Virtuality Distributed Training Facility, ovvero il contatto interattivo, multimediale e distribuito tra Istruttore e Studente

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1 D F Distributed Training Facility, ovvero il contatto interattivo, multimendiale e distribuito tra Istruttore e Studente abstract In un momento in cui prodotti, applicazioni e procedure divengono sempre piu` complesse e particolareggiate, l abilità di un' azienda nel mettere a punto un' adeguata capacita` di addestramento per i propri clienti, dipendenti e collaboratori risulta essere un decisivo fattore di successo. Inoltre una nuova sfida ai tradizionali strumenti e metodologie di training proviene dalle repentine trasformazioni sociali e tecnologiche che hanno portato il mondo ad essere un Villaggio Globale. La possibilita` per un' azienda di rendere disponibile virtualmente in ogni parte del mondo il proprio potenziale addestrativo, rivolto a clienti, dipendenti o collaboratori di sedi distribuite, e` oggi un' esigenza primaria. Una delle difficolta` principali da affrontare e` quella di aumentare la flessibilita` e capillarita` del servizio di training distribuito senza ridurre la sicurezza dei dati trasferiti e senza implicare costi esorbitanti. Le applicazioni basate su Internet e le tecnologie ad essa collegate rappresentano una soluzione in alcuni casi ma comportano alcune limitazioni spesso decisive in termini di portabilita`, ovvero non sono in genere platform independent, e di servizio, ovvero sono normalmente caratterizzate da una scarsa, o addirittura nulla, interattivita` Istruttore- Studente. I recenti sviluppi nel campo delle tecnologie informatiche distribuite (CORBA), l estendersi dell orizzonte delle applicazioni platform independent (Java), l applicazione di standard informatici ormai consolidati (XML) e la disponibilità di protocolli sicuri (SSL) costituiscono la materia prima con cui approcciare in modo nuovo il problema del training multimediale e interattivo. Questo paper si propone di descrivere il concetto, il background tecnologico ed i primi risultati operativi del Distributed Training Facility, ovvero un' infrastruttura di comunicazione browser-less, multimediale, interattiva e platform-independent che supporta applicazioni di training distribuito di ultima generazione. 1

2 D F 1. Domanda e Offerta nel mercato del Distributed Learning Termini quali e-learning o d-learning sono diventati di uso comune sia nel settore della formazione che in quello del supporto a distanza; spesso essi rivestono significati molto diversi, in quanto comprendono situazioni che vanno dal corso multimediale disponibile su CD fino alla completa interazione tra istruttore e studente in tempo reale su applicazioni specifiche. E` possibilie delineare due categorie di attori presenti nel mercato del D-learning: - d-learning di base : corsi multimediali, seminari web, servizi per le aziende, corsi in aula, ecc. - training/supporto specifico : supporto e training per operativita` altamente specifiche, alta adattabilita` a procedure e programmi di addestramento gia` presenti, elevato livello di integrita` e rappresentativita` dei modelli di simulazione. In entrambi i casi, e come premessa generale, e` opportuno interrogarsi su quali siano i motivi che hanno portato al boom del d-learning. Abbattimento dei costi. Le attuali tendenze in materia di addestramento a distanza prevedono un mix di formazione in aula, visione di materiale didattico e eventuale condivisione a distanza di applicazioni di simulazione. L introduzione di metodologie e strumenti di training a distanza che assicurino la stessa efficacia di quelli tradizionali incide positivamente sui costi di tempo e di viaggio del personale istruttore. Accresciute esigenze di addestramento. In generale, il livello di complessita` di sistemi e applicazioni e` in aumento, aumenta quindi proporzionalmente il numero di casi in cui e` necessario condurre una appropriata attivita` di training. Diffusione dei sistemi distribuiti. Vi e` una generale tendenza ad offrire in modo distribuito servizi che erano precedentemente locali; il training distribuito diviene logicamente lo strumento piu` adatto a supporto di questa metodologia di lavoro. La Domanda per il training distribuito si concretizza nei seguenti requisiti principali: EFFICACIA : il training distribuito deve mantenere almeno lo stesso livello di efficacia di quello tradizionale, il che si traduce nel fatto che deve essere consentito lo scambio di informazioni didattiche in tempo reale. L' applicazione e` interattiva (Istruttore-Studenti) PORTABILITA` : il training deve essere installabile/accessibile su qualunque piattaforma. L' applicazione e` Multi-platform. Inoltre non devono essere necessari altri applicativi (browsers) a supporto del programma di training. L' applicazione e` self contained. SCALABILITA' : il training deve essere ritagliato sulle esigenze dell'utente. Deve essere possibile integrarlo con nuovi applicativi, ad esempio nuovi esercizi interattivi. SICUREZZA : se il training si basa su informazioni riservate/sensibili, un adeguato protocollo di sicurezza, quale Secure Socket Layer, deve essere utilizzabile; inoltre deve Figura 1: prove di interattivita` distribuita 2

