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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université Hadj Lakhdar de Batna - (Algérie) Thèse Présenté à la Faculté des Sciences Département d'Informatique En vue de l'obtention du diplôme de Doctorat en Sciences Option : Informatique Par Merzougui Ghalia Thème Système auteur pour la création et la gestion de contenu pédagogique multimédia Devant la commission d'examen : Président M. Bilami Azzedine Prof. Université de Batna Examinateurs M. Balla Amar Prof. Ecole Nationale S.I. M. Zidani AdelMadjid Prof. Université de Batna M. Lafifi Yacine MCA. Université de Guelma Rapporteur M. Djoudi Mahieddine MCA. Université de Poitiers

Modèle de Thèse

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Page 1: Modèle de Thèse

Reacutepublique Algeacuterienne Deacutemocratique et Populaire

Ministegravere de lEnseignement Supeacuterieur et de la Recherche Scientifique

Universiteacute Hadj Lakhdar de Batna - (Algeacuterie)

Thegravese

Preacutesenteacute agrave la Faculteacute des Sciences

Deacutepartement dInformatique

En vue de lobtention du diplocircme de

Doctorat en Sciences Option Informatique

Par

Merzougui Ghalia

Thegraveme

Systegraveme auteur pour la creacuteation et la gestion de contenu

peacutedagogique multimeacutedia

Devant la commission dexamen

Preacutesident M Bilami Azzedine Prof Universiteacute de Batna

Examinateurs M Balla Amar Prof Ecole Nationale SI

M Zidani AdelMadjid Prof Universiteacute de Batna

M Lafifi Yacine MCA Universiteacute de Guelma

Rapporteur M Djoudi Mahieddine MCA Universiteacute de Poitiers

Remerciements

Si la reacutedaction de cette thegravese fut un acte personnel il est avant tout le reacutesultat dun

travail collectif deacutechanges dideacutees de reacutealisations conjointes de partage au sens large

dont les acteurs furent nombreux et dont je me fais aujourdhui la repreacutesentante

Que tous ceux qui de pregraves ou de loin ont contribueacute par leurs conseils leurs

encouragements ou leur amitieacute agrave lrsquoaboutissement de ce travail trouvent ici lrsquoexpression de

ma profonde reconnaissance

Mes vifs remerciements accompagneacutes de toute ma gratitude vont tout drsquoabord agrave mon

promoteur Dr Djoudi pour mrsquoavoir proposeacute ce sujet et dirigeacute mon travail ainsi que pour

la marque de confiance qursquoil mrsquoa manifesteacutee

Jrsquoeacuteprouve une immense gratitude envers Dr Haftari de lrsquouniversiteacute de Khenchela qui

sans son abneacutegation ce travail nrsquoaurait pas pu voir le jour

Je teacutemoigne eacutegalement toute ma reconnaissance au Dr Bilami Professeur agrave luniversiteacute

de Batna pour lrsquohonneur quil me fait de preacutesider ce jury

Je tiens agrave exprimer toute ma gratitude au Dr Zidani Maicirctre de Confeacuterences agrave

llsquoUniversiteacute de Batna pour avoir bien voulu juger ce travail et faire partie de mon jury

de thegravese

Je remercie sincegraverement le Dr Balla Professeur agrave llsquoeacutecole nationale des sciences

informatique drsquoAlger dlsquoavoir accepteacute de faire partie de mon jury de thegravese

Par ailleurs je teacutemoigne toute ma sympathie au Dr Lafifi Maicirctre de Confeacuterences agrave

llsquoUniversiteacute de Guelma dlsquoavoir lui aussi accepteacute de faire partie de mon jury de thegravese

Mes vifs remerciements vont particuliegraverement aux Dr Moumni M et Dr Bahloul A

pour leurs judicieux conseils et leurs remarques utiles qursquoils nrsquoont cesseacute de me prodiguer

pour lrsquoaide efficace qursquoils mrsquoont rendu leurs disponibiliteacutes et leurs avis eacuteclaireacutes qursquoils ont

montreacute durant la progression de ce travail

Je voudrais eacutegalement remercier en particulier mes theacutesards Mr Messaoudi et Mr

Hidar qui ont contribueacute agrave lrsquoimpleacutementation de quelques solutions proposeacutees dans cette

thegravese

Enfin mes remerciements vont eacutegalement agrave tous ceux qui ont contribueacute de pregraves ou de

loin agrave la reacutealisation de ce travail

Reacutesumeacute

Le contenu peacutedagogique multimeacutedia a susciteacute reacutecemment beaucoup drsquointeacuterecircts pour attirer

lattention sur lapprenant et augmenter sa compreacutehension par ce dernier De ce fait les

besoins de creacuteation de documents supportant ce type de contenu augmentent

consideacuterablement On peut consideacuterer comme exemple lrsquoenseignement de la phoneacutetique

drsquoune langue par des enseignants qui nrsquoont pas une bonne connaissance des outils

informatiques Lrsquoaccegraves rapide au contenu seacutemantique nrsquoest pas trivial bien que le e-

learning repose largement sur les documents multimeacutedia et en particulier sur les

documents videacuteo Ces derniers sont de plus en plus accessibles vue leur richesse et leur

expressiviteacute seacutemantique

Donc notre premiegravere contribution est de proposer aux enseignants drsquoanglais un systegraveme

auteur nommeacute SACoPh pour la production de cours multimeacutedia de phoneacutetique

supportant une approche de double codage du contenu peacutedagogique Ce cours est baseacute

sur un modegravele de document qui srsquoadapte agrave lrsquoenseignement des aspects de la phoneacutetique

Sa speacutecification exploite les fonctionnaliteacutes de la version 30 du standard SMIL

(Synchronized Multimedia Integration Language) afin drsquoecirctre publieacute sur le web

Notre deuxiegraveme contribution est de reacutealiser un systegraveme de recherche seacutemantique pour

segments videacuteo peacutedagogiques Nous eacutelaborons une modeacutelisation des connaissances

peacutedagogique drsquoun cours videacuteo en utilisant les ontologies du web Cette modeacutelisation est

inteacutegreacutee dans le processus drsquoindexation et de recherche par la seacutemantique Nos reacutesultats

expeacuterimentaux montrent que lapproche proposeacutee est prometteuse

Mots-cleacutes contenu peacutedagogique multimeacutedia systegraveme auteur cours meacutediatiseacute

enseignement de la phoneacutetique SMIL30 indexation seacutemantique cours videacuteo ontologie

OWL

Abstract

The multimedia educational content has recently attracted much interest to draw attention

to the learner and to increase its understanding by the latter Therefore the need for

creating documents that support this type of content increases significantly It may be

considered as an example the teaching of phonetics of a language by teachers who do not

have good computer skills Fast access to the semantic content is not trivial although the e-

learning relies heavily on multimedia documents and in particular on the videos The

latter are increasingly accessible for their wealth and semantic expressiveness

So our first goal is to provide teachers of English an authoring system named SACoPh for

the production of multimedia course of phonetics supporting an approach called dual

coding This course is based on a document template that fits the educational aspects of

phonetics Its specification leverages the functionality of version 30 of the standard SMIL

(Synchronized Multimedia Integration Language) in order to be published on the web

Our second objective is to achieve a semantic search system for video teaching segments

We develop a modeling of pedagogical knowledge of a video course using web ontologies

This model is integrated in the process of indexing and retrieval by semantics Our

experimental results show that the proposed approach is promising

Keywords

Multimedia educational content authoring system mediatized course teaching phonics

SMIL30 semantic indexing video course ontology OWL

SACoPh

03SMIL

SMIL30OWL

3

Je deacutedie ce modeste travail agrave mes tregraves chegraveres pegravere et megravere

Table des matiegraveres

TABLE DES MATIERES 4

LISTE DES FIGURES 7

LISTE DES TABLES 10

INTRODUCTION GENERALE 11

INTRODUCTION 11

MOTIVATIONS 13

CONTRIBUTIONS 17

ORGANISATION DE LA THESE 18

CHAPITRE 1 LE MULTIMEDIA EN E-LEARNING 20

11 INTRODUCTION 20

12 E-LEARNING 20

13 LE MULTIMEDIA 22

131 Contenu Peacutedagogique Multimeacutedia ndashCPM- 23

132 Effets du multimeacutedia dans lrsquoapprentissage 25

14 PROCESSUS DrsquoELABORATION DU MULTIMEDIA PEDAGOGIQUE 27

141 Analyse 27

142 Conception 27

143 Deacuteveloppement 30

144 Test 30

145 Diffusion 30

15 MODELISATION DrsquoUN DOCUMENT MULTIMEDIA 30

151 Dimension logique 31

152 Dimension spatiale 31

153 Dimension temporelle 32

154 Dimension hypermeacutedia temporel 33

16 LANGAGES DE SPECIFICATION 35

161 Le standard SMIL 36

5

17 CONCLUSION 36

CHAPITRE 2 APPROCHES DE CONSTRUCTION ET DINDEXATION DE DOCUMENTS

MULTIMEDIAS 38

21 INTRODUCTION 38

22 APPROCHES DE CONSTRUCTION 38

221 Systegraveme auteur (deacutefinition critegraveres et fonctionnaliteacutes) 38

222 Difficulteacutes et contraintes dans lrsquoeacutedition de documents temporiseacutes 42

223 Approches drsquoeacutelaboration des systegravemes auteur 43

224 Enseignement de la phoneacutetique 45

225 Systegravemes existant pour lrsquoenseignement de la phoneacutetique 47

226 Discussion 51

23 APPROCHES DrsquoINDEXATION 51

231 Indexation classique 52

232 Vers lrsquoindexation seacutemantique du contenu multimeacutedia 55

233 Indexation agrave base drsquoontologies 62

2331 Les ontologies OWL 62

2332 Utiliser lrsquoontologie dans les SRI 66

234 Travaux existants 67

235 Discussion 73

24 CONCLUSION 75

CHAPITRE 3 SACOPH UN SYSTEME AUTEUR POUR LENSEIGNEMENT MEDIATIQUE DE LA

PHONETIQUE 76

31 OBJECTIFS 76

32 MODELISATION DE COURS DE PHONETIQUE 76

321 Dimension structurelle 76

322 Dimension spatiale 77

323 Dimension temporelle 77

324 Dimension hypermeacutedia temporelle 78

33 MODELISATION UML DU SYSTEME SACOPH 78

331 Cas drsquoutilisation du systegraveme SACoPh 79

332 Architecture du systegraveme SACoPh 79

333 Aspect statique du systegraveme diagramme de classes 84

334 Aspect dynamique diagrammes de seacutequence 84

6

335 Interface de SACoPh 86

336 Mise en œuvre 86

34 CONCLUSION 89

CHAPITRE 4 INTEGRATION DES ONTOLOGIES DANS LA CONSTRUCTION ET

LINDEXATION DE CONTENU PEDAGOGIQUE MULTIMEDIA 90

41 INTRODUCTION 90

42 CONSTRUCTION DES ONTOLOGIES 91

421 Ontologie de domaine drsquoenseignement 91

422 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo 93

43 PROCESSUS DrsquoANNOTATION 94

44 INDEXATION CONCEPTUELLE 97

441 Structure de la table drsquoindex 97

442 Pondeacuteration des concepts dans les segments temporels 98

45 RECHERCHE CONCEPTUELLE 99

46 RAISONNEMENT 100

47 PROTOTYPE ET EXPERIMENTATION 103

471 Impleacutementation 103

472 Expeacuterimentation et eacutevaluation 104

48 CONCLUSION 109

CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES 110

BILAN DES TRAVAUX ET APPORTS DE LA THESE 110

PERSPECTIVES 111

BIBLIOGRAPHIE 113

LISTE DES PUBLICATIONS PERSONNELLES 120

PUBLICATIONS DANS DES REVUES INTERNATIONALES 120

COMMUNICATIONS DANS DES CONFERENCES INTERNATIONALES 120

COMMUNICATIONS DANS DES CONGRES NATIONAUX (AVEC COMITE DE LECTURE) 121

ANNEXES 122

ANNEXE 1 PARTIE DU CODE SOURCE DU SYSTEME SACOPH 122

ANNEXE 2 PARTIE DU CODE SOURCE DU SYSTEME IRSECOV 123

ANNEXE 3 CODE SMIL DrsquoUNE LECcedilON GENERE PAR SACOPH 124

ANNEXE 4 CODE OWL DES ONTOLOGIES ELABOREES 132

7

Liste des figures

FIGURE 1 LrsquoELEARNING (MIELNIKOFF 2005) 21

FIGURE 2 CYCLE DE PROCESSUS E-LEARNING 22

FIGURE 3 PROCESSUS DE CREATION DE DOCUMENT MULTIMEDIA 27

FIGURE 4 RELATIONS SPATIALES ENTRE OBJETS MEDIA OI 31

FIGURE 5 SCENARIO TEMPOREL DrsquoUNE PRESENTATION 32

FIGURE 6 EXEMPLE DE LIENS TEMPOREL 34

FIGURE 7 AFFICHAGE DE LA COURBE MELODIQUE AVEC SURLIGNAGE EN ROUGE DES

SEGMENTS CORRESPONDANT AUX SYLLABES ACCENTUEES DE LEXEMPLE laquo I

WONDER IF YOU COULD HELP ME raquo 47

FIGURE 8 LE SYSTEME AUTEUR SOUNDS RIGHT LES FLECHES EXTENSIBLES SONT

TRAINEES EN PLACE A PARTIR DE LA COLONNE A GAUCHE ET ENSUITE

MODIFIEES POUR OBTENIR UNE TAILLE APPROPRIEE 48

FIGURE 9 INTERFACE GENEREE PAR SWANS 49

FIGURE 10 VUE GLOBALE DE LIMSEE3 AVEC LA PREMIERE ANNOTATION 50

FIGURE 11 INTERFACE DE LrsquoEDITEUR ECOMAS EN MODE EDITION ET EN MODE

PRESENTATION 50

FIGURE 12 ARCHITECTURE GENERALE DrsquoUN SRI 52

FIGURE 13 REPRESENTATION VECTORIELLE DE DEUX DOCUMENTS (D1 ET D2) ET DrsquoUNE

REQUETE (Q) DANS UN ESPACE COMPOSE DE TROIS TERMES (T1 T2 ET T3)54

FIGURE 14 LES QUATRE MODES DE RATTACHEMENT DES METADONNEES AU

DOCUMENT 58

FIGURE 15 QUELQUES ELEMENTS DE LrsquoONTOLOGIE DU DOMAINE DE FORMATION (A

GAUCHE) ET UN EXTRAIT DE LA SOUS-ONTOLOGIE DU LA FORMATION

STATISTIQUE (A DROITE) 68

FIGURE 16 ONTOLOGIE DE LrsquoAUDIOVISUEL NOUVELLE HIERARCHIE DES TYPES DE

SEGMENTS EN MPEG-7 69

FIGURE 17 EXEMPLE DE DESCRIPTION DrsquoUN SEGMENT VIDEO (ISAAC 2004) 70

8

FIGURE 18 PROCESSUS DE SEGMENTATION DES PRESENTATIONS VIDEO (DONG 2010)

71

FIGURE 19 LA TAXONOMIE DE LrsquoONTOLOGIE MULTIMEDIA (DONG 2010) 72

FIGURE 20 INTEGRATION DES ONTOLOGIES DE DOMAINE DANS CELLE DU

MULTIMEDIA (DONG 2010) 73

FIGURE 21 DIMENSION STRUCTURELLE DE LA LECcedilON 77

FIGURE 22 DIMENSION SPATIALE DE LA LECcedilON 77

FIGURE 23 DIMENSION TEMPOREL DE LA LECcedilON 77

FIGURE 24 SCHEMA MONTRE LE DEROULEMENT DU SCENARIO AVANT ET APRES

LrsquoACTIVATION DrsquoUN LIEN TEMPOREL 78

FIGURE 25 CAS DrsquoUTILISATION DE LrsquoENSEIGNANT 79

FIGURE 26 ARCHITECTURE GENERALE DE SACOPH 80

FIGURE 27 PRESENTATION DU COURS GENERE EN SMIL 30 AVEC LE LECTEUR

AMBULANT 83

FIGURE 28 DIAGRAMME DE CLASSES 84

FIGURE 29 DIAGRAMME DE SEQUENCE DU CAS lsquoOUVRIR LECcedilONrsquo 85

FIGURE 30 DIAGRAMME DE SEQUENCE DU CAS lsquoGENERER SMILrsquo 85

FIGURE 31 INTERFACE DE SACOPH 88

FIGURE 32 CAS DrsquoENREGISTREMENT DE LA PRONONCIATION DE LrsquoEXEMPLE 5 88

FIGURE 33 PARAMETRES DE CONFIGURATION PERIPHERIQUE AUDIO LECTEUR DE

SMIL ET FONT DE TEXTE GLOBALE 89

FIGURE 34 ONTOLOGIE DE DOMAINE DrsquoENSEIGNEMENT 92

FIGURE 35 ONTOLOGIE PEDAGOGIQUE DE COURS VIDEO 94

FIGURE 36 INTERFACE PRINCIPALE DE LrsquoOUTIL ONTOCOV 96

FIGURE 37 DES ASSERTIONS EXPLICITES COMPLETEES PAR DES CONNAISSANCES

INFEREES 100

FIGURE 38 ARCHITECTURE GENERALE DU SYSTEME IRSECOV 102

FIGURE 39 STRUCTURE INTERNE DU SYSTEME IRSECOV (DIAGRAMME DE CLASSES)102

FIGURE 40 INTERFACE DU SYSTEME IRSECOV 103

FIGURE 41 VERIFCATION DE LrsquoONTOLOGIE lsquoDOMAINE DrsquoENSEIGNEMENTrsquo 106

FIGURE 42 GRAPHE DE LrsquoONTOLOGIE TOTALE AVEC LE PLUGIN JAMBALYA 106

9

FIGURE 43 EDITION DES REGLES SWRL 107

FIGURE 44 REQUETE EN SPARQL ET SON RESULTAT 107

FIGURE 45 RESULTATS INFFERES PAR LE MOTEUR DrsquoINFERENCE JESS 108

FIGURE 46 DOMAINES FONCTIONNELS DE SMIL 20 126

10

Liste des tables

TABLE 1 ALLOCATION DES MEDIA 29

TABLE 2 CLASSIFICATION DES SYSTEMES AUTEURS FONDATEURS 39

TABLE 3 STRUCTURE DE LA TABLE DrsquoINDEX 97

TABLE 4 LISTE DES CONCEPTS AVEC LES SEGMENTS ASSOCIES 104

11

Introduction geacuteneacuterale

Introduction

Depuis quelques anneacutees les capaciteacutes multimeacutedias des ordinateurs ont permis de faire

drsquoeacutenormes progregraves tant au niveau mateacuteriel (carte son videacuteo etc) qursquoau niveau logiciel

(diffeacuterents algorithmes de codage de compression etc) De plus les ordinateurs

peuvent ecirctre facilement interconnecteacutes gracircce agrave lrsquoeacutevolution du reacuteseau mondial Internet

Cela donne lieu de produire des logiciels eacuteducatifs plus deacutemonstratifs plus vivants et

pouvant ecirctre utiliseacutes agrave distance

Il y a eu un accroissement consideacuterable des besoins de mateacuteriel didactique multimeacutedia

dans le-Learning car le contenu de ce type de mateacuteriel a susciteacute reacutecemment beaucoup

drsquointeacuterecircts pour attirer lattention de lapprenant et aussi pour augmenter sa

compreacutehension Drsquoimportants reacutesultats venants de recherches en psychologie prouvent

que lrsquoenseignement par les multimeacutedia surmonte eacutenormeacutement les obstacles actuels de

lapprentissage en reacuteduisant les coucircts en termes de temps de production et de diffusion

du contenu eacuteducatif Une eacutetude meneacutee dans ce domaine a enregistreacute un gain de 71 en

terme de temps dapprentissage avec le multimeacutedia par rapport agrave lenseignement en

classe ceci encourage le deacuteveloppement de la suite multimeacutedia agrave base de logiciels

eacuteducatifs La raison derriegravere ces statistiques cest que drsquoun cocircteacute lrsquoenseignement baseacute sur

le multimeacutedia force le concepteur du didacticiel agrave mieux organiser le mateacuteriel

dapprentissage (contenu peacutedagogique multimeacutedia) par rapport au discours prononceacute

dans une classe traditionnelle Drsquoun autre cocircteacute il permet aux apprenants de maicirctriser le

rythme dapprentissage et dinteragir avec le contenu peacutedagogique multimeacutedia

La performance dapprentissage une meilleure productiviteacute la taille croissante et la

diversiteacute de la communauteacute eacuteducative on line sont eacutegalement lieacutes au multimeacutedia

redondant par rapport aux caracteacuteristiques du mono-meacutedia du mateacuteriel dapprentissage

informatiseacute Les meacutedias doubles ou multiples dont le contenu est eacutetroitement lieacute et qui

12

sont combineacutes dans un canal dapprentissage ont le potentiel de fournir un

apprentissage efficace lorsque les meacutedias srsquoeacutetayent clairement entre eux et sont

preacutesenteacutes aux apprenants ayant de faibles connaissances preacutealables dans le domaine en

apprentissage (Najjar 1996)

Prenons lrsquoexemple drsquoun document peacutedagogique dont le contenu est une suite de

diapositives Ces derniegraveres portent geacuteneacuteralement sur des concepts ou des ideacutees tregraves

courtes en termes drsquoexpression (pas de deacutetails) Dans ce cas lrsquoapprenant a besoin de

plus drsquoexplications pour mieux comprendre La synchronisation de la voix de

lrsquoenseignant enregistreacutee sous format numeacuterique audio avec chaque diapositive rend

plus claire la compreacutehension de ce contenu peacutedagogique

Un autre exemple (Atif 2003) drsquoun mateacuteriel peacutedagogique sous forme drsquoun document

multimeacutedia temporiseacute qui integravegre en synchronisant simultaneacutement un script de la videacuteo

(montrant le visage parlant de lenseignant ou de tout autre mateacuteriel videacuteo lieacute agrave lobjet

du cours) avec une transcription textuelle Ceci est fait pour aider les apprenants qui

ont une deacuteficience auditive ou des difficulteacutes agrave comprendre lrsquoaccent de lrsquoenseignant agrave

lire le discours de ce dernier

Les documents multimeacutedia dont on parle dans ce cas sont abordeacutes non seulement sous

lrsquoangle de leur structure logique spatiale et navigationnelle mais aussi temporelle La

structure temporelle deacutecrit lrsquoenchaicircnement des eacuteleacutements meacutedias dans le temps Prenons

le premier exemple cette structure permet de preacutesenter chaque diapositive

simultaneacutement avec son explication auditive et les diapositives (de type image) se

succegravedent dans le temps seacutequentiellement Ce type de support construisent un contenu

peacutedagogique multimeacutedia sous forme une seacutequences videacuteos

Le traitement de la dimension temporelle dans les documents ainsi que leurs eacuteleacutements

de base qui ont eux-mecircmes une telle dimension (audio videacuteo) constitue lrsquoobjet de cette

thegravese Lrsquointroduction de cette nouvelle dimension geacutenegravere neacutecessairement des besoins en

termes de langage drsquoexpression Des standards ont eacuteteacute deacuteveloppeacutes reacutepondant agrave ce

besoin parmi eux citons le format SMIL Le consortium W3C a eacutetudieacute ce nouveau

format qui est lrsquoacronyme de laquo Synchronized Multimedia Integration Language raquo tout

en permettant un eacutechange et une eacutevolution interopeacuterable du Web La plus grande partie

de documents ayant ce format sont destineacutes agrave lrsquoe-learning

13

Le deacuteveloppement drsquoun contenu peacutedagogique multimeacutedia sous forme drsquoune seacutequence

videacuteo est une eacutetape importante du processus de conception de lenseignement

Construire un mateacuteriel ou une ressource peacutedagogique multimeacutedia temporiseacutee avec ces

nouvelles technologies et qui soient de qualiteacute ne se reacutesume pas en la mise en ligne drsquoun

polycopieacute en y ajoutant quelques animations Cela neacutecessite un sceacutenario tregraves charpenteacute

et une preacutesentation structureacutee Une fois que linformation est accessible sur Internet on

nobtient pas neacutecessairement un systegraveme dapprentissage si on nrsquoa pas reacutefleacutechit agrave la

maniegravere dont les gens vont prendre linformation et ce quils vont en faire Il est

important de repreacutesenter clairement les informations et les connaissances sur le plan

structurel et temporel et de se demander quelle strateacutegie ou quel moyen de diffusion

doit-on utiliser

Limportance de la qualiteacute des interactions dans une seacutequence videacuteo peacutedagogique

impose des sceacutenarios de communication riches et actifs pour lapprenant Cette exigence

de qualiteacute impose parfois aux enseignants une complegravete refonte de leurs cours et de

leur maniegravere de les concevoir dougrave linteacuterecirct de proposer aux enseignants des systegravemes

auteurs qui soient adapteacutes agrave leurs besoins et qui leurs permettront dimpreacutegner leur

peacutedagogie dans des contenus multimeacutedias interactifs et standards reacutepondants ainsi aux

besoins des apprenants en termes drsquoassimilation de compreacutehension et de

meacutemorisation Crsquoest dans ce contexte que se situe la premiegravere partie de notre travail

La gestion des seacutequences videacuteo peacutedagogiques suppose la structuration et la mise en

place drsquoune banque de donneacutees Lrsquoaccegraves automatique et rapide aux segments temporels

pertinents de cette banque est une tacircche fondamentale mais complexe qui passe

neacutecessairement par une eacutetape drsquoindexation des seacutequences videacuteo Ceci repreacutesente la

deuxiegraveme partie de notre travail

Motivations

1- Le premier problegraveme auquel nous nous inteacuteressons correspond agrave la meacutediatisation de

cours (et en particulier) de la phoneacutetique drsquoune langue (et plus preacuteciseacutement lrsquoanglais) en

ligne Les langues anglaise et franccedilaise partagent un important lexique et beaucoup de

formes orthographiques drsquoun mecircme mot sont proches dans les deux langues Pourtant

les systegravemes accentuels mis en place par les deux langues pour ces mots les rendent

14

opaques agrave lrsquooral pour les apprenants On observe que certaines syllabes sont plus

aiseacutement audibles que drsquoautres On parle dans ces cas-lagrave de syllabes accentueacutees

Lrsquoapprenant francophone se trouve ainsi confronteacute agrave deux difficulteacutes percevoir lors de

la phase drsquoeacutecoute les syllabes accentueacutees et les syllabes non accentueacutees et reproduire

lors de la phase de production un contraste suffisant entre les deux types de syllabes

Les eacutetudiants franccedilais lors de la reacutealisation drsquoexposeacutes oraux peuvent malgreacute une

langue assez correcte sur le plan lexical et syntaxique faire preuves de seacuterieuses lacunes

tant au niveau phoneacutetique que dans celui prosodique Lrsquoabsence de la discrimination

voyellesdiphtongue et le deacuteplacement de lrsquoaccent tonique rendent certains mots

meacuteconnaissables

Des eacutetudes empiriques controcircleacutees confirment ce que les enseignants observent de faccedilon

quotidienne Ces eacutetudes montrent que des canadiens anglophones reconnaissaient

moins bien des mots isoleacutes prononceacutes par un canadien francophone que par un

canadien anglophone Les auteurs attribuent cette diffeacuterence agrave un deacutefaut

drsquoaccentuation Mais dans (Stenton 2005) lrsquoauteur confirme que ce problegraveme nrsquoest pas

sensoriel mais se situe plutocirct au niveau de la meacutemoire de travail Il srsquoagit drsquoune

neacutegligence lors de lrsquoencodage de lrsquoinformation Les eacutetudiants franccedilais qui apprennent

lrsquoanglais neacutegligent de traiter lrsquoaccent tonique car il a peu de valeur dans leur langue

maternelle et par conseacutequent ils ne stockent pas cette information Lors de leurs

exposeacutes ils placeront donc lrsquoaccent tonique de faccedilon aleacuteatoire sur lrsquoune des syllabes du

mot anglais indiquant ainsi non pas une surditeacute ou un problegraveme de production mais

une neacutegligence au niveau de lrsquoencodage et une absence de stockage de la place de

lrsquoaccent tonique Ce qui a un effet neacutegatif sur la compreacutehension de leur discours par des

interlocuteurs anglophones

Beck et al ont constateacute que certains eacutetudiants apregraves 10 ans drsquoanglais en maitrise

langues eacutetrangegraveres appliqueacutees ne maitrisent pas encore la prononciation de mots qui

paraissent eacuteleacutementaires (comme who women chocolate village low allow sun son)

Les seacuteries telles que (therersquore arenrsquore werenrsquot were where) ou les mots

graphiquement proches tel que (tough trough though through thought) posent

drsquoeacutenormes problegravemes de meacutemorisation agrave lrsquooral (Beck 2005 )

15

(Beck 2005) a fait lrsquohypothegravese que le processus attentionnel joue un rocircle fondamental

dans ce cas Les solutions visuelles informatiques semblent constituer une bonne

solution Le repeacuterage visuel aide agrave la discrimination des parties du discours ougrave des

problegravemes de perception et de compreacutehension se posent Le son prend alors une forme

visuelle observable dans le temps agrave lrsquoinverse de sa mateacuterialiteacute premiegravere constitueacutee par

drsquoeacutepheacutemegravere vibration de lrsquoair La prononciation sera plus facile si lrsquoeacutetudiant lit et entend

simultaneacutement le mot lsquodevelopmentrsquo ougrave la syllabe accentueacutee est mise en exergue

visuellement (lui associer un style un font et une couleur qui soient diffeacuterents du reste

du texte) Traiter un tel mot consiste en un encodage auditif de lrsquoinformation

linguistique et un encodage visuel des deux informations linguistique et

paralinguistique drsquoougrave la neacutecessiteacute drsquooutil de creacuteation de documents supportant une tel

preacutesentation

2- Le deuxiegraveme problegraveme agrave surmonter concerne lrsquoaccegraves rapide et automatique aux

segments temporels pertinents drsquoune banque de seacutequences videacuteo multimeacutedia

peacutedagogiques Le e-Learning repose largement sur les documents multimeacutedia et en

particulier sur les documents videacuteo Beaucoup drsquoinstituts drsquoeacutecoles et drsquoassociations

diffusent sur le web des enregistrements videacuteo sur des exposeacutes scientifiques lors des

confeacuterences seacuteminaires ou soutenances de thegraveses ou drsquohabilitation (exemple INRIA

ENS Aristote) Des universiteacutes (ou campus virtuels) diffusent sur le Net des cours

magistraux dispenseacutes dans leurs locaux sous forme audio ou videacuteo et on cite comme

exemple les universiteacutes MIT1 Berkeley2 Strasbourg3 MedNet4 Lausanne5 Des

exposeacutes magistraux universitaires sont regroupeacutes sur des portails theacutematiques comme

le WebTV peacutedagogique de Lyon3 ou SciVee (fondeacute par PE Bourne de UC San Diego et

LM Chalupa de UC Davis et qui est un des nombreux exemples de sites pour videacuteos

1 MIT httpocwmiteducoursesaudio-video-courses

2 Berkeley httpwebcastberkeleyedu

3 Strasbourg httpaudiovideocoursu-strasbgfravchome

4 MedNet httpwwwconsorzionettunoitmednetueskinsmednetuhomeindex_1024_frasp

5 Lausanne httpitunesunilch

16

scientifiques) Ces videacuteos sont enregistreacutees sous diffeacuterents formats agrave savoir videacuteo

streameacute (ou podcast) ou documents multimeacutedia structureacutes (ougrave la videacuteo et la voix du

preacutesentateur sont synchroniseacutees avec des diapositives) pour une diffusion en direct ou

en diffeacutereacute

Alors que ces documents videacuteo sont de plus en plus accessibles vue leur richesse et leur

expressiviteacute seacutemantique et que leur nombre est de plus en plus croissant leur

traitement pose toujours problegraveme En particulier la recherche des seacutequences videacuteo

pertinentes en suivant des critegraveres lieacutes au contenu seacutemantique nrsquoest pas triviale Ceci

peut nuire agrave lrsquoapprenant pendant sa reacutevision ou au chercheur (ou enseignant) qui veut

reacuteutiliser une partie drsquoune videacuteo pour son propre compte Il est souvent plus pratique

pour un utilisateur (apprenant ou enseignant) drsquoutiliser une information seacutemantique

dans sa requecircte (concepts scientifiques) pour obtenir les reacuteponses les plus pertinentes

Par conseacutequent un processus drsquoindexation et de recherche par la seacutemantique de ce type

de videacuteo doit ecirctre mis en place

Avant drsquoatteindre ce stade on doit noter qursquoil est pratiquement impossible drsquoatteindre

le niveau seacutemantique en partant drsquoune analyse bas niveau du contenu videacuteo Les

interpreacutetations du contenu drsquoun document videacuteo qui sont seacutemantiquement plus riche

rend la tacircche de lrsquoindexeur plus compliqueacutee que lorsqursquoil srsquoagit drsquoune simple indexation

par mots cleacutes Ceci est ducirc au fait qursquoil doit choisir les meilleurs index pour deacutecrire un

contenu tregraves riche en informations On rencontre la mecircme difficulteacute lors du processus

de recherche Donc il faut drsquoabord mettre en place des modegraveles capables de deacutecrire et de

modeacuteliser le contenu seacutemantique de ces videacuteos afin de faciliter lrsquoaccegraves la reacuteutilisation et

la navigation par la seacutemantique

Dans cette optique le traitement du contenu videacuteo agrave lrsquoaide de techniques agrave base de

connaissances constitue une piste inteacuteressante Dans la perspective du web seacutemantique

qui est en voie de devenir une assise pour les environnements de formation agrave distance

les ontologies mieux que toute autre meacutethode de repreacutesentation des connaissances

offrent de faccedilon speacutecifique une seacutemantique riche (Psycheacute 2003) Dans une plateforme

drsquoenseignement la preacutecision drsquoune recherche drsquoun contenu peacutedagogique peut ecirctre

ameacutelioreacutee si elle repose sur le vocabulaire conceptuel deacutefinit dans une ontologie et ceci

17

tout en eacutevitant les ambiguiumlteacutes au niveau terminologique et en autorisant des infeacuterences

qui diminuent le bruit et augmentent la pertinence

Contributions

Les objectifs de nos travaux sont de reacutepondre aux diffeacuterents eacuteleacutements de probleacutematique

deacutegageacutes plus haut Nous proposons dans ce travail un modegravele drsquoun contenu

peacutedagogique multimeacutedia et deux systegravemes qui gegraverent la creacuteation des documents de ce

modegravele et leurs indexations agrave base drsquoontologie tout en reacutepondant aux besoins identifieacutes

des deux acteurs principaux agrave savoir enseignant et apprenant De faccedilon plus deacutetailleacute

on doit

- Ameacuteliorer la perception et la meacutemorisation des concepts de phoneacutetique (tel que

lrsquoaccent tonique) en utilisant lrsquoapproche de double codage (visuel et auditif) Pour

ce faire on doit concevoir un modegravele de document multimeacutedia temporiseacute qui

concreacutetise cette approche

- Proposer aux enseignants de langue un systegraveme auteur permettant la preacuteparation

des cours multimeacutedia publiables sur le web (standard SMIL30) selon le modegravele

preacuteciteacute qui srsquoadapte agrave lrsquoenseignement des concepts de la phoneacutetique Ce systegraveme

doit avoir une souplesse drsquoeacutedition via une interface qui soit la plus conviviale

possible pour que lrsquoon srsquoapproche le plus possible du principe de WYSIWIG (What

You See is What You Get)

- Concevoir des modegraveles ontologiques afin de former un vocabulaire conceptuel

partageable entre la communauteacute des enseignants et des apprenants

- Utiliser ce vocabulaire dans lrsquoannotation des seacutequences videacuteo de type cours

magistraux universitaires

- Deacutevelopper un systegraveme drsquoindexation et de recherche par le contenu seacutemantique

des segments videacuteo agrave base de leurs annotations ontologiques pour pallier au

manque observeacute de tels outils actuellement

18

Organisation de la thegravese

Afin drsquoaboutir aux objectifs fixeacutes la suite de ce document est organiseacutee de la faccedilon

suivante

- Le premier chapitre srsquointeacuteresse agrave la discussion autour des multimeacutedias afin de

deacutegager leurs caracteacuteristiques en tant que contenu peacutedagogique et leurs apports

beacuteneacutefiques en e-learning Ce chapitre preacutesente le processus drsquoeacutelaboration de ce

type de contenu en preacutecisant la position de la phase de meacutediatisation du contenu

dans ce processus Une eacutetude des diffeacuterentes dimensions drsquoun document

multimeacutedia est preacutesenteacutee tout en prenant en consideacuteration la structure temporelle

