.

Una vez que el usuario entra en VicFDL, es necesario que se incorpore a un grupo virtual o que forme el propio, seleccionando los recursos que necesita para su grupo. Actualmente cuenta con audio, video y un pizarrón electrónico. El usuario que cree un cuarto virtual deberá definir también el tiempo de vida que desea darle y el alcance que tendrá (local, regional, mundial). Este prototipo tiene un alcance regional. En la figura X1, se presenta la creación de un grupo virtual en vicFDL.

Figura X1. New virtual room.

Dentro de cada cuarto, el usuario visualizará a los demás usuarios participantes, el nivel de participación (visual o auditiva) del usuario dependerá de sus recursos y será controlado por VicFDL.

4.2.1 Video

Los participantes, pueden a demás de transmitir su imagen (captada por una videocámara) en tiempo real, pueden compartir videos personales con los demás miembros de se grupo. Solo basta indicar el formato del video y conectar el dispositivo (videocasetera) a su computadora y los demás podrán visualizar y escuchar el video en sus lugares. En la figura X se distinge la comunicación visual entre los participantes.

Figura X. Video Transmition

4.2.2 Audio

El audio es transmitido para todos los participantes. Cada uno de ellos puede controlar como quiere recibir dicha señal. Si desea darle prioridad a algún participante, puede aumentar el nivel de volumen o disminuirlo si la tranmisión no es deseada.

4.2.3 Pizarrón electrónico

Con esta herramienta todos los usuarios del grupo, podrán compartir imágenes y textos en tiempo real. Cada participante definirá su nivel de aportación y podrá modificarlo en el momento que lo decida. Las aportaciones de los participantes pueden ser claramente identificadas.

Ya que la aplicación es independiente del navegador de Ágora, las imagenes y videos que se pueden compartir en la ella son los que el usuario tenga en su computadora (no accesa los de la FDL) o las que genere en ese momento. En la figura X2, los usuarios comparten una imagen (obtenida de un archivo personal) y realizan anotaciones sobre ella.

Figure X2. The collaborative white board.

5. Ongoing and future work

La integración de la videoconferencia a la FDL, se inicia con el desarrollo de VicFDL. Con este trabajo, los usuarios de la FDL podrán contar con un servicio de comunicación que se adecúe a sus necesidades de interacción con los demás miembros de la biblioteca y de esta forma colaborar de una manera más eficiente.

Se implementaron en el prototipo la mayoría de sus funcionalidades tanto para transmisión vía Web como para la aplicación (ver capítulo 3). La realización de más pruebas con usuarios, en los diferentes ambientes, ayudará a VicFDL a ser la opción más completa de comunicación de la FDL. Para esto, es necesario mejorar la comunicación visual con usuarios ubicados en todas partes del mundo, para permitir no solamente que los usuarios ubicados en una región utilicen este tipo de sistemas.

Con el proposito de que esta herramienta sea accesible a un gran número de usuarios, es importante añadir un editor que permita incorporar nuevas plataformas y sistemas operativos, lo que permitirá incorporar nuevos nodos a la arquitectura de una manera transparente para el usuario, sin tener que hacer ningún cambio a nivel programación.

Para que el usuario pueda recuperar los videos, de forma independiente al navegador taxonómico, es necesario implementar estrategías de búsqueda en videos almacenados en la FDL. Técnicas de búsquedas en video son descritas en [Wactlar et al. 1999].

6. Referencias

Christel 1995

Crabtree, A., O'Brien, J. Twidale, M.B. Nichols, D.M. 1997 . Talking in the library: implications for the design of digital dibraries. Proceedings of ACM Digital Libraries '97, (Philadelphia, PA), 221-228.

Fox, E. A., Marchionini, G. 1998. Toward a world wide digital library. Communications of the ACM, 41,4 (Abril), 28-32.

Koneya y Harbour 1997

Hewitt, K. L. 1997. Desktop Videoconferencing: A Low Cost and Scalable Solution to Distance Education. M.Sc. Thesis. College of Engineering at North Carolina State University.

Reporte Técnico. ICT-97-3. Laboratorio deTecnologías Interactivas y Coopertativas, Departamento de Sistemas Computacionales, Universidad de las Américas-Puebla, Cholula, Puebla, México, Diciembre.

Jacobson, V. 1994. Multimedia conferencing on the Internet. SIGCOMM Symposium on Communications Architectures and Protocols.

JMF 1998

Sánchez, J. A., Fernández, L., Schnase, J. L. 1998. Agora: Enhancing awareness and collaboration in floristic digital libraries. In Proceedings of the Fourth CYTED-RITOS International Workshop on Groupware (CRIWG'98, Río de Janeiro). 85-95.

Schnase, J. L., Kama, D. L., Tomlinson, K. L., Sánchez, J. A., Cunnius, E. L., and Morin, N. R. 1997. The Flora of North America digital library: A case study in biodiversity database publishing. Journal of Networks and Computer Applications 21, 1, 87-103

Wactlar, H., Christel, M., Gong, Y., Hauptmann, A. 1999. Lessons Learned from Building a Terabyte Digital Video Library. IEEE Computer,  (Febrero), 66-73.