3 D F avvenire il controllo fisico sul server dei dati. L' applicazione e` sicura. In che modo l Offerta attuale di mercato incontra la domanda? Un potenziale utente di training distribuito ha, in questo momento, tre opzioni per soddisfare la propria esigenza, ognuna delle quali comporta vantaggi e limitazioni: Service Providers: il training e` un servizio che viene fornito quando e` richiesto, mettendo a disposizione un server e un' applicazione client. Si svolgono delle sessioni, in genere seminari basati su internet. La limitazione di questo approccio e` che il materiale deve essere reso disponibile all esterno, perdendone il controllo sulla sicurezza, inoltre il costo cresce con la frequenza di utilizzo, ed e` percio` applicabile per sessioni sporadiche; infine, queste sessioni presentano spesso una limitata interattivita` tra istruttore e studente, in quanto sono in genere organizzate in modo da permettere a chi si connette di fruire della lezione distribuita sul web, ma con limitate possibilita` di interagire. Applicativi commerciali (COTS): una alternativa e` costituita dal fatto di poter acquistare dei prodotti COTS che consentano di trasformare un PC in una stazione con cui interagire con altre in modo distribuito. Il limite di questo approccio e` che questi prodotti presentano scarsa capacita` di integrarsi con applicazioni specifiche, che non siano anch esse COTS; sono inoltre legate ad uno specifico ambiente (Windows, ecc) e quindi hanno scarsa interoperabilita`. Sistemi Proprietari: lo sviluppo di un' applicazione specifica di training presenta il massimo livello di efficacia, ovvero si realizza esattamente il training che e` richiesto; il limite di questo approccio e` la scarsa flessibilita` dell' applicazione, che non puo` essere riutilizzata per una successiva esigenza, di conseguenza essa risulta essere costosa perche` non consente di ammortizzare i costi di sviluppo su piu` applicazioni. Da un confronto sulle modalita` di training attualmente offerte, emerge una certa difficolta` a fare coesistere Flessibilita` ed Efficacia per la stessa applicazione, vedi fig 2. FLESSIBILITA` service providers applicativi COTS sistemi proprietari EFFICACIA Figura 2: offerta di training - caratteristiche 3

4 D F 2. L innovazione tecnologica: CORBA, Java, XML La novita` introdotta dalle nuove tecnologie e` l affermarsi di standard, sia per l accesso distribuito ai servizi (CORBA) che per la rappresentazione delle informazioni (XML), che consentono lo sviluppo di applicazione proprietarie, percio` Sicure e Efficaci, ma egualmente aperte verso nuovi sviluppi e applicazioni esterne (come le applicazioni COTS). In altre parole la flessibilita` ed apertura verso il mondo esterno viene offerta dalla infrastruttura, che utilizza standard tecnologici adeguati, mentre l efficacia e` fornita dalla applicazione di training specifica, che e` agevolmente integrata nell' infrastruttura grazie alle caratteristiche di modularita` e standardizzazione gia` menzionate. Vedi anche fig. 3. standard di accesso a servizi (CORBA) Comunicazione: HTTP, TCP ambiente di sviluppo JAVA standard di descrizione Dati ed eventi (XML) infrastruttura DTF plug ins Materiale informativo Nuove Applicazioni Utente applicazioni proprietarie (efficacia e sicurezza) apertura verso il mondo esterno Figura 3: l'uso delle nuove tecnologie per conciliare Flessibilita` ed Efficacia Segue ora una breve descrizione delle tecnologie sopra citate ed utilizzate : JAVA: e' un linguaggio di programmazione (Object Oriented) che consente di generare applicativi eseguibili su qualsiasi sistema operativo CORBA: e` uno standard che consente di gestire in modo distribuito l accesso ai servizi offerti da oggetti SW remoti XML e` un metalinguaggio (definito dal gruppo W3C) che definisce uno standard di rappresentazione strutturata delle informazioni. Nato per Internet, si sta affermando come il modo standard per scambiare informazioni tra applicazioni diverse 3. La applicazione delle nuove tecnologie: la Distributed Training Facility La Societa` Italiana Avionica, SIA SpA, del gruppo Finmeccanica, ha intrapreso il tentativo di tradurre in pratica le considerazioni sopra esposte sui vantaggi ottenibili dall impiego delle nuove tecnologie nel campo del D-Learning. Ne e` scaturito il progetto Distributed Training Facility, ovvero il prototipo di una applicazione che trasformi un PC, con qualsiasi sistema operativo, in una piattaforma 4