Les diffeacuterents langages permettant drsquoexprimer cette nouvelle structure sont

discuteacutes en mettant lrsquoaccent sur le standard SMIL qui repreacutesente le langage pivot

des documents multimeacutedia dans cette thegravese

- Le deuxiegraveme chapitre traite deux axes diffeacuterents agrave savoir les approches de

creacuteation de documents multimeacutedia peacutedagogique et les approches de leurs

indexations par la seacutemantique De ce fait le chapitre preacutesente dans sa premiegravere

partie les critegraveres et les fonctionnaliteacutes qui deacutependent des outils de creacuteation

appeleacutes aussi systegravemes auteurs Suit une eacutetude syntheacutetique et critique des

systegravemes auteurs existants qui aident agrave la creacuteation des preacutesentations multimeacutedia

ayant le format SMIL et surtout ceux deacutedieacutes agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique La

deuxiegraveme partie srsquointeacuteresse agrave lrsquoindexation par la seacutemantique de ce type de

documents Donc cette partie illustre les diffeacuterents composants drsquoun systegraveme de

recherche drsquoinformation et explique le principe drsquoune indexation seacutemantique et

comment elle est appliqueacutee aux documents multimeacutedia temporiseacutes (seacutequence

videacuteo) Ensuite elle montre une eacutetude analytique et critique de quelque systegravemes

de recherche par la seacutemantique qui utilisent les ontologies dans des corpus de

type videacuteo et en particulier ceux deacutedieacutes agrave lrsquoe-learning

- Le chapitre trois est reacuteserveacute agrave la preacutesentation de notre premiegravere contribution

Pour cela il illustre en premier lieu le modegravele de cours multimeacutedia temporiseacute qui

concreacutetise lrsquoapproche de double codage En deuxiegraveme lieu il preacutesente

lrsquoarchitecture de notre systegraveme auteur appeleacute SACoPh qui est le sigle de (Systegraveme

19

Auteur de Cours de Phoneacutetique) qui geacutenegravere des cours de phoneacutetique publiables

via le web selon le modegravele conccedilu tout en exploitant les nouvelles fonctionnaliteacutes

de la version 30 du standard SMIL Ce systegraveme est destineacute aux enseignants de

langue qui ont peu de connaissances des outils informatiques et crsquoest pour cela

que son interface est conccedilue de telle faccedilon qursquoelle soit la plus simple la plus

ergonomique et la plus conviviale possible

- Le dernier chapitre est consacreacute agrave notre deuxiegraveme contribution Au niveau

theacuteorique cette contribution consiste en premier agrave la proposition et la

construction de deux types drsquoontologies une pour la structuration peacutedagogique

drsquoun cours videacuteo et lrsquoautre pour la description du contenu seacutemantique de ses

diffeacuterents granules Ces deux ontologies seront utiliseacutees dans la phase

drsquoannotation conceptuelle Lrsquoannotation conceptuelle drsquoun corpus des cours videacuteo

baseacute sur ces deux ontologies est eacutelaboreacutee en utilisant le systegraveme OntoCov

(Ontologie des Cours Videacuteo) que nous avons deacuteveloppeacute agrave cette fin Ensuite notre

contribution consiste agrave lrsquoimpleacutementation du prototype IRSeCoV un systegraveme

drsquoIndexation et de Recherche Seacutemantique des Cours Videacuteo peacutedagogiques via les

annotations conceptuelles associeacutees au corpus en question Le preacutesent chapitre se

termine par une expeacuterimentation faite dans le but drsquoeacutevaluer notre approche

Nous clocircturons cette thegravese par une conclusion et quelques perspectives

20

Chapitre 1 Le Multimeacutedia en e-Learning

11 Introduction

Les progregraves techniques reacutecents dans le multimeacutedia ont rendu lrsquoInternet de plus en plus

interactif et dynamique Le secteur de lrsquoenseignement et de la formation ne pourrait

ignorer cette mondialisation de lrsquoinformation et il devra en profiter et assister

lrsquoapprentissage structureacute et traditionnel par des applications apportant une plus-value agrave

lrsquoapprenant et une meilleure qualiteacute agrave lrsquoenseignement

Par conseacutequent nous avons deacutedieacute lrsquoensemble de ce chapitre agrave la discussion autour des

multimeacutedias afin de deacutegager leurs caracteacuteristiques en tant que contenu peacutedagogique et

leurs apports beacuteneacutefiques en e-learning Nous preacutesentons par la suite le processus

drsquoeacutelaboration du mateacuteriel didactique ayant le caractegravere multimeacutedia en preacutecisant la

position de la phase de meacutediatisation des cours dans ce processus Nous eacutetudions les

diffeacuterentes dimensions drsquoun document multimeacutedia tout en prenant en consideacuteration la

structure ou dimension temporelle De mecircme nous exploitons les diffeacuterents langages

permettant drsquoexprimer cette nouvelle structure Enfin nous preacutesentons les principes du

standard SMIL qui repreacutesente le langage pivot des documents multimeacutedia agrave traiter dans

cette thegravese Dans la section qui suit nous deacutefinissons le concept du e-learning pour

mieux deacuteterminer sa relation avec le multimeacutedia

12 E-Learning

LrsquoE-learning est le terme utiliseacute par les anglo-saxons pour deacutesigner les formations agrave

distance accessibles via une connexion internet Michel (Mielnikoff 2005) a preacuteciseacute que

le principe du e-learning eacutetait de pouvoir acceacuteder agrave ses cours depuis un poste distant

(chez soi depuis son entreprise) Ainsi les lieux habituels de suivi drsquoune formation

(eacutetablissements classes bibliothegraveques) nrsquoexistent plus physiquement et ils sont

substitueacutes par le Systegraveme de Gestion des Cours ou LMS (Learning Management

21

System) Crsquoest le LMS qui fait le lien entre les apprenants les cursus les tuteurs les

ressources et les contenus preacutesents dans le systegraveme Lrsquoapprenant via cette plate-forme

se verra attribuer un certain nombre de modules de cours drsquoexercices drsquoeacutevaluations

qursquoil devra effectuer en tenant compte drsquoune planification eacutetablie Le tuteur (ou

formateur) se charge de geacuterer les apprenants qursquoil doit suivre Ainsi il pourra leurs

affecter des ressources agrave consulter des cours agrave eacutetudier ou des eacutevaluations afin de se

rendre compte de la bonne assimilation des contenus proposeacutes

La communication entre tous ces acteurs se fait via Internet Il y a quelques anneacutees

encore il eacutetait tregraves difficile de concilier des contenus de qualiteacute avec un confort

drsquoutilisation maximum En effet les contraintes lieacutees au bas deacutebit faisaient que les seuls

contenus reacuteellement exploitables eacutetaient constitueacutes de pages au format HTML ou de

documents textes

Le haut deacutebit accessible aujourdrsquohui agrave une tregraves large population et agrave un prix faible fait

que le principe du e-learning est ameneacute plus que jamais agrave se deacutevelopper de maniegravere

exponentielle Ainsi un point neacutegatif majeur que lrsquoon pouvait noter lieacute aux deacutebits nrsquoest

donc plus drsquoactualiteacute Aujourdrsquohui tous les formats de contenu peuvent ecirctre utiliseacutes

mecircme les plus lourds tels que les formats audio et videacuteo

Figure 1 Lrsquoe-learning (Mielnikoff 2005)

Aujourdhui de nombreux exemples de-learning utilisent lInternet pour fournir une

formation sur demande supportant un contenu interactif et riche en meacutedias

22

Le cycle du e-learning peut ecirctre deacutecrit agrave travers cinq phases capitales (figure 2) phase

de creacuteation phase drsquoorientation phase de formation phase de suivi et drsquoeacutevaluation et

phase de gestion

Figure 2 Cycle de processus e-learning

Dans la litteacuterature des eacutetudes comparatives eacutetablies sur plusieurs plates-formes (LMS)

en prenant pour guide le cycle du processus du e-learning (figure 2) megravenent agrave constater

qursquoaucune plate-forme ne couvre complegravetement ce cycle Chacune drsquoelles apporte les

fonctionnaliteacutes correspondantes aux besoins pour lesquels elle a eacuteteacute conccedilue Les deux

phases les mieux couvertes sont la phase drsquoapprentissage et la phase drsquoadministration

La phase creacuteation nrsquoest couverte que par les systegravemes qui offrent des outils auteurs Ceci

nous amegravene agrave nous inteacuteresser drsquoavantage agrave cette phase dont nous allons examiner les

outils offerts dans le chapitre suivant Puisque en premier lieu nous nous inteacuteressons

beaucoup plus agrave lrsquoeacutelaboration et agrave la creacuteation du contenu multimeacutedia nous devons

mettre en lumiegravere le concept multimeacutedia

13 Le Multimeacutedia

Le terme Multimeacutedia peut ecirctre deacutecrit comme une combinaison de textes dimages de

sons de commentaires danimations et de seacutequences videacuteo agrave linteacuterieur dune

application sur ordinateur

Document multimeacutedia cest donc un document comportant plusieurs meacutedias ougrave les

textes les images les animations le son et la videacuteo sont des exemples classiques

(Chisogne 1999) a mentionneacute qursquoil en existe drsquoautres plus exotiques comme les pages

23

web ou les applets Ce sont avec les interactions utilisateurs les briques de base qui

vont servir agrave eacutelaborer un veacuteritable document interactif un document multimeacutedia

Une deacutefinition plus rigoureuse donneacute par Layaiumlda (Layaiumlda 1997) preacutecise qursquoun

systegraveme ou une application est qualifieacutee de multimeacutedia sil (ou elle) supporte le

traitement inteacutegreacute de plusieurs meacutedias dont au moins un est de nature temporiseacutee

Une classification des diffeacuterents types de meacutedias selon leurs natures appeleacutes aussi

objets multimeacutedias a eacuteteacute fournie par Ceacutecile (Ceacutecile 1999) Elle propose de classer ces

objets en deux cateacutegories de par leur mode de preacutesentation dans le temps

Les objets discrets leur contenu est deacutelivreacute de faccedilon instantaneacutee comme le texte

et les images statiques

Les objets continus leur contenu est deacutelivreacute de faccedilon progressive comme les

videacuteos les sons ou les animations

Comme ils peuvent aussi ecirctre classifieacutes par leur mode de perception

Les objets visibles cest-agrave-dire que lon peut afficher texte image videacuteo ou

animation

Les objets audibles comme les sons

Pour chaque cateacutegorie dobjets diffeacuterents formats de codage existent (Ascii pour les

textes jpeg GIF mp3 Tiff png pour les images au wav ra rm pour les audio avi

mpeg rv rm pour les videacuteos etc)

Puisque on srsquointeacuteresse agrave lrsquointeacutegration du multimeacutedia dans le e-learning il est important

avant toute chose de deacutefinir ce qursquoest laquo un contenu peacutedagogique multimeacutedia interactif raquo

pour pouvoir cadrer au mieux notre travail et en particulier ce que les systegravemes que

nous allons deacutevelopper visent agrave produire

131 Contenu Peacutedagogique Multimeacutedia ndashCPM-

Afin de faire le point sur les divers sens que peut couvrir ce mot nous allons preacutesenter

une analyse faite par (Bousbia 2005) de chacun de ses composants agrave savoir contenu

peacutedagogie multimeacutedia et interactiviteacute afin drsquoen deacutegager les principales caracteacuteristiques

et drsquoen souligner leurs impacts

Contenu Le choix du mot contenu permet drsquoeacuteviter des confonds possibles entre

les diffeacuterents sens du mot laquo cours raquo Il srsquoagit ici de deacutevelopper un support

24

drsquoinformations des ideacutees de connaissances ou drsquoun savoir drsquoune maniegravere

structureacute selon un contexte deacutetermineacute et en rapport avec un domaine speacutecifique

Peacutedagogie Le contenu agrave produire sera destineacute agrave une formation ce qui le

diffeacuterencie drsquoun document drsquoinformation De ce fait il se reacutedige selon une

deacutemarche peacutedagogique preacutecise dans le but de faire acqueacuterir un savoir ou de le

faire construire Cela deacutepend de lrsquoobjectif peacutedagogique le domaine agrave enseigner

la population cibleacutee (niveau drsquoeacutetude et de difficulteacute) ainsi que des compeacutetences

de lrsquoenseignant Ce dernier doit donc organiser le contenu sous forme de

programmes et creacuteer une technique qui permet agrave lrsquoapprenant de parcourir le

contenu selon un certain ordre et agrave son rythme propre afin de srsquoapproprier ce

contenu Disons enfin que ce contenu peut prendre plusieurs formes un cours

une partie de cours (un chapitre un module) une eacutevaluation des travaux

dirigeacutes des travaux pratiques hellipetc Dans notre travail nous nous inteacuteressons agrave

lrsquoeacutetude de la peacutedagogie de deacuteveloppement drsquoun contenu ayant la forme cours

Multimeacutedia Un contenu peacutedagogique est clairement de type multimeacutedia

puisqursquoil est composeacute de diffeacuterents types de meacutedias (texte image etc) La

question qui nous concerne est comment arranger et agencer ces meacutedias en vue

drsquoun meilleur apprentissage Une image ou un scheacutema est parfois plus

significatif qursquoune description textuelle Il faut donc prendre des deacutecisions sur le

choix drsquoun meacutedia par rapport agrave un autre La structuration de ces meacutedias dans

une interface harmonieuse (conception et preacutesentation de lrsquointerface homme-

machine) sera une des objectifs de notre travail ainsi que sur la manipulation de

ces meacutedias pour lrsquoacquisition de connaissances en tenant compte des contraintes

et des moyens disponibles

Interactiviteacute Dans un contexte de formation agrave distance lrsquoapprenant construit

son propre apprentissage au fur et agrave mesure qursquoil avance dans son programme

Le contenu peacutedagogique doit donc geacuterer lrsquoapprentissage par une technique

drsquointeraction efficace permettant agrave lrsquoapprenant drsquointeragir avec le contenu et de

geacuterer ses actions et ses retours en entrainant des reacuteponses aux comportements

A ce stade Bousbia (Bousbia 2005) a reacutesumeacute qursquoun contenu peacutedagogique multimeacutedia

interactif joue le rocircle de savoir structureacute par lrsquoenseignant sous forme drsquoun ensemble

drsquouniteacutes de connaissances lieacutees entre elles mateacuterialiseacutees en meacutedias dans le but de

preacutesenter lrsquoinformation (connaissances deacuteclaratives) et de fournir un espace

drsquoexploration (activiteacutes peacutedagogiques) ou drsquoeacutechange (travail collaboratif)

Pour proposer des cours avec un CPM agrave distance de qualiteacute on ne saurait se satisfaire

de ldquobalancerrdquo aux eacutetudiants le cours brut de lrsquoenseignant sous forme drsquoun fichier doc ou

25

pdf En effet un tel cours destineacute agrave ecirctre transmis en preacutesentiel contient des contenus

qui sont censeacutes ecirctre expliciteacutes aux eacutetudiants en preacutesence Mais dans une formation agrave

distance le cours brut manquera de clarteacute Il faut donc recourir agrave une strateacutegie de

meacutediatisation des connaissances du cours en question Celle-ci implique une deacutemarche

rigoureuse et se fixe les objectifs suivants

respecter la philosophie de lrsquoenseignement et la deacutemarche drsquoapprentissage voulu

par lrsquoenseignant

faciliter lrsquoacquisition des connaissances agrave distance par lrsquoapprenant

exploiter les atouts drsquoune communication multimeacutedia

prendre en compte les conditions difficiles de lecture agrave lrsquoeacutecran et adapter la

typographie et la charte graphique

proposer un design web attirant adapteacute agrave la nature des contenus transmis et au

public tout en apportant une identiteacute propre

132 Effets du multimeacutedia dans lrsquoapprentissage

Du cocircteacute de lrsquoapprenant on fait rappel aux concepts cleacutes de la laquo theacuteorie cognitive

dapprentissage multimeacutedia raquo deacuteveloppeacutee par Richard Mayer (Mayer 2001) Ce dernier

fonde sa theacuteorie sur trois hypothegraveses premiegraverement les humains assimilent

linformation selon deux canaux lun visuel et lautre verbal deuxiegravemement chacun de

ces canaux contient une capaciteacute limiteacutee dassimilation et troisiegravemement un

apprentissage actif admet la construction dynamique dune seacuterie de processus cognitifs

Mayer essaye de deacuteterminer dans quelles situations les apprenants peuvent profiter des

mateacuteriels didactiques multimeacutedia pour ameacuteliorer leur assimilation et leur

compreacutehension Dans ce sens il propose sept principes pour la conception dune

preacutesentation multimeacutedia de mateacuteriels didactiques

multimeacutedia les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir dimages et de mots mis

ensembles que de mots tous seuls

rapprochement spatial les eacutetudiants apprennent mieux lorsque des mots et les

images correspondantes sont preacutesenteacutes le plus pregraves possible les uns des autres

rapprochement temporel les eacutetudiants apprennent mieux lorsque lrsquoaudio (qui

repreacutesente la voix) et le texte correspondant sont preacutesenteacutes de maniegravere

simultaneacutee plutocirct que de maniegravere successive

coheacuterence les eacutetudiants apprennent mieux lorsque des mots des images ou des

sons qui ne sont pas neacutecessaires agrave la preacutesentation sont exclus

26

modaliteacute les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir danimations et de narrations

auditives quagrave partir de texte agrave leacutecran

redondance les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir danimations et de

narrations auditives reacuteunies quagrave partir danimations de narrations auditives et

du texte agrave leacutecran (lajout du texte est perccedilu comme de la surcharge cognitive)

diffeacuterence individuelles le design affecte plus profondeacutement les apprenants qui

ont un bas niveau de connaissances que ceux qui ont un haut niveau et ceux qui

preacutefegraverent un environnement plus spatial que ceux qui preacutefegraverent un

environnement moins spatial

Bien que dans la pratique plusieurs de ces principes peuvent varier (et que bien

dautres peuvent sajouter) selon les contextes dapplication il est important de noter

quil apparaicirct vraiment qursquoil a mis une articulation entre les divers meacutedias et les

maniegraveres dont ils sont preacutesenteacutes Si lon accepte que cette articulation se creacutee

conformeacutement aux canaux de perception de lindividu il est neacutecessaire dapprofondir la

question des passages dun canal agrave lautre dans la penseacutee de lindividu ougrave ils

demeureront au niveau de la meacutemoire agrave long terme (connaissances)

Pour Mayer lorsquun eacutetudiant lit une image le canal reste visuel tout au long dun

processus qui va de la perception agrave lapprentissage Au contraire lorsquil lit un texte il

se produit dans le processus un passage du canal visuel au canal verbal

Enfin deux autres principes sont proposeacutes par Mayer comme axes de recherche Le

premier est en rapport avec linteractiviteacute Il semble que les eacutetudiants apprennent mieux

lorsquils controcirclent la preacutesentation et laffichage Le deuxiegraveme est en relation avec la

personnalisation il apparaicirct que les eacutetudiants apprennent mieux avec un guidage

personnaliseacute de la preacutesentation

On peut syntheacutetiser que dans un tel contexte eacuteducatif les meacutedias peuvent jouer un rocircle

tregraves important dans lapprentissage et lenseignement LrsquoApprentissage est affecteacute

neacutegativement lorsque les meacutedias ne sont pas intelligemment inteacutegreacutes dans un contenu

peacutedagogique A linverse lapprentissage est meilleur (et optimiseacute) lorsque les meacutedias

ont eacuteteacute soigneusement seacutelectionneacutes et appliqueacutes avec des strateacutegies peacutedagogiques pour

servir les besoins speacutecifiques drsquoun apprenant dans diffeacuterents domaines dapprentissage

27

Cependant ce support de formation est le reacutesultat drsquoun processus de creacuteation et drsquoune

suite drsquoactions bien deacutefinies Dans la section suivante on essaye de mettre en lumiegravere

les diffeacuterentes eacutetapes de ce processus

14 Processus drsquoeacutelaboration du multimeacutedia peacutedagogique

Drsquoapregraves les conditions que doit satisfaire un contenu peacutedagogique multimeacutedia citeacute ci-

dessus il est eacutevident que sa preacuteparation nrsquoest pas une simple besogne mais toute une

proceacutedure agrave suivre Le processus drsquoeacutelaboration est composeacute de cinq grandes parties

analyse conception deacuteveloppement test et diffusion Comme toute deacutemarche de

creacuteation le travail le plus important reacuteside au niveau de la conception (Bousbia 2005)

Bousbia a essayeacute de donner une deacutefinition aux diffeacuterentes eacutetapes comme suit

Figure 3 Processus de creacuteation de document multimeacutedia

141 Analyse

Comme pour tout produit elle consiste agrave la preacuteparation drsquoun cahier des charges par la

deacutetermination des objectifs (contexte domaine concerneacute objectif peacutedagogique) des

populations (public cibleacute) des contraintes (niveau requis) et des ressources (eacuteleacutements

du contenu) et ce en fonction des objectifs finaux de la formation et des besoins des

apprenants Elle permet aussi de synchroniser les demandes des peacutedagogues avec les

possibiliteacutes informatiques

142 Conception

Dans un enseignement classique la reacutealisation peacutedagogique de contenu conduit

lrsquoenseignant agrave faire des choix agrave preacutevenir des contenus agrave preacutevoir le deacuteroulement de ses

28

actions agrave organiser des situations drsquoapprentissage et agrave deacuteterminer les temps impartis

aux diffeacuterentes tacircches et actions Dans une formation agrave distance elle concerne la

structuration la sceacutenarisation et la meacutediatisation du contenu

1421 Structuration

Le contenu peacutedagogique drsquoun cours contient un sous-ensemble des connaissances du

domaine dont il fait partie Sa structuration revient donc au deacutecoupage (hieacuterarchique)

de ces connaissances en uniteacutes eacuteleacutementaires de granulariteacute tregraves fine Ceci est fait dans le

but de faciliter la recherche (lrsquoindexation) filtrer (lrsquoadaptation du contenu) et

construire ou assembler le contenu (la reacuteutilisation)

1422 Sceacutenarisation

Bousbia a suggeacutereacute dans son article (Bousbia 2006) que la sceacutenarisation est bien de

donner un sens agrave la structure hieacuterarchique du contenu par la deacutetermination drsquoun

parcours peacutedagogique et drsquoun sceacutenario didactique Ceci est fait par la deacutetermination de

lrsquoordonnancement des concepts que doit aborder lrsquoapprenant dans son processus

drsquoapprentissage

En effet deacutefinir un parcours peacutedagogique consiste agrave organiser et deacutecrire les transitions

entre les diffeacuterentes notions agrave appreacutehender alors que le sceacutenario didactique concerne la

planification des diffeacuterentes seacutequences relatives agrave chaque notion Le sceacutenario didactique

repreacutesente une maniegravere drsquoenseigner la notion (exposeacute illustration simulation

eacutevaluation questionreacuteponse etc) Cela revient agrave organiser lrsquoeacutevolution dans le temps

du statut des connaissances relatives agrave la notion agrave enseigner en une suite drsquoactes

peacutedagogiques (instructions eacutevegravenements ou actions) exeacutecuteacutes seacutequentiellement sur les

meacutedias utiliseacutes (lire un texte reacutediger une synthegravese)

Selon (Reyes 2006) la sceacutenarisation essaie de reacutepondre agrave la probleacutematique de la mise en

scegravene de plusieurs meacutedias dans un espace interactif et numeacuteriseacute agrave partir de deux aspects

qui lui sont essentiels le sceacutenario (en anglais script) et le sceacutenarimage (en anglais story-

board) Dans le cineacutema et la teacuteleacutevision le sceacutenario expose la suite dactions qui seront

filmeacutees Il sagit de planifier le tournage tout en preacutevoyant les effets et les significations

que lon souhaite montrer aux spectateurs Le sceacutenarimage pour sa part sert agrave

visualiser de maniegravere graphique (agrave partir de dessins dans la plupart des cas) les cadres

29

et leurs seacutequences On peut dire que cest une anticipation du montage avant que les

scegravenes ne soient filmeacutees Les divers meacutedias pouvant ecirctre deacuteployeacutes sur le Web

reacutevolutionnent la sceacutenarisation dans la mesure ougrave un travail de collaboration

interdisciplinaire est neacutecessaire afin de fournir agrave lapprenant un mateacuteriel didactique

adapteacute en fonction de sa compreacutehension de sa motivation et de sa meacutemorisation

1423 Meacutediatisation

Meacutediatiser veut dire diffuser par les meacutedias Pour la reacutealisation de la meacutediatisation il

est important que les seacutequences du cours soient conccedilues les sceacutenarios drsquoapprentissage

preacutealablement eacutetablis et les meacutedias agrave inteacutegrer bien deacutefinis La meacutediatisation des cours

permet aux enseignants drsquoenrichir leurs pratiques peacutedagogiques en utilisant les

technologies multimeacutedia tout en exerccedilant leur responsabiliteacute peacutedagogique dans lrsquoeacutetape

de conception Un certain nombre deacutetudes empiriques meneacute par (Najjar 1998)

suggegraverent la maniegravere de seacutelectionner et de combiner des meacutedias (appeleacute aussi modaliteacutes

drsquointeacutegration des meacutedias) pour preacutesenter avec succegraves des types speacutecifiques de contenus

peacutedagogique Ces modaliteacutes drsquointeacutegration des meacutedias ont eacuteteacute reacutesumeacutees dans (Atif 2003)

avec le tableau suivant

Contenu drsquoenseignement Meacutedia

Instructions dassemblage de texte avec des images de soutien

Les informations

proceacutedurales

texte preacutesentant de lanimation ou videacuteo

Reacutesolution de problegravemes danimation avec une narration verbale

explicative Reconnaissance photos avec le texte ou la narration verbale

Verbale sonore ou videacuteo et texte

Histoire deacutetailleacutee de la videacuteo avec drsquoune bande son

Table 1 - Allocation des meacutedia

Par exemple dans lapprentissage dune langue eacutetrangegravere particuliegravere il serait plus utile

pour un apprenant drsquoentendre les mots Mais certains mots deacutependants du contexte

peuvent ecirctre mieux compris si ces mots ont eacuteteacute montreacutes avec une videacuteo En outre pour

aider lrsquoapprenant drsquoun langage une version textuelle des mots de phoneacutetique

permettrait de consolider et renforcer le processus dapprentissage si elle eacutetait mise avec

une information auditive

30

143 Deacuteveloppement

Il srsquoagit ici de numeacuteriser le contenu peacutedagogique par le choix et la preacuteparation des

meacutedias et de lrsquooutil par le deacuteveloppement des modules (numeacuteriser les textes

conception et mises en œuvre des interfaces etc) et par lrsquoassemblage du contenu

144 Test

La creacuteation classique drsquoun contenu consiste agrave parcourir plusieurs fois le mecircme cycle En

effet apregraves de nombreux aller-retour entre les deux eacutetapes de conception et de

reacutealisation on passe agrave la phase de test Cette phase conduisant tregraves souvent agrave un retour

qui permet drsquoaffiner le sceacutenario peacutedagogique Lrsquoaffinage successif est indispensable car

un enseignant a du mal agrave se focaliser sur lrsquoeacutelaboration drsquoun sceacutenario peacutedagogique et

ceci vient du simple fait que cela ne fait pas partie de sa maniegravere de penser

145 Diffusion

Crsquoest la derniegravere phase du processus drsquoeacutelaboration Elle consiste au choix du format et

du support de publication Internet CD-ROM etc Et aussi du mode de diffusion qui

peut-ecirctre synchrone ou asynchrone

Bien que ce CPM a pour support un document dit document multimeacutedia il faut que

nous mettrons en lumiegravere ce type de document du point vue de ses quatre dimensions

(nous deacutetaillerons la dimension temporelle) ses langages (ou standards) de

speacutecifications On va eacutetudier par la suite le standard de speacutecification SMIL Ce dernier

repreacutesente le langage de speacutecification agrave utiliser pour speacutecifier les cours de phoneacutetique

envisageacute

15 Modeacutelisation drsquoun document multimeacutedia

Un modegravele de document multimeacutedia doit permettre de repreacutesenter toutes les relations

qui peuvent exister entre les diffeacuterents objets Ces relations peuvent deacutecrire

lrsquoorganisation logique du document sa preacutesentation spatiale sa synchronisation

temporelle ainsi que lrsquointerconnexion entre ses diffeacuterents eacuteleacutements (Layiumlada 1996) Ces

diffeacuterentes relations sont appeleacutees les relations multimeacutedias les diffeacuterentes structures

ou bien encore les dimensions drsquoun document multimeacutedia

31

151 Dimension logique

La dimension logique concerne le regroupement des objets du document en entiteacutes

seacutemantiquement lieacutees Par exemple dans un document utiliseacute pour une repreacutesentation

orale (suite de transparents) chaque diapositive est geacuteneacuteralement composeacute drsquoun titre et

drsquoun corps qui agrave son tour peut contenir drsquoautres objets comme des images de lrsquoaudio

ou de la videacuteo

152 Dimension spatiale

La dimension spatiale concerne la disposition des objets selon les diffeacuterents canaux

(audio fenecirctre drsquoeacutecran etc) Par exemple le titre de la diapositive peut apparaicirctre 2

centimegravetres plus haut que son corps il occupe une largeur de 80 en comparaissant de

celle de la page et il est centreacute

Figure 4 Relations spatiales entre objets meacutedia Oi

Jedidi (Jedidi 2005) a deacutefini les relations topologiques pouvant ecirctre eacutetablies entre les

objets meacutedia et qui sont illustreacute dans la figure 4 par disjoint touche couvre

chevauche contient eacutegal

Ainsi les documents que nous qualifierons par la suite de cette thegravese sont non

seulement caracteacuteriseacutes par des contenus de natures diverses statique comme les textes

graphiques ou dynamique comme le son les videacuteo et les animations mais aussi par

lrsquoorganisation temporelle de leurs composants Dans cette thegravese nous avons convenu

que les uniteacutes drsquoinformation consideacutereacutees comme atomiques sont appeleacutees objets

32

multimeacutedia et la description de leur enchaicircnement dans le temps est appeleacutee sceacutenario

temporel

153 Dimension temporelle

Cette dimension concerne la disposition des objets du document dans le temps Par

exemple le corps de la diapositive doit apparaicirctre 2 secondes apregraves le deacutebut du titre La

deacutefinition de la structure temporelle drsquoun document consiste agrave speacutecifier le sceacutenario

temporel ou bien les scheacutemas de synchronisation entre les objets et les eacuteleacutements

composites du document Nous donnons dans ce qui suit un exemple illustrant bien

cette dimension

Un document multimeacutedia temporiseacute (supportant la dimension temporelle) est preacutesenteacute

dans la figure 3 On y observe le deacuteroulement de la preacutesentation sur un axe temporel

gradueacute Lrsquoexemple proposeacute est lrsquointroduction drsquoun exposeacute sous la forme drsquoune

seacutequence drsquoobjets graphiques pouvant ecirctre preacutesenteacutes simultaneacutement Cette introduction

preacutesente lrsquoauteur le titre et la table des matiegraveres de lrsquoexposeacute et chacun de ces objets est

repreacutesenteacute par un rectangle Les instants de deacutebut et de fin de repreacutesentation de chaque

objet sont repreacutesenteacutes respectivement par les bords gauche et droit du rectangle associeacute

Figure 5 Sceacutenario temporel drsquoune preacutesentation

Les deux objets auteur et titre deacutemarrent au deacutebut de la preacutesentation et durent jusquagrave

la seconde 2 Entre les secondes 2 et 10 srsquoaffiche lrsquoimage drsquoune diapositive en parallegravele

avec son explication auditive Cette derniegravere est en retard drsquoune seconde par rapport agrave

lrsquoimage Cette description est exacte et quantitative car elle deacutefinit exactement les

instants de deacutebut et de fin de la preacutesentation de chaque objet multimeacutedia du document

33

Les speacutecifications ne sont pas forceacutement exprimeacutees de maniegravere exacte ou quantitative

car il peut ecirctre utile agrave lrsquoauteur de laisser la machine interpreacuteter la speacutecification degraves lors

qursquoelle exprime suffisamment et clairement le deacutesir de lrsquoauteur Cela permet aussi

comme lrsquoa remarqueacute (Euzenat 2003) de ne pas se soucier de caracteacuteriser toutes les

positions mais de laisser lrsquointerpregravete les deacuteduire

Il faut eacutegalement citer la preacutecision de (Euzenat 2003) que ces diffeacuterentes dimensions

qui composent un document sont parfois lieacutees entre elles et neacutecessitent par conseacutequent

un traitement conjoint Crsquoest le cas par exemple lorsque lrsquoauteur souhaite speacutecifier le

deacuteplacement drsquoun objet sur lrsquoeacutecran ougrave il est neacutecessaire drsquoexprimer une information

spatiale pour la trajectoire les positions initiale et finale correspondantes au

deacuteplacement ainsi qursquoune information temporelle tel que la dureacutee du deacuteplacement et

son instant de deacutebut

154 Dimension hypermeacutedia temporel

Les liens hypermeacutedia sont deacutecrits par des objets particuliers du document qui

permettent de relier les portions de diffeacuterents documents indeacutependamment de leurs

positions dans cette structure Ces liens permettent de deacutefinir des relations de type

seacutemantique entre des documents ou des parties de documents comme les renvois et les

reacutefeacuterences

Dans le cas des documents multimeacutedias temporiseacutes supportant la dimension

temporelle la nature dynamique de lrsquoinformation rend neacutecessaire la navigation Ainsi

des hyperliens classiques doivent ecirctre eacutetendus pour prendre en compte la dimension

temporelle Ainsi nous obtenons un nouveau type de navigation La navigation

temporelle

Cette nouvelle forme de navigation est conccedilue par lrsquoauteur du document de faccedilon agrave

aider les lecteurs dans leur parcours du document temporel Elle est deacutefinie par des

objets activables (ou boutons drsquointeraction) Ces derniers sont des objets sur lesquels

une action preacutedeacutefinie dans le document (exemple activation drsquoun lien temporel) est

deacuteclencheacutee lorsqursquoils sont activeacutes et donc nous obtenons la structure hypermeacutedia

temporelle du document (Ceacutecile 1999)

34

Ce type de lien est deacutefini par un ancre de deacutepart (objet localiseacute spatio-temporellement)

un ancre drsquoarriveacutee (autre objet) et le lien qui porte une certaine seacutemantique (renvoi

reacutefeacuterence annotation etc) Au niveau de lrsquointerface utilisateur un lien neacutecessite drsquoecirctre

activeacute explicitement par une interaction de lrsquoutilisateur

Figure 6 Exemple de liens temporel

Cet aspect est illustreacute sur la figure 6 le rectangle blanc repreacutesente une reacutegion spatiale de

lrsquoobjet laquo Table des matiegraveres raquo et sa langueur repreacutesente lrsquointervalle de temps durant

lequel le lien associeacute agrave cette reacutegion est actif sur lrsquoobjet dans lequel il se trouve Dans

lrsquoexemple on constate que ce lien (une entreacutee de la table) permet drsquoavancer la

preacutesentation agrave lrsquoinstant du deacutebut de lrsquoobjet diapo 2 Lrsquoobjet diapo 0 est un lien vers une

page web contenant un peu de deacutetail Lrsquoactivation du lien est baseacutee sur une interaction

explicite de lrsquoutilisateur

La seule nuance est que drsquoune part lrsquoactivation de lrsquoancre de deacutepart est restreinte au

laps de temps couvert par sa preacutesentation et que drsquoautre part lrsquoancre drsquoarriveacutee

correspond non seulement agrave un autre objet ou document mais aussi agrave un instant preacutecis

de sa preacutesentation (Euzenat 2003)

Notre travail traite des documents multimeacutedias ayant un caractegravere particulier ils sont

structureacutes Les documents structureacutes peuvent ecirctre repreacutesenteacutes (dans un langage de

balisage) sous forme drsquoarbre hieacuterarchique Ceci permet de faire reacutefeacuterence agrave leurs

eacuteleacutements constitutifs Une autre caracteacuteristique souvent associeacutee est la notion de lien

hypertexte Ces liens reacutefeacuterencent des eacuteleacutements (images ou autres documents) comme

srsquoils faisaient partie du document initial Ainsi nous pouvons reacuteutiliser certaines parties

de documents dans plusieurs autres Cette deacutecomposition de lrsquoinformation supporteacutee

35

par ces documents a pour premier objectif de faciliter leurs portabiliteacutes ainsi qursquoun

traitement automatiseacute de grandes masses de documents par des applications varieacutees

Nous exploitons ainsi une autre caracteacuteristique de ces documents agrave savoir leur

description dans un langage de speacutecification permettant drsquoexprimer la position des

objets meacutedias suivant les diffeacuterentes dimensions Ces langages peuvent ecirctre

standardiseacutes (HTML SMIL XML) ou pas (Madeus LATEX ou autres)

Nous nous inteacuteressons particuliegraverement dans cette thegravese agrave la prise en compte de la

dimension temporelle lors du traitement de ce type de documents Nous allons par la

suite examineacute les diffeacuterentes cateacutegories de langages de speacutecification permettant

drsquoexprimer cette dimension de mecircme que les fonctionnaliteacutes supporteacutees par les

systegravemes drsquoeacutedition de ce type de documents

16 Langages de speacutecification

Les travaux actuels sur les documents multimeacutedia portent essentiellement sur la

speacutecification des sceacutenarios temporels afin de prendre en consideacuteration cette nouvelle

caracteacuteristique Nous citons trois modes de speacutecification temporelle qui ont eacuteteacute

expeacuterimenteacutes agrave savoir la speacutecification par placement absolu ou timeline (speacutecification

des instants de deacutebut et de fin de vie des objets meacutedia) lrsquoutilisation des langages de

programmation ou drsquoopeacuterateurs de speacutecification ou lrsquoutilisation drsquoalgegravebre de relations

