Démarche

Paris, 17 Mai 2006Séminaire TEMATICE-AIDA

Système d’apprentissage du Système d’apprentissage du futur - futur - intégration des

connaissances et des services

Gilbert Paquette

Directeur du réseau de recherche LORNETDirecteur de de la chaire de recherches CICE

Centre LICEF, Télé-université

Démarche

92-9592-95 Premier HyperGuide

Méthode MISA, modélisateur MOT

95-9895-98 Projet HyperGuide-Recto (FAI) et réseau TL-NCE

Architecture et développement d’Explor@

99-0299-02 Déploiement d’Explor@-1, MOT+

Standardisation, passage à Explor@-2

eduSource: approche objets et interopérabilité

03-0603-06

03-0803-08

Modularisation et logiciel libre: PALOMA, MOT+LD, MOT+OWL

CONCEPT@: campus virtuel TELUQ

Projet LORNET, vers TELOS

La Télé-université du Québec

Téléprésence: dépasser l’absence d’interaction directeTéléprésence: dépasser l’absence d’interaction directe Ingénierie pédagogique : tout prévoir ou presque Ingénierie pédagogique : tout prévoir ou presque Processus de production et de diffusion précisProcessus de production et de diffusion précis Gestion de projets multi acteurs et circuits de rétroactionGestion de projets multi acteurs et circuits de rétroaction

Plan

1. Information sur le projet LORNET

2. TELOS: Méthodologie, orientation et cas d’utilisation

3. TELOS: Architecture conceptuelle

4. TELOS: Ontologie technique

5. Composantes disponibles

1. Inter-operabilité

2. Aggrégationmulti-acteurs

5. Objets Multimédia

avancés

4. Extraction desconnaissances

3. Objets

adaptatifs

6. TELOS

Projet LORNET

Réseau pan-canadien, direction TÉLUQ

6 Universités, 4 chaires de recherche, 10 entreprises

5 ans, 7.5 M $, 120 chercheurs

Développer les outils et les

méthodes pour la construction

et l’utilisation des banques

d’objets d’apprentissage

sur le Web sémantique

pour l’apprentissage et

la gestion des connaissances

ChercheursAssociésChercheurs Étudiants

graduésTotal Partenaires Communications

Theme 6 8 147 29 5 2

Thème 1 06 18 24 6 10

Thème 2 35 10 18 4 38

Thème 3 25 13 20 3 36

Thème 4 16 14 21 3 28

Thème 5 25 10 17 6 27

35 72 22 129 27 141Total

Partenaires Industriels

Bell Canada

BCcampus

BMO, Institute for learning

CAE

Credo Interactive Inc.

CRIM

ETraffic Solutions

FDO-Axion

Hydro-Québec

Immersion Canada

Infotel Group

Knexa

Mentor-AGTI

Neptec

PDS

Recombo

SGI Canada

Technologies Cogigraph Inc.

TR Labs-Saskatchewan

Vestec

Activités de communication

Séminaires scientifiques LORNET Séminaires scientifiques LORNET webcastés de différentes universitéswebcastés de différentes universités

Ateliers thématiques dans chacun des Ateliers thématiques dans chacun des centres, labo. ou chaires de recherche.centres, labo. ou chaires de recherche.

Rencontres mensuelles de coordination du Rencontres mensuelles de coordination du Comité de gestion de la recherche (RMC) Comité de gestion de la recherche (RMC) et de l’équipe de gestion du réseau.et de l’équipe de gestion du réseau.

Bulletin InfoLORNET bi-mensuelsBulletin InfoLORNET bi-mensuels

Lancement officiel du réseau Lancement officiel du réseau 16 octobre 200316 octobre 2003

Communiqués, interviews, émission de Communiqués, interviews, émission de télévision du lancement à Canal Savoirtélévision du lancement à Canal Savoir

Brochures de présentation et papeterie Brochures de présentation et papeterie LORNETLORNET

Site Web LORNET Site Web LORNET www.lornet.org

Contexte et cibles technologiquesTrès grande demande de ressources d’information sur le Web pour l’acquisition des compétences.

Le Web sémantique pour faire face à l’explosion exponentielle des informations.

Systèmes de téléapprentissage flexibles, en tout lieu, en tout temps, dans une variété de contextes.

