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LA PRODUCTION DE DIDACTICIELS SOUFFRE D'UNE ABSENCE D'OUTILS OPERATIONNELS APPORTANT UNE VERITABLE ASSISTANCE AUX AUTEURS. L'OBSERVATION DES BESOINS, EN PARTICULIER LORS DE L'ELABORATION DE DIDACTICIELS D'APPRENTISSAGE AU PILOTAGE DE SYSTEMES TECHNOLOGIQUES, NOUS CONDUIT A PROPOSER UNE METHODOLOGIE DE DEVELOPPEMENT DE LOGICIELS EDUCATIFS QUI COMBINE: ANALYSE STRUCTUREE, CONCEPTION GUIDEE ET TECHNIQUES D'EVALUATION AVEC UNE TECHNIQUE DE PROTOTYPAGE DANS UN ENVIRONNEMENT D'HYPERDIDACTICIEL. CET ENVIRONNEMENT EDUCATIF DE DEVELOPPEMENT RESPECTE UNE METHODOLOGIE D'ELABORATION ET SE COMPOSE D'UN ENSEMBLE D'OUTILS COORDONNES ET ORGANISES DANS UN ATELIER DE GENIE LOGICIEL APPLIQUE AUX SPECIFICATIONS LOGICIELLES DIDACTIQUES (APPELE AGEDI). CETTE APPROCHE A POUR BUT D'AMELIORER LE DEVELOPPEMENT, LA VALIDATION, L'AFFINEMENT D'UNE MAQUETTE DE DIDACTICIEL ET DONC DE COMPLETER LES SPECIFICATIONS FONCTIONNELLES
CE TRAVAIL S'INSCRIT DANS LE PROJET ATELIER DE GENIE DIDACTICIEL INTEGRE (A.G.D.I.) DU LABORATOIRE A.P.I. DONT L'OBJECTIF EST DE REDUIRE LES DIFFICULTES DE CONCEPTION ET PRODUCTION DE LOGICIELS EDUCATIFS PAR L'APPLICATION DES TECHNIQUES ET METHODES DE GENIE LOGICIEL ET D'INTELLIGENCE ARTIFICIELLE AUX DOMAINES DE L'ENSEIGNEMENT ASSISTE PAR ORDINATEUR (E.A.O.) ET ENSEIGNEMENT INTELLIGEMMENT ASSISTE PAR ORDINATEUR (E.I.A.O.). POUR LA REALISATION D'UN TYPE DE SYSTEMES D'E.I.A.O. QUALIFIES DE SYSTEMES HYBRIDES (COUVRANT PLUSIEURS CLASSES DE TUTEURS INTELLIGENTS), NOUS AVONS DEFINI: 1) UNE METHODOLOGIE DE CONCEPTION PERMETTANT DE DETERMINER DANS CES SYSTEMES, LES PARTIES RELEVANT DE L'E.A.O. CLASSIQUE ET CELLES RELEVANT DE L'E.I.A.O.; 2) UNE SPECIFICATION FORMELLE DES CONNAISSANCES NECESSAIRES POUR PRENDRE EN COMPTE CE PROBLEME (APPROCHE OBJET POUR LES PARTIES E.A.O. CLASSIQUE; APPROCHE REGLES DE PRODUCTION POUR LA PARTIE E.I.A.O.); 3) UNE ARCHITECTURE ASSEZ SOUPLE ET PARAMETRABLE BASEE SUR LE COUPLAGE D'UN SYSTEME AUTEUR AVEC UN GENERATEUR DE SYSTEME EXPERT PERMETTANT D'UTILISER CETTE FORMALISATION DES CONNAISSANCES ET UNE NORMALISATION DES OUTILS EMPLOYES. CES SYSTEMES RESPECTENT D'UNE PART, LA FLEXIBILITE ET LA PERSONNALISATION (PROPRIETES ESSENTIELLES DES TUTEURS INTELLIGENTS) ET D'AUTRE PART, L'ADAPTABILITE ET LA NORMALISATION. LA PRODUCTION DE CES SYSTEMES EST ALORS ENVISAGEABLE DANS L'ENVIRONNEMENT A.G.D.I., STRUCTURE A TROIS NIVEAUX D'INTERVENTIONS (APPRENANT, PEDAGOGUE/CONCEPTEUR, INGENIEUR DIDACTICIEL). NOTRE TRAVAIL SE SITUE AU NIVEAU INTERMEDIAIRE POUR LA REALISATION DE SYSTEMES D'E.I.A.O. L'ENSEIGNANT SPECIFIE SES BESOINS DANS UNE PHASE DE CONCEPTION EN APPLIQUANT LA METHODOLOGIE. LA SPECIFICATION FORMELLE SERA UTILISEE DANS UNE PHASE DE SIMULATION PERMETTANT AU PEDAGOGUE/CONCEPTEUR DE VALIDER SES DONNEES. ENFIN LA PHASE DE REALISATION UTILISE L'ARCHITECTURE HYBRIDE POUR PRODUIRE EFFECTIVEMENT LE SYSTEM