Victor (Euzenat 2003) a classeacute ces diffeacuterentes techniques de speacutecification en deux

classes quantitative (exacte) ou qualitative (lrsquoexemple de la figure 5 illustre la premiegravere

approche) Cependant un travail de synthegravese a eacuteteacute fait sur ces diffeacuterents modes par

Jourdain (Jourdain 1999) qui a permis de proposer une autre classification de ces

techniques en trois approches

Les techniques opeacuterationnelles ou impeacuteratives nous citons celles qui se basent

sur lrsquoaxe de temps absolu comme Director Macromedia (Macromedia 1998) et

le langage HyTime (HyTime 1997) et celles qui se basent sur la programmation agrave

base de scripts comme Lingo dans Director et le standard MHEG (MHEG 1995)

Les techniques deacuteclaratives par opeacuterateurs temporels qui correspondent agrave la

speacutecification fondeacutees sur les graphes plats tel que les langages Firefly (Buchanan

1992) et HTSPN (Seacutenac 1996) ou les graphes hieacuterarchiseacutes (arborescents) tels que

le langage CMIFed (Van 1993) et le standard SMIL (SMIL 1998) (SMIL 2001) La

36

derniegravere approche consiste agrave exploiter lrsquoorganisation logique du document pour

deacutecrire et mettre en œuvre sa synchronisation temporelle Le principal avantage

de cette approche est la possibiliteacute drsquoorganiser le document en modules

indeacutependants sur lesquels on peut appliquer des primitives globales de

synchronisation Ces primitives srsquoappliquent sur des intervalles et permettent la

mise en parallegravele ou en seacutequences des eacuteleacutements appartenant agrave une entiteacute logique

Les techniques deacuteclaratives par relations temporelles Madeus (Layaiumlda 1997)

dans lesquelles lauteur deacuteclare les placements temporels souhaiteacutes sans donner

toutes les informations temporelles attacheacutees aux objets La plupart de ces

techniques sappuient sur lalgegravebre dAllen (Allen 1983) pour la speacutecification des

contraintes temporelles

161 Le standard SMIL

SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language) est un langage de speacutecification

de documents multimeacutedia baseacute sur XML Il permet de caracteacuteriser les exigences

spatiales structurelles ainsi que temporelles drsquoune preacutesentation multimeacutedia SMIL est

un langage deacuteclaratif recommandeacute par le W3C (World Wide Web Consortium)

permettant la speacutecification des preacutesentations multimeacutedia interactives par lrsquointeacutegration et

la synchronisation de contenu multimeacutedia diversifieacutes (image son videacuteo animation

flux de texte (streaming))

La derniegravere version du SMIL la version 30 publieacute en 2008 a apporteacute des modifications

sur les anciennes versions et a inteacutegreacute de nouveaux modules permettant aux auteurs

une caracteacuterisation baseacutee sur le profil de plus en plus flexible La structure drsquoun

document SMIL et la syntaxe de ce langage sont donneacutees drsquoune maniegravere deacutetailleacute dans

lrsquoannexe C

17 Conclusion

Cette partie nous a permis de cadrer notre travail et de preacutesenter les possibiliteacutes offertes

par le standard SMIL avec lequel on peut creacuteer un contenu peacutedagogique multimeacutedia

temporiseacute et interactif qui reacutepond assez bien aux probleacutematiques souleveacutees dans

lrsquointroduction

Notre challenge principal est drsquointeacutegrer les peacutedagogues les psychologues ainsi que les

standards et techniques de repreacutesentation des connaissances (plus preacuteciseacutement les

ontologies) au sein du processus de modeacutelisation afin de favoriser la creacuteation

37

lrsquointeropeacuterabiliteacute et lrsquoindexation seacutemantique des contenus multimeacutedia peacutedagogiques

Cela implique drsquoune part des outils de creacuteation plus abordables pour les enseignants

qui ont peu de connaissances des outils informatique et drsquoautre part des outils

drsquoindexation et de recherche par la seacutemantique du contenu pour les apprenants

Pour apporter une solution agrave ces problegravemes nous verrons en deacutetail dans le chapitre

suivant les diffeacuterents systegravemes auteurs qui permettent la creacuteation de contenu

peacutedagogique ayant le format SMIL La deuxiegraveme partie sera consacreacutee agrave eacutetudier les

diffeacuterentes approches drsquoindexation par la seacutemantique des documents multimeacutedia dans

le contexte du e-learning et en particulier des cours videacuteo Nous nous attachons agrave

travers cette eacutetude syntheacutetique agrave reacutepondre aux questions suivantes quel sont les

modegraveles de CPM ayant le format SMIL (appliqueacute en e-learning) existants Est-ce

qursquoelles concreacutetisent lrsquoapproche double codage de lrsquoinformation Quels sont les

systegravemes auteurs qui offrent la possibiliteacute de creacuteer un cours de phoneacutetique Quels sont

les approches utiliseacutees pour lrsquoindexation seacutemantique des cours videacuteo Quels sont leurs

avantages Leurs inconveacutenients Et quels problegravemes restent agrave reacutesoudre

38

Chapitre 2 Approches de construction et dindexation

de documents multimeacutedias

21 Introduction

Le preacutesent chapitre traite deux axes diffeacuterents agrave savoir les approches de creacuteation de

documents multimeacutedia peacutedagogiques et les approches de leurs indexations par la

seacutemantique Dans sa premiegravere partie le chapitre preacutesente les critegraveres les fonctionnaliteacutes

et les contraintes qui deacutependent des outils de creacuteation appeleacutes aussi systegravemes auteurs

Dans le cadre du e-learning plusieurs systegravemes ont eacuteteacute conccedilus afin de faciliter lrsquoeacutedition

et creacuteation de contenus en ligne Donc cette partie preacutesente une eacutetude syntheacutetique et

critique des systegravemes auteurs existants qui aident agrave la creacuteation des preacutesentations

multimeacutedia ayant le format SMIL deacutedieacutees agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique

La deuxiegraveme partie srsquointeacuteresse agrave lrsquoindexation par la seacutemantique de ce type de

documents Donc cette partie illustre lrsquoindexation classique dans un SRI tout en

deacutetaillant le principe drsquoun modegravele classique utiliseacute qui est le modegravele vectoriel Puis elle

explique les techniques drsquointeacutegration des ontologies dans ce systegraveme pour avoir une

indexation et une recherche par la seacutemantique Ensuite elle montre une eacutetude

analytique et critique des systegravemes de recherche par la seacutemantique dans des corpus de

type videacuteo et en particulier ceux deacutedieacute aux e-learning

22 Approches de construction

221 Systegraveme auteur (deacutefinition critegraveres et fonctionnaliteacutes)

Un systegraveme-auteur peut ecirctre deacutefini comme un laquo environnement de deacuteveloppement

logiciel de haut niveau raquo entendant par-lagrave qursquoil permet en theacuteorie gracircce agrave une interface

graphique de reacutealiser lrsquoessentiel ou la totaliteacute drsquoune application multimeacutedia sans

39

utiliser un langage de programmation Nous Excluons le cas ougrave lrsquoauteur veut aboutir agrave

une interaction un peu plus complexe (Bousbia 2005)

Avec un systegraveme auteur en principe le temps drsquoapprentissage et de deacuteveloppement

drsquoun logiciel multimeacutedia est infeacuterieur de beaucoup en temps requis comparativement agrave

un autre systegraveme de programmation

Un systegraveme auteur selon (Psycheacute 2007) offre au concepteur peacutedagogique le moyen de

concevoir un systegraveme drsquoapprentissage en fonction drsquoune expertise peacutedagogique Ces

systegravemes srsquoeacutelaborent geacuteneacuteralement en tenant compte drsquoune laquo theacuteorie du design

peacutedagogique raquo

Une des classifications possibles de systegravemes auteurs revient agrave (Murray 2003) Le

tableau 2 reacutesume les sept cateacutegories de la classification de Murray

No Cateacutegories des systegravemes Exemples de systegravemes faisant reacutefeacuterence

1 Systegravemes de seacutequencement et de

planification du curriculum

DOCENT IDE ISD Expert Expert CML

2 Systegravemes agrave strateacutegies peacutedagogiques Eon GTE REDEEM (et COCA) SmartTrainer

3 Systegravemes de simulation et

drsquoentraicircnement

DIAG RIDES MITT-Writer ICAT

SIMQUEST XAIDA

4 Systegravemes experts et tuteurs cognitifs Demontr8 D3 Trainer Training Express

5 Systegravemes agrave connaissances multiples CREAM-Tools DNA ID-Expert IRIS XAIDA

6 Systegravemes agrave usages speacutecifiques IDLE-ToolsIMap LAT

7 Systegravemes hypermeacutedia intelligents

adaptatifs

CALAT GETMAS Interbook MetaLinks

Table 2 Classification des systegravemes auteurs fondateurs (Murray 2003)

Une autre classification preacutesenteacutee dans (LCM 2003) classifie ces systegravemes en deux

cateacutegories agrave savoir les outils speacutecifiques au e-learning tels qursquoAuthorware ou Director

et les outils plus geacuteneacuteralistes comme les eacutediteurs HTML tels que FrontPage ou

Dreamweaver ou les eacutediteurs de simulation tels que Flash Face agrave une eacutevolution

technologique que lrsquoon sait de plus en plus rapide le deacuteveloppement des systegravemes

auteurs dans une optique eacuteducative est devenu un domaine de recherche agrave part entiegravere

En effet au cours des derniegraveres anneacutees il y a eu des progregraves significatifs dans le

deacuteveloppement de tels systegravemes de faccedilon agrave concevoir des outils permettant aux

utilisateurs de creacuteer des contenus peacutedagogiques multimeacutedias utilisables sur CD-ROM

40

etou en ligne Parmi ces systegravemes citons Toolbook et Serpolet Auteur Dans ce qui suit

nous preacutesentons les critegraveres et les fonctionnaliteacutes qursquoun systegraveme auteur doit avoir et

offrir

2211 Critegraveres

Quel que soit le type et le niveau de lrsquoutilisateur du systegraveme auteur plusieurs attributs

doivent ecirctre eacutetudieacutes soigneusement et aussi consideacutereacutes par le concepteur drsquoun systegraveme

auteur Nous allons preacutesenter ci-dessous les critegraveres consideacutereacutes comme principaux

drsquoapregraves (Blandine 2000)

- La convivialiteacute La premiegravere approche avec un logiciel a un rocircle

psychologique fondamental pour tout utilisateur mecircme chez des

informaticiens En effet si leacutecran ou la preacutesentation du logiciel nest pas

soigneacute lutilisateur peut ecirctre plus ou moins bloqueacute pour la suite

Limportance de linterface homme-machine justifie la geacuteneacuteralisation des

icocircnes et linteacutegration du multimeacutedia dans les systegravemes auteurs pour pouvoir

projeter son ideacutee faire comprendre expliquer fabriquer ou modeacuteliser Le

concepteur doit par conseacutequent attacher une attention particuliegravere agrave la

preacutesentation de son produit

- La transparence la gestion des donneacutees et le fonctionnement interne du

point de vue relationnel entre les diffeacuterents eacuteleacutements (variables objets etc)

doivent ecirctre complegravetement transparents agrave lutilisateur Lrsquoutilisateur ne doit

pas se soucier ni du moment ni de lendroit ni du type de fonctions et

librairies agrave inclure et agrave lancer pour lexeacutecution de ces diverses tacircches En effet

si lrsquoutilisateur doit comprendre le fonctionnement des registres de donneacutees la

notion de systegraveme auteur nrsquoa plus lieu drsquoecirctre

- Lrsquoassistance Comme un systegraveme auteur est supposeacute entre autres ecirctre un

outil de programmation pour les non-informaticiens il est fondamental

dassurer un minimum daide en ligne ou au moins une partie explicative des

principales tacircches ou commandes ou icocircnes du systegraveme Mecircme pour des

tacircches devenues banales comme la saisie de donneacutees textuelles le systegraveme

doit au moins indiquer agrave lrsquoutilisateur dans quelle fenecirctre et quand cette peut

se faire

- Lrsquointeractiviteacute la communication entre le systegraveme auteur et son utilisateur

souvent sous la forme dune assistance de test et de controcircle automatique des

tacircches de lutilisateur doit ecirctre particuliegraverement soigneacutee car elle est vitale

pour lutilisateur et pour la reacuteussite du produit sur le marcheacute Un systegraveme

auteur doit inteacuteresser son utilisateur et non lrsquoennuyer

41

- La fiabiliteacute le systegraveme doit ecirctre le moins bloquant possible quelle que soit

lrsquoaction meneacutee par lrsquoutilisateur sur le logiciel Ce dernier doit pouvoir revenir

en arriegravere modifier ou supprimer sans difficulteacute tout composant de son

logiciel De mecircme il doit pouvoir assembler les piegraveces qui constituent son

application dans un ordre qui ne soit pas trop contraignant indeacutependamment

des uns et des autres et ce agrave nimporte quel moment du deacuteveloppement

2212 Fonctionnaliteacutes

Il existe plusieurs fonctionnaliteacutes des systegravemes auteurs on preacutesentera celles qui sont

communes (Murray 1999)

- Fonctionnaliteacutes basiques Les fonctionnaliteacutes telles que copiercoller

trouver et annuler sont basiques mais doivent ecirctre impleacutementeacutees dans un

systegraveme auteur La majoriteacute des systegravemes les possegravede mecircme si annuler une

action peut ecirctre parfois un problegraveme complexe

- Utiliser des paradigmes familiers le fait drsquoutiliser des paradigmes familiers

aux utilisateurs de logiciels est un principe plus qursquoune fonctionnaliteacute mais

neacuteanmoins un principe essentiel En effet il srsquoagit drsquoavoir un outil

ergonomique Il faut que les boutons etou menus soient aiseacutement

identifiables et pour cela autant reprendre les paradigmes classiques Il est

aussi important de garder des similariteacutes avec les outils de creacuteation de

contenus peacutedagogiques traditionnels

- WYSIWYG (What You See Is What You Get) ou un prototyping rapide

Comme dans les environnements de deacuteveloppement rapide (Delphi Visual

C++) lrsquoutilisateur doit pouvoir rapidement creacuteer et tester son systegraveme Un

rapide aller-retour eacutedition-test est souhaitable

- Conception graphique Lrsquoutilisateur des systegravemes auteurs est censeacute ecirctre un

enseignant ou un formateur sans connaissances informatiques preacutealables La

conception graphique ou visuelle est donc incontournable Le formalisme est

repreacutesenteacute par des icocircnes ou dessins et il doit ecirctre aiseacutement compreacutehensible et

meacutemorisable Une vision claire et intuitive de son travail doit ecirctre offerte agrave

lrsquoutilisateur

Puisque les documents temporiseacutes neacutecessitent un traitement particulier pendant son

eacutedition Dans ce qui suit nous preacutesentons les difficulteacutes rencontreacutees dans leur eacutedition et

les fonctionnaliteacutes et contraintes que doivent ecirctre supporteacutes par des systegravemes auteur qui

traite ce type documents en particulier

42

222 Difficulteacutes et contraintes dans lrsquoeacutedition de documents temporiseacutes

Le processus de deacutefinition du sceacutenario temporel drsquoun document multimeacutedia est

complexe car lrsquoobjet agrave construire est un objet dynamique dont le comportement varie

drsquoune preacutesentation agrave une autre du fait des reacuteactions aux interactions du lecteur

Lrsquoenvironnement utiliseacute par lrsquoauteur doit lrsquoaider agrave maicirctriser cette complexiteacute et lui

faciliter autant que possible la tacircche

La nature dynamique des objets manipuleacutes tels que la videacuteo et lrsquoaudio ainsi que la

deacutefinition de leur ordonnancement temporel (le sceacutenario) rendent plus complexe la

reacutealisation drsquooutils auteur Le principe statique du WYSIWIG dans lequel lrsquoinformation

preacutesenteacutee agrave tout instant du processus drsquoeacutedition correspond agrave lrsquoinformation finale ne

peut srsquoappliquer agrave lrsquoeacutedition du sceacutenario temporel des documents multimeacutedias Il nrsquoest

en effet pas possible de speacutecifier un comportement dynamique par exemple un

enchaicircnement entre deux videacuteos et drsquoen percevoir de faccedilon immeacutediate et instantaneacutee le

reacutesultat Crsquoest pourquoi Ceacutecile et al [Ceacutecile 1999] ont distingueacutes deux eacutetapes dans le

processus de conception des documents multimeacutedias temporiseacutes Ces deux eacutetapes se

preacutesentent dans les deux fonctions suivantes qui doivent ecirctre supporteacutees par un

systegraveme auteur

1 Fonction drsquoeacutedition permettre de reacutealiser les opeacuterations de creacuteation de

construction et de modification du document par un auteur Lrsquoopeacuteration de

construction drsquoun document consiste agrave y inclure des objets multimeacutedias de base

et ensuite agrave speacutecifier des relations entre ces diffeacuterents objets Ces relations

peuvent ecirctre lieacutees agrave leur organisation logique leur disposition spatiale sur les

diffeacuterents canaux agrave travers le temps ou encore agrave leur synchronisation temporelle

2 Fonction de preacutesentation Elle consiste agrave preacutesenter agrave lrsquoutilisateur (le lecteur) le

contenu du document une fois que son eacutedition est acheveacutee Cette phase consiste

agrave lui fournir un ensemble de commandes permettant drsquoexplorer ou de naviguer

dans lrsquoespace du document pour deacutecouvrir lrsquoinformation qursquoil contient agrave travers

lrsquoespace le temps et lrsquointeraction avec le document

Il est agrave noter que ces deux phases ne sont pas neacutecessairement dissocieacutees Car le cycle

drsquoeacutedition drsquoun document est formeacute par une premiegravere phase pendant laquelle on

43

introduit une ou plusieurs contraintes puis drsquoune seconde phase de preacutesentation

pendant laquelle on veacuterifie que le comportement du document correspond bien agrave lrsquoeffet

rechercheacute Crsquoest lrsquoapproche increacutementale de lrsquoeacutedition des documents temporiseacutes

Lenvironnement auteur doit permettre de modifier facilement les documents en cours

de conception La construction dun document est un processus iteacuteratif dans lequel le

document courant subit de nombreuses modifications Pour cela lauteur doit pouvoir

Effectuer des modifications locales sans avoir agrave reconsideacuterer globalement le

document Par exemple lauteur doit pouvoir modifier la dureacutee dun objet sans

pour autant mettre en cause toute le reste des synchronisations temporelles quil

a pu speacutecifier auparavant Crsquoest la propagation automatique des contraintes

temporelles apregraves chaque modification

Passer aiseacutement du mode eacutedition vers le mode preacutesentation (et vice-versa) pour

dune part aller voir le reacutesultat de ces modifications (du mode eacutedition vers le

mode preacutesentation) et dautre part retrouver facilement les informations quil

souhaite modifier (du mode preacutesentation vers le mode eacutedition) Ceci est pour

objectif de concreacutetiseacute lrsquoapproche increacutementale

Lenvironnement auteur doit offrir un support visuel permettant de percevoir le

sceacutenario en cours de speacutecification Lauteur a besoin davoir une vue globale du

sceacutenario quil est en train de construire

223 Approches drsquoeacutelaboration des systegravemes auteur

Un systegraveme auteur qui permet lrsquoeacutedition et la creacuteation de documents temporiseacutes est celui

qui permet de deacutevelopper une structure narrative baseacutee sur une collection de ressources

meacutedias et qui gegravere les flux visuel et temporel de la preacutesentation Du point de vue

technique il est neacutecessaire que le systegraveme sous-jacent soit capable dassurer la

synchronisation entre plusieurs meacutedias tout en tenant compte de leurs caracteacuteristiques

respectives

44

Le projet OPERA1 [Opeacutera2331] de lrsquoINRIA26est entiegraverement deacutedieacute au thegraveme des

documents eacutelectroniques structureacutes hypertexte et multimeacutedia en geacuteneacuteral Il srsquointeacuteresse agrave

la speacutecification des diffeacuterentes dimensions du document et particuliegraverement agrave la

dimension temporelle

Un travail a eacuteteacute effectueacute par de nombreux collaborateurs au projet (stagiaires

ingeacutenieurs doctorants et chercheurs) sur le thegraveme de conception drsquoenvironnements

auteurs qui reacutepondent aux diffeacuterents critegraveres citeacutes preacuteceacutedemment Ceacutecile qui est un

membre a reacutesumeacute les axes de travail sur ce thegraveme de recherche nous en citons les

principaux

La conception drsquoun environnement multivues pour lrsquoeacutedition de documents

multimeacutedias Lrsquoideacutee de base est que les multiples facettes drsquoun document

multimeacutedia sont plus facilement accessibles agrave lrsquoauteur au travers de diffeacuterentes

vues qui sont autant de filtres sur le document Ainsi outre la vue de

preacutesentation qui permet de jouer le document (sceacutenario) on peut deacutefinir une vue

des objets organiseacutee sous forme drsquoune hieacuterarchie de composants ainsi qursquoune vue

du sceacutenario qui visualise lrsquoenchaicircnement temporel des objets du document Ces

vues peuvent ecirctre synchroniseacutees entre elles (voir SMIL-Editor LimSee)

La conception drsquoune boicircte agrave outils appeleacutee lsquoKaomirsquo qui permet le deacuteveloppement

drsquoenvironnements auteurlecteur de documents adapteacutes agrave diffeacuterents langages

avec un minimum drsquoefforts concernant la conception et la reacutealisation Elle offre

un ensemble de services qui mettent en œuvre les principes drsquoeacutedition

(environnement multivues eacutedition directe etc) issus des travaux du projet

Opeacutera Cette Boicircte agrave outils a servie agrave la creacuteation de diffeacuterents environnements

auteurs Madeus-Editeur [Layaiumlda1997] SMIL-Editeur MHML-Editeur

1 OPERA Outils Pour les documents Electroniques Recherche et Applications

2 INRIA Institut National de Recherche en informatique et Automatique

45

Au sujet de la conception et de la mise en œuvre de nouveaux systegravemes auteurs deux

tendances se dessinent selon Reyes (Reyes 2006)

les systegravemes pourraient raffiner les interfaces graphiques des auteurs afin de rendre

le processus deacutelaboration plus facile

les systegravemes pourraient sautomatiser agrave un tel point que les auteurs ne

deacutefinissent plus que le contenu et que lutilisateur final affiche la preacutesentation agrave

la demande cest-agrave-dire en automatisant la geacuteneacuteration des preacutesentations Bulterman

et Hardman affirment que suivre une ligne comme cette derniegravere implique de

renoncer agrave produire des preacutesentations exceptionnelles et plutocirct de se contenter du

transfert de linformation neacutecessaire

Parmi les objectifs de notre travail il y a celui qui consiste en la reacutealisation drsquoun systegraveme

auteur destineacute aux enseignants des langues afin de creacuteer un cours de phoneacutetique De ce

fait une eacutetude syntheacutetique de quelques systegravemes auteur dans ce domaine est obligatoire

afin de profiter de leurs avantages et compleacuteter ce qui manque Mais avant drsquoeacutetudier ces

systegravemes nous devons mettre en lumiegravere les concepts les plus essentiels utiliseacutes dans

lrsquoenseignement de la phoneacutetique

224 Enseignement de la phoneacutetique

2241 Que ce que la phoneacutetique

La phoneacutetique (du grec laquo phocircnecirctikos raquo ougrave laquo phocircnecirc raquo qui signifie la laquo voix raquo le laquo son raquo)

est une branche de linguistique qui eacutetudie les sons utiliseacutes dans la communication

verbale Elle concerne les sons eux-mecircmes (les laquo phones raquo) leur production leur

variation plutocirct que leur contexte La phoneacutetique se divise en trois branches

la phoneacutetique articulatoire qui eacutetudie les positions et les mouvements des

organes utiliseacutes pour la parole par son eacutemetteur

la phoneacutetique acoustique qui eacutetudie la transmission de londe sonore entre son

eacutemetteur et son reacutecepteur

la phoneacutetique auditive qui se preacuteoccupe de la faccedilon dont les sons sont perccedilus et

deacutecodeacutes par son reacutecepteur Nous nous inteacuteressons dans notre eacutetude du troisiegraveme

type

Quand on repreacutesente les sons dune langue on se sert de lAlphabet Phoneacutetique

International (API) un systegraveme partageacute par la plupart des linguistes Dans cet alphabet

il existe un symbole pour chaque son Quand on se sert de cet alphabet pour repreacutesenter

46

les prononciations on entoure la repreacutesentation par des crochets Ainsi pour eacutecrire le

mot chaton mettrait [ a] Voir le manuel de (Pullum 1986) pour le tableau complet des

sons du API Crsquoest la transcription phoneacutetique

Soit lrsquoexemple suivant Voyez et lisez ces quatre mots flood foot soon door Ils se

prononcent diffeacuteremment et pourtant ils contiennent exactement les mecircmes voyelles Si

vous cherchez le sens des quatre mots citeacutes plus haut vous trouverez tout drsquoabord leur

transcription phoneacutetique

Ci-apregraves drsquoautres notions agrave appreacutehender dans lrsquoenseignement de la phoneacutetique drsquoune

langue

Un phonegraveme est la plus petite uniteacute discregravete ou distinctive que lon puisse isoler par

segmentation dans la chaicircne parleacutee Crsquoest une entiteacute abstraite qui peut correspondre agrave

plusieurs sons Il est en effet susceptible decirctre prononceacute de faccedilon diffeacuterente selon les

locuteurs ou selon sa position et son environnement au sein du mot

Une diphtongue est une voyelle dont le point darticulation varie entre deux sons de

base pendant sa reacutealisation Ce mot vient du latin dorigine grecque laquo diphthongus raquo (de

laquo diphthoggos raquo double son) Dans certaines langues dont langlais on peut trouver

eacutegalement des triphtongues dont la qualiteacute varie deux fois

Une syllabe est une uniteacute ininterrompue du langage oral (Tracy 2006) Son noyau

autour duquel elle se construit est geacuteneacuteralement une voyelle Une syllabe peut

eacutegalement avoir des extreacutemiteacutes preacuteceacutedant ou suivant la voyelle qui lorsquelles

existent sont toujours constitueacutees de consonnes Notons que la syllabe constitue lrsquoobjet

drsquoeacutetude de la phoneacutetique

Laccent tonique met en relief leacutemission dune syllabe dans un mot en augmentant

lintensiteacute de la voix ainsi quen eacutelevant geacuteneacuteralement le ton La syllabe frappeacutee de

laccent est dite tonique et les autres atones On distingue freacutequemment les langues agrave

accent tonique des langues agrave tons et agrave accent de hauteur

47

Dans ce qui suit nous preacutesentons lrsquoeacutetude de quelques systegravemes existant tout en

deacuteterminant srsquoils offrent la possibiliteacute agrave lrsquoenseignant de langue de preacuteparer un cours de

phoneacutetique en concreacutetisant lrsquoapproche double codage

225 Systegravemes existant pour lrsquoenseignement de la phoneacutetique

2251 Outils informatique de prononciation

En ce qui concerne la phoneacutetique acoustique les progregraves de repreacutesentation graphique

sur eacutecran sont spectaculaires depuis quelques anneacutees Les logiciels tel que (speaker tell

me more English plus ou Voice book) utilisent des oscillogrammes pour preacutesenter la

voix mais ils ont un apport limiteacute

Figure 7 Affichage de la courbe meacutelodique avec surlignage en rouge des segments correspondant aux

syllabes accentueacutees de lexemple laquo I wonder if you could help me raquo

Tandis que WinPitch (Martin 2005) ou Speech analyser qui utilisent des courbes de

freacutequences fondamentales ils ont une utilisation trop restreinte en raison de leur

complexiteacute ou de leurs erreurs drsquoergonomie

Le systegraveme auteur Sound Right se base sur les courbes fondamentales pour dessiner des

courbes intonatives simplifieacutees au moyen de flegraveches extensibles qui srsquoaffichent en dessous le

texte Peacutechou (Peacutechou 2002) a mentionneacute que la difficulteacute drsquointerpreacutetation des courbes

complexes expliquent leur utilisation limiteacutee en cours de langue dans les eacutetablissements

scolaire et agrave lrsquouniversiteacute

48

Figure 8 Le systegraveme auteur Sounds Right Les flegraveches extensibles sont traicircneacutees en place agrave partir de

la colonne agrave gauche et ensuite modifieacutees pour obtenir une taille approprieacutee

Prosodic Font est un systegraveme deacuteveloppeacute au Media Lab MIT (Rosenberger 1999) dans le

but de geacuteneacuterer automatiquement des polices de caractegraveres dynamique (agrave partir drsquoun

discours oral en entreacutee) qui varient avec le temps et la variation de sonoriteacute drsquoun

discours parleacute Le but est de geacuteneacuterer des textes animeacutes en fonction de lrsquointonation et de

la prosodie du discours Une telle solution nrsquoest pas admise comme meilleur solution

didactique pour lrsquoenseignement de la prononciation

2252 Systegravemes auteur pour un contenu peacutedagogique en SMIL

Dans cette section nous allons eacutetudier briegravevement trois eacutediteurs de documents SMIL

SWANS (Beck 2005) est un systegraveme auteur qui permet agrave tout enseignant de geacuteneacuterer

semi automatiquement des documents multimeacutedia ougrave lrsquoaccent tonique est marqueacute

visuellement (par des marqueurs typographique tel que la couleur le stylehellip) et

auditivement Le document geacuteneacutereacute est une page web ougrave lrsquoapprenant a la possibiliteacute de

lire etou eacutecouter un discours de maniegravere synchroniseacute avec le texte annoteacute Le sceacutenario

drsquoeacutedition par ce systegraveme neacutecessite au deacutepart lrsquoimportation des meacutedia (texte audio

videacuteo) dans lrsquoenvironnement de travail Ensuite la synchronisation du texte (qui est

segmenteacute en uniteacutes de souffle) avec sa prononciation audio ou videacuteo Enfin

lrsquoenseignant peut annoter le texte par des marqueurs typographiques

49

Figure 9 Interface geacuteneacutereacutee par SWANS

Le systegraveme LimSee3 (Roisin 2006) (Roisin 2008) est un eacutediteur multimeacutedia de nouvelle

geacuteneacuteration qui utilise des modegraveles de documents pour simplifier lrsquoeacutedition et alleacuteger les

tacircches reacutepeacutetitives Il permet en plus de geacuteneacuterer les documents selon diffeacuterents formats

de sortie (SMIL XHTML+javascript et time-sheets) Actuellement il existe trois

modegraveles de document qui sont articuleacutes autour de la construction drsquoun cours

multimeacutedia

Le premier modegravele permet de construire un diaporama (ensemble de transparents)

destineacute agrave preacuteparer un support de cours Chaque diapositive peut contenir un ou

plusieurs meacutedia Ces meacutedias sont inseacutereacutes ou importeacutes de lrsquoexteacuterieur par de simples

gestes (copier-coller ou glisser-deacuteposer) Le deuxiegraveme modegravele de document permet de

construire un cours enregistreacute Dans ce cas lrsquoeacutedition neacutecessite drsquoabord lrsquoimportation

des transparents utiliseacutes pendant le cours de lrsquoimage de lrsquoenseignant et de la piste audio

(sa voix enregistreacutee) ensuite la synchronisation entre eux (ajuster les transparents par

rapport agrave la bande audio ou videacuteo) pour que les transparents deacutefilent agrave lrsquoeacutecran au bon

rythme Lrsquooutil de synchronisation permet de reacuteeacutecouter la bande audio et indique par

des clicks les moments ougrave il faut changer le transparent Le troisiegraveme modegravele permet

drsquoannoter en temps reacuteel des interrogations des eacutelegraveves

50

Figure 10 Vue globale de LimSee3 avec la premiegravere annotation

Lrsquoeacutediteur ECoMaS (Merzougui 2004) est lui aussi est un eacutediteur de cours meacutediatiseacute qui

est baseacute sur un modegravele de document La preacutesentation finale des cours geacuteneacutereacutes est la

mecircme que celle du deuxiegraveme modegravele de LimSee0 mais le sceacutenario drsquoeacutedition est

diffeacuterent Lrsquoeacutedition par ECoMaS neacutecessite au deacutepart lrsquoimportation des transparents qui

sont des images puis lrsquoenseignant peut enregistrer ses explications orales concernant

chacune drsquoelles (voir Figure 11 agrave gauche) Ensuite le systegraveme geacutenegravere une preacutesentation

publiable sur le web (SMIL20) ougrave les transparents sont synchroniseacutes avec leur

explication auditive et la table drsquoindex qui offre la navigation temporelle durant la

preacutesentation du cours (Figure 11 agrave droite)

Figure 11 Interface de lrsquoeacutediteur ECoMaS en mode eacutedition et en mode preacutesentation

51

226 Discussion

Les trois derniers eacutediteurs utilisent des modegraveles de document (ou gabarits) organiseacutes

de maniegravere hieacuterarchique Chaque modegravele est vu comme un document agrave trous ougrave

lrsquoutilisateur ne fait que remplir les trous par des meacutedias (texte image audio ou videacuteo)

On voit bien que ces meacutedias sont importeacutes de lrsquoexteacuterieur et donc lrsquoenseignant doit les

preacuteparer agrave lrsquoavance et chacun avec lrsquooutil qui lui correspond Ceci est fastidieux pour

lrsquoenseignant et surtout srsquoil veut eacutediter un texte formateacute (avec des couleurs et des

styleshellip) et ensuite lui associer sa prononciation car il devra alors utiliser deux outils

diffeacuterents (un pour le traitement de texte et lrsquoautre pour le son) les importer au systegraveme

et ensuite les synchroniser

Une limitation gecircnante de ces outils est lrsquoabsence drsquoun service graphique qui permet

drsquoeacutediter du texte formateacute Les versions de SMIL 13 et 23 utiliseacutes par ces outils ne

supporte pas de balises pour le formatage de texte (couleur style fonthellip) ce qui est

tregraves important pour concreacutetiser lrsquoapproche de double codage citeacute dans notre

probleacutematique Le systegraveme SWANS utilise le standard XHTML+SMIL Lrsquoeacutediteur

ECoMaS utilise le langage RealText juste pour preacutesenter le titre drsquoune diapositive et le

contenu de la table drsquoindex La derniegravere version de SMIL est SMIL03 (SMIL 30) et elle

supporte des fonctionnaliteacutes de formatage de texte intra-document (smil) mais jusqursquoagrave

preacutesent il nrsquoy a pas drsquoeacutediteur graphique pour cette version La premiegravere partie de notre

travail est une contribution pour agrave ce manquement et donc au deacuteveloppement drsquoun

eacutediteur de SMIL03 La phoneacutetique essaie de repreacutesenter les sons drsquoune faccedilon plus

preacutecise en utilisant lalphabet phoneacutetique international (API) Lrsquoenseignant ne peut pas

utiliser ce type de caractegraveres avec les eacutediteurs existants

23 Approches drsquoindexation

Srsquoil est important de savoir modeacuteliser et creacuteer des documents multimeacutedia il est

eacutegalement important de permettre aux apprenants de localiser rapidement une

information rechercheacutee dans ce type de documents Ceci ne se fait qursquoagrave travers des

systegravemes de recherche drsquoinformation qui neacutecessite dans une premiegravere phase

lrsquoindexation de la base documentaires Nous preacutesentons en premier lieu lrsquoindexation

classique et sa position dans un systegraveme de recherche drsquoinformation (SRI)

52

231 Indexation classique

La Recherche drsquoInformation (RI) est un domaine de recherche en informatique qui

srsquoattache agrave deacutefinir des modegraveles et des systegravemes dont le but est de faciliter lrsquoaccegraves agrave un

ensemble de documents sous forme eacutelectronique (corpus) afin de permettre agrave un

utilisateur de retrouver ceux qui sont pertinents pour lui crsquoest-agrave-dire ceux dont le

contenu correspond le mieux agrave son besoin drsquoinformation agrave un moment donneacute La Figure

12 deacutecrit lrsquoarchitecture geacuteneacuterale drsquoun SRI elle preacutesente les eacuteleacutements principaux mis en

jeu dans ce systegraveme

Figure 12 Architecture geacuteneacuterale drsquoun SRI

Martin (Martin 2004) a deacutefini les diffeacuterents composants drsquoun SRI comme suit

1 Lrsquoindexation consiste agrave extraire et agrave repreacutesenter sous la forme drsquoun index

eacutelectronique directement manipulable par le systegraveme le contenu des documents