Extraction des connaissances à partir des documents pour la gestion des connaissances.

Agents informatiques adaptables pour une utilisation intelligente de l’information.

Utilisation optimale des réseaux à large bande pour la diffusion de composantes multimédia avancées.

Simplification des technologies par des systèmes d’assemblage puissants et versatiles.

2

53

4

6

La clé de l’interopérabilité: liaison et communication axées sur la sémantique des informations. Les répertoires des objets d’apprentissage: champ de recherche pratique sur le Web sémantique.

Axes de rechercheCartographie d’ontologies légèresPasserelles sémantiquesLangage de balisage ontologique éducatif Outils de communication ontologiqueÉcosystèmes d’OA durablesEnvironnements d’apprentissage mobiles

Chercheurs principauxThomas W. Calvert

Marek Hatala, Vive Kumar, Rob Woodbury, Griff Richards, Samuel Pierre

Thème 1 - Interopérabilité des banques des objets d’apprentissage

Vision

1

53

4

6

Les objets d’apprentissage ne prennent une signification que par les activités où on les utilise.

Les modèles d’agrégation dynamiques fournissent des interfaces multiacteurs et une

assistance à leurs interactions.

Vision

Thème 2 - Agrégation et design des environnements multiacteurs d’apprentissage

Axes de rechercheLangages de modélisation pédagogique

Modèles de flux multiacteurs

Modélisation des connaissances des acteurs, des activités et des ressources

Assistance adaptative

Gilbert Paquette

Jacqueline Bourdeau, Aude Dufresne, Olga Marino, Hamadou Saliah, Ioan Rosca

Chercheurs principaux

Thème 3 - Objets d’apprentissage dynamiques et adaptatifs

21

5

4

6

Rendre les objets d’apprentissage actifs

Rendre les objets d’apprentissage adaptables à d’autres apprenants et

à d’autres objets d’apprentissage.

Vision

Axes de rechercheObjets d’apprentissage / agents

Modélisation dynamique et contexte de la modélisation de l’apprenant

Recontextualisation des objets

Planification pédagogique

Formation de coalitions négociées

Chercheurs principauxGordon McCallaJim Greer, Julita Vassileva, Ralph Deters

John Cook, Chris Brooks, Mile Winter

Thème 4 - Extraction et découverte des connaissances contenues dans un objet

21

53

6

Les techniques de forage de données sont nécessaires à la représentation et au partage des connaissances, au moyen d’objets d’apprentissage.

Vision

Axes de rechercheExtraction des connaissances d’un texte: classification, regroupement, découverte de sujets, association d’apprentissages

Extraction des connaissances d’une image

Extraction des connaissances à partir d’interactions

Construction de structures de connaissances


Mohamed Kamel

Otman Basir, Fakhri Karray, Hamid Tizhoosh, Yang Wang, David Wong

Thème 5 - Conception, recherche et diffusion d’objets d’apprentissage multimédias avancés

21

3

4

6

Les objets multimédias avancés peuvent créer un environnement d’apprentissage riche.

Ces objets requièrent une adaptation aux préférences, aux contextes et aux conditions de qualité des réseaux.

Utiliser les capacités des réseaux à large bande.

Vision

Axes de recherche Interface utilisateur de réalité virtuelle pour la navigation dans les banques d’OA

Objets et interfaces graphiques pour la réalité augmentée et virtuelle

Marquage numérique multicouches pour la protection des OA multimédias

Adaptation dynamique des objets d’apprentissage multimédia avancés

Nicolas D. Georganas

Éric Dubois, Abed El Saddik, Jiying Zhao


Thème 6 - Système d’opération pédagogique du téléapprentissage (TELOS)

21

53

4

6

Un environnement multiacteurs.Interopérable avec d’autres outils et plateformes.Sur la base d’un modèle des OA, des activités, des acteurs et leurs interactions. Réutilisant les outils et méthodes développés part les thèmes 1 à 5.Soutenant une diversité de modèles pédagogiques et de diffusions.