DANS LE CADRE DU PROJET DE SYSTEME DE FORMATION PAR LES NOUVELLES TECHNOLOGIES EDUCATIVES DE L'ENTREPRISE AEROSPATIALE, L'AUTEUR FORMALISE LA REPRESENTATION ET LA MANIPULATION DES CONNAISSANCES PEDAGOGIQUES, DIDACTIQUES ET MEDIATIQUES NECESSAIRES AU DEVELOPPEMENT D'UN LOGICIEL EDUCATIF. DANS UNE PROBLEMATIQUE GENIE LOGICIEL ET INTELLIGENCE ARTIFICIELLE, IL PROPOSE UN PROCESSUS DE PRODUCTION, UNE ARCHITECTURE LOGICIELLE ET UN MODELE DE TRAITEMENT DES CONNAISSANCES DESTINEES A OPTIMISER LA PRODUCTIVITE DES USAGERS D'UN ATELIER DE GENIE DIDACTICIEL. L'AUTEUR DEFINIT ALORS UN MODELE NORME DE REPRESENTATION DES CONNAISSANCES INTEGRANT LEUR MANIPULATION ET LEUR CONTROLE. CE MODELE S'APPUIE SUR UN FORMALISME HYBRIDE A BASE D'OBJETS, DE SCHEMAS ET DE REGLES DE PRODUCTION ET PERMET LA FORMALISATION DE CONTRAINTES DE DEVELOPPEMENT CARACTERISANT CHAQUE ETAPE DU PROCESSUS DE PRODUCTION. L'ETUDE SE CONCRETISE PAR LA DESCRIPTION DES DEUX MAQUETTES DE LOGICIELS DEVELOPPES POUR LE PROJET DIGITEF (DIFFUSION INFORMATIQUE DE GRAPHIQUES, IMAGES ET TEXTES POUR L'ENSEIGNEMENT ET LA FORMATION) ET REPRENANT CES CONCEPTS: UN OUTIL D'AIDE A LA DESCRIPTION DE CONNAISSANCES PEDAGOGIQUES EN VUE DE LEUR IMPLANTATION INFORMATIQUE, ET UNE STRUCTURE DE DIFFUSION DE COURS PAR DES TECHNIQUES D'ENSEIGNEMENT INTELLIGEMMENT ASSISTE PAR ORDINATEUR
LE GENIE LOGICIEL EST EN MESURE DE PROPOSER UNE NOUVELLE GENERATION DE METHODES ET D'OUTILS POUR LA REALISATION INDUSTRIELLE DE LOGICIELS. CES METHODES ET OUTILS S'APPUIENT SUR DE NOUVEAUX CONCEPTS COMME: L'ATELIER DE GENIE INTEGRE, L'APPROCHE BASEE SUR DES OBJETS, LE PROTOTYPAGE, L'ASSURANCE QUALITE. CES METHODES ET OUTILS PERMETTENT DE: PROPOSER DES LOGICIELS AGREABLES A UTILISER ET ADAPTABLES AUX SITUATIONS PARTICULIERES, REALISER CES LOGICIELS AVEC UN TAUX DE PRODUCTIVITE ACCEPTABLE. DEPUIS QUELQUES ANNEES, LES RECHERCHES EN EAO S'ORIENTENT VERS LA DEFINITION DE CE TYPE DE METHODES ET D'OUTILS POUR UNE NOUVELLE FACON DE REALISER LES LOGICIELS EDUCATIFS: LES DIDACTICIELS. LE GENIE DIDACTICIEL EST NE DE LA VOLONTE D'UTILISER ET SURTOUT D'ADAPTER CES METHODES ET OUTILS DANS LA PRODUCTION DE DIDACTICIELS. A TERME, L'OBJECTIF DES TRAVAUX DE GENIE DIDACTICIEL EST DE PROPOSER DES ATELIERS DE GENIE LOGICIEL APPELES EN EAO: ATELIERS DE GENIE DIDACTICIEL (AGD). DANS LE CADRE DE CES TRAVAUX, NOUS AVONS IMAGINE, FORMULE ET VALIDE PLUSIEURS PROPOSITIONS. CES DERNIERES PORTENT ESSENTIELLEMENT SUR LES POINTS SUIVANTS: STRUCTURE ET ARCHITECTURE DES DIDACTICIELS, METHODE D'ELABORATION, ARCHITECTURE ET UTILISATION D'UN AGD, OUTILS INTEGRES DANS UN AGD. APRES UN TOUR D'HORIZON DE L'ETAT ACTUEL DES DEMARCHES, DES TECHNIQUES ET DES OUTILS UTILISES POUR LA PRODUCTION DES DIDACTICIELS, NOUS PASSERONS EN REVUE L'ENSEMBLE DE NOS PROPOSITIONS. NOUS ILLUSTRERONS ET ARGUMENTERONS NOS PROPOS A L'AIDE DES PRODUITS QUE NOUS AVONS REALISES (EAO-CAO, MATH-MAX, MAQUETTES D'OUTILS INTEGRES)