5 D F di comunicazione multimediale, interattiva, corredata di audio e chat che consenta ad un istruttore di divulgare materiale addestrativo ma anche di selezionare un particolare studente e condurre in tempo reale un esercizio in modo interattivo. Esso e` basato su una applicazione Client/Server, sviluppata in linguaggio Java. L'ambiente server si compone di un' infrastruttura di gestione eventi basata sullo standard CORBA Notification; un server HTTP/FTP per la gestione di materiale multimediale formativo; un engine database per gestire l'elenco studenti e i log storici delle lezioni svolte; un router del flusso audio. Gli applicativi client sono composti da un' infrastruttura di base avente lo scopo di gestire l interscambio di messaggi, eventi, dati e il flusso audio. Su questa infrastruttura si innesta l'interfaccia visuale con l'utente, la quale varia in base alla tipologia di client: Istruttore oppure studente. Sull' infrastruttura di base e' inoltre possibile connettere, per mezzo di appositi plug-in, applicativi dedicati a funzioni specifiche di ciascuna lezione - svolgimento interattivo di esercizi, visione di simulazioni, manipolazione di oggetti grafici, etc. Questi applicativi possono essere mutuati da software legacy preesistente, oppure sviluppati ad hoc per gli scopi formativi. Vedi anche la seguente fig 4. ISTRUTTORE Provider servizi APPLICAZIONE lato Provider I/F - applicativo MultiMedia Audio Hosted appl. XML Eventi XML Security layer eventi di sistema Connettore canale dati/eventi (CORBA) STUDENTE Utenti servizi APPLICAZIONE lato Utenti I/F - applicativo MultiMedia Audio Hosted appl. XML Eventi XML Security layer eventi di sistema Connettore canale dati/eventi (CORBA) server Handler dati/eventi (CORBA) CORBA Naming service Router audio CORBA ORB HTTP server interfaccia/gestione databases Pubblicazioni Info Servizi Profili utenti Altro 1 Figura 4: Distributed Training Facility - schema funzionale 5

6 D F In sintesi, le principali caratteristiche dell' applicazione DTF, alcune delle quali ancora in sviluppo, sono descritte nella seguente tabella (fig 5): caratteristiche BRDST/PeerToPeer MODE PLATFORM Independent Supporto MULTIMEDIALE Chat/Audio Lesson Planner & Monitor Application Integration Control on Server Secure Socket Layer (opzionale) benefici Possibilita` di interazione Istruttore-Tutti gli studenti (BRDST) e Istruttore-Singolo studente (peer to peer) all interno della classe virtuale DTF e` installabile indifferentemente su Windows, Unix, Linux. DTF supporta HTML, Flash, AVI, ecc La comunicazione audio/chat all interno delle sessioni e` supportata. DTF consente all istruttore di pianificare e monitorare i partecipanti alla classe virtuale. DTF e` il contenitore vuoto, perfettamente integrabile con qualsiasi applicazione specifica di training attraverso lo standard di interfacciamento XML. Il Cliente puo decidere se gestire il Server di DTF autonomamente, mantenendo il controllo sui dati, o se utilizzare SIA come fornitore di tale servizio. E` possibile una opzione per il protocollo SSL, che garantisce la massima sicurezza sui dati. Figura 5: DTF - caratteristiche principali In conclusione, DTF attraverso l uso ottimale delle recenti metodologie di standardizzazione e di sviluppo del middleware, si propone come un modo flessibile di integrare applicazioni specifiche di training, per incontrare le odierne esigenze di addestramento e Service Support. 6