Vision

Axes de rechercheArchitecture et infrastructure technologique du système TELOS Méthodes appliquées de génie logiciel et de développement de systèmesConception et assemblage des applications TELOSMéthodologie de test et de validation du système TELOS et de ses applications


Gilbert Paquette, Samuel Pierre

Jacqueline Bourdeau, Otman Basir, Chris Brooks, Marc Couture, Abed El Saddik, Marek Hatala, France Henri, Ioan Rosca

Les Objectifs du réseau

De nouvelles connaissances Sur les techniques et les applications du Web sémantique

Sur le soutien par les TIC à l’apprentissage et la gestion des connaissances

Sur la création, le traitement et l’utilisation d’objets d’apprentissage

Construction d’outils et de méthodesPour la création et l’utilisation des ontologies

Pour la conception et l’agrégation des OA

Pour la recontextualisation du contenu et l’assistance adaptative

Pour l’extraction et la représentation des connaissances

Pour la conception, la recherche et la diffusion d’objets multimédia avancés

Construction de systèmes intégrateursInfrastructure, noyau, interface du système TELOS

5 prototypes d’applications évolutifs

Plan






TELOS: Énoncés de départ

Les personnes et les organisation doivent faire face à Les personnes et les organisation doivent faire face à une croissance exponentielle des sources d’information une croissance exponentielle des sources d’information et des besoins de formation. et des besoins de formation.

Les sytèmes d’information et de communication doivent Les sytèmes d’information et de communication doivent être dotées de capacité d’inférence pour faciliter la être dotées de capacité d’inférence pour faciliter la recherche, le traitement et la communication des recherche, le traitement et la communication des connaissances. connaissances.

TELOS doit se positionner à l’intersection de trois TELOS doit se positionner à l’intersection de trois tendances actuelles majeures des TICE : tendances actuelles majeures des TICE :

Les réseaux d’objets d’apprentissage qui rendent Les réseaux d’objets d’apprentissage qui rendent disponibles des ressources informationelles. disponibles des ressources informationelles.

Le référencement de ces ressources par des Le référencement de ces ressources par des métadonnées et des ontologies dans le cadre du Web métadonnées et des ontologies dans le cadre du Web sémantiquesémantique

Pour le soutien intégré de l’apprentissage et de la Pour le soutien intégré de l’apprentissage et de la gestion des connaissances dans les organisationsgestion des connaissances dans les organisations

Méthodologie RUP

Implementation and Deployment (ID)

Test Process (TP)

Iteration 1 Iteration 2 Iteration 3

Requirements

Conceptual framework (CF)

Software Architecture (SA)

Analysis& Design

ImplementationDeployment

Test

Vision and Orientation (VO)Use case and specification (UC)

BusinessModeling

Glossary of Terms (GT) LORNET Initial Proposal

UC 0.2 UC 0.3 UC 1.0

CF 0.2 CF 0.3

VO 0.4

GT 0.4

VO 1.0

GT 1.0

CF 1.0

TELOS 0

TELOS 1

Explor@-2 Components

I-Help, MUMS Components

ECL Components

Datamining Components

3D-LOR Navigator Components

Connector Search Eng.Services Registry

LOM Manager

Activities Editor

Knowledge and Comp. Editor

CAS CSIS Discussion Chat Chat-Proxy

Self-evaluation tool Others

Classif Others OthersLORNAV

TELOS Kernel ComponentsTELOS Agent/Client

TELOS Client/agent consume resource services

Intégration de composantes

TELOS component specification Layer

Wrapped, Scripted, embedded, aggregated Component

Applying one of the aggregation process (Collection, coordination, ….)

RUP: Architecturedescendante

Développement par abstraction et aggrégation

1- Capture des besoins

2- Analyse des besoins

3- Prototypage

4- Design

5-Implementation et test

6- Deploiement

Méthodologie hybride

Synchronisation

Principes d’orientation

Adapter, intégrer, interagir avec des composantes de systèmes Adapter, intégrer, interagir avec des composantes de systèmes LMSs et LCMSs externes: réutilisation et interopérabilitéLMSs et LCMSs externes: réutilisation et interopérabilité

Intégrer les standards internationaux : LOM, CP, DRI, IMS-LDIntégrer les standards internationaux : LOM, CP, DRI, IMS-LD

Faciliter l’aggégation des resources (LO) pour des activités Faciliter l’aggégation des resources (LO) pour des activités émergentes ou planifiées émergentes ou planifiées

Intégrer l’ingénierie pédagogique comme élément central en Intégrer l’ingénierie pédagogique comme élément central en soutenant les modèles socio-constructivistessoutenant les modèles socio-constructivistes

Implanter un point de vue sémantique : acteurs, opérations, Implanter un point de vue sémantique : acteurs, opérations, ressources associées aux connaissances et aux compétences à ressources associées aux connaissances et aux compétences à l’aide d’un éditeur d’ontologies. l’aide d’un éditeur d’ontologies.