DEPUIS PEU DE TEMPS, LES RECHERCHES EN EAO S'ORIENTENT VERS LE DEVELOPPEMENT D'ENVIRONNEMENTS INTEGRES, OU PEDAGOGUES ET APPRENANTS TROUVENT LES OUTILS NECESSAIRES A LEURS ACTIONS. LE GENIE DIDACTICIEL EST L'ENSEMBLE DES METHODES, TECHNIQUES ET OUTILS RELATIFS A CES ENVIRONNEMENTS. CE MEMOIRE A POUR OBJECTIF DE DECRIRE L'ARCHITECTURE, LE FONCTIONNEMENT ET LES MECANISMES FONDAMENTAUX D'UN ENVIRONNEMENT DE GENIE DIDACTICIEL PARTICULIER: L'ATELIER DE GENIE DIDACTICIEL INTEGRE (AGDI). DANS LE BUT DE FOURNIR UN ENVIRONNEMENT INTEGRE, L'APPROCHE ORIENTEE OBJET ET PLUS GENERALEMENT DES CRITERES GENIE LOGICIEL SONT PRIS EN COMPTE. L'AGDI EST CONCU POUR FOURNIR AUX DIFFERENTS USAGERS D'UNE ACTION D'EAO DEUX TYPES DE SUPPORTS PRINCIPAUX: UN PREMIER QUI PERMET DE CREER ET MANIPULER LES OBJETS IMPLIQUES DANS LE PROCESSUS DE DEVELOPPEMENT DU LOGICIEL EDUCATIF ET, UN DEUXIEME QUI PERMET D'EXPLIQUER ET DE CONTROLER LES DIFFERENTES ACTIVITES MISES EN JEU DANS CE PROCESSUS. LES BUTS ASSIGNES A CET ENVIRONNEMENT SONT DE DEUX TYPES: AMELIORER LA PRODUCTIVITE DE DEVELOPPEMENT DE LOGICIELS EDUCATIFS ET EN AUGMENTER LA QUALITE. POUR ATTEINDRE CES OBJECTIFS, L'AGDI DOIT FOURNIR UN ENSEMBLE D'OUTILS INTEGRES QUI DOIT ASSISTER LES DIFFERENTES PERSONNES IMPLIQUEES DANS LE DEVELOPPEMENT D'UN LOGICIEL EDUCATIF. A PARTIR D'UNE ETUDE SUR LA PRODUCTION DE LOGICIELS EDUCATIFS, ET D'UNE EXPERIENCE BASEE SUR UN OUTIL DE TYPE SYSTEME-AUTEUR, NOUS MONTRONS LES INSUFFISANCES DE TELS OUTILS. NOUS ENVISAGEONS UNE PRODUCTION INDUSTRIELLE DES LOGICIELS EDUCATIFS, CE QUI NOUS AMENE A DEFINIR LES CARACTERISTIQUES D'UN AGDI. CET ENVIRONNEMENT PARTICULIER REPOSE SUR TROIS NIVEAUX D'ABSTRACTION: ENVIRONNEMENT DE SUIVI, ATELIER DIDACTIQUE MULTIMEDIA ET PLATE-FORME DE DEVELOPPEMENT EAO. CES NIVEAUX CORRESPONDENT A TROIS CLASSES D'USAGERS INTERVENANT DANS UNE ACTION D'EAO: APPRENANT, PEDAGOGUE ET INGENIEUR LOGICIEL. LES EVOLUTIONS NORMALISATRICES DU GENIE LOGICIEL NOUS ONT CONDUIT A CHOISIR LE REFERENTIEL PCTE POUR LE DEVELOPPEMENT DE CET ENVIRONNEMENT