La norme AFNOR NF Z 47-102 1996 deacutefinit lrsquoindexation comme une opeacuteration

qui consiste agrave deacutecrire et agrave caracteacuteriser un document agrave lrsquoaide de repreacutesentations

des concepts contenus dans ce document crsquoest-agrave-dire agrave transcrire en langage

documentaire les concepts descripteurs apregraves les avoir extraits du document par

une analyse Ainsi le choix des descripteurs de documents deacutetermine la qualiteacute

de la repreacutesentation Les approches classiques de RI textuelle sont baseacutees sur les

mots cleacutes comme descripteurs du contenu des documents le contenu drsquoun

document textuel est ainsi exprimeacute sous la forme drsquoun ensemble de mots cleacutes

jugeacutes repreacutesentatifs de ce contenu Ces mots cleacutes qui constituent le vocabulaire

drsquoindexation sont un sous-ensemble des mots apparaissant dans les documents

En effet seuls les mots porteurs de sens sont habituellement retenus dans le

vocabulaire drsquoindexation les mots outils de la langue comme ldquoderdquo ldquolerdquo ldquoparrdquo

qui sont recenseacutes dans une base appeleacutee anti-dictionnaire ne sont pas conserveacutes

53

dans le vocabulaire drsquoindexation Par ailleurs il est courant de ldquoraciniserrdquo (ou

lemmatiser) les mots crsquoest-agrave-dire de deacutetecter les variantes orthographiques

comme les pluriels ou les conjugaisons des verbes et de ramener les variantes

orthographiques drsquoun mecircme mot agrave une racine commune

2 Lrsquointerrogation est lrsquointeraction drsquoun utilisateur final avec le SRI une fois le

contenu des documents repreacutesenteacute de maniegravere interne sous forme drsquoindex

Lrsquoutilisateur exprime son besoin drsquoinformation sous la forme drsquoune requecircte qui

est interpreacuteteacutee selon le modegravele de requecircte et le systegraveme eacutevalue la pertinence des

documents par rapport agrave cette requecircte par lrsquointermeacutediaire de la fonction de

correspondance (et eacuteventuellement drsquoune base de connaissances) La reacuteponse agrave ce

besoin est la liste des documents qui obtiennent une valeur de correspondance

eacuteleveacutee Cette liste est geacuteneacuteralement trieacutee par ordre de valeur de correspondance

deacutecroissante ndash crsquoest-agrave-dire du plus pertinent au moins pertinent ndash et ensuite

preacutesenteacutee agrave lrsquoutilisateur

3 Le modegravele de documents (aussi appeleacute langage drsquoindexation) exprime le

contenu seacutemantique des documents dans un formalisme de repreacutesentation des

connaissances (qui peut ecirctre tregraves simple comme celui des mots cleacutes ou beaucoup

plus complexe agrave partir de formalismes de repreacutesentation de connaissances

lsquoontologiersquo) Le choix de ce formalisme est fondamental car il deacutetermine la qualiteacute

de la repreacutesentation interne des documents et donc la qualiteacute de la recherche et

des reacutesultats Cette modeacutelisation doit offrir un compromis entre deux besoins

non compatibles qui sont la capaciteacute de la repreacutesentation pour qursquoelle puisse ecirctre

traiteacutee efficacement par un systegraveme informatique et lrsquoexpressiviteacute du formalisme

pour qursquoelle soit preacutecise et exhaustive afin drsquoexprimer aussi fidegravelement que

possible le contenu des documents

4 Le modegravele des requecirctes exprime le contenu seacutemantique du besoin

drsquoinformation de lrsquoutilisateur Ce formalisme deacutetermine la preacutecision de la

deacutefinition du besoin Dans la plupart des approches existantes pour le texte le

modegravele de requecirctes utilise le mecircme formalisme de repreacutesentation des

connaissances que le modegravele de documents pour des raisons de simpliciteacute et de

coheacuterence

5 Le modegravele de correspondance entre une requecircte et un document formalise le

degreacute de similariteacute entre les modegraveles de la requecircte et du document Comme dit

plus haut la fonction de correspondance eacutevalue cette similariteacute afin de

deacuteterminer la pertinence des documents pour cette requecircte

6 Une repreacutesentation des connaissances du domaine consideacutereacute afin de satisfaire

aux contraintes des modegraveles de documents et de requecirctes et de prendre en

compte des connaissances externes Cette repreacutesentation des connaissances peut

54

inclure un theacutesaurus composeacute des termes apparaissant dans lrsquoensemble des

documents relieacutes entre eux par des liens de geacuteneacutericiteacutespeacutecificiteacute ou de

synonymie Comme elle peut inclure une ou plusieurs ontologies qursquoon va les

voir en deacutetail dans les partie suivantes

Parmi les diffeacuterents modegraveles de recherche drsquoinformations dits classiques figurent les

modegraveles booleacuteen vectoriel logique et probabiliste Nous preacutesentons ci-dessous le

modegravele vectoriel qui est agrave la base de nos travaux en le deacutecrivant selon les modegraveles de

documents de requecirctes et de correspondance

2311 Modegravele vectoriel

Le fondateur de ce modegravele est (Salton 1971) Le nom de ce modegravele est inspireacute de son

principe qui repreacutesente les documents et les requecirctes par des vecteurs drsquoun espace agrave n

dimensions les dimensions eacutetant constitueacutees par les termes du vocabulaire

drsquoindexation Lrsquoindex drsquoun document est le vecteur =(w1j w2j wnj) ougrave

] deacutenote le poids du terme dans le document (voir dans ce qui suit sa

formule de calcul) Le poids drsquoun terme deacutenote son inteacuterecirct dans le document Une

requecircte est eacutegalement repreacutesenteacutee par un vecteur =(w1q w2q wnq) ougrave

est le poids du terme dans la requecircte

La figure 13 montre un exemple drsquoespace vectoriel composeacute des trois termes t1 t2 et t3

ainsi que les index de deux documents D1 et D2 et une requecircte Q

Figure 13 Repreacutesentation vectorielle de deux documents (D1 et D2) et drsquoune requecircte (Q) dans un

espace composeacute de trois termes (t1 t2 et t3)

La fonction de correspondance mesure la similariteacute entre le vecteur requecircte et les

vecteurs documents Une mesure classique est le cosinus de lrsquoangle formeacute des vecteurs

Correspondance (dj q)=cos( j ) (1)

55

Ougrave cos ( j ) est le cosinus de lrsquoangle formeacute par les vecteurs j et

cos ( j ) =

=

Plus deux vecteurs sont similaires plus lrsquoangle formeacute est petit et plus le cosinus de cet

angle est grand

Le poids des termes Wij Le poids drsquoun terme deacutenote son inteacuterecirct dans lrsquoindex qui

deacutepend du fait que le terme est important dans le document et du fait que le terme

permet de distinguer un document des autres dans la base documentaire Les meacutethodes

de pondeacuteration les plus largement utiliseacutees pour le texte sont baseacutees sur des variantes

de la formule tfidf (ou term frequency inverted document frequency)

Wij = tfidf = tf Log (

La valeur tf est deacutefinie en fonction du nombre drsquooccurrences du terme dans le

document N est le nombre total de documents dans le corpus et ni est le nombre de

documents dans lesquels le terme ti apparaicirct

La valeur tf mesure lrsquoimportance drsquoun terme dans un document La valeur idf est une

mesure de la discrimination du terme Plus preacuteciseacutement la notion de discriminant

renvoie agrave la qualiteacute drsquoun terme qui distingue bien un document des autres Un terme

qui apparaicirct seulement dans un petit nombre de documents permet bien de discriminer

les documents Au contraire un terme qui apparaicirct dans un grand nombre voire dans

tous les documents drsquoune collection nrsquoest pas discriminant en raison de sa distribution

uniforme

Notons que le contenu que nous devons indexer seacutemantiquement est multimeacutedia et

ainsi il se diffeacuterencie drsquoun simple texte La section suivante preacutesentera les techniques

utiliseacutees pour indexer un tel type de contenu

232 Vers lrsquoindexation seacutemantique du contenu multimeacutedia

Lrsquoindexation des documents multimeacutedia neacutecessite lrsquointeacutegration drsquoune chaicircne plus

complegravete de traitement du contenu dans le processus de production drsquoun document

multimeacutedia Jedidi (Jedidi 2005) a preacuteciseacute les trois eacutetapes drsquoune chaicircne complegravete drsquoune

application multimeacutedia agrave savoir analyse description et applicationtraitement En

56

entreacutee de cette chaicircne les meacutedias (image son videacuteo hellip) sont analyseacutes pour pouvoir

extraire automatiquement etou manuellement des informations pertinentes (ou

caracteacuteristiques) puis ces informations sont repreacutesenteacutees sous un format preacutedeacutefini pour

pouvoir ecirctre largement et efficacement utiliseacutees dans des applications et des traitements

de meacutedia Dans le cas drsquoune application de type SRI Multimeacutedia on peut constater que

la phase drsquoanalyse preacutecegravede lrsquoeacutetape drsquoindexation proprement dite Les meacutethodes

drsquoanalyse sont classifieacutees en 0 cateacutegories selon le niveau

Un niveau bas qui deacutecrit les caracteacuteristiques simples des eacuteleacutements drsquoun

document comme les couleurs la texture drsquoune image ou lrsquoenveloppe drsquoun son

Un niveau seacutemantique qui fournit une description de haut niveau de ce que

contient la videacuteo qursquoil srsquoagisse de personnages drsquoobjets de lieux ou de leurs

interactions

Un niveau structurel qui met en eacutevidence une organisation du document

Les techniques et approches drsquoanalyse de bas niveau deacutepassent le sujet de cette thegravese

Donc on srsquointeacuteresse agrave lrsquoanalyse seacutemantique du contenu multimeacutedia Rappelons que les

documents traiteacutes dans cette thegravese sont des documents multimeacutedia supportant la

dimension temporelle Donc on peut les classifieacutes comme des seacutequences videacuteo

multimeacutedia De ce fait on va speacutecifier ci-apregraves les eacutetudes sur lrsquoanalyse et lrsquoindexation

par la seacutemantique de ce type de documents

On doit noter qursquoil est pratiquement impossible drsquoatteindre le niveau seacutemantique en

partant drsquoune analyse bas niveau du contenu videacuteo Les interpreacutetations du contenu

drsquoun document videacuteo qui sont seacutemantiquement plus riche rend la tacircche de lrsquoindexeur

plus compliqueacutee que lorsqursquoil srsquoagit drsquoune simple indexation par mots cleacutes Ceci est ducirc

au fait qursquoil doit choisir les meilleurs index pour deacutecrire un contenu tregraves riche en

informations On rencontre la mecircme difficulteacute lors du processus de recherche Crsquoest

pour cela que des modegraveles capables de deacutecrire et de modeacuteliser le contenu seacutemantique

de seacutequences videacuteo sont mis en place afin de faciliter lrsquoaccegraves la reacuteutilisation et la

navigation par la seacutemantique Ces modegraveles utilisent des techniques agrave base de

connaissances Le web eacutetant constitueacute de ressources multimeacutedia la technique de leur

indexation geacuteneacuteralement employeacutee consiste agrave annoter des portions de ces ressources

57

avec des informations exploitables par des agents logiciels Nous allons donc deacutefinir

dans la section suivante ce que recouvre la notion drsquoannotation

2321 Annotation seacutemantique

Une annotation en sens geacuteneacuterique regroupe aussi bien lrsquoajout drsquoinformations sans

contraintes particuliegraveres comme un eacutechange de courriel agrave propos drsquoune videacuteo ou

lrsquoajout drsquoinformations (caracteacuterisant le contenu) qui doit respecter un format bien deacutefini

Dans ce deuxiegraveme cas le terme meacutetadonneacutees est plus approprieacute car il est plus

speacutecifique Crsquoest ce dernier type qui nous inteacuteresse dans ce travail Plusieurs standards

permettent de deacutecrire et drsquoannoter des contenus multimeacutedias en utilisant une liste

deacutefinie drsquoattributs comme la date de creacuteation les auteurs lrsquoencodage utiliseacute par la

videacuteo la reacutesolution de lrsquoimage ou la bande passante exigeacutee pour sa transmission par

reacuteseaux

Comme les meacutetadonneacutees sont des informations agrave propos des donneacutees qui composent le

document il est important de pouvoir les rattacher au document ou de creacuteer un lien

entre eux Jedidi (Jedidi 2005) a speacutecifieacute quatre faccedilons drsquoeffectuer un rattachement entre

un document et les meacutetadonneacutees qui y sont associeacutees (voir figure 14)

1 par insertion direct dans le document les meacutetadonneacutees sont contenues dans le

document

2 par accompagnement les meacutetadonneacutees sont externes mais veacutehiculeacutees avec le

document et reacutefeacuterenceacutees avec leur adresse URL

3 par lien Href au document les meacutetadonneacutees sont externes et pouvant ecirctre

veacutehiculeacutees seacutepareacutement du document et ils sont reacutefeacuterenceacutees avec un URL

speacutecifique

4 par enveloppement lrsquoensemble des meacutetadonneacutees couvre la ressource

Cette classification de ces diffeacuterents modes de rattachement de meacutetadonneacutees aux

documents amegravene Jedidi agrave distinguer deux types majeurs de meacutetadonneacutees les

meacutetadonneacutees externes et les meacutetadonneacutees internes Pour plus de deacutetail voir (Jedidi

2005)

58

Figure 14 Les quatre modes de rattachement des meacutetadonneacutees au document

Lrsquoannotation videacuteo est le processus par lequel des informations textuelles ou autres sont

associeacutees ou jointes agrave des segments deacutetermineacutes dans le document videacuteo pour enrichir le

contenu Ces informations ne modifient pas le document mais elles sont simplement

mises en correspondance avec celui-ci

Dans le cas ougrave lrsquoannotation se fait sur des documents audiovisuel Troncy le considegravere

comme un processus qui se compose de quatre eacutetapes (Troncy 2004)

1- Identification Il srsquoagit de donner des informations de catalogage sur le

document (titre auteur format droithellip) utilisant un ensemble de descripteurs

normaliseacutes comme celles du Dublin Core par exemple

2- Segmentation il srsquoagit de repeacuterer dans le document des entiteacutes spatio-

temporelles drsquointeacuterecirct qui seront annoteacutees utilisant des coordonneacutees carteacutesiennes

et des dates pour localiser dans lrsquoespace et dans le temps des segments

pertinents

3- Caracteacuterisation ou annotation il srsquoagit de donner une signification formelle aux

segments preacutealablement repeacutereacutes utilisant des descripteurs controcircleacutes et ayant une

seacutemantique formelle pour la machine

2322 Standards et outils drsquoannotation

Dublin Core (DCMI 2010) pour lrsquoaudiovisuel le Dublin Core permet une description

du document agrave un niveau bibliographique Il ne speacutecifie pas de syntaxe particuliegravere

mais il fournit un ensemble drsquoeacuteleacutements terminologiques pour la description Il peut ecirctre

exprimeacute en XML ou en RDF Quinze descripteurs de haut niveau sont utilisables pour

deacutecrire des informations qui sont de nature bibliographique (Nom identifiant version

langage contributeurs type deacutefinition commentaireshellip) Les quinze eacuteleacutements et

qualificateurs de Dublin Core peuvent ecirctre utiliseacutes pour deacutecrire agrave la fois la structure et

le deacutetail des videacuteos Ceci vient du fait qursquoil peut ecirctre utiliseacute conjointement agrave un autre

59

formalisme de description comme MPEG-7 (voir juste apregraves) afin de fournir un

ensemble efficace de meacutetadonneacutees Cette combinaison a lrsquoavantage de permettre

lrsquoassociation de descripteurs standards aux diffeacuterents niveaux de deacutecomposition du flux

audiovisuel qursquoils portent sur lrsquoensemble du document sur une seacutequence une scegravene

un plan une image ou une partie drsquoune image Dans cette approche le document

audiovisuel est deacutecomposeacute de faccedilon statique selon un arbre annoteacute par des

meacutetadonneacutees

Le standard MPEG-7 (Motion Picture Engineer Group) MPEG-7 supporte un ensemble

de descriptions allant des caracteacuteristiques de bas niveau (forme taille texture couleur

mouvement positionhellip) agrave des caracteacuteristiques de plus haut niveau (auteur date de

creacuteation format objets et personnages ainsi que leurs relations contraintes spatiales et

temporelleshellip) (MPEG-7 2002) Les meacutetadonneacutees qui apparaicirctront dans un document

MPEG-7 sont de plusieurs natures diffeacuterentes reacutesumeacutees dans les points suivants

bull creacuteation et production des meacutetadonneacutees qui deacutecrivent la creacuteation et la

production du contenu Elles deacutecrivent le titre lrsquoauteur le but de la creacuteation

bull utilisation des meacutetadonneacutees relieacutees agrave lutilisation du contenu Elles

comportent les droits daccegraves les informations financiegraveres et les droits de

publication

bull meacutedia ces meacutetadonneacutees deacutecrivent les caracteacuteristiques de stockage telles que

le format le type de compression etc

bull aspects structurels des descriptions dun point de vue contenu Ces

meacutetadonneacutees deacutecrivent les segments qui peuvent repreacutesenter des composantes

spatiales temporelles ou spatio-temporelles du contenu audiovisuel Chaque

segment peut ecirctre deacutecrit par les caracteacuteristiques suivantes (la couleur la

texture la forme la motion dureacutee taux drsquoeacutechantillonnage taille) et quelques

informations seacutemantiques eacuteleacutementaires

RDF et Meacutetadata dans les documents SMIL le domaine ou module Meacuteta Information de

la version 29 de SMIL contient les eacuteleacutements et les attributs qui permettent la description

(globale et deacutetailleacutee) de documents SMIL Ce module gegravere pleinement lrsquoutilisation de

lrsquoeacuteleacutement ltmetagt de SMIL 10 mais il introduit aussi de nouvelles fonctionnaliteacutes pour

deacutecrire des objets meacutedia en utilisant la syntaxe et le modegravele du cadre de description de

ressources (Ressource Description Framework RDF) Ce dernier est un langage puissant

de meacuteta-information pour fournir des informations sur des ressources voir (RDF 1999)

60

ltsmil xmlns=httpwwww3org2001SMIL20Languagegt

helliphellip

ltmetadata id=meta-rdfgt

ltrdfRDF

xmlnsrdf = httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsrdfs = httpwwww3orgTR1999PR-rdf-schema-19990303

xmlnsdc = httppurlorgmetadatadublin_core

xmlnssmilmetadata = httpwwwexampleorgAudioVideosmil-

ns gt

ltmdashdescription de la preacutesentation SMIL en entier --gt

ltrdfDescription about=httplocalhostcours-systemsmil

dcTitle= Cours du systegraveme drsquoexploitation

dcDescription=contient les chapitres suivant lrsquoexclusion

mutuelle lrsquointer blocage systegravemes reacuteparties

dcDate=2000-10-12

dcFormat=textsmil gt

dcCreator= ldquoCreer par Dr Ben Abbass

ltsmilmetadataListOfAudioUsedgt

ltrdfSeq ID=les meacutecanismes de lrsquoexclusion mutuelgt

ltrdfli Resource= httplocalhostvoix1rm gt

ltrdfli Resource= httplocalhostvoix2rm gt

ltrdfSeqgt

ltsmilmetadataListOfVideoUsedgt

ltrdfDescriptiongt

ltmdashDescription de lrsquoobjet audio voix1rm --gt

ltrdfDescription about= httplocalhostvoix1rm

dcDescription= les verrous test and set les seacutemaphores les

estampilles dcFormat=audiorm smilmetadataDuration=50 mngt

ltsmilmetadataContainsSequencesgt

ltrdfSeq ID=diffeacuterents meacutecanismesgt

ltrdfli Resource= httplocalhost voix1rmseacutemaphoregt

ltrdfli Resource= httplocalhost voix1rmverrousgt

ltrdfSeqgt

ltsmilmetadataContainsSequencesgt

ltrdfDescriptiongt

ltmdashDescription drsquoun segment temporel de lrsquoobjet audio voix1rm--gt

ltrdfDescription about=seacutemaphore dcTitle=seacutemaphores

dcDescription=deacutefinitions des fonctions ininterruptibles

P(s) et V(s)+ algorithmes smilmetadataDuration=10 mn

ltrdfDescriptiongt

ltrdfRDFgt

ltmetadatagt

Le code illustreacute ci-dessus montre lrsquoutilisation de lrsquoeacuteleacutement meacutetadata ainsi que la norme

RDF et les attributs de Dublin Core dans la description du document smil en entier Ce

code deacutecrit aussi un objet audio contenu dans ce document Ensuite il deacutecrit un segment

temporel dans ce dernier objet meacutedia en deacuteterminant leur dureacutee

Plusieurs outils existent permettant lannotation des videacuteos Ces outils permettent le

deacutecoupage semi-automatique de la videacuteo en plans et lrsquoaffectation manuelle des mots

cleacutes aux plans ainsi deacutelimiteacutes Il sagit drsquointerpreacuteter des caracteacuteristiques textuelles (mots

cleacutes) des documents audiovisuels et de les organiser dans des bases de donneacutees dans

lesquelles la recherche va seffectuer Charhad a preacutesenteacute quelques outils drsquoannotation

videacuteo Nous citons quelque un dans ce qui suit

- lrsquooutil Segmen-Tool pour deacutecouper temporellement les videacuteos et produire un deacutebut

de description MPEG-7

61

- lrsquooutil Video-Annex (Lin 2003) lrsquoannotation avec cet outil peut srsquoappliquer agrave la fois

sur le document complet et sur des parties du document (segment videacuteo ou image cleacute

drsquoun plan) Lrsquoannotation qui porte sur le document en entier ou sur des segments est

effectueacutee agrave lrsquoaide de possibiliteacute de champs drsquoannotation libre Ce champ permet aussi

drsquoutiliser drsquoautres concepts qui ne figurent pas forceacutement dans la liste

- Smart VideoText est un systegraveme drsquoannotation videacuteo baseacute sur le formalisme des

graphes Dans ce systegraveme les portions videacuteo repreacutesentent les nœuds du graphe Ces

portions sont identifieacutees par des reacutefeacuterences lieacutees agrave la structure physique du document

(identifiant du plan numeacutero de lrsquoimage dans le plan etc) et aussi par les annotations

libres

- COALA ndash Log Creator ndashEPFL lrsquooutil COALA (content Oriented Audiovisuel Library)

conduit par lrsquoEPFL en Suisse a deacuteboucheacute sur la reacutealisation drsquoune plate-forme prototype

drsquoindexation et drsquoannotations des journaux teacuteleacuteviseacutes de la TSR (Teacuteleacutevision Suisse

Romande) Contrairement aux autres outils il se preacutesente comme une application du

Web speacutecialiseacute dans lrsquoannotation drsquoun genre particulier de document videacuteo

La recherche de segments videacuteo particuliegraveres srsquoavegravere parfois difficile notamment si elle

est effectueacutee par des personnes non-documentalistes Le raisonnement est typiquement

une manipulation qui permet par exemple de mieux satisfaire les requecirctes lors de

lrsquointerrogation de la base des descriptions Cependant le type de langage utiliseacute

(documentaire) qui restreint les infeacuterences agrave la seule validation de structure et lrsquoemploi

du texte libre ou de theacutesaurus pour deacutecrire le contenu qui empecircche de veacuteritablement

controcircler la seacutemantique des descriptions limitent seacuterieusement les possibiliteacutes de

raisonnement

Dans le domaine du Web seacutemantique ougrave des annotations sont principalement deacutefinies

pour ecirctre interpreacuteteacutees par des machines des annotations seacutemantiques sont deacutecrites

comme des annotations qui se rapportent agrave une ontologie Cette derniegravere identifie

formellement des concepts et des relations entre les concepts dans les documents IL

faut noter que les annotations seacutemantiques utilisant une ontologie ont comme objectif

majeur de deacutesambiguiumlser le document pour un traitement automatique Puisque on

srsquointeacuteresse dans notre travail agrave indexer des seacutequences videacuteo peacutedagogiques en utilisant

62

des ontologies codeacute en OWL on doit drsquoabord mettre en lumiegravere cette technique ainsi

que les notions qui lrsquoentoure

233 Indexation agrave base drsquoontologies

Dans cette section nous deacutecrivons en premier lieu les principes de base des ontologies

OWL (OWL 2004) du raisonnement avec OWL et des regravegles SWRL (SWRL 2004) ainsi

que les possibiliteacutes qursquoils offrent En deuxiegraveme lieu nous preacutesentons la maniegravere

drsquointeacutegration et drsquoutilisation des ontologies dans les systegravemes de recherche

drsquoinformation et plus preacuteciseacutement dans la phase drsquoindexation

2331 Les ontologies OWL

Les ontologies sont un moyen de repreacutesenter la connaissance Ces repreacutesentations de

connaissances correspondent agrave laquo une speacutecification formelle explicite dune conceptualisation

partageacuteeraquo Crsquoest la deacutefinition la plus simple et fait le plus autoriteacute et elle est due agrave

Thomas Gruber (Gruber 1993) Les termes formelle et explicite signifient quune

ontologie permet une interpreacutetation automatiseacutee de la conceptualisation par la machine

Autrement dit une ontologie deacutefinit un vocabulaire commun pour les chercheurs qui

ont besoin de partager linformation dans un domaine Les ontologies peuvent ecirctre

utiliseacutees par des personnes des bases de donneacutees et des applications qui ont besoin de

partager des informations sur un domaine

Nous preacutesentons la deacutefinition des eacuteleacutements principaux que lrsquoon trouve dans une

ontologie OWL

(Individuinstance) Les individus ou instances sont les objets du domaine de

discours que lrsquoon repreacutesente dans une ontologie

(Conceptclasse sous-classe super-classe taxonomie) Un concept ou classe

regroupe un ensemble drsquoindividus qui ont des caracteacuteristiques communes Une

classe peut ecirctre sous-classe drsquoune autre appeleacutee super-classe dans ce cas tout

individu appartenant agrave la sous-classe appartient aussi agrave la super-classe Une

taxonomie est une hieacuterarchie de classes qui ont des relations sous-classe (relation

de speacutecialisation)super-classe (geacuteneacuteralisation du sens) entre elles

(Relation ou proprieacuteteacute domaine porteacutee sous-relation super-relation) Une

relation ou proprieacuteteacute modeacutelise le lien qui existe entre deux classes (appeleacute aussi

relation objet) ou entre une classe et un type de donneacutees (relation type de

donneacutees) Le domaine drsquoune relation repreacutesente lrsquoorigine de ceci La porteacutee de la

relation repreacutesente sa destination Une relation peut ecirctre une sous-relation drsquoune

63

autre appeleacutee super-relation Dans ce cas le domaine et la porteacutee de la sous-

relation sont contenus respectivement dans le domaine et dans la porteacutee de la

super-relation

(Instance drsquoune relation) Une instance drsquoune relation relie un individu qui

appartient au domaine de la relation agrave un individu ou agrave un type de donneacutees qui

appartient agrave la porteacutee de la relation

Les deacutefinitions suivantes deacutetaillent les attributs des proprieacuteteacutes

(Proprieacuteteacute inverse) On peut deacutefinir une proprieacuteteacute comme lrsquoinverse drsquoune

proprieacuteteacute donneacutee Cela veut dire que si une instance de cette derniegravere proprieacuteteacute

relie lrsquoindividu (a) agrave lrsquoindividu (b) alors on peut deacuteduire qursquoune instance de la

proprieacuteteacute inverse relie (b) agrave (a)

(Proprieacuteteacute fonctionnelle inverse fonctionnel) Une proprieacuteteacute est fonctionnelle

quand elle ne peut avoir qursquoune seule instance pour un individu donneacute

Lrsquoinverse drsquoune proprieacuteteacute fonctionnelle est son inverse fonctionnel

(Proprieacuteteacute transitive) Une proprieacuteteacute est transitive lorsque si lrsquoindividu (a) est

relieacute agrave (b) par une instance de cette proprieacuteteacute et que (b) est relieacute agrave (c) par une

autre instance de la proprieacuteteacute alors on peut deacuteduire que (a) est relieacute agrave (c) par une

instance de la proprieacuteteacute

(Proprieacuteteacute symeacutetrique) Une proprieacuteteacute est symeacutetrique quand pour tout (a) relieacute agrave

(b) par une instance de cette proprieacuteteacute on peut deacuteduire que b est relieacute agrave a par une

autre instance de la proprieacuteteacute

Pour deacutefinir une classe dans OWL on fournit un ensemble de conditions logiques

Ces conditions peuvent ecirctre neacutecessaires ou neacutecessaires et suffisantes Elles sont

construites agrave partir drsquoautres classes par union par intersection ou par heacuteritage On

peut eacutegalement imposer des restrictions aux proprieacuteteacutes de la classe

(Restriction restriction existentielle universelle de cardinaliteacute de valeur) Une

restriction consiste agrave limiter le nombre ou la nature des valeurs que peuvent

avoir les proprieacuteteacutes des individus drsquoune classe Une restriction peut ecirctre

existentielle (si elle oblige agrave avoir au moins une valeur de la proprieacuteteacute dans un

ensemble donneacute) universelle (si elle oblige agrave avoir toutes les valeurs drsquoune

proprieacuteteacute dans un ensemble donneacute) de cardinaliteacute (si elle oblige agrave avoir un

nombre de valeurs minimal maximal ou exact pour une proprieacuteteacute) ou de valeur

(si elle oblige agrave avoir une valeur donneacutee pour la proprieacuteteacute)

(Classes disjointes) Deux classes sont dites disjointes quand il ne peut exister

des individus qui appartiennent agrave la fois aux deux classes Dans OWL les classes

ne sont pas disjointes par deacutefaut il faut le deacuteclarer explicitement

Les ontologies OWL sont extensibles gracircce au meacutecanisme drsquoimportation

64

(Importation drsquoontologie) Une ontologie peut importer une autre ontologie pour

avoir une visibiliteacute sur ses eacuteleacutements Lrsquoontologie qui importe a un accegraves en

lecture seule agrave tous les eacuteleacutements contenus dans lrsquoontologie importeacutee Elle peut

ensuite ajouter de nouveaux eacuteleacutements qui ne seront visibles que dans lrsquoontologie

qui importe Lrsquoimportation est transitive une ontologie qui importe une

deuxiegraveme importe indirectement toutes les ontologies importeacutees dans cette

deuxiegraveme ontologie En geacuteneacuteral lrsquoimportation se fait en indiquant dans

lrsquoontologie qui importe lrsquoURL ougrave se trouve lrsquoontologie importeacutee Ce meacutecanisme

permet une grande flexibiliteacute car on peut reacuteutiliser des ontologies existantes

juste en les reacutefeacuterenccedilant dans un nouveau fichier OWL et en ajoutant de nouvelles

classes proprieacuteteacutes individus regravegles etc Souvent on trouve des ontologies qui

suivent ce scheacutema une premiegravere ontologie de haut niveau qui contient des

eacuteleacutements geacuteneacuteriques est importeacutee par une deuxiegraveme ontologie de domaine qui

les speacutecialise pour un domaine concret Dans ce cas on dit que la deuxiegraveme

ontologie eacutetend la premiegravere

Raisonnement Une ontologie qui possegravede une base theacuteorique formelle (la logique de

description) permet lrsquoimplantation de logiciels appeleacutes moteurs drsquoinfeacuterence ou

raisonneurs qui sont capables de traiter une ontologie pour deacuteduire des faits qui ne

sont pas explicitement deacuteclareacutes Crsquoest-agrave-dire ils peuvent trouver des informations qui

sont implicitement contenues dans lrsquoontologie pour les rendre explicites Ce processus

srsquoappelle infeacuterence ou raisonnement

La principale tacircche du raisonnement qursquoun moteur drsquoinfeacuterence peut effectuer est

connue comme la subsomption La subsomption permet de savoir si une classe est une

sous-classe drsquoune autre ou non En effectuant cette tache sur toutes les classes drsquoune

ontologie le moteur drsquoinfeacuterence peut construire une hieacuterarchie de classes infeacutereacutee (en

opposition agrave la hieacuterarchie de classes deacuteclareacutee) dans laquelle toutes les relations super-

classesous-classe sont expliciteacutees

Drsquoautres tacircches de raisonnement permettent de deacuteduire des faits tels que

lrsquoappartenance drsquoun individu agrave une classe en utilisant les liens drsquoheacuteritage lrsquoexistence de

proprieacuteteacutes liant deux individus agrave partir de la transitiviteacute de la symeacutetrie et des

proprieacuteteacutes inverses etc

Un raisonnement peut utiliser des regravegles Il existe des conditions que les ontologies

OWL ne peuvent pas exprimer comme les Regravegles de Horn (Horn 1951) drsquoougrave le W0C a

proposeacute un langage appeleacute SWRL (SWRL 2004) qui combine OWL-DL avec le Rule

65

Markup Langage (RuleML) SWRL eacutetend OWL-DL en ajoutant des clauses de Horn

Une regravegle SWRL preacutesente la forme suivante b1and middotmiddotmiddot and bnrarr a1and middotmiddotmiddot and an

Ougrave b1andmiddotmiddotmiddotandbn est le corps ou anteacuteceacutedent de la regravegle et a1 and middotmiddotmiddot and an est lrsquoentecircte ou

conseacutequent Les termes a1anb1bn sont des atomes SWRL Un atome peut

repreacutesenter une relation (preacutedicat binaire) un concept (preacutedicat unaire) ou un built-in

(preacutedicats n-aires) Il existe drsquoautres syntaxes notamment une syntaxe XML (voir

annexe 4) baseacutee sur celle drsquoOWL ce qui permet drsquoinclure les regravegles SWRL associeacutees agrave

une ontologie dans le mecircme fichier XML que lrsquoontologie Lrsquoutiliteacute de ces regravegles est

drsquoexprimer des relations qui seraient trop compliqueacutees voire impossibles agrave exprimer

avec OWL-DL seulement Par exemple dans notre ontologie on peut repreacutesenter la

relation entre un oncle et son neveu agrave partir des relations pegraverendashfils et fregraverendashfregravere La

regravegle SWRL qui exprime cette relation est repreacutesenteacutee dans lrsquoexemple suivant

Personne(x) ^ Personne(y) ^ Personne(z)^ pegravere(xy) ^ fregravere(xz) oncle(zy)

Les eacuteleacutements x y et z qui sont preacuteceacutedeacutes drsquoun point drsquointerrogation sont des variables

qui repreacutesentent des individus Cette regravegle veut dire que si lrsquoon a trois individus

appartenant agrave la classe Personne appeleacutes x y et z que x est le pegravere de y et que x a un

fregravere z alors z est lrsquooncle de y

Une ontologie peut ecirctre construite drsquoune faccedilon manuelle automatique ou mixte Le

deacuteveloppement geacuteneacuteral drsquoune ontologie se deacuteroule en trois principales eacutetapes qui sont

la conceptualisation la formalisation et lrsquoimpleacutementation ou opeacuterationnalisation

exploitable par des agents logiciels (speacutecifier les concepts et relation dans un langage

formelle) Ces eacutetapes sont geacuteneacuteralement preacuteceacutedeacutees par une eacutetape drsquoeacutevaluation des

besoins et de deacutelimitation du domaine de connaissances agrave modeacuteliser

Il existe plusieurs langages de speacutecification drsquoontologie Web tel que RDFS DAML-

ONT OIL DAML+OIL OWL +RDFS OWL 2 etc Comme il existe des outils qui aident

agrave la construction des ontologies (on peut citer lrsquoexemple de TERMINAE) En revanche

drsquoautres outils drsquoaide agrave la construction drsquoontologies sont de type eacutediteurs comme DOE

(Differential Ontology Editor) ODE (Ontology Design Environment 2002) OntoEdit

(Ontology Editor) et lrsquoeacutediteur Proteacutegeacute 2000 Pour ce qui concerne le traitement des

regravegles SWRL la plupart des moteurs drsquoinfeacuterence sont capables de traiter les regravegles

66

SWRL ajouteacutees agrave une ontologie Par exemple Pellet implante de faccedilon native un

algorithme speacutecifique pour des regravegles DL-sucircres dans OWL Afin de traiter les regravegles il

est eacutegalement possible drsquoutiliser des moteurs speacutecifiquement deacutedieacutes aux regravegles tel que

le moteur Jess7 Ce moteur de regravegles possegravede un langage propre pour lrsquoexpression des

connaissances sous forme de regravegles Il peut ecirctre utiliseacute depuis Proteacutegeacute gracircce agrave lrsquoexistence

drsquoun pont qui permet de traduire un modegravele drsquoontologie dans le langage de Jess

drsquoexeacutecuter les regravegles dans Jess et finalement de reacutecupeacuterer le reacutesultat dans Proteacutegeacute

2332 Utiliser lrsquoontologie dans les SRI

Dans un SRI lrsquoutilisation de lrsquoontologie peut ecirctre introduite dans les trois phases

comme illustreacute dans la figure 12 (ontologie est repreacutesenteacutee par base de connaissance)

- Au niveau du processus drsquoindexation lrsquoontologie peut aider agrave lrsquoindexation des

documents alors appeleacutee indexation seacutemantique

- Les ontologies peuvent eacutegalement aider agrave la reformulation du besoin de

lrsquoutilisateur pour ameacuteliorer les requecirctes utilisateurs et agrave lrsquoaccegraves aux documents

- Enfin lrsquoontologie peut ecirctre utiliseacutee dans le modegravele lui-mecircme pour reacutealiser

lrsquoappariement entre le besoin et les documents Pour plus de deacutetail sur ces trois

points voir (Hernandez 2006)

Hernandez a deacutefini deux eacutetapes pour faire une indexation seacutemantique