Embarquer les modèles avec les systèmes d’apprentissage et de Embarquer les modèles avec les systèmes d’apprentissage et de gestion des connaissancesgestion des connaissances

Cas d’utilisation principaux

Connaissances et compétences antérieures

Nouvelles Connaissances et Compétences

Référentiels sémantiques <Usager>

Exécute des opérations TELOS

<Facilitateur>

Opérations de base sur une ressource

Exécute des opérations de génération en cascade des systèmes

Exécute des opérations de basesur une ressource

Exécute des opérations du cycle de vie d’une ressource

Opération du cycle de vie d'une ressource

Opérations de génération des systèmes

Cas d’utilisation (cascade)

FacilitatorHelps

Request/Provide services

Participant

TELOS Kernel

Explore LKMA and LKMEs

Design LKMA

enables

Builds LKMS

use

Engineer TELOS Core

use

LearnerDesignerTechnologistEngineer

Level I Produce /Use

LKMP

Level lI Compose / Use

LKMA

Level lII Compose / Use

LKMS

Level lV Evolve / Use

LKMS

Administrates Libraries

Administrator

Uses core, LKMS, LKMA or LKMP

External requestor

Provides core, LKMS, LKMA or LKMP

External Provider

Cas d’utilisation: Cycle de vie

d’une ressource

Référencement sémantique

Plan






Centre TELOS

Services duclient TELOS

KNOWLEDGE

RESSOURCE

AGGREGATE

SUPPORT

CONTROl

Core systems (n)

KNOWLEDGE

RESSOURCE

AGGREGATE

SUPPORT

CONTROl

Core systems (n)

CONNAIS

(K)

RESSOURCE

AGGREGATS

SOUTIEN

CONTR.

Versions du Centre

Librairiescentrales

Système externe: obtient et fournit

des services

TELOS- Architecture Conceptuelle

Librairies systèmes Librairies applications Librairies produits

K R SA C

Embedded LKMS

K R SA C

Embedded LKMS

K R SA C

Système intégré

K R SA C

Embedded LKMS

K R SA C

Embedded LKMS

K R SA C

Application intégrée

K R SA C

Embedded LKMS

K R SA C

Embedded LKMS

K R SA C

Produit intégré

Agent usagerexterne

Agent usagerTELOS

AgentAdministrateur

Central

AgentAdministrateur

Système

AgentAdministrateur

Application

AgentAdministrateur

ProduitsAgents

Facilitateur

Noyau TELOS : Coordination des agents, connection usagers, contrôleur

s1

s3 s5

s2

s4

s6s7

Agent Technologue

AgentIngénieur

Agent Concepteur

Agent Apprenant

Structure du Centre TELOS

Stucture et positionnement d’un LKMS

(plateforme)

Structure et positionnement d’un LKMA

(applicatif cours)

Structure et positionnement d’un LKMP

(produits de l’apprenant – ePortfolio)

Plan






Principes de l’architecture technique

Distribuée et Distribuée et orientée servicesorientée services

Dirigée par les Dirigée par les ontologies (pour ontologies (pour exécuter)exécuter)

Ressources Ressources référencées par référencées par ontologie et LOMontologie et LOM

Aggrégation des Aggrégation des ressources (cycle de ressources (cycle de vie)vie)

Aggrégation des Aggrégation des systèmes (cascade)systèmes (cascade)

Architecture orientée service

Ontologie Technique TELOS(Demo sur MOT+OWL)

TELOSNodes TELOS Resources

containsResource

R

R

SemanticResources

SemanticDescriptors

S

hasSemanticDescriptor

R

R

S

Ontologies

S

RhasCommunityController 1

R

TELOSCommunityControllers

R

S

DigitalResources

S

Exemple: Authentication TELOS

« Joe » peut-il éditer « MyDocument »