Le dialogue entre un homme et une machine n’est pas encore similaire au dialogue naturel entre deux humains. Des techniques issues de plusieurs disciplines sont appliquées avec une habileté croissante, pour une fluidité et un réalisme en progrès. Analyse linguistique, résolution des références, identification des actes de dialogue, des intentions de l’utilisateur, décision de la réaction du système et du message à produire en retour : autant d’étapes de traitement caractérisées chacune par des théories propres et des ressources spécifiques. Cet ouvrage synthétise les principaux problèmes posés par chaque étape de conception d’un système de dialogue homme-machine tout en proposant plusieurs pistes pour suivre la voie d’un dialogue en langage naturel. Il se fonde sur les expériences de recherche et les développements récents, avec des préoccupations recoupant celles des domaines de l’intelligence artificielle, du traitement automatique des langues, des interfaces homme-machine, comme les interfaces multimodales ou multimédias.
MALGRE LA PROFUSION D'OUTILS DE GENIE LOGICIEL (GL), MALGRE LES ENJEUX CONSIDERABLES D'UNE AUGMENTATION DE LA PRODUCTIVITE DES DEVELOPPEURS ET DE LA QUALITE DES PROGRAMMES, FORCE EST DE CONSTATER QUE LES ATELIERS DE GENIE LOGICIEL (AGL) N'ONT PAS CONVAINCU LES INDUSTRIELS DE LEUR EFFICACITE. LA RAISON FONDAMENTALE DE CET ECHEC RESIDE DANS LA NATURE MEME DE L'ACTIVITE DE DEVELOPPEMENT: ELLE SE CARACTERISE PAR UNE LARGE PART DE CREATIVITE, FAIT INTERVENIR DES CONNAISSANCES VARIEES, COMPLEXES ET FORTEMENT INTERDEPENDANTES, ET L'EXPERIENCE Y JOUE UN ROLE PREPONDERANT. DE CE FAIT, UNE APPROCHE CLASSIQUE POUR LA REALISATION D'OUTILS DE GL N'EST PAS ADAPTEE ET CONDUIT A UNE ASSISTANCE SUPERFICIELLE AU LIEU D'APPORTER UNE AIDE VERITABLE A L'ACTIVITE DE CONCEPTION ET DE REALISATION. INVERSEMENT, L'INTELLIGENCE ARTIFICIELLE (IA) PROPOSE UN ENSEMBLE DE TECHNIQUES MATURES, ET EN PARTICULIER CELLE DES SYSTEMES A BASE DE CONNAISSANCES, POUR CONSTRUIRE DES PROGRAMMES IMITANT LES HUMAINS LORSQU'ILS METTENT EN UVRE DE NOMBREUSES CONNAISSANCES, ET CE, SANS BIEN SAVOIR COMMENT. CETTE THESE PRESENTE SAIGL, UN AGL INTEGRE ET OUVERT, DONT L'ORIGINALITE RESIDE DANS LA COHABITATION, DANS UN MEME ENVIRONNEMENT, D'OUTILS CLASSIQUES DE GL AVEC DES OUTILS DE TYPE SYSTEMES EXPERTS. CES DERNIERS PEUVENT INTERVENIR POUR TRANSFORMER AUTOMATIQUEMENT LES MODELES DETENUS PAR L'ATELIER, POUR AIDER OU CONTROLER LES INTERACTIONS UTILISATEUR OU ENCORE POUR PILOTER LE PROCESSUS DE DEVELOPPEMENT. SAIGL EST CONSTRUIT PAR COUPLAGE LACHE D'UN MOTEUR D'INFERENCES D'ORDRE 1 A L'AGL SOFTPEN DE SECONDE GENERATION. L'ARCHITECTURE LOGICIELLE DU SYSTEME REPOSE SUR UNE PLATE-FORME D'INTEGRATION DESTINEE AUX STATIONS DE TRAVAIL SOUS UNIX ET X-WINDOWS: INSPIREE DES ARCHITECTURES CLIENT/SERVEUR, CETTE PLATE-FORME REGROUPE UN ENSEMBLE DE MECANISMES QUI AUTORISENT LA COOPERATION ENTRE LES DEUX SOUS-SYSTEMES EN RESPECTANT LES AXES D'INTEGRATION PRECONISES POUR LES AGL DE TROISIEME GENERATION. CONSTRUIT DANS UN BUT EXPLORATOIRE, L'ATELIER SAIGL PERMET UNE EVOLUTION PROGRESSIVE DE L'ATELIER SOFTPEN PAR INTEGRATION DE FONCTIONNALITES IA DANS UN ENVIRONNEMENT DE DEVELOPPEMENT CLASSIQUE. CETTE APPROCHE PLATE-FORME D'INTEGRATION APPARAIT DONC COMME UNE TECHNIQUE NOVATRICE POUR LA MAINTENANCE EVOLUTIVE DES AGL DE SECONDE GENERATION