1- La premiegravere eacutetape consiste agrave identifier les concepts ou instances de lrsquoontologie

dans les granules documentaires appeleacutees aussi annotation conceptuelle

2- La deuxiegraveme eacutetape consiste agrave pondeacuterer les concepts pour chaque document en

fonction de la structure conceptuelle dont il est issu

Les ontologies doivent avoir une large composante lexicale pour ecirctre utiliseacutees dans le

cadre de la RI et ceci afin que ces concepts peut recouvrir la majoriteacute des notions qui

puissent ecirctre retrouveacutes dans les documents Nous eacutenumeacuterons deux principaux gains

attendus par lrsquoutilisation des ontologies dans un SRI qursquoon peut reacutesumer comme

reacuteduire le silence et le bruit

- reacuteduire le silence dans les reacuteponses aux requecirctes en traitant le problegraveme de la

synonymie

7 Voir le lien httpwwwjessrulescom

67

- reacuteduire le nombre de reacuteponses bruiteacutees en traitant le problegraveme drsquohomonymie

La recherche drsquoinformation (principalement sur le web) peut mecircme ecirctre consideacutereacutee

comme un des champs drsquoapplications favoris des ontologies Par exemple elles sont

souvent preacutesenteacutees comme une piegravece maicirctresse dans le domaine du web seacutemantique

Dans la section suivante on va eacutetudier quelques travaux qui utilisent les ontologies

dans la recherche drsquoinformation de type peacutedagogique etou seacutequence videacuteo

234 Travaux existants

Lrsquoutilisation drsquoontologie dans un contexte drsquoindexation srsquoest deacuteveloppeacutee ces derniegraveres

anneacutees dans diffeacuterents domaines on en cite deux qui nous inteacuteressent le domaine

audiovisuel (Troncy 2004) (Charhad 2005) (Isaac 2005) (Carbonaro 2008) et le

domaine de lrsquoe-learning (Dong 2010) (Desmoulins 2000) (Benayache 2005) (Buffa

2005) Dans ce dernier plusieurs travaux sont baseacutes sur lrsquoideacutee geacuteneacuterale drsquoindexer des

fragments de documents sur la base drsquoontologies de nature diffeacuterentes ontologie

structure documentaire ontologie de domaine ou ontologie peacutedagogique (figure

formule eacutequationhellip) en vue de les reacuteutiliser pour composer plus ou moins

automatiquement de nouvelles ressources

Par exemple le projet IMAT (Desmoulins 2000) est tourneacute vers lrsquoutilisation drsquoontologie

pour lrsquoindexation La manipulation de documents neacutecessite lrsquoemploi drsquoune ontologie

dite lsquodocumentrsquo qui vient srsquoajouter aux ontologies classiques de domaine et de

peacutedagogie Lrsquoontologie de cours se deacutecompose en trois sous-parties deacutecrivant le

contenu le contexte et la structure Le contenu repreacutesente lrsquoontologie de domaine et les

deux autres parties sont lieacutees agrave lrsquoaspect peacutedagogique (structuration au chapitres nature

des parties etc)

Le projet MEMORAe (Benayache 2005) a pour objectif de rendre les ressources drsquoune

formation plus accessibles aux apprenants via des ontologies Ce projet propose une

approche fondeacutee sur une meacutemoire organisationnelle de lrsquoensemble des notions agrave

appreacutehender drsquoune formation et des ressources de celle-ci Son principe est drsquoindexer

ces ressources sur les concepts drsquoontologie Deux ontologies ont eacuteteacute construites et

inteacutegreacutes La premiegravere est une ontologie de domaine qui deacutecrit les concepts de la

formation personne (eacutetudiant enseignant) documents (livre page web hellip) activiteacute

68

peacutedagogique (cours TP) La deuxiegraveme est une ontologie drsquoapplication qui speacutecifie

lrsquoensemble des concepts utiles agrave une formation particuliegravere tels que lrsquoalgorithmique ou

la statistique (voir figure 15)

Figure 15 Quelques eacuteleacutements de lrsquoontologie du domaine de formation (agrave gauche) et un extrait de la

sous-ontologie du la formation statistique (agrave droite)

Le projet Trial Solution (Buffa 2005) consiste agrave prendre chaque ressource peacutedagogique

et agrave la deacutecomposer en objets peacutedagogique lsquoOPrsquo Chaque OP est repreacutesenteacutee par son

contenu seacutemantique et sa relation avec les autres OP ainsi que des meacutetadonneacutees qui le

concernent Un outil drsquoannotation a eacuteteacute deacuteveloppeacute par ce projet qui permet drsquoindexer

chaque nœud par des meacutetadonneacutees et par des termes drsquoun thesaurus On peut citer

drsquoautres travaux similaires dans le domaine du e-learning (Bouzeghoub 2005)

(Hammache 2008) et (Behaz 2009)

Dans le domaine de lrsquoaudiovisuel on preacutesente le travail de (Troncy 2004) qui articule

les connaissances conceptuelles propres agrave un domaine agrave travers lrsquoontologie dans un

contexte drsquoindexation de documents audiovisuels ayant pour thegraveme lsquoEmission sportif

teacuteleacuteviseacutersquo Dans ce travail on distingue deux ontologies

- Une ontologie audiovisuelle qui permet de normaliser le sens des termes

couramment utiliseacutes pour deacutecrire la structure et la mise en forme des documents

audiovisuels Par exemple le code ci-dessous repreacutesente un scheacutema qui indique

qursquoun magazine sportif est de type eacutemission sportive et qursquoelle commence

toujours par une seacutequence plateau deacutebut suivi par un certain nombre de

seacutequences qui sont soit une seacutequence plateau soit un enchaicircnement plateau-

lancement-reportage et se termine par une seacutequence plateau fin

69

- Lrsquoautre ontologie est du domaine qui modeacutelise les concepts drsquoun sport particulier

qui est le cyclisme (tour de France magazine sportif etc)

Troncy et al ont eacutegalement proposeacutes de raccorder tous ces nouveaux types aux

descripteurs MPEG-7 Pour cela ils ont utiliseacutes lrsquooutil SegmentTool qui permet de

deacutecouper temporellement des eacutemissions et produit un squelette de description MPEG-7

Par la suite ils ont modifieacutes ce squelette afin de typer chacun des segments en fonction

de son genre utilisant lrsquoontologie de lrsquoAudio-Visuel et de lrsquoannoter avec les concepts de

la deuxiegraveme ontologie du domaine (exemple sport de cyclisme) La figure 16 montre la

nouvelle hieacuterarchie des types de segments (en MPEG-7 eacutetendu) contenant les diffeacuterents

genres et seacutequences de lrsquoontologie de lrsquoaudiovisuel (Troncy 2004)

Figure 16 Ontologie de lrsquoaudiovisuel nouvelle hieacuterarchie des types de segments en MPEG-7

Le travail drsquoIsaac (Isaac 2005) srsquoarticule sur la description seacutemantique du contenu

drsquoeacutemissions teacuteleacuteviseacutees ayant pour thegraveme la meacutedecine Cette description repose sur la

notion de patron drsquoindexation srsquoappuyant sur des sceacutenarios drsquoutilisation existants et

exploite les technologies issues du web seacutemantique Il combine plusieurs ontologies agrave

savoir ontologie de lrsquoAV et ontologies theacutematiques lieacutees au domaine meacutedicale

(MENELA qui deacutecrit le domaine des pathologies coronariennes et contient les concepts

70

lieacutes agrave la chirurgie cardiaque correspondant au thegraveme du corpus GALEN contient les

concepts lieacutees agrave tous les domaines meacutedicaux)

Isaac et Troncy ont eux aussi utiliseacute dans leurs travaux lrsquooutil lsquoSegmentToolrsquo pour

produire une structure documentaire Ensuite ils deacutecrivent les eacuteleacutements AV en leur

assignant certaines assertions de relations avec des concepts du domaine relations de

nature strictement repreacutesentationnelle ou plus interpreacutetative Lrsquoexemple de la figure 17

donne une ideacutee des descriptions qursquoIsaac et al ont chercheacutes agrave obtenir Ils ont mis en

valeur la distinction entre les deux types de connaissances qui les inteacuteressent

Figure 17 Exemple de description drsquoun segment videacuteo (Isaac 2004)

Ils ont utiliseacute le moteur drsquoinfeacuterence Sesame pour stocker et interroger les ontologies et

les assertions Donc leur systegraveme est impleacutementeacute dans un module drsquoinfeacuterence sur

mesure ougrave les axiomes et les regravegles de RDFS sont compleacuteteacutes par ceux de lrsquoOWL-DLP et

des regravegles de raisonnement speacutecifiques aux ontologies exploiteacutees

(Charhad 2005) a proposeacute un modegravele pour la repreacutesentation du contenu seacutemantique

des documents videacuteo Ce modegravele permet la prise en compte syntheacutetique et inteacutegreacutee des

eacuteleacutements dinformations issus de chacune des modaliteacutes (image texte son) Il a

deacuteveloppeacute et testeacute des outils sur des parties du modegravele sur la collection TRECVID (2003

et 2004) Un outil drsquoextraction des concepts et ougrave la liste des concepts extraits

automatiquement figure parmi une liste drsquoentiteacutes nommeacutees (nom drsquoune personne nom

drsquoune place geacuteographique nom drsquoune organisation) et un outil de deacutetection et de

reconnaissance de lrsquoidentiteacute du locuteur qui se base sur lrsquoanalyse de la transcription

automatique de la parole dans un document videacuteo Les reacutesultats de ces deux outils sont

71

exploiteacutes pour geacuteneacuterer une description relationnelle ougrave les relations conceptuelles sont

infeacutereacutees selon le type meacutedia Par exemple les relations lsquoparlersquo et lsquoparle dersquo sont extraites

de la transcription et de la segmentation en locuteurs du contenu audio

Nous allons citer eacutegalement certaines eacutetudes reacutecentes et drsquoimportance manifeste (Dong

2010) et (Carbonaro 2008) sur le traitement du contenu seacutemantique des preacutesentations

videacuteo dans le domaine de e-learning Dong et al (Dong 2010) offrent un modegravele de

multi-ontologie dannotation de documents multimeacutedias Ils se concentrent dans leur

document sur les preacutesentations videacuteo des confeacuterences seacuteminaires et la formation en

entreprise Ces derniers se composent en geacuteneacuteral de nombreux thegravemes ou sujets et

chaque sujet couvre plusieurs diapositives Cette structure hieacuterarchique essentielle

permet la segmentation lindexation et laccegraves agrave ce type de videacuteo

Figure 18 Processus de segmentation des preacutesentations videacuteo (Dong 2010)

La segmentation videacuteo est la premiegravere eacutetape dans leur processus drsquoannotation Cette

tacircche a eacuteteacute automatiseacute en prenant en consideacuteration les deux sources de donneacutees

suivante Slide video stream (c-agrave-d le flux videacuteo drsquoune explication des diapositives

captureacutes lors de la preacutesentation) et Slide PowerPoint (c-agrave-d le fichier PowerPoint) La

figure 18 explique les eacutetapes de ce processus

Une segmentation videacuteo agrave deux niveaux est eacutetudieacutee niveau sujet et niveau slide La

segmentation au niveau Slide opegravere sur les flux videacuteo de diapositives captureacutees par une

cameacutera fixe tandis que la segmentation au niveau sujet se base sur lrsquoextraction du texte

dune diapositive via le module TWI Ce dernier geacutenegravere une seacutequence de blocks de

72

diapositives dont chacun examine un sujet Pour associer chaque block avec son

segment videacuteo qui lui correspond une relation temporelle entre une diapositive drsquoun

flux videacuteo et lrsquoensemble de diapositives doit ecirctre eacutetablie Ceci est accompli en faisant

correspondre des images de diapositives (qui ont eacuteteacute converties agrave partir de fichier

PowerPoint) avec des images cleacutes extraites apregraves la segmentation de flux videacuteo En

basant sur des informations temporelles de chaque diapositive les blocks peuvent ecirctre

mappeacutes aux segments videacuteo ayant un sujet

Une fois la segmentation acheveacutee chaque segment est annoteacute par une ontologie

multimeacutedia (OM) et plusieurs ontologies de domaine Lrsquoontologie laquoOMraquo est baseacute sur la

norme MPEG7 mais se concentre sur laspect du contenu description Il contient trois

types de classes ou des concepts (voir figure 19) concepts multimeacutedias (image videacuteo

audio videacuteo du segment et etc) concepts non-multimeacutedia (agent lieu temps

concepts etc) et descripteur dontologies de domaine (par exemple comme ontologie

des gegravenes lsquoGene Ontologyrsquo GO) Nous notons que lrsquoaspect peacutedagogie est absent dans

lannotation dans ce travail

Figure 19 La taxonomie de lrsquoontologie Multimeacutedia (Dong 2010)

La figure ci-dessous illustre la faccedilon drsquointeacutegrer plusieurs ontologies de domaine avec

lrsquoontologie multimeacutedia MO pour lrsquoannotation drsquoun segment videacuteo La classe

VideoSegment est de type lsquomultimedia entityrsquo Trois proprieacuteteacutes deacutefinies dans

lrsquoontologie MO sont listeacutees hasStartTime hasAbstract and hasDominantColor

Lrsquoontologie de fouille de donneacutee (Data Mining Ontology DMO) et lrsquoontologie des

gegravenes (Gene Ontology GO) sont deux domaines qui sont inteacutegreacutees avec MO

hasDMOAnnotation et hasGOAnnotation de lrsquoontologie DMO et GO

respectivement sont additionneacutees agrave la classe VideoSegment comme deux proprieacuteteacutes

73

Figure 20 Inteacutegration des ontologies de domaine dans celle du multimeacutedia (Dong 2010)

235 Discussion

Nous constatons que lrsquoindexation par le contenu seacutemantique des documents

multimeacutedia temporiseacutes (cas des videacuteos) neacutecessite obligatoirement une phase

drsquoannotation Lrsquoutilisation des ontologies pour annoter ce type de document permettre

drsquoameacuteliorer la performance drsquoun systegraveme drsquoindexation et de recherche en termes de

rappel et de preacutecision par la possibiliteacute de faire des raisonnement au-dessus de ces

annotations Nous remarquons qursquoil y a une combinaison de deux ou plusieurs

ontologies afin drsquoecirctre utiliseacutes dans la phase drsquoannotation

- une ontologie (deacutepend du type de corpus) est utiliseacute pour structurer logiquement

le document videacuteo en associant un type ou un genre pour ses diffeacuterents segments

(ontologie de lrsquoaudiovisuel laquo eacutemission reportagehellip raquo ontologie multimeacutedia

laquo image audiohellip raquo etc)

- une ontologie theacutematique ou de domaine est utiliseacutee pour deacutecrire la seacutemantique

de chaque segment (ontologie de sport cyclisme ontologie meacutedicale hellip)

Drsquoapregraves les travaux eacutetudieacutes ci-dessus nous essayons drsquoextraire les limites et les

insuffisances des systegravemes eacutetudieacutes et ainsi dons elles ne reacutepondent pas agrave nos besoins

En premiegravere lieu on doit indiquer que dans le e-learning le support de cours est diffuseacute

sur le web selon deux cateacutegories de documents documents multimeacutedias statiques (tels

que page web PDF doc etc) et documents dynamiques ou temporels (tels que

format audiovisuel ou SMIL (SMIL 2004)) Le nombre des documents de la deuxiegraveme

cateacutegorie ne cesse de croitre alors que les travaux drsquoindexation dans le domaine de lrsquoe-

learning preacuteciteacutes ne se basent que sur les documents de la premiegravere Notons Bien que le

travail de Dong se concentre sur lrsquoindexation par le contenu seacutemantique de document

de type preacutesentations videacuteo des confeacuterences et seacuteminaires (et non pas des cours

peacutedagogique) nous remarquons que lrsquoaspect peacutedagogique est absent dans la

description seacutemantique du contenu de ces videacuteos

74

En deuxiegraveme lieu la nature temporelle de ce type de documents engendre un certain

nombre de contraintes sur leur gestion documentaire En effet la speacutecificiteacute de ces

documents est drsquoecirctre des objets temporels Par essence cette temporaliteacute ne se preacutesente

pas et ne se stocke pas ceci a plusieurs conseacutequences Lrsquoune drsquoelles est lrsquoimposition du

rythme de lecture du document Si la videacuteo est drsquoune heure il faut une heure pour la

visualiser et si lrsquoinformation rechercheacutee commence agrave la 12egraveme minute et dure 13

minutes alors il faut attendre tout ce temps ou faire deacutefiler les 11 premiegraveres minutes

pour la retrouver

En troisiegraveme lieu les cours videacuteo diffuseacutes sur le web sont annoteacutes selon des

meacutetadonneacutees drsquoordre geacuteneacuteral (format date de creacuteation auteur titre mots cleacutes et parfois

reacutesumeacute) On remarque bien que lrsquoemploi du texte libre (mots cleacutes reacutesumeacute) pour deacutecrire

le contenu empecircche le controcircle de la seacutemantique des descriptions et ceci limite

seacuterieusement les possibiliteacutes de raisonnement

Lrsquoeacutetudiant et lrsquoenseignant se contentent drsquoutiliser un langage naturel pour exprimer

leurs besoins Prenons lrsquoexemple de requecircte suivant laquo je cherche des segments videacuteo qui

montrent un exemple sur lrsquoutilisation drsquoun tableau comme paramegravetre drsquoune fonction raquo

Les moteurs de recherches offerts actuellement ne permettent pas une recherche par le

contenu seacutemantique drsquoune seacutequence (ou segment) dans un cours videacuteo car ce dernier

nrsquoest pas structureacute peacutedagogiquement et leur seacutemantique peacutedagogique nrsquoest pas speacutecifieacute

formellement Il nrsquoy a pas drsquooutils qui offrent cette possibiliteacute jusquagrave preacutesent

Ainsi notre contribution se situe dans le contexte drsquooffrir agrave la communauteacute du e-

learning (apprenant ou enseignant) un systegraveme qui aide agrave la recherche par le contenu

seacutemantique des segments videacuteos peacutedagogiques en utilisant les ontologies Notons bien

que le meacutecanisme de drsquoindexation des documents agrave partir des ontologies drsquoapregraves

lrsquoeacutetude faite ci-dessus srsquoinscrit dans le domaine du Web Seacutemantique par la proposition

drsquoune mesure visant agrave pondeacuterer le lien entre les individus de lrsquoontologie de domaine et

les segments videacuteo

75

24 Conclusion

Dans cette section nous avons eacutetudieacute les approches concernant la creacuteation drsquoun contenu

peacutedagogique multimeacutedia drsquoun cocircteacute et les approches de son indexation par la

seacutemantique drsquoun autre cocircteacute Nous avons essayeacute de preacutesenter une analyse de quelques

travaux de recherche dans ces deux axes et nous avons termineacute avec une discussion

Dans cette derniegravere nous avons deacutemontreacute lrsquoinsuffisance des systegravemes existants pour

reacutepondre aux besoins et objectifs que nous avons deacutetermineacutes dans lrsquointroduction

geacuteneacuterale

Nous appuyant sur lrsquoanalyse preacuteceacutedente et ses manques notre intention eacutetait de

justifier les contributions de la thegravese de construire les bases de la proposition preacutesenteacutee

dans les chapitre suivant 3 et 4 Surtout on donne des eacuteleacutements de reacuteponse concernant

drsquoune part la concreacutetisation de lrsquoapproche double codage de lrsquoinformation phoneacutetique

dans un cours peacutedagogique multimeacutedia (preacutesenteacute dans le chapitre 0) Drsquoautre part on

preacutesentera dans le chapitre 4 notre approche drsquoindexation et de recherche par le

contenu seacutemantique (baseacute sur les ontologies) des segments videacuteo peacutedagogique

76

Chapitre 3 SACoPh un systegraveme auteur pour

lenseignement meacutediatique de la phoneacutetique

31 Objectifs

ameacuteliorer la perception et la meacutemorisation des concepts de phoneacutetique (tel que

lrsquoaccent tonique) par la conception drsquoun modegravele de cours speacutecifieacute en SMIL03 qui

support lrsquoapproche de double codage

proposer aux enseignants de langue un eacutediteur permettant la preacuteparation des

cours multimeacutedia publiables sur le web (standard SMIL30) selon le modegravele que

nous devons conccedilus et qui srsquoadapte agrave lrsquoenseignement des concepts de la

phoneacutetique Cet outil doit avoir une souplesse drsquoeacutedition via une interface la plus

conviviale pour que lrsquoon srsquoapproche le plus possible du principe de WYSIWIG

32 Modeacutelisation de cours de phoneacutetique

Nous avons examineacute un support de cours de phoneacutetique et agrave partir de ce dernier nous

proposons que le cours soit un ensemble de leccedilons ougrave chacune est repreacutesenteacutee par un

document multimeacutedia Donc la leccedilon sera geacuteneacutereacutee par notre outil selon un modegravele que

nous proposons comme suit Puisque chaque leccedilon est un document multimeacutedia donc

sa description se fait selon ses diffeacuterentes dimensions

321 Dimension structurelle

Chaque leccedilon contient un titre et un ensemble de regravegles de phoneacutetiques accompagneacutees

par des exemples Chaque regravegle aura des exemples deacutemonstratifs et chaque regravegle ou

exemple sera associeacute agrave sa prononciation (fichier audio) Les parties du texte drsquoun

exemple sur lesquelles lrsquoenseignant veut attirer lrsquoattention de lrsquoapprenant sont mis en

exergue visuellement (portent une couleur et un style diffeacuterents)

77

Figure 21 Dimension structurelle de la leccedilon

322 Dimension spatiale

Figure 22 Dimension spatiale de la leccedilon

323 Dimension temporelle

Chaque regravegle ou exemple srsquoaffiche en parallegravele avec sa prononciation et lrsquoensemble des

regravegles srsquoaffichent en seacutequence Les regravegles se succegravedent dans le temps lrsquoune apregraves lrsquoautre

La figure suivante montre lrsquoaspect temporel du document

Figure 23 Dimension temporelle de la leccedilon

78

Les objets meacutedia sont repreacutesenteacutes par des rectangles ougrave la longueur reflegravete la dureacutee

drsquoaffichage ou de preacutesentation de lrsquoobjet correspondant

324 Dimension hypermeacutedia temporelle

Lrsquoobjet index ou sommaire contient une liste des regravegles de la leccedilon Les eacuteleacutements de

cette liste sont des zones cliquables ou un clic sur lrsquoun drsquoeux permet de visionner la

preacutesentation de la leccedilon du deacutebut du segment qui lui correspond (la regravegle en question)

crsquoest une navigation temporelle

Figure 24 Scheacutema montre le deacuteroulement du sceacutenario avant et apregraves lrsquoactivation drsquoun lien temporel

33 Modeacutelisation UML du systegraveme SACoPh

La deacutemarche de notre systegraveme est drsquoassocier une modaliteacute de repreacutesentation

typographique agrave la modaliteacute orale de lrsquoaccentuation Lrsquoassociation du style

typographique agrave la qualiteacute du discours parleacute a eacuteteacute peu exploreacutee Il existe trois solutions

pour associer ces deux types de repreacutesentation celle qualifier par lrsquoautomatique (cas du

systegraveme Prosodic Font) celle qualifier drsquointeractive et celle qui combine les deux

solutions (cas du systegraveme SWANS)

La solution admise dans notre cas est la solution interactive car elle permet agrave lrsquoauteur

(enseignant) de choisir sa propre preacutesentation drsquoune part et de deacutecider ougrave il souhaite

mettre lrsquoaccent drsquoautre part

Afin de cadrer les fonctionnaliteacutes attendues du systegraveme SACoPh nous allons utiliser le

langage UML (Uml 2005) dans la modeacutelisation de notre systegraveme UML propose 13

79

types de diagrammes UML nrsquoeacutetant pas une meacutethode puisqursquoelle nrsquooffre pas une

deacutemarche agrave suivre son utilisation est laisseacutee agrave lrsquoappreacuteciation de chacun Dans notre cas

nous avons choisi de modeacuteliser notre systegraveme agrave travers 3 types de diagrammes agrave

savoir diagramme de cas drsquoutilisation Diagramme de classes et diagramme de

seacutequence

331 Cas drsquoutilisation du systegraveme SACoPh

Les cas drsquoutilisation de notre systegraveme nous permettent de deacutefinir les fonctions

principales dont lrsquoacteur lsquoenseignantrsquo doit disposer Cependant dans le cadre de ce

travail les fonctions principales auxquelles on srsquointeacuteresse sont celles de creacuteer une

nouvelle leccedilon et drsquoouvrir une leccedilon existe Ces derniers sont ensuite raffineacutes comme la

figure 25 montre par la fonction rdquoincluerdquo pour ecirctre deacutecomposeacutes en plusieurs cas

drsquoutilisation

Figure 25 cas drsquoutilisation par lrsquoenseignant

332 Architecture du systegraveme SACoPh

A partir des cas drsquoutilisation identifieacutes nous pouvons extraire les modules permettant

de les assurer Le scheacutema de la figure 26 preacutesente lrsquoarchitecture geacuteneacuterale du systegraveme

Dans ce qui suit nous allons drsquoabord deacutevelopper le processus de fonctionnement

geacuteneacuteral du systegraveme suivi par une explication deacutetailleacutee de ses diffeacuterents modules

80

Figure 26 Architecture geacuteneacuterale de SACoPh

3321 Gestion drsquoune leccedilon

Ce module offre agrave lrsquoenseignant la possibiliteacute de geacuterer la leccedilon en geacuterant un arbre Il peut

creacuteer modifier ou supprimer un eacuteleacutement (objet) peacutedagogique regravegle ou exemple La

suppression drsquoune regravegle supprimera par conseacutequent tous les exemples qursquoelle contient

Un document eacutediteacute par notre systegraveme est sauvegardeacute dans un fichier XML (sacoph)

pour une mise agrave jour ulteacuterieure Un exemple de contenu drsquoune leccedilon enregistrer dans ce

type de fichier est illustreacute comme suit

ltLesson Name=the pronunciation of the final s NomProfesseur=Mrs Ameur

NomEtablissement=University de Batnagt

ltRule Name=Tips 1gt

ltRule Name=Tips 2gt

ltExemple Name=example 1gt

ltExemple Name=example 2gt

ltExemple Name=example 3gt

ltExemple Name=example 4gt

ltRulegt

ltRule Name=Tips 3gt

ltExemple Name=example 5gt

ltExemple Name=example 6gt

ltExemple Name=example 7gt

ltExemple Name=example 8gt

ltRulegt

hellip

ltLessongt

3322 Gestion du texte (marqueur typographique et symbole phoneacutetique)

Lrsquoutilisateur via les fonctionnaliteacutes de ce module peut saisir le texte (drsquoune regravegle ou

drsquoun exemple) inseacuterer des caractegraveres de lrsquoalphabet phoneacutetique en les seacutelectionnant sur

une liste comme il peut ajouter des marqueurs typographiques (une couleur un font

un style etou une taille) sur des parties du texte pour attirer lrsquoattention de lrsquoapprenant

81

sur un pheacutenomegravene de phoneacutetique Ce module geacutenegravere pour chaque eacuteleacutement

peacutedagogique regravegle ou exemple un code XHTML qui correspond agrave une telle

speacutecification pour une exploitation ulteacuterieur soit pour sa mise agrave jour soit pour faciliter

la geacuteneacuteration du code SMIL par la suite Nous prenons lrsquoexemple drsquoune regravegle qui a le

texte suivant

Ce module enregistre ce texte dans le code XHTML suivant

ltDOCTYPE HTML PUBLIChellip gt

lthtmlgt

ltheadgtltmeta name=qrichtext content=1 gtltstyle type=textcssgt

p li white-space pre-wrap ltstylegt

ltheadgt

ltbody style= font-familyMS Shell Dlg 2 font-size825pt font-weight400 font-

stylenormalgt

ltp style= margin-top0px margin-bottom0px margin-left0px margin-right0px

-qt-block-indent0 text-indent0pxgt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa00ffgt s is pronounced

ltspangt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa0000gt iz ltspangt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa00ffgt after the

soundsltspangt

ltpgt

ltp style= margin-top0px margin-bottom0px margin-left0px margin-right0px

-qt-block-indent0 text-indent0pxgt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 colorff0000gt s z

amp8747 amp679 amp658 amp676 ltspangt

ltpgt

ltbodygt

lthtmlgt

3323 Gestion de la voix

Ce module est concerneacute par lrsquoenregistrement de la voix de lrsquoenseignant dans un fichier

audio sous format lsquowavrsquo Il permet de reacuteeacutecouter ce qui a eacuteteacute enregistreacute ou de le

supprimer comme il offre des informations sur lrsquoobjet tel que la dureacutee

3324 Geacuteneacuterateur de la preacutesentation SMIL

Lrsquoenseignant peut exporter ses documents via ce module vers le format drsquoaffichage

SMIL 03 pour les publier ou les partager Jusqursquoagrave preacutesent seul le lecteur appeleacute

Ambulant peut lire les preacutesentations de la version 30 Donc ce module doit parcourir

lrsquoarbre des objets regravegles et exemples pour geacuteneacuterer le code SMIL03 La synchronisation

entre ces objets est deacuteduite implicitement agrave partir de leur ordre dans lrsquoarbre La dureacutee

82

drsquoaffichage drsquoune regravegle ou drsquoun exemple est deacuteduite agrave partir de la dureacutee de lrsquoobjet audio

associeacute Prenons une partie du code geacuteneacuterer en lrsquoexpliquant par la suite

helliphellip

lt-- speacutecifier le segment temporelle contenant la regravegle 3 et les exemples associeacutes --gt

ltpar xmlid=3 dur=46sgt

lt-- speacutecifier la prononciation de la regravegle1 et ses exemples --gt

ltaudio begin=1s src=Tips 3wavgt

ltaudio begin=20s src=example 5wavgt

ltaudio begin=26s src=example 6wavgt

ltaudio begin=31s src=example 7wavgt

ltaudio begin=37s src=example 8wavgt

lt-- speacutecifier le texte de la regravegle --gt

ltsmilText region=Reglegt ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa00ff textFontSize=20pxgts is pronounced

ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa0000 textFontSize=20pxgt izltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa00ff textFontSize=20pxgt after the

soundsltspangtltpgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgt s z

amp8747 amp679 amp658 amp676ltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

lt-- speacutecifier lrsquoexemple 1 qui commence agrave la 20egraveme seconde apregraves la regravegle 1 --gt

ltsmilText begin=20s region=Exemplegtltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=000000 textFontSize=20pxgtmisseltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgtsltspangtltpgt

lt-- speacutecifier lrsquoexemple 2 qui commence au 6egraveme seconde apregraves lrsquoexemple 1 --gt

lttev begin=6sgt ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=000000 textFontSize=20pxgtwasheltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgtsltspangtltpgthelliphellip

ltsmilTextgt

ltpargt helliphellip

Nous montrons ci-dessus une partie du code SMIL30 geacuteneacutereacute par SACoPh qui permet

de synchroniser le texte drsquoune regravegle en parallegravele avec sa prononciation On remarque

bien qursquoapregraves 11s le texte du premier exemple se preacutesente avec sa prononciation On

remarque les diffeacuterents types de balises et attributs celles qui servent agrave la

synchronisation ltpargt lttevgt begin et celles qui servent agrave la preacutesentation de marqueur

typographique ltsmilTextgt lttextFontFamilygt lttextColorgthellipetc

Une table drsquoindex est calculeacutee automatiquement Nous avons proposeacute une

segmentation temporelle automatique du document Ceci consiste agrave identifier le deacutebut

et la dureacutee de chaque segment ensuite agrave placer des ancres pour chacun drsquoeux pour ecirctre

reacutefeacuterenceacute par la suite Nous proposons qursquoun segment temporel corresponde au temps

de preacutesentation drsquoune regravegle avec tous ses exemples crsquoest une entiteacute indivisible On a

83

fait ce choix parce que la regravegle ne peut pas ecirctre parfaitement comprise qursquoagrave travers ses

exemples explicatifs et ces derniers ne peuvent ecirctre dissocieacutes de la regravegle A chaque

entreacutee de la table drsquoindex on associe un lien vers le segment temporel qui lui

correspond via son marqueur Le code suivant montre comment les segments sont

marqueacute et comment sont reacutefeacuterencieacute par les entreacutes de la table drsquoindex

lt-- speacutecifier en seacutequence les segments temporels et marquer chacun drsquoeux par

lrsquoattribut xml id--gt

ltseqgt

lt-- segment 1 --gt

ltpar xmlid=1 dur=28sgt

ltsmilText region=Tips 1gt helliphelliphellip ltsmilTextgt

ltsmilText region=exemple 1gt helliphellip ltsmilTextgt helliphelliphellip

ltpargt

lt-- segment 2 --gt

ltpar xmlid=2 dur=15sgt helliphelliphelliphellip ltpargt helliphelliphellip

ltseqgt

lt-- remplir la table drsquoindexrsquoRule 1rsquo est un ancre vers le segment identifieacute par 1--gt

lta href=1gt ltsmilText region=Index1gt Rule 1ltsmilTextgt ltagt

lta href=2gt ltsmilText region=Index2gt Rule 2ltsmilTextgt ltagt

helliphelliphellip

La table index offre une navigation temporelle durant la repreacutesentation de la leccedilon

Lrsquoeacutetudiant peut avancer ou reculer la preacutesentation vers le deacutebut drsquoune regravegle qursquoil veut

reacuteeacutecouter en cliquant sur son lien indiqueacute dans cette table La figure 27 montre la

preacutesentation finale drsquoune leccedilon par le lecteur Ambulant

Figure 27 Preacutesentation du cours geacuteneacutereacute en SMIL 30 avec le lecteur ambulant

84

333 Aspect statique du systegraveme diagramme de classes

Le diagramme de classes est consideacutereacute comme le diagramme le plus important de la

modeacutelisation orienteacutee objet Comme le diagramme de cas drsquoutilisation montre le

systegraveme du point de vue de lrsquoenseignant le diagramme de classes montre la structure

interne du systegraveme qui est composeacutee principalement de huit classes Chaque classe est

deacutecrite par des attributs et des meacutethodes Lrsquoenseignant interagit qursquoavec la classe

MainWindow et crsquoest agrave travers cette classe qursquoil peut manipuler les autres classes du

diagramme du fait qursquoelle est relieacutee par des relations de composition aux classes Leccedilon

Configuration et AudioInputOutput

Figure 28 Diagramme de classes

334 Aspect dynamique diagrammes de seacutequence

Lrsquoaspect dynamique de la modeacutelisation est apporteacute par les diagrammes drsquointeraction

Ces diagrammes permettent drsquoeacutetablir un pont entre la vision externe du systegraveme (cas

drsquoutilisation) et la vision statique et structurelle (diagramme de classes) Ils montrent

comment les instances communiquent entre elles pour reacutealiser un cas drsquoutilisation

Les diagrammes de seacutequence montrent les interactions entre les acteurs et les grandes

fonctions du systegraveme La Figure 29 montre lrsquointeraction entre lrsquoacteur enseignant et la

fonction MainWindowOuvrirLecon() qui affiche la fenecirctre pour seacutelectionner une leccedilon

Une leccedilon est composeacutee de plusieurs regravegles et une regravegle est composeacutee agrave son tour de

85

plusieurs exemples Donc pour ouvrir une leccedilon on a besoin de deux boucles (loop)

imbriqueacutees

Figure 29 Diagramme de seacutequence du cas lsquoouvrir leccedilonrsquo

Un autre diagramme de seacutequence pour le cas drsquoutilisation lsquogeacuteneacuterer SMILrsquo de la leccedilon en

cours est illustreacute dans la figure 03 Lrsquoobjet MainWindow demande agrave lrsquoutilisateur de

seacutelectionner la destination du fichier smil agrave geacuteneacuterer Puis il envoi le message geacuteneacuteration

agrave lrsquoobjet leccedilon Ce dernier va creacuteer un objet SmilGen qui srsquooccupe de la construction du

code SMIL Donc lrsquoobjet SmilGen doit parcourir le vecteur de regravegles et les vecteurs des

exemples pour chaque regravegle (deux boucles imbriqueacutees)

Figure 30 Diagramme de seacutequence du cas lsquogeacuteneacuterer SMILrsquo

86

335 Interface de SACoPh

Nous avons conccedilu lrsquointerface du systegraveme de tel sorte qursquoelle se rapproche du principe

de WYSIWYG (voir paragraphe 2212) Elle sera composeacutee de deux vues Lrsquoune

repreacutesente la structure de la leccedilon sous forme drsquoun arbre hieacuterarchique A travers cette

vue lrsquoenseignant pourra ajouter deacuteplacer supprimer des eacuteleacutements peacutedagogique agrave

savoir regravegle ou exemple Lrsquoautre preacutesente lrsquoeacuteleacutement peacutedagogique de la leccedilon (regravegle ou

exemple) seacutelectionneacute dans la premiegravere vue ougrave lrsquoenseignant peut meacutediatiser en temps

reacuteel cet eacuteleacutement en lui eacuteditant un texte formateacute et enregistrant sa prononciation sous

format audio De ce fait la vue hieacuterarchique repreacutesente la table drsquoindex dans la

preacutesentation finale de la leccedilon dans le mecircme endroit et la vue eacutedition drsquoun eacuteleacutement

peacutedagogique (regravegle ou exemple) correspond agrave la preacutesentation finale de ce dernier

presque dans la mecircme reacutegion

Lrsquointerface de notre systegraveme supporte de plus les fonctionnaliteacutes suivantes