Plan






Un cours Explor@ ou Concept@

Explor@ (LICEF) – 1995-2002

Système intégrateur Système intégrateur d’outils, de services dans d’outils, de services dans un centre virtuel un centre virtuel institutionnelinstitutionnelSystème ouvert, divers Système ouvert, divers rôles, divers modèles rôles, divers modèles Ajoute des Ajoute des environnements “acteur” environnements “acteur” à un site Web existantà un site Web existantSystème orienté objet Système orienté objet d’apprentissaged’apprentissageAssistance embarquéeAssistance embarquéeStandards, LOM, DRIStandards, LOM, DRI

Système intégrateur Système intégrateur d’outils, de services dans d’outils, de services dans un centre virtuel un centre virtuel institutionnelinstitutionnelSystème ouvert, divers Système ouvert, divers rôles, divers modèles rôles, divers modèles Ajoute des Ajoute des environnements “acteur” environnements “acteur” à un site Web existantà un site Web existantSystème orienté objet Système orienté objet d’apprentissaged’apprentissageAssistance embarquéeAssistance embarquéeStandards, LOM, DRIStandards, LOM, DRI

StructureCours

CentreExplor@

Objets réutilisables

Concept@ -ArchitectureConcept@ -Architecture

DotnetNuke(assemblage des portails)

MS IIS Apache

.NET Framework Tomcat

ComponentArt Web.UI FreeTextBox KTomics Module Wiki

Applicatifs Téluq.NET

Applicatifs TéluqJAVA

(« Organes » Explor@)

MS SQLWINDOWS 2003

SUPPORT SERVICES WEB

BD INTERNES ET AUTRES APPLICATIONS

PALOM@ dans CONCEPT@ et TELOS

Gestion des Gestion des environ. et environ. et des rôlesdes rôles

Gestion des Gestion des ressources ressources (PALOM@)(PALOM@)

Gestion des Gestion des activités activités (Explor@ + (Explor@ + AdapWeb)AdapWeb)

Gestion des environnementsGestion des environnements

ProjetsProjets Cours

ADM 1015

ADM 6010

Environnement d’édition

Projets DiversSite Web UERProjet de recherche X

Environnement Conception

Diffusion

Alain Samson (gr 1)Paul Tremblay

Paramètres du projet CollaborateursRôles

Rôles du projet

ÉtudiantMédiatisateurProfesseurProfessionnel pédagogiqueTuteur

Supprimer

AjouterGestionnaire de la diffusion

Attribution rôles

Rôle

Gestion des ressource(Logiciel PALOMA@)

Langage graphique MOT

CONCEPTS PROCÉDURES PRINCIPES

C

S

P

I/P

R

I

LIENS

Éditeur graphique MOT+LD

Facilitateur

R

Apprenant

R

Objectifsd'apprentissage

PréalableI

I

Rechercheindexée

Courriel

Conférence

Objet d'apprentissage OA Produit

Environnement

C

C

C I/P

C C I/PUnité

d'apprentissageexterne

Méthode

Cheminement

Acte

Activité de soutien

Activitéd'apprentissage

Structure d'activités

C

C

CC

C

C

Éditeur graphique MOT+OWL

Référencement des scénarios IMS-LD par des métadonnées OWL

Travaux en cours

DECADS: Noyau de TELOSDECADS: Noyau de TELOSConnecteurs Java, point.net, WS, …Connecteurs Java, point.net, WS, …SOCOM – gestions des composantesSOCOM – gestions des composantesÉditeur graphique génériqueÉditeur graphique génériqueÉditeurs d’aggrégats: orchestration (IMS-Éditeurs d’aggrégats: orchestration (IMS-LD), fusion de composantes, collection LD), fusion de composantes, collection (génération portails) (génération portails) Extension du gestionnaire de ressources Extension du gestionnaire de ressources actuel (PALOMA)actuel (PALOMA)

Paris, 17 Mai 2006Séminaire TEMATICE-AIDA

Système d’apprentissage du Système d’apprentissage du futur - futur - intégration des

connaissances et des services

Gilbert Paquette

Directeur du réseau de recherche LORNETDirecteur de de la chaire de recherches CICE

Centre LICEF, Télé-université

Documents

Démarche