La production de didacticiels souffre d'une absence d'outils opérationnels apportant une véritable assistance aux auteurs. L'observation des besoins, en particulier lors de l'élaboration de didacticiels d'apprentissage au pilotage de système technologiques, nous conduit à proposer une méthodologie de développement de logiciels éducatifs qui combine : analyse structurée, conception guidée et techniques d'évaluation avec une technique de prototypage dans un environnement d'hyperdidacticiel. Cet environnement éducatif de développement respecte une méthodologie d'élaboration et se compose d'un ensemble d'outils coordonnés et organisés dans un atelier de génie logiciel appliqué aux spécifications logicielles didactiques (appelé AGEDI). Cette approche a pour but d'améliorer le développement, la validation, l'affinement d'une maquette de didacticiel et donc de compléter les spécifications fonct.ionnelles.
Robotique, vie artificielle, réalité virtuelle, traitement des langue naturelles... derrière toutes ces applications se cache un même univers, l'intelligence artificielle, et un même objectif, la recherche de moyens susceptibles de doter les systèmes informatiques de capacités intellectuelles comparables à celles des êtres humains. C'est afin de procurer aux étudiants un support d'enseignement clair et pédagogique que les auteurs ont conçu ce manuel. Illustré de nombreux exemples programmés, il expose les bases indispensables de l'intelligence artificielle au travers de 5 démarches clairement identifiées: fonctionnelle, illustrée par le langage Scheme, qui établit la possibilité d'une informatique qualitative ou symbolique, par opposition à l'informatique numérique; logique, illustrée par la programmation en Prolog, avec un même formalisme pour les connaissances primaires, les connaissances déductibles, ou le savoir-faire et débouchant sur les systèmes experts; objet, qui assure la gestion de masses de connaissances par l'exploitation de classifications; grammaticale, qui traite des rapports entre forme et abstraction, et ouvre sur le traitement des langues naturelles comme sur la modélisation de certains systèmes dynamiques et enfin acteurs/agents, qui concerne une approche distribuée des activités intelligentes, combinant délégation, coopérations, compétitions et négociations. Original par le juste équilibre atteint entre théorie et pratique, cet ouvrage constitue aussi une excellente référence pour tous les praticiens en intelligence artificielle.