Permettre une Manipulation direct des objets meacutedia modification interactive

des attributs temporels des objets meacutedia impliquant une propagation

automatique des contraintes temporelles

Tous les services supporteacutes par notre systegraveme sont fournis via une interface

graphique conviviale ergonome et facile agrave utiliser et qui tient compte des

comportements deacutejagrave ancreacutes chez les enseignants

Le systegraveme offre un clavier virtuel pour les symboles phoneacutetiques

Mode drsquoeacutedition baseacute sur les templates les documents geacuteneacutereacutes ayant le mecircme

modegravele

336 Mise en œuvre

Apregraves avoir expliciteacute les diffeacuterentes fonctionnaliteacutes envisageacutees par le systegraveme ainsi que

sa conception deacutetailleacutee nous allons preacutesenter dans ce qui suit le prototype reacutealiseacute Il

consiste en lrsquoimpleacutementation des fonctions principales proposeacutees en vue de tester

lrsquoopeacuterationnaliteacute du systegraveme

3361 Environnement de mise en œuvre

Pour deacutevelopper notre application nous avons choisi lrsquoenvironnement Linux (Ubuntu

87

913 amp 1334) qui est un systegraveme drsquoexploitation multitacircches et multi-utilisateurs tregraves

puissant baseacute sur la distribution Debian GNULinux Ce systegraveme est connu pour sa

rapiditeacute et sa faciliteacute drsquoutilisation et son environnement de deacuteveloppement tregraves riche

Notre systegraveme est deacuteveloppeacute en langage de programmation orienteacute objet C++ Elle est

baseacutee sur le Framework Qt qui est un Framework drsquoapplications multiplateforme

(eacutecrire une fois et compiler nimporte ougrave) et drsquointerface homme machine (IHM) orienteacute

objet Qt offre toutes les fonctionnaliteacutes neacutecessaires pour le deacuteveloppement

drsquoapplications agrave interface graphique avanceacutee pour plates-formes de bureaux et

embarqueacutees Qt utilise les interfaces de programmation graphiques natives de chaque

plate-forme prise en charge afin de tirer pleinement parti des ressources du systegraveme et

pour que les applications possegravedent une apparence et un ressenti natif

3362 Architecture ModegraveleVue

Notre application est baseacutee sur lrsquoarchitecture drsquoimpleacutementation Modegravele Vue qui fournit

un cadre drsquoimpleacutementation plus simple baseacutee sur les mecircmes principes que

lrsquoarchitecture MVC (Modegravele-Vue-Controcircler)

La partie modegravele repreacutesente le comportement de lrsquoapplication traitements et

interactions avec les donneacutees Il deacutecrit ougrave sont contenus les donneacutees manipuleacutees par

lrsquoapplication Il assure la gestion de ces donneacutees et garantit leur inteacutegriteacute Le modegravele

offre des meacutethodes pour mettre agrave jour ces donneacutees (insertion suppression changement

de valeur) Il offre aussi des meacutethodes pour reacutecupeacuterer ces donneacutees Les reacutesultats

renvoyeacutes par le modegravele sont deacutenueacutes de toute preacutesentation

Tandis que la partie vue correspond agrave lrsquointerface avec laquelle lrsquoutilisateur interagit Sa

premiegravere tacircche est de preacutesenter les reacutesultats renvoyeacutes par le modegravele Sa seconde tacircche

est de recevoir toutes les actions de lrsquoutilisateur (clic de souris seacutelection drsquoune entreacutee

boutons etc) Lrsquointeraction avec lrsquoutilisateur est assureacutee par un ensemble de modules et

de dialogues qui apparaissent au fur agrave mesure de lrsquoexeacutecution de lrsquoapplication

3363 Impleacutementation

Ci-dessous une figure qui illustre une vue geacuteneacuterale de lrsquointerface de SACoPh

Lrsquoenseignant peut seacutelectionner une fonction (ajouter modifier reacuteutiliser etou

88

supprimer) un eacuteleacutement peacutedagogique (regravegle ou exemple) via un menu contextuel voir

figure31

Figure 31 Interface de SACoPh

Lrsquooutil utiliseacute pour toute manipulation audio est illustreacute par la partie graphique qui est

composeacutee drsquoun slider drsquoun timer et de boutons de controcircles comme le montre la figure

02 Si lrsquoutilisateur clique sur un de ces boutons un signal est envoyeacute par ce dernier et

reacuteceptionneacute par une des fonctions de la classe AudioInputOutput comme par exemple

la fonction Play

Figure 32 Cas drsquoenregistrement de la prononciation de lrsquoexemple 5

Le systegraveme offre aussi la possibiliteacute de configurer le systegraveme en choisissant le

peacuteripheacuterique audio pour la sortie et lrsquoentreacutee de la voix le path du lecteur de SMIL30 et

un font globale pour le texte associeacute aux eacuteleacutements de la leccedilon

89

Figure 33 Paramegravetres de configuration peacuteripheacuterique audio lecteur de smil et font de texte globale

Lrsquoapproche increacutementale (voir paragraphe 222) est reacutealiseacutee dans notre systegraveme par la

fonction aperccedilu dans la barre drsquooutils Cette derniegravere provoque la creacuteation drsquoune

instance du lecteur Ambulant et ouvre la preacutesentation SMIL geacuteneacutereacutee dans ce mecircme

lecteur Notons bien que ce lecteur est le seul (jusqursquoagrave preacutesent) qui peut jouer une

preacutesentation en SMIL30

34 Conclusion

Notre premier axe de recherche srsquoarticule sur la modeacutelisation et la construction drsquoun

contenu peacutedagogique multimeacutedia structureacutes et temporiseacutes appliqueacutes dans

lrsquoenseignement agrave distance et plus preacuteciseacutement agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique drsquoune

langue Nous avons preacutesenteacute lrsquoapport important de lrsquoapproche du double codage dans

lrsquoameacutelioration de lrsquoapprentissage Pour cela nous avons conccedilu un modegravele de document

multimeacutedia temporiseacute qui concreacutetise cette approche Nous avons deacuteveloppeacute un systegraveme

auteur appeleacute SACoPh qui geacutenegravere des cours de phoneacutetique publiables via le web selon

ce modegravele tout en exploitant les nouvelles fonctionnaliteacutes de la version 30 du standard

SMIL Ce systegraveme est conccedilu pour ecirctre destineacute aux enseignants non informaticiens il

offre une interface plus simple ergonome et plus conviviale que possible

Le deuxiegraveme Axe de recherche qui nous inteacuteresse est lrsquoindexation et la recherche dans

un contenu peacutedagogique multimeacutedia Nous utilisons dans ce cas les ontologies afin de

traiter la seacutemantique du contenu Le quatriegraveme chapitre preacutesente notre contribution

dans cet axe

90

Chapitre 4 Inteacutegration des ontologies dans la

construction et lindexation de contenu peacutedagogique

Multimeacutedia

41 Introduction

Dans un contexte de recherche drsquoinformation videacuteo par le contenu seacutemantique la

modeacutelisation est une tacircche importante et neacutecessaire agrave partir de laquelle les index seront

formuleacutes et gracircce agrave laquelle le processus de recherche sera plus efficace et plus preacutecis

Notre approche srsquoinscrit dans un contexte de modeacutelisation et drsquoindexation des cours

videacuteo peacutedagogiques et de recherche par la seacutemantique des segments dans ce type de

videacuteos

Au niveau theacuteorique notre contribution consiste agrave la proposition et agrave la construction de

deux types drsquoontologies une pour la structuration peacutedagogique drsquoun cours videacuteo et

lrsquoautre pour la description du contenu seacutemantique de ses diffeacuterents granules Ces deux

ontologies seront utiliseacutees dans la phase drsquoannotation conceptuelle

Notre contribution au niveau expeacuterimental consiste en premier lieu agrave lrsquoannotation

conceptuelle drsquoun corpus de cours videacuteo drsquoune formation professionnelle continue

diffuseacutes sur le web par lrsquouniversiteacute NETTUNO dans le cadre du projet MedNetrsquoU

Lrsquoannotation ce fait plus preacuteciseacutement sur une dizaine de leccedilons videacuteo en relation avec le

module lsquostructure de donneacutees et technique de programmationrsquo En deuxiegraveme lieu notre

contribution consiste agrave la conception et agrave lrsquoimpleacutementation du prototype IRSeCoV un

systegraveme drsquoIndexation et de Recherche Seacutemantique des segments Videacuteo peacutedagogiques

via les annotations conceptuelles associeacutees au corpus en question Cela sera suivi par

une expeacuterimentation

91

42 Construction des Ontologies

On a besoin de deux ontologies pour modeacuteliser le contenu de cours en format videacuteo La

premiegravere sera construite pour structurer peacutedagogiquement un cours videacuteo et sera

appeleacutee ontologie peacutedagogique drsquoun cours videacuteo et la deuxiegraveme est lrsquoontologie de

domaine drsquoenseignement et comme son nom lrsquoindique elle modeacutelisera les

connaissances drsquoun domaine drsquoenseignement (un module agrave enseigner) pour une

description seacutemantique plus profonde de ce type de cours

421 Ontologie de domaine drsquoenseignement

Un domaine drsquoenseignement correspond agrave un module dans une formation Un module

aborde ou enseigne un ou plusieurs concepts Un concept peut ecirctre deacutecomposeacute en

plusieurs concepts il peut deacutependre drsquoun ou de plusieurs concepts comme il peut ecirctre

le preacuterequis drsquoun ou de plusieurs concepts aussi Donc trois types de relations peuvent

exister ente deux concepts lsquoest_deacutecomposeacute_enrsquo lsquodeacutepend_dersquo et lsquoest_preacute_requis_dersquo On

remarque que la relation lsquoest_preacute_requis_dersquo a la transitiviteacute comme caracteacuteristique

tandis que la relation lsquodeacutepend_dersquo est symeacutetrique et que la relation lsquoest_decomposeacute_enrsquo

est antisymeacutetrique

On constate que lrsquoexploitation des caracteacuteristiques de ces relations peut engendrer ou

infeacuterer des instances nrsquoexistant pas dans la base des faits initiaux

Prenons lrsquoexemple de domaine drsquoenseignement laquo structure de donneacutees et

algorithmique raquo qui aborde les concepts fonction paramegravetre

passage_paramegravetre_par_valeur liste pointeur et enregistrement Les instances des

relations qui peuvent exister entre ces concepts sont repreacutesenteacutees comme suit

est_composeacute_de (fonction paramegravetre) Signifie fonction est composeacutee de paramegravetre

depend_de (fonction passage_paramegravetre_par_valeur) Puisque cette relation est

symeacutetrique le systegraveme drsquoinfeacuterence peut deacuteduire lrsquoinstance suivante depend_de

(passage_paramegravetre_par_valeur fonction)

est_preacute_requis de (pointeur liste) et est_preacute_requis de (liste arbre) =gt est preacute_requis de

(pointeur arbre) La relation est transitive

92

Figure 34 Ontologie de domaine drsquoenseignement

On peut mentionner lrsquoexistence des instances de la classe concepts qui sont identiques

On cite comme exemple boucle et instruction de reacutepeacutetition adresse et pointeur

enregistrement et structure tableau agrave deux dimensions et matrice paramegravetre et attribut etc

Cette seacutemantique est speacutecifieacutee en langage OWL (OWL 2004) par la proprieacuteteacute lsquoSameAsrsquo

entre individus

Une instance de cette ontologie engendre une ontologie du domaine agrave enseigner D (un

module bien preacutecis) Elle peut ecirctre manuelle ou semi-automatique Dans le deuxiegraveme

cas ce processus fait appel agrave des outils drsquoingeacutenierie linguistique (comme LEXTER) pour

lrsquoextraction des termes candidats agrave partir drsquoun ou de plusieurs supports de cours

textuels drsquoun domaine particulier D Ces termes repreacutesentent lrsquoextension de la classe

concept Ces termes doivent ensuite ecirctre seacutelectionneacutes trieacutes par un expert dans le

domaine et organiseacutes hieacuterarchiquement selon la relation lsquocomposeacute_dersquo Puis la

seacutemantique du domaine est affineacutee par la preacutecision des instances identiques de la classe

concept et des instances des deux relations lsquoest_preacute_requis_dersquo et lsquodepend_dersquo qui

peuvent exister entre les diffeacuterents concepts

Dans notre cas nous avons creacuteeacute une instance de cette ontologie pour le module SDD

lsquoStructure De Donneacuteesrsquo avec lrsquoeacutediteur Proteacutegeacute 2000 Ci-dessous un extrait du code OWL

geacuteneacutereacute par cet eacutediteur

ltxml version=10gt

ltrdfRDF

xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

helliphelliphellip

ltdomaine_d_enseignement rdfID=structure_de_donneacuteesgt

ltabordegt

ltconcept rdfID=instructiongt

ltcomposer_de rdfresource=affectationgt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_de_controlegt

ltcomposer_de dfID=instruction_de_repetitiongt

93

ltconceptgt

ltconcept rdfID=bouclegt

ltowlsameAs rdfresource= instruction_de_repetitiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_valeurgt

ltdepend_de rdfresource=fonctiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=pointeurgt

ltest_pre_requi_de rdfresource=listegt

ltconceptgt

hellip

ltabordegt

422 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo

Un cours videacuteo est preacutesenteacute dans une ou plusieurs leccedilons videacuteo Chaque leccedilon videacuteo

(elle peut correspondre agrave un chapitre ou sous chapitre) est subdiviseacutee ou segmenteacutee en

plusieurs segments temporels Le segment correspond agrave lrsquoexplication drsquoun ou de

plusieurs diapositifs ayant le mecircme titre Donc le segment dans ce cas doit repreacutesenter

une ideacutee ou un sujet ou une uniteacute drsquointeacuterecirct qui sera retourneacute par notre systegraveme de

recherche srsquoil repreacutesente une reacuteponse pertinente agrave une requecircte

Un segment ou une diapositive contient un ou plusieurs objets peacutedagogiques lsquoOPrsquo Ces

derniers peuvent ecirctre une deacutefinition un exemple un exercice une solution_exercice

une illustration une regravegle un theacuteoregraveme une deacutemonstration etchellip

Pendant la consultation de quelques leccedilons videacuteo du corpus que nous avons choisi

nous avons constateacute qursquoune diapositive contient une deacutefinition drsquoun concept suivi par

un petit exemple Comme on a remarqueacute qursquoun exemple peut ecirctre preacutesenteacute dans deux

ou trois diapositives ayant le mecircme titre on a opteacute pour cette maniegravere de structuration

des segments

Cet OP concerne un ou plusieurs concepts drsquoun domaine drsquoenseignement La relation

lsquoconcernersquo gegravere lrsquoalignement des deux ontologies agrave savoir lrsquoontologie peacutedagogique de

cours videacuteo (CV) et celle de domaine drsquoenseignement (DE) Pour se faire il faut

importer la deuxiegraveme (DE) dans la premiegravere (CV)

Une question qui se pose pourquoi un objet peacutedagogique concerne plusieurs concepts

et non pas un Si on prend lrsquoexemple de la leccedilon videacuteo ayant le titre lsquoles fonctionsrsquo ougrave il

y a une diapositive avec un exercice concernant lrsquoutilisation drsquoun tableau comme

94

paramegravetre drsquoune fonction on constate que lrsquoOP de type lsquoexercicersquo concerne les trois

concepts (souligneacutes) de lrsquoontologie de domaine drsquoenseignement SDD (il nrsquoexiste pas agrave

notre connaissance de moteur de recherches qui reacutepond agrave une requecircte de ce type)

Figure 35 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo

La figure 35 montre deux relations qui peuvent exister entre deux instances de la classe

diapositive agrave savoir lsquoest_similairersquo et lsquoest_solutionrsquo Ce type drsquoinstances ne peut exister

que si une condition est veacuterifieacutee Par exemple deux instances de type diapositive ne

peuvent ecirctre similaire que srsquoils contiennent des objets peacutedagogique qui abordent deux

concepts similaires Dans le cas de la deuxiegraveme relation srsquoil existe une instance de la

relation est_solution entre deux OP et que ces deux objets sont contenus dans deux

instances diapositives diffeacuterents alors il y a une instance de la relation solution_diapo

entre ces deux derniers

La codification terminologique (deacutefinition des concepts et relations avec un langage tel

qursquoOWL) des deux ontologies a eacuteteacute faite par lrsquooutil Proteacutegeacute 2000 qui geacutenegravere un code

OWL (voir Annexe 4) La construction et la codification de la base des faits (les

instances) sont deacutetailleacutees dans la section suivante

43 Processus drsquoannotation

Certains auteurs comme Charhad considegraverent ou nomment la phase drsquoannotation

comme lrsquoindexation manuelle ou assisteacutee Dans notre cas cette phase deacutecrit les

95

documents videacuteos peacutedagogiques en consideacuterant deux aspects peacutedagogique qui

identifie les eacuteleacutements constituant la structure peacutedagogique du document (diapositive

objet peacutedagogique de type deacutefinition exemplehellip) et theacutematique qui deacutecrit ce que

repreacutesente chaque eacuteleacutement comme concept dans le domaine consideacutereacute

Troncy et Isaac ont utiliseacutes lrsquooutil segment Tool tandis que Charhad a utiliseacute

VideacuteoAnnex pour segmenter le corpus des documents AV traiteacute Dans notre cas nous

avons deacuteveloppeacute un outil de segmentation et drsquoannotation des cours videacuteo appeleacute

OntoCoV sur la base des ontologies que nous avons creacuteeacutes

La description ou lrsquoannotation via OntoCoV commence par la localisation ou la

segmentation temporelle en entiteacutes qui portent sur une ideacutee indivisible Il srsquoagit de

repeacuterer dans le temps des segments ougrave chacun correspond agrave lrsquoexposition drsquoun ou de

plusieurs diapositives ayant le mecircme titre Ensuite chaque segment doit caracteacuteriser sa

structure peacutedagogique Ces deux eacutetapes engendrent lrsquoinstanciation de lrsquoontologie de

cours videacuteo Ensuite la description du contenu seacutemantique de chaque segment se fait

par lrsquoassociation des concepts de lrsquoontologie drsquoun domaine drsquoenseignement particulier

aux diffeacuterents objets peacutedagogiques (OP) Cette ontologie doit avoir une relation eacutetroite

avec la leccedilon videacuteo en cours drsquoannotation Donc lrsquooutil OntoCoV donne la possibiliteacute agrave

son utilisateur drsquointeacutegrer une ontologie drsquoun domaine particulier Cette ontologie est

preacutesenteacutee dans notre outil sous forme drsquoarbre graphique ce qui permet agrave lrsquousager de la

parcourir rapidement et de seacutelectionner agrave tous les niveaux (hieacuterarchie des instances

concept) le concept qui lui semble pertinent pour son indexation A la fin le systegraveme

geacutenegraverera lrsquoensemble des annotations dans le langage opeacuterationnel OWL Cette

annotation constitue une base qui sera exploiteacutee dans les phases suivantes

La figure 34 montre lrsquointerface de lrsquooutil OntoCoV qui est diviseacutee en deux reacutegions

a) Reacutegion pour visualiser la videacuteo avec des boutons pour lire la videacuteo la stopper

creacuteer un nouveau segment etc

b) Reacutegion pour afficher lrsquoensemble des segments diapositives construits

96

Figure 36 Interface principale de lrsquooutil OntoCoV

Une petite fenecirctre indeacutependante srsquoaffiche en cliquant sur un segment de la zone (b) Elle

contient une liste des objets peacutedagogiques constituant le segment seacutelectionneacute On peut

deacutecrire chaque objet peacutedagogique en lui associant une liste des concepts de lrsquoontologie

de domaine drsquoenseignement inteacutegreacute dans lrsquooutil au tout deacutebut

Apregraves lrsquoannotation drsquoune leccedilon videacuteo du cours lsquostructure de donneacutee et technique de

programmationrsquo lrsquooutil geacutenegraverera le code OWL suivant

ltcours_video rdfID=structure_de_donneacuteesgt

ltest_presente_dansgt

ltlesson_video rdfID=fonctiongt

ltURL rdfdatatype=httpwwww3stringgt httpfonctionwmv ltURLgt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_2gt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_3gt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_7gt

ltlesson_videogt

ltest_presente_dansgthelliphellip

ltcours_videogt

ltdiapositive rdfID=diapositive_2gt

ltDuree rdfdatatype=ampxsdtimegt000322 ltDureegt

ltDebut rdfdatatype=ampxsdtimegt000601 ltDebutgt

ltTitre_diapositive rdfdatatype=ampxsdstringgt introduction aux fonctions

ltTitre_diapositivegt

ltcontientgt

ltOP rdfID=Definition_1gt ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_2gt

ltconcerne rdfresource=ampp1adressegt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_1gt

97

ltconcerne rdfresource=ampp1valeur_retourneegt

ltrdfscomment rdfdatatype=ampxsdstringgt diffeacuterents type de valeurs retourneacutees

ltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

hellip

44 Indexation Conceptuelle

Une fois que les concepts des deux ontologies ont eacuteteacute identifieacutes dans les segments

temporels on passe agrave la phase de pondeacuteration des concepts pour chaque segment

diapositive

Dans cette partie de notre travail nous preacutesentons une structure dindex qui permet de

poser des requecirctes sur des segments temporels de document videacuteo Pour cela nous

utilisons le modegravele vectoriel de Salton (Salton 1983) tout en adaptant le calcul du poids

TF_IDF (Terme Frequency_Inverse document Frequency) agrave nos besoins en nous

inspirant des travaux de (Martinet 2004) et de (Zargayouna 2005) On propose que le

segment drsquoun document correspondant agrave une leccedilon videacuteo soit repreacutesenteacute par un vecteur

de concepts

441 Structure de la table drsquoindex

La structure dindex conccedilu est illustreacutee par la figure suivante La table dindex est une

matrice (tableau de deux dimension) tel que Table-Index [concept (c) liste-leccedilon-

Videacuteo] Concept repreacutesente une cleacute ou index List des leccedilons Videacuteo (LVi) cest le vecteur de la

table

Index Liste des objets leccedilon-videacuteo

Concept Ci

hellip

Table 3 Structure de la table drsquoindex

98

- Ndeg LV numeacutero de la leccedilon videacuteo

- FCi la freacutequence du concept Ci dans la leccedilon videacuteo1

- NdegDiap numeacutero de la diapositive qui contienne le concept Ci Crsquoest le segment

qui correspond agrave la balise ltdiapositivegt dans le fichier OWL Ce dernier

correspond agrave lrsquoannotation seacutemantique de la leccedilon videacuteo effective

- T1 et T2 deacutebut et dureacutee de la diapositive

- Poids est calculeacute par la formule CF-ISDF (voir ci-dessous)

- ObjP Objet peacutedagogique (i) qui contient dans sa description le concept Ci

442 Pondeacuteration des concepts dans les segments temporels

Puisque les segments sont deacutecrits par des concepts au lieu de termes on calcule le poids

des concepts par rapport aux segments dans lesquels les concepts apparaissent Ainsi

nous deacutefinissons la formule CF_ISDF (Concept Frequency_Inverse Segment and

Document Frequency) de la maniegravere suivante

( ) ( ) ( ) ( )

( ) log( )

( ) log( )

d

CF ISDF c s d CF c s d ISF c s d IDF c d

SISF c s d

SegF c s

DIDF c s

DF c

(1)

- )( dscCF Le nombre doccurrences du concept c dans le segment s du document d

- D lensemble de tous les documents (leccedilons videacuteo) du corpus

- Le nombre de segments dans le document d

- )( scSegF Nombre de segments dans le document d et dans lequel le concept c apparaicirct

- )(cDF Nombre de documents qui contiennent le concept

Cette formule nous permet de pondeacuterer le concept non seulement par sa freacutequence dans

le segment s relative agrave un document d mais aussi par sa reacutepartition dans le document

(ISF(csd)) Cette derniegravere mesure repreacutesente la force discriminatoire drsquoun concept c

pour un segment relatif agrave un document d La reacutepartition du concept dans le corpus

(IDF(c)) est importante aussi Si un concept apparait dans plusieurs documents il est

moins repreacutesentatif pour un document donneacute qursquoun concept qui apparait seulement

dans ce document Crsquoest la force discriminatoire drsquoun concept dans le corpus

99

45 Recherche Conceptuelle

Nous arrivons maintenant agrave la phase de recherche qui srsquoappelle aussi la phase

dinterrogation Elle comprend

- la formulation du besoin dinformation agrave travers une requecircte

- la traduction de la requecircte dans une repreacutesentation interne deacutefini par un modegravele

de requecircte

- la comparaison de la requecircte aux index des documents du corpus par la fonction

de correspondance

- la preacutesentation des reacutesultats en ordre de pertinence

Formulation du besoin Le corpus de cours videacuteos englobe plusieurs matiegraveres ou

domaines drsquoenseignement DE ougrave agrave chaque DE est associeacutee une ontologie selon le

modegravele conccedilu ci-dessus (voir 421) Ces ontologies qui ont eacuteteacute utiliseacute pendant la phase

drsquoannotation serons utiliseacutees pour aider lrsquoutilisateur agrave formuler sa requecircte Notre

systegraveme offre une interface de visualisation et drsquoexploration drsquoune ontologie drsquoun DE

particulier (choisi par lrsquousager) pour guider lrsquousager agrave naviguer dans lrsquoarborescence de

cette ontologie en lui donnant lrsquooccasion de choisir les concepts de sa requecircte La raison

qui nous a pousseacutes agrave opter pour un tel mode de formulation de requecircte est double

- lrsquoutilisateur a parfois du mal agrave speacutecifier son besoin et agrave lrsquoexprimer

- il faut lever les ambiguiumlteacutes et ameacuteliorer ainsi la preacutecision et le rappel de notre

systegraveme

Modegravele de requecircte Un vecteur lui est associeacute comme pour les segments indexeacutes On

peut attribuer un poids aux concepts de la requecircte Dans un premier temps nous

attribuons des 1 et des 3 pour signifier lrsquoexistence ou non des concepts

Fonction de correspondance nous adaptons une mesure de pertinence classique du

modegravele vectoriel La pertinence drsquoune requecircte Q par rapport agrave un segment S du

document D sera

( ) cos( )

D S D Qpertinence S Q V V

VSD et VQ sont les vecteurs des poids de concepts dans le segment S du document D et

de la requecircte Q respectivement

100

Les reacutesultats de la recherche est une liste des reacutefeacuterences vers les segments les plus

pertinents visualiseacutes en ordre de pertinence dans une page codeacute en HTML+time drsquoougrave

lrsquousager peut consulter et lire un segment videacuteo seacutelectionneacute dans la mecircme page

46 Raisonnement

Pour ameacuteliorer la pertinence de la recherche nous utilisons lrsquoinfeacuterence seacutemantique dans

la recherche de contenu Les reacutesultats retourneacutees par la recherche conceptuelle peuvent

ecirctre compleacuteter par des reacutesultats ou assertions implicites deacuteriveacutees ou infeacutereacutees agrave partir de

la base de connaissance (ontologies) en exploitant les relations seacutemantiques qui existent

entre les concepts (ex la transitiviteacute la similariteacute etc)

Par exemple si une diapositive expose un exemple qui montre lrsquoexpression ou la

syntaxe de lrsquoinstruction de reacutepeacutetition en C et que la requecircte contient le concept boucle le

systegraveme doit deacuteduire que ce diapositive contribue lui aussi aux reacuteponses pertinentes

Dans le cas ougrave lrsquoutilisateur cherche des exercices concernant un ou plusieurs concepts

avec leurs solutions correspondantes le systegraveme doit retrouver et associer chaque

diapositive contenant lrsquoeacutenonceacute de lrsquoexercice avec la ou les diapositives contenant ses

diffeacuterentes solutions

Figure 37 Des assertions explicites compleacuteteacutees par des connaissances infeacutereacutees

Les arcs en pointilleacutes dans la figure 37 repreacutesentent les assertions (instances de relation)

infeacutereacutees On peut citer un autre exemple notre systegraveme doit retrouver des diapositives

qui preacutesentent des explications sur des concepts preacuterequis de celui citeacute dans la requecircte

101

Pour reacutealiser ce raisonnement et beacuteneacuteficier des pleines possibiliteacutes des techniques du

web seacutemantique nous devons eacutetudier les maniegraveres drsquoencoder les connaissances de

raisonnement comme les regravegles de production et de les articler avec la gestion des

ontologies utiliseacutees

Le langage OWL-DL permet de speacutecifier des proprieacuteteacutes algeacutebriques pour les relations

Ceci est grandement utile mais il manque de possibiliteacutes pour encoder des

connaissances qui soient relatives agrave la composition de plusieurs relations en particulier

Nous avons par exemple besoin de deacutefinir les regravegles suivantes

Regravegle1 Contient( D1 OP1) ET concerne( OP1C1) ET SameAs( C1C2) ET

concerne( OP2C2) ET contient( D2OP2) similaire (D1D2)

Regravegle2 Contient( D9 OP excercie3) ET Est_solution(OP solution5 OP exercice3) ET

contient( D21 OP solution5) solution_diapo( D21 D9)

La premiegravere regravegle eacutenonce que

Si (lrsquoinstance D1 du concept diapositive contient un objet peacutedagogique OP1 qui

concerne le concept C2 les deux concepts C1 et C2 sont similaire et le concept

C2 est concerneacute par lrsquoOP2 contenant dans la diapositive D2)

Alors D1 et D2 sont similaires

Ces regravegles sont reconnues dans la communauteacute du web seacutemantique et commencent agrave

ecirctre traiteacutees par des langages et des outils approprieacutes Ainsi SWRL (SWRL 2004)

constitue un rapprochement entre les langages OWL et les regravegles logiques Il combine

OWL-DL avec le Rule Markup Langage (RuleML)

Nous avons choisi SWRL car il nous permet de speacutecifier nos regravegles pour raisonner sur

les individus OWL et dinfeacuterer de nouvelles connaissances sur ces individus Il porte

une syntaxe XML baseacutee sur celle drsquoOWL ce qui nous permet drsquoinclure les regravegles SWRL

associeacutees agrave notre ontologie dans le mecircme fichier XML

Nous reacutesumons la conception de notre deuxiegraveme approche par un scheacutema fonctionnel

(voir figure 38) de notre systegraveme que nous baptisons IRSeCoV (Indexation et Recherche

Seacutemantique dans des Cours Videacuteo) Ce systegraveme a pour vocation de permettre une

recherche plus preacutecise et plus pertinente de segments videacuteo peacutedagogiques Il possegravede

plusieurs composantes ce qui lui permet drsquoecirctre modulaire

102

Figure 38 Architecture geacuteneacuterale du systegraveme IRSeCoV

Nous mentionnons que le module laquo Raisonnement raquo est impleacutementeacute indeacutependamment

du systegraveme pour des fins drsquoeacutevaluation (voir le point lsquolsquoraisonnement avec moteur

drsquoinfeacuterencersquorsquo dans 470) mais nous pensons lrsquointeacutegrer par la suite Donc exception du

module Raisonnement la structure interne du systegraveme est composeacutee principalement de

sept classes ougrave chacune drsquoelle est deacutecrite par ses attributs et ses opeacuterations dans le

diagramme de classes illustreacute par la figure 39 Les utilisateurs nrsquointeragissent quavec la

classe MainWindow et cest agrave travers elle que les utilisateurs peuvent manipuler les

autres classes

Figure 39 Structure interne du systegraveme IRSeCoV (Diagramme de classes)

103

47 Prototype et Expeacuterimentation

471 Impleacutementation

Nous avons impleacutementeacute un prototype pour le systegraveme IRSeCoV avec le langage de

programmation orienteacute objet C++ qui se base sur le Framework Qt

Lrsquointerface du systegraveme est diviseacutee en deux grandes reacutegions la premiegravere qui est agrave

gauche est reacuteserveacutee agrave la formulation de la requecircte La deuxiegraveme est reacuteserveacutee agrave

lrsquoaffichage des reacutesultats (voir figure 40) La premiegravere reacutegion visualise les concepts drsquoune

ontologie drsquoun DE particulier (seacutelectionneacute par lrsquousager) sous forme drsquoarborescence pour

guider lrsquousager (apprenant ou enseignant) agrave naviguer (explorer) dedans tout en lui

donnant lrsquooccasion de choisir les termes de sa requecircte La raison qui nous a pousseacutes agrave

opter pour un tel mode de formulation de requecircte est drsquoeacuteviter lrsquoambiguiumlteacute dans les

termes saisis et de bien pouvoir exprimer les besoins

Figure 40 Interface du systegraveme IRSeCoV

Lutilisateur peut speacutecifier dans sa requecircte lobjet peacutedagogique avec les concepts quil

cherche Le systegraveme retourne et affiche dans la reacutegion 2 une liste des segments trieacutes par

ordre de pertinence Pour chaque segment il affiche le nom de la leccedilon son deacutebut sa

dureacutee son titre et surtout les objets peacutedagogiques inclus dans le segment avec un

commentaire Lutilisateur peut ainsi seacutelectionner le segment qursquoil veut

Le systegraveme donne la possibiliteacute aux enseignants drsquoajouter de nouveaux cours videacuteo avec

leurs annotations y compris lrsquoontologie DE Ces cours peuvent correspondre agrave un

104

domaine drsquoenseignement deacutejagrave existant ou agrave un domaine nouveau Donc le systegraveme

reacutegeacutenegravere la table drsquoindex automatiquement

472 Expeacuterimentation et eacutevaluation

Nous essayons drsquoanalyser les reacutesultats du module Recherche conceptuelle puis celui de

raisonnement avec moteur drsquoinfeacuterence

Pour eacutevaluer notre systegraveme on a deux approches agrave savoir eacutevaluer la structure de lrsquoindex

et eacutevaluer sa pertinence Dans la premiegravere approche il srsquoagit de calculer le temps

drsquoindexation lrsquoespace de stockage de lrsquoindex par rapport agrave la taille du corpus la

construction des ontologies et lrsquoannotation du corpus Le calcul du temps de

construction de lrsquoindex ne permet pas de juger de la valeur de lrsquoindex Crsquoest pour cette

raison que nous avons opteacute pour la deuxiegraveme approche drsquoeacutevaluation qui permet

drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact sur la recherche ceci en

utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision) Mais comme le

corpus est trop petit (seulement 9 documents videacuteo) nous avons essayeacute drsquointerpreacuteter les

reacutesultats de quelques requecirctes Dans un premier temps nous avons testeacute les poids de

quelques concepts extraits de la table drsquoindex geacuteneacutereacutee par le systegraveme

Lrsquoexpeacuterimentation de notre systegraveme a eacuteteacute faite sur un corpus (annoteacute par OntoCoV) de 9

leccedilons videacuteo parmi 25 du module lsquostructure de donneacutee et techniques de programmationrsquo Le

tableau 4 montre quelques concepts avec la liste des segments ougrave ils apparaissent Le

segment est deacutefini par le numeacutero du document (leccedilon videacuteo) et le numeacutero du segment

(diapositive) dans ce document

Concepts Liste des segments retourneacutes

Pointeur (D1S7) (D4S1) (D5S5) (D5S12)

(D6S2) (D8S9) (D8S14) (D9S4)

Parametre_formel (D4S2)

Table 4 Liste des concepts avec les segments associeacutes

CF-ISDF(PointeurS2D6) = 1 log(132) log(96) = 07589

CF-ISDF(PointeurS9D8) = 6 log(1611) log(96) = 09110

CF-ISDF(PointeurS14D8)= 1 log(1611) log(96) = 03038

105

CF-ISDF(Parametre_fS2D4) = 1log(142)log(91)= 42756

- Si un concept apparait dans 2 segments de la mecircme leccedilon crsquoest sa freacutequence qui

deacutetermine le segment le plus pertinent Voir le concept lsquopointeurrsquo dans les deux

segments (S9 D8) et (S14 D8)

- Si un concept apparait dans des segments de diffeacuterentes leccedilons crsquoest la force

discriminatoire ISF qui deacutetermine le segment le plus pertinent Voir le concept

lsquopointeurrsquo dans les deux segments (S2 D6) et (S14 D8)

- Si un concept apparait dans un segment ou deux au plus par rapport au corpus

il aura un poids tregraves grand agrave cause de la valeur discriminatoire IDF Comme le

cas du concept parametre_formel

Nous proposons agrave eacutelargir lrsquoexpeacuterimentation de notre systegraveme sur un corpus de cours

videacuteo pour diffeacuterents domaines drsquoenseignement afin drsquoeacutevaluer sa pertinence en

calculant le rappel et la preacutecision

Raisonnement et infeacuterence

Cette partie a eacuteteacute reacutealiseacutee indeacutependamment du systegraveme IRSeCoV Rappelant que nous

avons construits deux ontologies agrave savoir lsquodomaine drsquoenseignementrsquo et lsquocours videacuteorsquo La

premiegravere a eacuteteacute construite en utilisant lrsquooutil proteacutegeacute 2000 et son code OWL geacuteneacutereacute a eacuteteacute

importeacute dans la deuxiegraveme ontologie Lrsquoontologie reacutesultante de cette combinaison a eacuteteacute

utiliseacute par lrsquooutil OntoCov (voir 40) afin drsquoannoter un corpus de 9 leccedilons videacuteo du

domaine drsquoenseignement lsquostructure de donneacutees et algorithmiquersquo Lrsquooutil OntoCoV geacutenegravere

un code OWL pour chaque leccedilon Donc le corpus proprement traiteacute est un ensemble de

fichiers (owl) qui font reacutefeacuterences aux fichiers videacuteo (wmv) correspondant

Pour faire un raisonnement sur ce corpus et obtenir des reacutesultats implicites et

compleacutementaires agrave ceux obtenus par la meacutethode vectorielle adopteacutee nous avons

proceacutedeacute de la maniegravere suivante

- Rassembler le code OWL (plus preacuteciseacutement les instances) de toutes les leccedilons

dans un seul fichier lsquoontologie_totaleowlrsquo

- Ouvrir ce dernier avec lrsquooutil proteacutegeacute 2333 version 048 et faire la veacuterification et

la validation de lrsquoontologie en question Les problegravemes de coheacuterence de

satisfiabiliteacute de subsomption sont alors veacuterifieacutes gracircce agrave la connexion au moteur

106

drsquoinfeacuterence Pellet 152 La figure 41 montre la veacuterification de lrsquoinconsistance de la

premiegravere ontologie avant son inteacutegration dans la deuxiegraveme

Figure 41 Veacuterification de lrsquoontologie lsquodomaine drsquoenseignementrsquo

La figure 42 illustre lrsquoontologie totale sous forme drsquoun graphe en utilisant le plugin

jambalaya

Figure 42 Graphe de lrsquoontologie totale avec le plugin Jambalya

107

- Speacutecifier les regravegles (que nous avons deacutefinies dans le point 46) dans lrsquoontologie

totale avec le langage SWRL Nous avons utiliseacute le plugin SWRLTab pour

lrsquoeacutedition de ces regravegles

Figure 43 Edition des regravegles SWRL

- Une fois lrsquoontologie valideacutee elle est donc precircte agrave ecirctre interrogeacutee par les requecirctes

des utilisateurs et infeacutereacutes des reacutesultats implicites et compleacutementaires Nous

avons en premier temps interrogeacute lrsquoontologie par une question exprimeacutee dans

langage SPARQL La requecircte que nous avons choisi est comme suit quelles sont

les segments temporelles (ou diapositive) qui montre lrsquoutilisation drsquoun tableau comme

paramegravetre dans une fonction Voir le reacutesultat de cette requecircte dans la figure 44

Figure 44 Requecircte en SPARQL et son reacutesultat

108

- Infeacuterence proprement dite Afin de traiter les regravegles nous avons utiliseacute le moteur

speacutecifiquement deacutedieacutes aux regravegles tel que le moteur Jess11 Ce moteur de regravegles

possegravede un langage propre pour lrsquoexpression des connaissances sous forme de

regravegles Il peut ecirctre utiliseacute depuis Proteacutegeacute gracircce agrave lrsquoexistence drsquoun pont qui permet

de traduire un modegravele drsquoontologie dans le langage de Jess drsquoexeacutecuter les regravegles

dans Jess et finalement de reacutecupeacuterer le reacutesultat dans Proteacutegeacute Nous avons utiliseacute

le plugin SWRLJessTab qui srsquointegravegre dans lrsquoonglet de SWRL Rules sous forme

drsquoicone J en haut agrave droite (voir figure 45) Pour lancer le moteur nous activons

les 3 boutons en succession lsquoOWL+SWRL-gt Jessrsquo lsquoRun Jessrsquo et lsquoJess -gt OWLrsquo

Ensuite nous pouvons voir les reacutesultats infeacutereacutes dans lrsquoonglet lsquoInffered Axiomsrsquo

Figure 45 Reacutesultats infeacutereacutes par le moteur drsquoinfeacuterence Jess

Nous remarquons que le moteur exeacutecute la regravegle 1 et il deacuteduit que la diapositive 12 de

la leccedilon 7 lsquodiapositive_7_12rsquo est similaire au diapositive_4_9 en exploitant la similariteacute des

deux concepts lsquoargumentrsquo et lsquoparamegravetrersquo qui se trouvent chacun dans une diapositive

Mecircme chose pour les deux diapositives 7_11 et 4_9

109

48 Conclusion

Nous avons preacutesenteacute dans ce chapitre une approche de recherche par le contenu

seacutemantique des segments videacuteo peacutedagogiques utilisant des ontologies Nous avons

construit deux ontologies la premiegravere modeacutelise les connaissances dun domaine

denseignement et la deuxiegraveme structure un cours videacuteo peacutedagogiquement

Nous avons reacutealiseacute un nouvel outil appeleacute OntoCoV qui geacutenegravere lannotation de leccedilons

videacuteo en OWL baseacute sur les ontologies construites

Ensuite nous avons deacutetailleacute lindexation et la recherche conceptuelle sur un ensemble

de leccedilons videacuteo annoteacutees et ceci en adaptant la meacutethode vectorielle Nous avons deacutefini

une nouvelle formule CF-ISDF pour calculer le poids dun concept dans un segment

videacuteo Pour mettre en œuvre cette approche nous avons deacuteveloppeacute le prototype

IRSeCoV Nous avons essayeacute drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact

sur la recherche en utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision)

Mais comme le corpus est trop petit (9 documents videacuteo) nous avons essayeacutes

drsquointerpreacuteter les poids de quelques concepts extrait de la table drsquoindex geacuteneacutereacute par le

systegraveme

Nous avons essayeacute aussi drsquoameacuteliorer les reacutesultats obtenus par des reacutesultats

compleacutementaires et pertinents en exploitant les relations seacutemantiques qui existent entre

les concepts et entre les objets peacutedagogiques deacutefinis dans lrsquoontologie Pour ce faire nous

avons utiliseacute proteacutegeacute 2000 avec les plugins SWRLTab pour eacutediter les regravegles SWRL et

SWRLJessTab pour exeacutecuter ces regravegles et infeacuterer de nouvelles reacuteponses

Les reacutesultats obtenus montrent la faisabiliteacute et les avantages de lutilisation des

ontologies pour la recherche par le contenu seacutemantique des segments videacuteo

peacutedagogique

110

Conclusion geacuteneacuterale et perspectives

Bilan des travaux et apports de la thegravese

Notre axe de recherche srsquoarticule sur la creacuteation et lrsquoindexation seacutemantique drsquoun

contenu peacutedagogique multimeacutedia Ce contenu a pour supports des documents ayant la

dimension temporelle en leur offrant une caracteacuteristique drsquoecirctre des seacutequences videacuteo

multimeacutedia

Avec lrsquoapproche du double codage nous avons preacutesenteacute un apport que nous

consideacuterons tregraves important dans lrsquoameacutelioration de lrsquoapprentissage Pour cela nous

avons conccedilu un modegravele de document multimeacutedia temporiseacute qui concreacutetise cette

approche Nous avons deacuteveloppeacute un systegraveme auteur appeleacute SACoPh qui geacutenegravere des

cours de phoneacutetique publiables via le web selon ce modegravele en exploitant les nouvelles

fonctionnaliteacutes de la version 30 du standard SMIL Ce systegraveme est conccedilu pour ecirctre les

enseignants de langues qui ont peu de connaissances en ce qui concerne les outils

informatique Il offre une interface qui soit la plus simple et la plus conviviale possible

Nous avons preacutesenteacute eacutegalement dans cette thegravese une approche de recherche par le

contenu seacutemantique des segments videacuteo peacutedagogiques utilisant les ontologies Nous

avons construit deux ontologies la premiegravere structure peacutedagogiquement un cours

videacuteo et la deuxiegraveme modeacutelise les connaissances dun domaine denseignement

Nous avons reacutealiseacute un nouvel outil appeleacute OntoCoV qui geacutenegravere lannotation de leccedilon

videacuteo en OWL baseacute sur les ontologies construites

Ensuite nous avons deacutetailleacute lindexation et la recherche conceptuelle de lrsquoensemble des

leccedilons videacuteo annoteacutees en adaptant la meacutethode vectorielle Nous avons deacutefini une

nouvelle formule CF-ISDF pour calculer le poids dun concept dans un segment videacuteo

Pour mettre en œuvre cette approche nous avons deacuteveloppeacute un prototype baptiseacute

IRSeCoV Nous avons essayeacute drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact

sur la recherche en utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision)

111

Mais comme le corpus est trop petit (9 documents videacuteo) nous avons essayeacute

drsquointerpreacuteter les poids de seulement quelques concepts extraits de la table drsquoindex

geacuteneacutereacute par le systegraveme

Nous avons essayeacute aussi drsquoameacuteliorer les reacutesultats obtenus avec des reacutesultats

compleacutementaires et pertinents en exploitant les relations seacutemantiques qui existent entre

les concepts et entre les objets peacutedagogiques deacutefinis dans lrsquoontologie Pour ce faire nous

avons utiliseacute proteacutegeacute 2000 avec les plugins SWRLTab pour eacutediter les regravegles SWRL et

SWRLJessTab pour exeacutecuter ces regravegles et pour infeacuterer de nouvelles reacuteponses

Les reacutesultats obtenus montrent la faisabiliteacute et les avantages de lutilisation des

ontologies pour la recherche par le contenu seacutemantique des segments videacuteo

peacutedagogiques

Perspectives

Il est neacuteanmoins important de noter que notre approche est loin drsquoecirctre finie et qursquoelle

doit eacutevoluer (nous lrsquoespeacuterons dans un futur proche)

Pour ce qui concerne la production du contenu peacutedagogique multimeacutedia le

systegraveme SACoPh permet la creacuteation de ce contenu selon un modegravele figeacute Donc

nous suggeacuterons drsquoameacuteliorer le systegraveme pour ecirctre geacuteneacuterique Cest-agrave-dire qursquoil

doit donner la possibiliteacute de creacuteer plusieurs modegraveles de contenus peacutedagogiques

multimeacutedia (chacun deacutedieacute agrave un domaine speacutecifique) en speacutecifiant leurs quatre

dimensions (structurelle spatiale temporelle et navigation temporelle) de

maniegravere graphique Une fois que lrsquoenseignant ait seacutelectionneacute un modegravele

lrsquointerface du systegraveme auteur doit srsquoadapter au modegravele choisi en offrant des

outils de creacuteation des diffeacuterents objets meacutedia constituant le modegravele chacun dans

sa reacutegion affecteacutee Ceci pour toujours preacuteserver le critegravere WYSIWYG drsquoun cocircteacute et

pour que drsquoun autre cocircteacute lrsquoenseignant ne soit pas obligeacute lors de lrsquoeacutelaboration de

son cours drsquoutiliser plusieurs outils externes pour preacuteparer les diffeacuterents types

de meacutedias qui veut les inteacutegreacute dans son cours Dans le cas ougrave il veut utiliser un

meacutedia deacutejagrave existant il pourra juste importer son url Il faudrait aussi ne pas

112

oublier de semi-automatiser la synchronisation des objets meacutedia dans le cas ougrave

les meacutedias sont importeacutes

Pour avoir un contenu peacutedagogique multimeacutedia sous forme drsquoun objet

peacutedagogique reacuteutilisable dans nrsquoimporte quelle plate-forme drsquoenseignement le

systegraveme doit offrir la possibiliteacute de geacuteneacuterer le contenu creacuteeacute dans le standard

SCORM

Notre systegraveme de recherche des segments videacuteo peacutedagogiques est une

application monoposte ou off-line On propose drsquoeacutelargir son utilisation sur le

web par la reacutealisation drsquoun moteur de recherche on-line qui permette une

recherche seacutemantique des segments temporels sur tout cours audiovisuel ou

ayant le format SMIL Ceci doit se faire tout en inteacutegrant lrsquoinfeacuterence dans le

systegraveme en utilisant les bibliothegraveques logiciels appeleacutees API qui traitent les

ontologies OWL et les regravegles SWRL

En ce qui concerne les ontologies nous proposons de reacutealiser des outils qui

automatisent lrsquoinstanciation de lrsquoontologie de lsquodomaine drsquoenseignementrsquo agrave partir

drsquoun support de cours ayant le format texte Cet outil doit utiliser les techniques

TAL (traitements automatiques de langue) Nous suggeacuterons aussi drsquoeacutetendre le

modegravele ontologique en inteacutegrant des connaissances sur le profil des apprenants

afin drsquoorienter notre systegraveme vers lrsquoadaptation des segments videacuteos selon ses

profils

113

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doctorat universiteacute de Grenoble soutenue le 5 mars 2004

Troncy R laquo Nouveaux outils et documents audiovisuels les innovations du web seacutemantique raquo

392 Documentaliste ndash science de lrsquoinformation 2335 Vol 42 ndeg6

UML Charroux B Osmani A et Thierry-Mieg Y ldquoUML 2rdquo pearson education 2335

Van Rossum G Jansen J Mullender K and Bulterman D laquoCMIFed a presentation

Environment for Portable Hypermedia Documentsraquo Proc of the ACM Multimedia

Conf California 1993

XHTML+SMIL XHTML+SMIL Profile Newman D Schmitz P and Patterson A ldquoW3C

Working Draftrdquo work in progress Available at

httpwwww3orgTRXHTMLplusSMIL visited on Ferbruary15 2010

Zargayouna H laquo Indexation seacutemantique de documents XMLraquo thegravese de doctorat agrave lrsquouniversiteacute

Paris XI Orsay Soutenue le 15 deacutecembre 2005

120

Liste des publications personnelles

Publications dans des revues internationales

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi and Behaz Amel ldquoConception and Use of Ontologies for

Indexing and Searching by Semantic Contents of Video Coursesrdquo revue IJCSI-2011-8-6-702

Volume 8 Issue 6 November 2011

Ghalia Merzougui and Mahieddine Djoudi ldquoAn Authoring System for Editing Lessons in

Phonetic English in SMIL30rdquo revue IJCSI-2011-8-6-645 Volume 8 Issue 6 November 2011

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani ldquoEditeur de cours meacutediatiseacutes en

SMILrdquo revue ISDM ndeg18 ndash 2004 Colloque TICE MEDITERRANEE 26 - 27 novembre 2004

Communications dans des confeacuterences internationales

Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi laquo Une approche de conception et de production des

cours de phoneacutetique en SMIL 30 raquo confeacuterence ICIST2011 -Teacutebeacutessa Algerie du 24 au 26 Avril

2011

Ghalia Merzougui Amel Behaz Mahieddine Djoudi and Aouadj Messaoud ldquoAn Authoring

System for Editing Lessons in Phonetic English in SMIL 30rdquo 14th East-European on Advances

in Database and Information Systems ADBIS 2010

Ghalia Merzougui Amel Behaz and Mahieddine Djoudi Annotation de cours videacuteo agrave base

drsquoontologie pour une indexation seacutemantique Confeacuterence internationale des technologies de

lrsquoinformation et de la communication CITICrsquo09 Seacutetif 04-05 mai 2009

Amel Behaz Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents

peacutedagogiques multimeacutedias multi-formats Seacuteminaire Euo-Mditerraneacuteen pour

lApprofondissement de la Formation agrave Distance SEMAFORAD Bejaia Algeacuterie 12-14 Nov

2005

121

Amel Behaz Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents

peacutedagogiques multimeacutedias multi-formats Congregraves International en Informatique Appliqueacutee

CIIA05 Bordj Bou Arreacuteridj Algeacuterie November 19-21 2005

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi and Abdelmadjid Zidani Editor of Courses Mediatized

on SMIL 2004 International Arab Conference on Information Technology (ACIT 2004)

Constantine Algeria ISSN 1812-0857 December 12-15 2004

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani Editeur de cours meacutediatiseacutes en

SMIL Confeacuterence Internationale Sciences Electroniques Technologies de lInformation et des

Teacuteleacutecommunications IEEE SETIT 2004 ISBN 9973-41-902-2 Sousse Tunisie 15-20 Mars

2004

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani Editeur de cours meacutediatiseacutes en

SMIL Colloque TICE Meacutediterraneacutee NICE les 26 -27 Novembre 2004

Communications dans des congregraves nationaux (avec comiteacute de

lecture)

Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents peacutedagogiques

multimeacutedias Journeacutees deacutetude sur les TIC JeTIC2006 Bechar Algeacuterie 15-16 Avril 2006

122

Annexes

Annexe 1 Partie du code source du systegraveme SACoPh

Classe SmilGen La classe SmilGen est la classe la plus importante de notre

programme crsquoest la partie responsable de la geacuteneacuteration du document SMIL 30 et afin

drsquoy parvenir elle utilise lrsquointerface DOM preacutesente dans le module QtXml La classe

Leccedilon utilise la classe SmilGen au niveau de la fonction Geacuteneacuteration comme suit

void LeconGeneration(QString SmilPath)

Generateur = new SmilGen(PathLeconSmilPathtext())

Generateur-gtInitialiser()

Generateur-gtsetIndexRegions(VectReglesize())

Generateur-gtsetStaticRegion(text() NomProfesseurNomEtablissement getListeRegle())

for(int i=0iltVectReglesize()i++)

Generateur-gtInsertRule(VectRegle[i]-gt getRecordTimeList() VectRegle[i]-gt

getListeExemple()VectRegle[i]-gttext())

delete Generateur

Fonction lsquoinsertion de lrsquoindexrsquo

La fonction setIndexRegions permet drsquoinseacuterer lrsquoindex de navigation hypermeacutedia dans le

fichier SMIL Pour cela elle utilise une fonction reacutecursive nommeacutee InsertIndexRegions

void SmilGenInsertIndexRegions(QDomNode Nodeint Nbr)

if(NodetoElement()tagName()==layout)

QDomElement IndexElement = SmilDocumentcreateElement(region)

IndexElementsetAttribute(left40)

IndexElementsetAttribute(right590)

IndexElementsetAttribute(height25)

IndexElementsetAttribute(textFontSize18px)

IndexElementsetAttribute(textColorblack)

IndexElementsetAttribute(textFontWeightbold)

IndexElementsetAttribute(textAligncenter)

IndexElementsetAttribute(backgroundColora5a5b1)

for(int i=1ilt=Nbri++)

QDomNode Clone = IndexElementcloneNode(false)

QString Attribute

AttributesetNum(i)

123

Attributeprepend(Index)

ClonetoElement()setAttribute(xmlidAttribute)

ClonetoElement()setAttribute(topTop)

NodeappendChild(Clone)

Top+=30

if(NodehasChildNodes())

InsertIndexRegions(NodefirstChild()Nbr)

if(NodenextSibling()isNull())

InsertIndexRegions(NodenextSibling()Nbr)

Annexe 2 Partie du code source du systegraveme IRSeCoV

Fonction pour parser un fichier owl afin de remplir la table drsquoindex

void MainWindowparseLessonowl(QStringList list)

QStringListIterator itl = listbegin()

int nomblv=0

while (itl = listend())

QFile file(itl)

if (fileopen(QFileReadOnly | QFileText))

return

QString errorStr

int errorLine

int errorColumn

QDomDocument doc

if (docsetContent(ampfile false amperrorStr amperrorLine

amperrorColumn))

return

fileclose()

QDomElement root = docdocumentElement()

if (roottagName() = rdfRDF)

return

QDomNode child = rootfirstChildElement (cours_video)

QDomNode n=childfirstChildElement (est_presente_dans)

QDomNode m=nfirstChildElement (lesson_video)

QDomElement j=mtoElement ()

QDomNodeList nbrdiap = jchildNodes ()

int nbrdia = nbrdiapcount ()

int nlv = mtoElement ()attribute (rdfID)remove (06)toInt ()

QDomNode i=mfirstChild()

while (iisNull ())

124

QDomNode diap = ifirstChild()

QDomElement n = diaptoElement()

int ndiap = nattribute(rdfID)remove (011)section (_-1-

1)toInt ()

QDomElement debut = diapfirstChildElement (Debut)

QString deb = debuttext ()

QDomElement duree = diapfirstChildElement (Duree)

QString dur = dureetext ()

QDomElement cont = diapfirstChildElement (contient)

QDomNode contient = cont

while (contientisNull ())

QDomNode op = contientfirstChild()

QString nop = optoElement()attribute (rdfID)

QDomNode conc = opfirstChild()

while (concisNull ())

if (conctoElement ()tagName () == concerne)

QString concepte = conctoElement ()attribute

(rdfresource)remove (053)

chargerDansMap(nlvnbrdiandiapdebdurnopconcepte)

conc=concnextSibling ()

contient = contientnextSibling()

i=inextSibling ()

++itl

++nomblv

parcourir la table drsquoindex pour calculer les poids des concepts dans

chaque segment

CalcPoid(nomblv)

QMessageBoxinformation(this Concept Selection Le chargement

de MAP est terminer)

Annexe 3 Code SMIL drsquoune leccedilon geacuteneacutereacute par SACoPh

Deacutefinition

Synchronized Multimedia Integration Language (ou SMIL) est une speacutecification du

W0C Lrsquoobjectif de SMIL est de permettre lrsquointeacutegration des contenus multimeacutedias

125

diversifieacutes (images sons textes videacuteo animations flux de texte) en les synchronisant

afin de permettre la creacuteation des preacutesentations multimeacutedias SMIL est un langage de la

famille XML La structure XML drsquoun document SMIL deacutecrit le deacuteroulement temporel et

spatial des diffeacuterents composants inteacutegreacutes En drsquoautres termes SMIL permet drsquoindiquer

le moment ougrave un contenu sera afficheacute pendant combien de temps et dans quelle partie

de la fenecirctre drsquoaffichage

Versions de SMIL

bull SMIL 13 crsquoest la premiegravere version qui a eacuteteacute deacuteveloppeacute en juin 1998 par un groupe de

travail appeleacute SYMM qui a eacuteteacute formeacute au sein de W3C Cette version a pour objectif de

permettre lrsquoeacutechange et lrsquoeacutevolution interopeacuterable du web SMIL 13 est devenu une

recommandation du W3C en Juin 1998

bull SMIL 23 une nouvelle version a eacuteteacute conccedilue par le mecircme groupe en 2001 et qui avait

comme objectif de deacutefinir un langage baseacute sur XML et de permettre de reacuteutiliser la

syntaxe et la seacutemantique de SMIL dans drsquoautres langages baseacutes sur XML et en

particulier ceux qui neacutecessitent de repreacutesenter une temporisation et une

synchronisation Par exemple les composants de SMIL 20 sont utiliseacutes pour inteacutegrer la

temporisation dans XHTM et SVG

SMIL 20 est devenu une recommandation du W3C en aoucirct 2001

Dans SMIL les eacuteleacutements et les attributs sont groupeacutes dans des paquets indeacutependants

appeleacutes modules Par exemple la disposition et les eacuteleacutements de reacutegion sont dans le

module de disposition et les eacuteleacutements danimateColor et danimateMotion sont dans le

module danimation Des modules de SMIL peuvent ecirctre groupeacutes dans une langue

appeleacutee un profil Il y a deux profils de SMIL profil du langage de SMIL 20 et une

version simplifieacutee profil de base de SMIL 20 conccedilu pour de petits dispositifs

Deacuteveloppeacutes agrave partir de SMIL 10 les modules SMIL 20 apportent de nouvelles

fonctionnaliteacutes qui se partagent entre 10 domaines fonctionnels comme le montre la

figure ci-dessus

126

Figure 46 Domaines fonctionnels de SMIL 20

bull SMIL 21 a eacuteteacute reconccedilu sous la forme drsquoune seacuterie de modules composables fondeacutes sur

lrsquoinfrastructure fournie par la recommandation modularisation de XHTML de la W3C

Un profil de SMIL 21 repreacutesente un ensemble de module La recommandation de SMIL

21 deacutefinit 3 nouveaux profils qui sont utiles agrave une large gamme drsquoapplications

ndash Le profile langage SMIL 21

ndash Le profile mobile SMIL 21

ndash Le profile mobile eacutetendu SMIL 21

SMIL 21 est devenu une recommandation du W3C en Deacutecembre 2005

bull SMIL 03 les nouvelles fonctionnaliteacutes de SMIL 03 sont une reacuteponse directe agrave la

demande de lrsquoindustrie et des utilisateurs Par exemple le standard permet drsquoinseacuterer

directement dans la preacutesentation des animations des leacutegendes et des libelleacutes

synchroniseacutes Ainsi SMIL devient alors un langage descriptif tregraves utile pour le

deacuteveloppement des ressources du web seacutemantique qui eacutevolue au fil du temps On peut

citer quelques balises suppleacutementaires de cette version

ltsmilTextgt ltsmilTextgt est une nouvelle balise qui fournis un eacuteleacutement conteneur de

texte

lttextStylinggt lttextStylinggt permet drsquoajouter des possibiliteacutes de formater un texte

ltspangt ltspangt est une balise conteneur drsquoattributs de format au sein de la balise

ltsmilTextgt

lttevgt lttevgt est une balise qui deacutefinit un point temporel elle srsquoappuie sur la valeur

des attributs begin et next

127

SMIL 30 est devenu une recommandation du W3C en Deacutecembre 2008

Fonctionnaliteacutes de SMIL

bull Gestion des meacutedias (Les contenus)

bull Gestion de lrsquoespace (Les lay-out)

bull Gestion du temps (Synchronisation)

bull Gestion de lrsquointeraction avec lrsquoutilisateur (hypermeacutedia)

Structure drsquoun document SMIL

Un document SMIL a pour racine lrsquoeacuteleacutement ltsmilgt et se compose drsquoun en-tecircte et drsquoun

corps La partie ltheadgt contient toutes les informations descriptives et relatives agrave la

mise en page alors que la partie ltbodygt contient le corps du document les informations

sur les meacutedias inclus et sur leurs comportements et la partie dynamique de la

preacutesentation

La structure type drsquoun document SMIL peut ecirctre la suivante

ltsmilgt

ltheadgt

ltmetagt

ltlayoutgt

ltroot-layoutgt

ltregiongt

ltlayoutgt

ltheadgt

ltbodygt

ltswitchgt hellip ltswitchgt

ltpargt hellip ltpargt

ltseqgt hellip ltseqgt

ltbodygt

ltsmilgt

A lrsquointeacuterieur de la section ltheadgt nous avons une partie ltmetagt qui contient des

informations descriptives comme lrsquoauteur ou la date de conception de la preacutesentation

et une partie ltlayoutgt qui deacutefinit le positionnement et la mise en page de la fenecirctre

dans laquelle va se jouer la preacutesentation Cette section contient elle-mecircme deux types de

balises En premier lieu la balise ltroot-layoutgt qui permet de deacutefinir les proprieacuteteacutes de

la fenecirctre de preacutesentation comme sa dimension et sa couleur de fond Enfin la balise

ltregiongt permet de deacutefinir des zones dans la fenecirctre de preacutesentation dans lesquelles les

diffeacuterents meacutedias seront afficheacutes Chaque reacutegion doit avoir un identificateur un

128

emplacement et peut avoir une couleur Dans lrsquoexemple suivant deux reacutegions sont

deacutefinies une pour le texte et une autre pour lrsquoimage

ltlayoutgt

ltroot-layout id=exemple title=exemple width=800 height=600gt

ltregion id=image title=image top=15 left=290gt

ltregion id=text title=texte top=270 left=290gt

ltlayoutgt

La balise ltbodygt et ses descendants permettent de placer les composants dans les

reacutegions deacutefinies dans lrsquoeacuteleacutement ltlayoutgt deacutecrit ci-dessus Deux balises de base de cette

section permettent de controcircler la ligne temporelle ltpargt et ltseqgt Les diffeacuterents

meacutedias reacutefeacuterenceacutes dans un tag ltpargt sont joueacutes simultaneacutement En revanche les

meacutedias se trouvant agrave lrsquointeacuterieur drsquoune balise ltseqgt sont joueacutes en seacutequence crsquoest-agrave-dire

les uns apregraves les autres Il est possible drsquoimbriquer ces deux types de tag les uns dans les

autres pour creacuteer des sous-preacutesentations Dans lrsquoexemple suivant les images sont

afficheacutees en seacutequence (les unes agrave la suite des autres) mais en mecircme temps qursquoun texte

descriptif

ltbodygt

ltseqgt

ltpargt

lttext region=text src=mediatext1txt dur=10sgt

ltimg region=image src=mediaimg1gif dur=10sgt

ltpargt

ltpargt

lttext region=text src=mediatext2txt dur=10sgt

ltimg region=image src=mediaimg2gif dur=10sgt

ltpargt

ltseqgt

ltbodygt

Nous examinons maintenant plus preacuteciseacutement comment sont introduits les diffeacuterents

meacutedias dans la preacutesentation On peut remarquer que chaque meacutedia possegravede sa propre

balise Ainsi sept eacuteleacutements XML correspondant chacun agrave un type de meacutedia vont

permettre de placer les composants dans une preacutesentation On distingue deux

cateacutegories de meacutedias les meacutedias continus qui ont une dureacutee intrinsegraveque (son videacuteo) et

les meacutedias discrets qui nrsquoont pas de dureacutee preacutedeacutefinie (images texte) mais qui pourront

en avoir une dans le cadre de la preacutesentation Les diffeacuterentes balises associeacutees sont les

suivantes

ltaudiogt pour les composants sonores (voix son hellip)

ltvideogt pour les seacutequences videacuteos

lttextstreamgt pour les textes dynamiques avec deacuteroulement automatique

129

ltanimationgt pour les animations en Flash par exemple

ltrefgt pour tout meacutedia continu qui nrsquoest pas compris dans un des types citeacutes ci-

dessus

ltimggt pour des images

lttextgt pour des composants textuels

Pour tous ces diffeacuterents tags lrsquoattribut src permet de speacutecifier lrsquoemplacement du meacutedia

qursquoil se trouve dans le reacutepertoire courant ou sur un serveur web distant Lrsquoattribut

reacutegion permet de deacutefinir lrsquoemplacement dans lequel le meacutedia va se jouer (cet

emplacement doit avoir eacuteteacute creacuteeacute preacutealablement voir partie ltheadgt) Il est important de

noter qursquoagrave lrsquointeacuterieur des balises ltpargt ou ltseqgt le temps se deacuteroule de maniegravere

automatique en effet un meacutedia reacutefeacuterenceacute dans un tag ltseqgt va se jouer directement agrave

la suite de celui qui le preacutecegravede Cependant si lrsquoauteur de la preacutesentation veut controcircler

lui-mecircme la ligne temporelle il est possible de deacutefinir le deacutebut la fin ou la dureacutee drsquoun

meacutedia Tous les intervalles de temps sont mesureacutes par rapport agrave la ligne temporelle de

SMIL qui est propre agrave lrsquoapplication de preacutesentation Crsquoest lrsquoutilisateur qui la controcircle il

a le choix de jouer la preacutesentation de la faire revenir en arriegravere de lrsquoavancer ou encore

de la stopper

Code SMIL drsquoune leccedilon geacuteneacutereacute par SACoPh

en tecircte

ltxml version=11 encoding=UTF-8gt

ltDOCTYPE smil PUBLIC -W3CDTD SMIL 30 LanguageEN

httpwwww3org2008SMIL30SMIL30Languagedtdgt

ltsmil version=30 xmlns=httpwwww3orgnsSMIL baseProfile=Languagegt

ltheadgt

ltlayoutgt

speacutecifier les diffeacuterentes regions (aspect spaciale)

ltroot-layout width=800 xmlid=RootLayout height=600

src=BackgroundImagejpggt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Lecon textAlign=center right=35

left=165 height=35 top=43 textColor=white textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Regle right=35 left=250 height=92

top=97 textColor=black textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Exemple textAlign=center right=35

left=340 height=270 top=235 textColor=black textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Univ right=35 left=515 height=30

top=542 textColor=white textFontSize=15pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Prof right=400 left=130 height=30

top=542 textColor=white textFontSize=15pxgt

speacutecifier les regions pour les different index

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index1 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=125

textFontSize=18pxgt

130

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index2 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=155

textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index3 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=185

textFontSize=18pxgt

ltlayoutgt

ltheadgt

le corps du document contient lrsquoagencement temporel de diffeacuterents objets meacutedia

ltbodygt

ltpar repeatCount=indefinitegt

ltimg fill=freeze region=RootLayout src=BackgroundImagejpggt

ltsmilText region=Lecongtthe combination thltsmilTextgt

ltsmilText region=ProfgtMrs AmeurltsmilTextgt

ltsmilText region=Univgtunhversity de BatnaltsmilTextgt

ltseqgt

Speacutecifier le premier segment (regravegle 1 avec ses exemples)

ltpar xmlid=1 dur=30sgt

ltaudio begin=1s src=tips 1wavgt

ltaudio begin=13s src=example 1wavgt

ltaudio begin=18s src=example 2wavgt

ltaudio begin=24s src=example 3wavgt

regravegle 1

ltsmilText region=Regle abstract=the combination th is pronounced

voiceless in some wordsgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=20pxgtthe combination th is pronounced ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff5500 textFontSize=20pxgtamp952 voicelessltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=20pxgt in some wordsltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

exemple 1

ltsmilText begin=13s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff007f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtinkltspangt

ltpgt

exemple 2

lttev begin=5sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtiefltspangt

ltpgt

exemple 3

lttev begin=11sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtmonltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

Speacutecifier le deuxiegraveme segment (regravegle 2 avec ses exemples)

ltpar xmlid=2 dur=28sgt

ltaudio begin=1s src=tips 2wavgt

ltaudio begin=12s src=example 4wavgt

ltaudio begin=18s src=example 5wavgt

ltaudio begin=23s src=example 6wavgt

ltsmilText region=Regle abstract= th is pronounciation amp240 voiced in

some words gt

ltpgt

131

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=22pxgtth is pronounciation amp240 voiced in

some words ltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltsmilText begin=12s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtoseltspangt

ltpgt

lttev begin=6sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgteltspangt

ltpgt

lttev begin=11sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtmonltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgterltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

Speacutecifier le troisiegraveme segment (regravegle 3 avec ses exemples)

ltpar xmlid=3 dur=21sgt

ltaudio begin=1s src=tips 3wavgt

ltaudio begin=9s src=example 7wavgt

ltaudio begin=15s src=example 8wavgt

ltsmilText region=Regle abstract= th is pronounced tin some wordsgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtth is pronounced ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgttltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtin some wordsltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltsmilText begin=9s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtamesltspangt

ltpgt

lttev begin=6sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtymeltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

ltseqgt

Speacutecifier la table drsquoindex

lta href=1gt

ltsmilText region=Index1gttips 1ltsmilTextgt

ltagt

lta href=2gt

ltsmilText region=Index2gttips 2ltsmilTextgt

ltagt

132

lta href=3gt

ltsmilText region=Index3gttips 3ltsmilTextgt

ltagt

ltpargt

ltbodygt

ltsmilgt

Annexe 4 Code OWL des ontologies eacutelaboreacutees

Code OWL de lrsquoOntologie de domaine drsquoenseignement

En tecircte

ltxml version=10gt

ltrdfRDF

xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

xmlnsrdf=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsxsd=httpwwww3org2001XMLSchema

xmlnsrdfs=httpwwww3org200001rdf-schema

xmlnsowl=httpwwww3org200207owl

xmlbase=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owlgt

ltowlOntology rdfabout=gt

Deacuteclaration des classes

un domaine drsquoenseignement

ltowlClass rdfID=domaine_d_enseignementgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaintgt

1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=abordegt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

represente un cours ou un module ou bien matiere a enseigner pour une formation

donneeltrdfscommentgt

ltowlClassgt

ltowlClass rdfID=conceptgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaintgt

1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=composer_degt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlClassgt

Deacuteclaration des relations

133

ltowlObjectProperty rdfabout=abordegt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=domaine_d_enseignementgt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

enseigne ltrdfscommentgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfabout=composer_degt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlTransitiveProperty rdfID=pre_requisgt

ltrdftype rdfresource=httpwwww3org200207owlObjectPropertygt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlTransitivePropertygt

ltowlSymmetricProperty rdfID=dependgt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlinverseOf rdfresource=dependgt

ltrdftype rdfresource=httpwwww3org200207owlObjectPropertygt

ltowlSymmetricPropertygt

Les instances

ltdomaine_d_enseignement rdfID=structure_de_donneegt

ltabordegt

ltconcept rdfID=donneegt

ltcomposer_de rdfresource=type_variablegt

ltcomposer_de rdfresource=variablegt

ltconceptgt

ltabordegt

ltabordegt

ltconcept rdfID=instructiongt

ltcomposer_de rdfresource=affectationgt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_de_controlegt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_conditionelle_imbriquegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetition_imbriquegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetitiongt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_conditionellegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_conditionelle_par_casgt

ltconceptgt

ltabordegt

ltaborde rdfresource=expressiongt

ltaborde rdfresource=sous_algorithmegt

ltdomaine_d_enseignementgt

ltconcept rdfID=instruction_de_controlegt

ltconcept rdfID=parametre_formellegt

ltconcept rdfID=operateur_arithmetiquegt

ltconcept rdfID=instruction_conditionelle_par_casgt

ltconcept rdfID=proceduregt

ltconcept rdfID=sous_algorithmegt

ltcomposer_de rdfresource=proceduregt

ltcomposer_de rdfresource=fonctiongt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring

gtsous programmeltrdfscommentgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=instruction_conditionelle_imbriquegt

ltconcept rdfID=type_composegt

ltcomposer_degt

134

ltconcept rdfID=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=tableau_a_une_dimenssiongt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=chaine_de_caracteregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=caracteregt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=tableaugt

ltcomposer_de rdfresource=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltcomposer_de rdfresource=tableau_a_une_dimenssiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=variable_globalegt

ltconcept rdfID=affectationgt

ltconcept rdfID=bouclegt

ltowlsameAs rdfresource=instruction_de_repetitiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=variablegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=allocation_statique_d_une_variablegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=allocatino_dynamique_d_une_variablegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=pointeurgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=adressegt

ltdepend rdfresource=pointeurgt

ltconceptgt

ltdependgt

ltdepend rdfresource=allocation_dynamique_d_une_variablegt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=expressiongt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_logiquegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_binairegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_ternairegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=operateur_arithmetiquegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_variablegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=fonctiongt

ltpre_requisgt

ltconcept rdfID=bloc_d_instructionsgt

ltpre_requisgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=fonction_recurssivegt

ltdepend rdfresource=fonctiongt

ltconceptgt

ltdependgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_valeurgt

ltdepend rdfresource=fonctiongt

135

ltconceptgt

ltdependgt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=parametregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=parametre_effectifgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=parametre_formellegt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=variable_localegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=variable_globalegt

ltdepend rdfresource=passage_parametre_par_variablegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=valeur_retourneegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=passage_parametre_par_valeurgt

ltcomposer_de rdfresource=bloc_d_instructionsgt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=arbregt

ltconcept rdfID=passage_par_adressegt

ltowlsameAs rdfresource=passage_parametre_par_variablegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=logiquegt

ltconcept rdfID=type_variablegt

ltcomposer_de rdfresource=type_composegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=type_complexegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=graphegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=liste_chaineegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=enregistrementgt

ltdepend rdfresource=liste_chaineegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=champ_d_un_enregistrementgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=filegt

ltpre_requis rdfresource=pointeurgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=pilegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=fichiergt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=arbregt

ltcomposer_de rdfresource=enregistrementgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=type_scalairegt

ltcomposer_de rdfresource=pointeurgt

ltcomposer_de rdfresource=caracteregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=reelgt

ltcomposer_degt

136

ltcomposer_de rdfresource=logiquegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=entiergt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=argumentgt

ltowlsameAs rdfresource=parametregt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetition_en_cascadegt

ltowlsameAs rdfresource=instruction_de_repetition_imbriquegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=ouvrir_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=matricegt

ltowlsameAs rdfresource=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=vecteurgt

ltconcept rdfID=type_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=mode_d_ouverturegt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=fermer_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=creer_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

hellip

ltrdfRDFgt

lt-- Created with Protege (with OWL Plugin 331 Build 430)

httpprotegestanfordedu --gt

Code OWL de lrsquoOntologie de cours video

en tecircte

ltxml version=10gt

ltDOCTYPE rdfRDF [

ltENTITY owl httpwwww3org200207owl gt

ltENTITY xsd httpwwww3org2001XMLSchema gt

ltENTITY rdfs httpwwww3org200001rdf-schema gt

ltENTITY rdf httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns gt

ltENTITY protege httpprotegestanfordedupluginsowlprotege gt

ltENTITY p1 httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl gt

]gt

ltrdfRDF xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277284608owl

xmlbase=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277284608owl

xmlnsp1=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

xmlnsxsd=httpwwww3org2001XMLSchema

xmlnsprotege=httpprotegestanfordedupluginsowlprotege

xmlnsrdfs=httpwwww3org200001rdf-schema

xmlnsrdf=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsowl=httpwwww3org200207owlgt

ltowlOntology rdfabout=gt

Importer lrsquoontologie de domaine drsquoenseignement

ltowlimports rdfresource=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owlgt

ltowlOntologygt

137

Deacuteclaration des classes

un cours videacuteo concerne un domaine drsquoenseignement

ltowlClass rdfID=cours_videogt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_presente_dansgt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

leccedilon_video est equivalent au chapitre dans un cours

ltowlClass rdfID=lesson_videogt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_diviseegt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=

httpwwww3org2001XMLSchemaintgt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

diapositif = slide

ltowlClass rdfID=diapositifgt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=contientgt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

OP Objet Peacutedagogique

ltowlClass rdfID=OPgt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=concernegt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

138

Deacuteclaration des relations

ltowlObjectProperty rdfID=est_presente_dansgt

ltrdfsdomain rdfresource=cours_videogt

ltrdfsrange rdfresource=lesson_videogt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_diviseegt

ltrdfsdomain rdfresource=lesson_videogt

ltrdfsrange rdfresource=diapositifgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=contientgt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=OPgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=concernegt

ltrdfsdomain rdfresource=OPgt

ltrdfsrange rdfresource= ampp1conceptgt

ltowlObjectPropertygt

Deacuteclaration des attributs

ltowlDatatypeProperty rdfID=Debutgt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdtimegt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=Dureegt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdtimegt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=languegt

ltrdfsdomain rdfresource=cours_videogt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdstringgt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=Titre_diapositifgt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdstringgt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=URLgt

ltrdfsrange rdfresource=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

ltrdfsdomain rdfresource=lesson_videogt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=professeur_videogt

ltrdfsdomain rdfresource=cours_videogt

ltrdfsrange rdfresource=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

ltowlDatatypePropertygt

les instances

ltcours_video rdfID=structure_de_donneegt

ltest_presente_dansgt

ltlesson_video rdfID=fonctiongt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_2gt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_3gt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_7gt

ltlesson_videogt

ltest_presente_dansgt

ltest_presente_dans rdfresource=tableaugt

ltlangue rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgtfrancais

ltlanguegt

ltprofesseur_video rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

139

Abdellatif El Fakerltprofesseur_videogt

ltcours_videogt

ltdiapositif rdfID=diapositif_2gt

ltDuree rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000322 ltDureegt

ltDebut rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000201 ltDebutgt

ltTitre_diapositif rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

introduction au function ltTitre_diapositifgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=Definition_1gt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

decalration dune fonction en Cltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_2gt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring

gtnom de la fonction est une adresseltrdfscommentgt

ltconcerne rdfresource=ampp1adressegt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_1gt

ltconcerne rdfresource=ampp1valeur_retourneegt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

differents type de valeurs retourneeltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

ltdiapositif rdfID=diapositif_3gt

ltDebut rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000527ltDebutgt

ltDuree rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000343ltDureegt

ltTitre_diapositif rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

defintion dun prototype ltTitre_diapositifgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_2gt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring gt

pourquoi un prototypeltrdfscommentgt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_formellegt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_effectifgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_3gt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_effectifgt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_formellegt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

definition dun prototype dune fonctionltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

ltdiapositif rdfID=diapositif_7gt

ltDebut rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematime gt002114ltDebutgt

ltDuree rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematime gt000204ltDureegt

ltTitre_diapositif rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

passage de paramete par valeur ltTitre_diapositifgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_3gt

ltconcerne rdfresource=ampp1passage_parametre_par_valeurgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

140

ltlesson_video rdfID=tableaugt

ltrdfRDFgt

La deacutefinition de la regravegle 1 avec SWRL

ltswrlImp rdfID=Rule-1gt

ltswrlbodygt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=contientgt

ltswrlargument2gt

ltswrlVariable rdfID=op2gt

ltswrlargument2gt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=d2gt

ltswrlargument1gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument2gt

ltswrlVariable rdfID=c2gt

ltswrlargument2gt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=concernegt

ltswrlargument1 rdfresource=op2gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltrdfrest rdfresource=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-nsnilgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=c1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlpropertyPredicate

rdfresource=httpwwwowlontologiescomOntology1277939276owlSameAsgt

ltswrlargument2 rdfresource=c2gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=concernegt

ltswrlargument2 rdfresource=c1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=op1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltrdffirstgt

141

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument2 rdfresource=op1gt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=contientgt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=d1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltswrlbodygt

ltswrlheadgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrest rdfresource=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-nsnilgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument1 rdfresource=d1gt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=Similairegt

ltswrlargument2 rdfresource=d2gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltswrlheadgt

ltswrlImpgt

lt-- Created with Protege (with OWL Plugin 348 Build 629)

httpprotegestanfordedu --gt

Page 2: Modèle de Thèse

Remerciements

Si la reacutedaction de cette thegravese fut un acte personnel il est avant tout le reacutesultat dun

travail collectif deacutechanges dideacutees de reacutealisations conjointes de partage au sens large

dont les acteurs furent nombreux et dont je me fais aujourdhui la repreacutesentante

Que tous ceux qui de pregraves ou de loin ont contribueacute par leurs conseils leurs

encouragements ou leur amitieacute agrave lrsquoaboutissement de ce travail trouvent ici lrsquoexpression de

ma profonde reconnaissance

Mes vifs remerciements accompagneacutes de toute ma gratitude vont tout drsquoabord agrave mon

promoteur Dr Djoudi pour mrsquoavoir proposeacute ce sujet et dirigeacute mon travail ainsi que pour

la marque de confiance qursquoil mrsquoa manifesteacutee

Jrsquoeacuteprouve une immense gratitude envers Dr Haftari de lrsquouniversiteacute de Khenchela qui

sans son abneacutegation ce travail nrsquoaurait pas pu voir le jour

Je teacutemoigne eacutegalement toute ma reconnaissance au Dr Bilami Professeur agrave luniversiteacute

de Batna pour lrsquohonneur quil me fait de preacutesider ce jury

Je tiens agrave exprimer toute ma gratitude au Dr Zidani Maicirctre de Confeacuterences agrave

llsquoUniversiteacute de Batna pour avoir bien voulu juger ce travail et faire partie de mon jury

de thegravese

Je remercie sincegraverement le Dr Balla Professeur agrave llsquoeacutecole nationale des sciences

informatique drsquoAlger dlsquoavoir accepteacute de faire partie de mon jury de thegravese

Par ailleurs je teacutemoigne toute ma sympathie au Dr Lafifi Maicirctre de Confeacuterences agrave

llsquoUniversiteacute de Guelma dlsquoavoir lui aussi accepteacute de faire partie de mon jury de thegravese

Mes vifs remerciements vont particuliegraverement aux Dr Moumni M et Dr Bahloul A

pour leurs judicieux conseils et leurs remarques utiles qursquoils nrsquoont cesseacute de me prodiguer

pour lrsquoaide efficace qursquoils mrsquoont rendu leurs disponibiliteacutes et leurs avis eacuteclaireacutes qursquoils ont

montreacute durant la progression de ce travail

Je voudrais eacutegalement remercier en particulier mes theacutesards Mr Messaoudi et Mr

Hidar qui ont contribueacute agrave lrsquoimpleacutementation de quelques solutions proposeacutees dans cette

thegravese

Enfin mes remerciements vont eacutegalement agrave tous ceux qui ont contribueacute de pregraves ou de

loin agrave la reacutealisation de ce travail

Reacutesumeacute

Le contenu peacutedagogique multimeacutedia a susciteacute reacutecemment beaucoup drsquointeacuterecircts pour attirer

lattention sur lapprenant et augmenter sa compreacutehension par ce dernier De ce fait les

besoins de creacuteation de documents supportant ce type de contenu augmentent

consideacuterablement On peut consideacuterer comme exemple lrsquoenseignement de la phoneacutetique

drsquoune langue par des enseignants qui nrsquoont pas une bonne connaissance des outils

informatiques Lrsquoaccegraves rapide au contenu seacutemantique nrsquoest pas trivial bien que le e-

learning repose largement sur les documents multimeacutedia et en particulier sur les

documents videacuteo Ces derniers sont de plus en plus accessibles vue leur richesse et leur

expressiviteacute seacutemantique

Donc notre premiegravere contribution est de proposer aux enseignants drsquoanglais un systegraveme

auteur nommeacute SACoPh pour la production de cours multimeacutedia de phoneacutetique

supportant une approche de double codage du contenu peacutedagogique Ce cours est baseacute

sur un modegravele de document qui srsquoadapte agrave lrsquoenseignement des aspects de la phoneacutetique

Sa speacutecification exploite les fonctionnaliteacutes de la version 30 du standard SMIL

(Synchronized Multimedia Integration Language) afin drsquoecirctre publieacute sur le web

Notre deuxiegraveme contribution est de reacutealiser un systegraveme de recherche seacutemantique pour

segments videacuteo peacutedagogiques Nous eacutelaborons une modeacutelisation des connaissances

peacutedagogique drsquoun cours videacuteo en utilisant les ontologies du web Cette modeacutelisation est

inteacutegreacutee dans le processus drsquoindexation et de recherche par la seacutemantique Nos reacutesultats

expeacuterimentaux montrent que lapproche proposeacutee est prometteuse

Mots-cleacutes contenu peacutedagogique multimeacutedia systegraveme auteur cours meacutediatiseacute

enseignement de la phoneacutetique SMIL30 indexation seacutemantique cours videacuteo ontologie

OWL

Abstract

The multimedia educational content has recently attracted much interest to draw attention

to the learner and to increase its understanding by the latter Therefore the need for

creating documents that support this type of content increases significantly It may be

considered as an example the teaching of phonetics of a language by teachers who do not

have good computer skills Fast access to the semantic content is not trivial although the e-

learning relies heavily on multimedia documents and in particular on the videos The

latter are increasingly accessible for their wealth and semantic expressiveness

So our first goal is to provide teachers of English an authoring system named SACoPh for

the production of multimedia course of phonetics supporting an approach called dual

coding This course is based on a document template that fits the educational aspects of

phonetics Its specification leverages the functionality of version 30 of the standard SMIL

(Synchronized Multimedia Integration Language) in order to be published on the web

Our second objective is to achieve a semantic search system for video teaching segments

We develop a modeling of pedagogical knowledge of a video course using web ontologies

This model is integrated in the process of indexing and retrieval by semantics Our

experimental results show that the proposed approach is promising

Keywords

Multimedia educational content authoring system mediatized course teaching phonics

SMIL30 semantic indexing video course ontology OWL

SACoPh

03SMIL

SMIL30OWL

3

Je deacutedie ce modeste travail agrave mes tregraves chegraveres pegravere et megravere

Table des matiegraveres

TABLE DES MATIERES 4

LISTE DES FIGURES 7

LISTE DES TABLES 10

INTRODUCTION GENERALE 11

INTRODUCTION 11

MOTIVATIONS 13

CONTRIBUTIONS 17

ORGANISATION DE LA THESE 18

CHAPITRE 1 LE MULTIMEDIA EN E-LEARNING 20

11 INTRODUCTION 20

12 E-LEARNING 20

13 LE MULTIMEDIA 22

131 Contenu Peacutedagogique Multimeacutedia ndashCPM- 23

132 Effets du multimeacutedia dans lrsquoapprentissage 25

14 PROCESSUS DrsquoELABORATION DU MULTIMEDIA PEDAGOGIQUE 27

141 Analyse 27

142 Conception 27

143 Deacuteveloppement 30

144 Test 30

145 Diffusion 30

15 MODELISATION DrsquoUN DOCUMENT MULTIMEDIA 30

151 Dimension logique 31

152 Dimension spatiale 31

153 Dimension temporelle 32

154 Dimension hypermeacutedia temporel 33

16 LANGAGES DE SPECIFICATION 35

161 Le standard SMIL 36

5

17 CONCLUSION 36

CHAPITRE 2 APPROCHES DE CONSTRUCTION ET DINDEXATION DE DOCUMENTS

MULTIMEDIAS 38

21 INTRODUCTION 38

22 APPROCHES DE CONSTRUCTION 38

221 Systegraveme auteur (deacutefinition critegraveres et fonctionnaliteacutes) 38

222 Difficulteacutes et contraintes dans lrsquoeacutedition de documents temporiseacutes 42

223 Approches drsquoeacutelaboration des systegravemes auteur 43

224 Enseignement de la phoneacutetique 45

225 Systegravemes existant pour lrsquoenseignement de la phoneacutetique 47

226 Discussion 51

23 APPROCHES DrsquoINDEXATION 51

231 Indexation classique 52

232 Vers lrsquoindexation seacutemantique du contenu multimeacutedia 55

233 Indexation agrave base drsquoontologies 62

2331 Les ontologies OWL 62

2332 Utiliser lrsquoontologie dans les SRI 66

234 Travaux existants 67

235 Discussion 73

24 CONCLUSION 75

CHAPITRE 3 SACOPH UN SYSTEME AUTEUR POUR LENSEIGNEMENT MEDIATIQUE DE LA

PHONETIQUE 76

31 OBJECTIFS 76

32 MODELISATION DE COURS DE PHONETIQUE 76

321 Dimension structurelle 76

322 Dimension spatiale 77

323 Dimension temporelle 77

324 Dimension hypermeacutedia temporelle 78

33 MODELISATION UML DU SYSTEME SACOPH 78

331 Cas drsquoutilisation du systegraveme SACoPh 79

332 Architecture du systegraveme SACoPh 79

333 Aspect statique du systegraveme diagramme de classes 84

334 Aspect dynamique diagrammes de seacutequence 84

6

335 Interface de SACoPh 86

336 Mise en œuvre 86

34 CONCLUSION 89

CHAPITRE 4 INTEGRATION DES ONTOLOGIES DANS LA CONSTRUCTION ET

LINDEXATION DE CONTENU PEDAGOGIQUE MULTIMEDIA 90

41 INTRODUCTION 90

42 CONSTRUCTION DES ONTOLOGIES 91

421 Ontologie de domaine drsquoenseignement 91

422 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo 93

43 PROCESSUS DrsquoANNOTATION 94

44 INDEXATION CONCEPTUELLE 97

441 Structure de la table drsquoindex 97

442 Pondeacuteration des concepts dans les segments temporels 98

45 RECHERCHE CONCEPTUELLE 99

46 RAISONNEMENT 100

47 PROTOTYPE ET EXPERIMENTATION 103

471 Impleacutementation 103

472 Expeacuterimentation et eacutevaluation 104

48 CONCLUSION 109

CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES 110

BILAN DES TRAVAUX ET APPORTS DE LA THESE 110

PERSPECTIVES 111

BIBLIOGRAPHIE 113

LISTE DES PUBLICATIONS PERSONNELLES 120

PUBLICATIONS DANS DES REVUES INTERNATIONALES 120

COMMUNICATIONS DANS DES CONFERENCES INTERNATIONALES 120

COMMUNICATIONS DANS DES CONGRES NATIONAUX (AVEC COMITE DE LECTURE) 121

ANNEXES 122

ANNEXE 1 PARTIE DU CODE SOURCE DU SYSTEME SACOPH 122

ANNEXE 2 PARTIE DU CODE SOURCE DU SYSTEME IRSECOV 123

ANNEXE 3 CODE SMIL DrsquoUNE LECcedilON GENERE PAR SACOPH 124

ANNEXE 4 CODE OWL DES ONTOLOGIES ELABOREES 132

7

Liste des figures

FIGURE 1 LrsquoELEARNING (MIELNIKOFF 2005) 21

FIGURE 2 CYCLE DE PROCESSUS E-LEARNING 22

FIGURE 3 PROCESSUS DE CREATION DE DOCUMENT MULTIMEDIA 27

FIGURE 4 RELATIONS SPATIALES ENTRE OBJETS MEDIA OI 31

FIGURE 5 SCENARIO TEMPOREL DrsquoUNE PRESENTATION 32

FIGURE 6 EXEMPLE DE LIENS TEMPOREL 34

FIGURE 7 AFFICHAGE DE LA COURBE MELODIQUE AVEC SURLIGNAGE EN ROUGE DES

SEGMENTS CORRESPONDANT AUX SYLLABES ACCENTUEES DE LEXEMPLE laquo I

WONDER IF YOU COULD HELP ME raquo 47

FIGURE 8 LE SYSTEME AUTEUR SOUNDS RIGHT LES FLECHES EXTENSIBLES SONT

TRAINEES EN PLACE A PARTIR DE LA COLONNE A GAUCHE ET ENSUITE

MODIFIEES POUR OBTENIR UNE TAILLE APPROPRIEE 48

FIGURE 9 INTERFACE GENEREE PAR SWANS 49

FIGURE 10 VUE GLOBALE DE LIMSEE3 AVEC LA PREMIERE ANNOTATION 50

FIGURE 11 INTERFACE DE LrsquoEDITEUR ECOMAS EN MODE EDITION ET EN MODE

PRESENTATION 50

FIGURE 12 ARCHITECTURE GENERALE DrsquoUN SRI 52

FIGURE 13 REPRESENTATION VECTORIELLE DE DEUX DOCUMENTS (D1 ET D2) ET DrsquoUNE

REQUETE (Q) DANS UN ESPACE COMPOSE DE TROIS TERMES (T1 T2 ET T3)54

FIGURE 14 LES QUATRE MODES DE RATTACHEMENT DES METADONNEES AU

DOCUMENT 58

FIGURE 15 QUELQUES ELEMENTS DE LrsquoONTOLOGIE DU DOMAINE DE FORMATION (A

GAUCHE) ET UN EXTRAIT DE LA SOUS-ONTOLOGIE DU LA FORMATION

STATISTIQUE (A DROITE) 68

FIGURE 16 ONTOLOGIE DE LrsquoAUDIOVISUEL NOUVELLE HIERARCHIE DES TYPES DE

SEGMENTS EN MPEG-7 69

FIGURE 17 EXEMPLE DE DESCRIPTION DrsquoUN SEGMENT VIDEO (ISAAC 2004) 70

8

FIGURE 18 PROCESSUS DE SEGMENTATION DES PRESENTATIONS VIDEO (DONG 2010)

71

FIGURE 19 LA TAXONOMIE DE LrsquoONTOLOGIE MULTIMEDIA (DONG 2010) 72

FIGURE 20 INTEGRATION DES ONTOLOGIES DE DOMAINE DANS CELLE DU

MULTIMEDIA (DONG 2010) 73

FIGURE 21 DIMENSION STRUCTURELLE DE LA LECcedilON 77

FIGURE 22 DIMENSION SPATIALE DE LA LECcedilON 77

FIGURE 23 DIMENSION TEMPOREL DE LA LECcedilON 77

FIGURE 24 SCHEMA MONTRE LE DEROULEMENT DU SCENARIO AVANT ET APRES

LrsquoACTIVATION DrsquoUN LIEN TEMPOREL 78

FIGURE 25 CAS DrsquoUTILISATION DE LrsquoENSEIGNANT 79

FIGURE 26 ARCHITECTURE GENERALE DE SACOPH 80

FIGURE 27 PRESENTATION DU COURS GENERE EN SMIL 30 AVEC LE LECTEUR

AMBULANT 83

FIGURE 28 DIAGRAMME DE CLASSES 84

FIGURE 29 DIAGRAMME DE SEQUENCE DU CAS lsquoOUVRIR LECcedilONrsquo 85

FIGURE 30 DIAGRAMME DE SEQUENCE DU CAS lsquoGENERER SMILrsquo 85

FIGURE 31 INTERFACE DE SACOPH 88

FIGURE 32 CAS DrsquoENREGISTREMENT DE LA PRONONCIATION DE LrsquoEXEMPLE 5 88

FIGURE 33 PARAMETRES DE CONFIGURATION PERIPHERIQUE AUDIO LECTEUR DE

SMIL ET FONT DE TEXTE GLOBALE 89

FIGURE 34 ONTOLOGIE DE DOMAINE DrsquoENSEIGNEMENT 92

FIGURE 35 ONTOLOGIE PEDAGOGIQUE DE COURS VIDEO 94

FIGURE 36 INTERFACE PRINCIPALE DE LrsquoOUTIL ONTOCOV 96

FIGURE 37 DES ASSERTIONS EXPLICITES COMPLETEES PAR DES CONNAISSANCES

INFEREES 100

FIGURE 38 ARCHITECTURE GENERALE DU SYSTEME IRSECOV 102

FIGURE 39 STRUCTURE INTERNE DU SYSTEME IRSECOV (DIAGRAMME DE CLASSES)102

FIGURE 40 INTERFACE DU SYSTEME IRSECOV 103

FIGURE 41 VERIFCATION DE LrsquoONTOLOGIE lsquoDOMAINE DrsquoENSEIGNEMENTrsquo 106

FIGURE 42 GRAPHE DE LrsquoONTOLOGIE TOTALE AVEC LE PLUGIN JAMBALYA 106

9

FIGURE 43 EDITION DES REGLES SWRL 107

FIGURE 44 REQUETE EN SPARQL ET SON RESULTAT 107

FIGURE 45 RESULTATS INFFERES PAR LE MOTEUR DrsquoINFERENCE JESS 108

FIGURE 46 DOMAINES FONCTIONNELS DE SMIL 20 126

10

Liste des tables

TABLE 1 ALLOCATION DES MEDIA 29

TABLE 2 CLASSIFICATION DES SYSTEMES AUTEURS FONDATEURS 39

TABLE 3 STRUCTURE DE LA TABLE DrsquoINDEX 97

TABLE 4 LISTE DES CONCEPTS AVEC LES SEGMENTS ASSOCIES 104

11

Introduction geacuteneacuterale

Introduction

Depuis quelques anneacutees les capaciteacutes multimeacutedias des ordinateurs ont permis de faire

drsquoeacutenormes progregraves tant au niveau mateacuteriel (carte son videacuteo etc) qursquoau niveau logiciel

(diffeacuterents algorithmes de codage de compression etc) De plus les ordinateurs

peuvent ecirctre facilement interconnecteacutes gracircce agrave lrsquoeacutevolution du reacuteseau mondial Internet

Cela donne lieu de produire des logiciels eacuteducatifs plus deacutemonstratifs plus vivants et

pouvant ecirctre utiliseacutes agrave distance

Il y a eu un accroissement consideacuterable des besoins de mateacuteriel didactique multimeacutedia

dans le-Learning car le contenu de ce type de mateacuteriel a susciteacute reacutecemment beaucoup

drsquointeacuterecircts pour attirer lattention de lapprenant et aussi pour augmenter sa

compreacutehension Drsquoimportants reacutesultats venants de recherches en psychologie prouvent

que lrsquoenseignement par les multimeacutedia surmonte eacutenormeacutement les obstacles actuels de

lapprentissage en reacuteduisant les coucircts en termes de temps de production et de diffusion

du contenu eacuteducatif Une eacutetude meneacutee dans ce domaine a enregistreacute un gain de 71 en

terme de temps dapprentissage avec le multimeacutedia par rapport agrave lenseignement en

classe ceci encourage le deacuteveloppement de la suite multimeacutedia agrave base de logiciels

eacuteducatifs La raison derriegravere ces statistiques cest que drsquoun cocircteacute lrsquoenseignement baseacute sur

le multimeacutedia force le concepteur du didacticiel agrave mieux organiser le mateacuteriel

dapprentissage (contenu peacutedagogique multimeacutedia) par rapport au discours prononceacute

dans une classe traditionnelle Drsquoun autre cocircteacute il permet aux apprenants de maicirctriser le

rythme dapprentissage et dinteragir avec le contenu peacutedagogique multimeacutedia

La performance dapprentissage une meilleure productiviteacute la taille croissante et la

diversiteacute de la communauteacute eacuteducative on line sont eacutegalement lieacutes au multimeacutedia

redondant par rapport aux caracteacuteristiques du mono-meacutedia du mateacuteriel dapprentissage

informatiseacute Les meacutedias doubles ou multiples dont le contenu est eacutetroitement lieacute et qui

12

sont combineacutes dans un canal dapprentissage ont le potentiel de fournir un

apprentissage efficace lorsque les meacutedias srsquoeacutetayent clairement entre eux et sont

preacutesenteacutes aux apprenants ayant de faibles connaissances preacutealables dans le domaine en

apprentissage (Najjar 1996)

Prenons lrsquoexemple drsquoun document peacutedagogique dont le contenu est une suite de

diapositives Ces derniegraveres portent geacuteneacuteralement sur des concepts ou des ideacutees tregraves

courtes en termes drsquoexpression (pas de deacutetails) Dans ce cas lrsquoapprenant a besoin de

plus drsquoexplications pour mieux comprendre La synchronisation de la voix de

lrsquoenseignant enregistreacutee sous format numeacuterique audio avec chaque diapositive rend

plus claire la compreacutehension de ce contenu peacutedagogique

Un autre exemple (Atif 2003) drsquoun mateacuteriel peacutedagogique sous forme drsquoun document

multimeacutedia temporiseacute qui integravegre en synchronisant simultaneacutement un script de la videacuteo

(montrant le visage parlant de lenseignant ou de tout autre mateacuteriel videacuteo lieacute agrave lobjet

du cours) avec une transcription textuelle Ceci est fait pour aider les apprenants qui

ont une deacuteficience auditive ou des difficulteacutes agrave comprendre lrsquoaccent de lrsquoenseignant agrave

lire le discours de ce dernier

Les documents multimeacutedia dont on parle dans ce cas sont abordeacutes non seulement sous

lrsquoangle de leur structure logique spatiale et navigationnelle mais aussi temporelle La

structure temporelle deacutecrit lrsquoenchaicircnement des eacuteleacutements meacutedias dans le temps Prenons

le premier exemple cette structure permet de preacutesenter chaque diapositive

simultaneacutement avec son explication auditive et les diapositives (de type image) se

succegravedent dans le temps seacutequentiellement Ce type de support construisent un contenu

peacutedagogique multimeacutedia sous forme une seacutequences videacuteos

Le traitement de la dimension temporelle dans les documents ainsi que leurs eacuteleacutements

de base qui ont eux-mecircmes une telle dimension (audio videacuteo) constitue lrsquoobjet de cette

thegravese Lrsquointroduction de cette nouvelle dimension geacutenegravere neacutecessairement des besoins en

termes de langage drsquoexpression Des standards ont eacuteteacute deacuteveloppeacutes reacutepondant agrave ce

besoin parmi eux citons le format SMIL Le consortium W3C a eacutetudieacute ce nouveau

format qui est lrsquoacronyme de laquo Synchronized Multimedia Integration Language raquo tout

en permettant un eacutechange et une eacutevolution interopeacuterable du Web La plus grande partie

de documents ayant ce format sont destineacutes agrave lrsquoe-learning

13

Le deacuteveloppement drsquoun contenu peacutedagogique multimeacutedia sous forme drsquoune seacutequence

videacuteo est une eacutetape importante du processus de conception de lenseignement

Construire un mateacuteriel ou une ressource peacutedagogique multimeacutedia temporiseacutee avec ces

nouvelles technologies et qui soient de qualiteacute ne se reacutesume pas en la mise en ligne drsquoun

polycopieacute en y ajoutant quelques animations Cela neacutecessite un sceacutenario tregraves charpenteacute

et une preacutesentation structureacutee Une fois que linformation est accessible sur Internet on

nobtient pas neacutecessairement un systegraveme dapprentissage si on nrsquoa pas reacutefleacutechit agrave la

maniegravere dont les gens vont prendre linformation et ce quils vont en faire Il est

important de repreacutesenter clairement les informations et les connaissances sur le plan

structurel et temporel et de se demander quelle strateacutegie ou quel moyen de diffusion

doit-on utiliser

Limportance de la qualiteacute des interactions dans une seacutequence videacuteo peacutedagogique

impose des sceacutenarios de communication riches et actifs pour lapprenant Cette exigence

de qualiteacute impose parfois aux enseignants une complegravete refonte de leurs cours et de

leur maniegravere de les concevoir dougrave linteacuterecirct de proposer aux enseignants des systegravemes

auteurs qui soient adapteacutes agrave leurs besoins et qui leurs permettront dimpreacutegner leur

peacutedagogie dans des contenus multimeacutedias interactifs et standards reacutepondants ainsi aux

besoins des apprenants en termes drsquoassimilation de compreacutehension et de

meacutemorisation Crsquoest dans ce contexte que se situe la premiegravere partie de notre travail

La gestion des seacutequences videacuteo peacutedagogiques suppose la structuration et la mise en

place drsquoune banque de donneacutees Lrsquoaccegraves automatique et rapide aux segments temporels

pertinents de cette banque est une tacircche fondamentale mais complexe qui passe

neacutecessairement par une eacutetape drsquoindexation des seacutequences videacuteo Ceci repreacutesente la

deuxiegraveme partie de notre travail

Motivations

1- Le premier problegraveme auquel nous nous inteacuteressons correspond agrave la meacutediatisation de

cours (et en particulier) de la phoneacutetique drsquoune langue (et plus preacuteciseacutement lrsquoanglais) en

ligne Les langues anglaise et franccedilaise partagent un important lexique et beaucoup de

formes orthographiques drsquoun mecircme mot sont proches dans les deux langues Pourtant

les systegravemes accentuels mis en place par les deux langues pour ces mots les rendent

14

opaques agrave lrsquooral pour les apprenants On observe que certaines syllabes sont plus

aiseacutement audibles que drsquoautres On parle dans ces cas-lagrave de syllabes accentueacutees

Lrsquoapprenant francophone se trouve ainsi confronteacute agrave deux difficulteacutes percevoir lors de

la phase drsquoeacutecoute les syllabes accentueacutees et les syllabes non accentueacutees et reproduire

lors de la phase de production un contraste suffisant entre les deux types de syllabes

Les eacutetudiants franccedilais lors de la reacutealisation drsquoexposeacutes oraux peuvent malgreacute une

langue assez correcte sur le plan lexical et syntaxique faire preuves de seacuterieuses lacunes

tant au niveau phoneacutetique que dans celui prosodique Lrsquoabsence de la discrimination

voyellesdiphtongue et le deacuteplacement de lrsquoaccent tonique rendent certains mots

meacuteconnaissables

Des eacutetudes empiriques controcircleacutees confirment ce que les enseignants observent de faccedilon

quotidienne Ces eacutetudes montrent que des canadiens anglophones reconnaissaient

moins bien des mots isoleacutes prononceacutes par un canadien francophone que par un

canadien anglophone Les auteurs attribuent cette diffeacuterence agrave un deacutefaut

drsquoaccentuation Mais dans (Stenton 2005) lrsquoauteur confirme que ce problegraveme nrsquoest pas

sensoriel mais se situe plutocirct au niveau de la meacutemoire de travail Il srsquoagit drsquoune

neacutegligence lors de lrsquoencodage de lrsquoinformation Les eacutetudiants franccedilais qui apprennent

lrsquoanglais neacutegligent de traiter lrsquoaccent tonique car il a peu de valeur dans leur langue

maternelle et par conseacutequent ils ne stockent pas cette information Lors de leurs

exposeacutes ils placeront donc lrsquoaccent tonique de faccedilon aleacuteatoire sur lrsquoune des syllabes du

mot anglais indiquant ainsi non pas une surditeacute ou un problegraveme de production mais

une neacutegligence au niveau de lrsquoencodage et une absence de stockage de la place de

lrsquoaccent tonique Ce qui a un effet neacutegatif sur la compreacutehension de leur discours par des

interlocuteurs anglophones

Beck et al ont constateacute que certains eacutetudiants apregraves 10 ans drsquoanglais en maitrise

langues eacutetrangegraveres appliqueacutees ne maitrisent pas encore la prononciation de mots qui

paraissent eacuteleacutementaires (comme who women chocolate village low allow sun son)

Les seacuteries telles que (therersquore arenrsquore werenrsquot were where) ou les mots

graphiquement proches tel que (tough trough though through thought) posent

drsquoeacutenormes problegravemes de meacutemorisation agrave lrsquooral (Beck 2005 )

15

(Beck 2005) a fait lrsquohypothegravese que le processus attentionnel joue un rocircle fondamental

dans ce cas Les solutions visuelles informatiques semblent constituer une bonne

solution Le repeacuterage visuel aide agrave la discrimination des parties du discours ougrave des

problegravemes de perception et de compreacutehension se posent Le son prend alors une forme

visuelle observable dans le temps agrave lrsquoinverse de sa mateacuterialiteacute premiegravere constitueacutee par

drsquoeacutepheacutemegravere vibration de lrsquoair La prononciation sera plus facile si lrsquoeacutetudiant lit et entend

simultaneacutement le mot lsquodevelopmentrsquo ougrave la syllabe accentueacutee est mise en exergue

visuellement (lui associer un style un font et une couleur qui soient diffeacuterents du reste

du texte) Traiter un tel mot consiste en un encodage auditif de lrsquoinformation

linguistique et un encodage visuel des deux informations linguistique et

paralinguistique drsquoougrave la neacutecessiteacute drsquooutil de creacuteation de documents supportant une tel

preacutesentation

2- Le deuxiegraveme problegraveme agrave surmonter concerne lrsquoaccegraves rapide et automatique aux

segments temporels pertinents drsquoune banque de seacutequences videacuteo multimeacutedia

peacutedagogiques Le e-Learning repose largement sur les documents multimeacutedia et en

particulier sur les documents videacuteo Beaucoup drsquoinstituts drsquoeacutecoles et drsquoassociations

diffusent sur le web des enregistrements videacuteo sur des exposeacutes scientifiques lors des

confeacuterences seacuteminaires ou soutenances de thegraveses ou drsquohabilitation (exemple INRIA

ENS Aristote) Des universiteacutes (ou campus virtuels) diffusent sur le Net des cours

magistraux dispenseacutes dans leurs locaux sous forme audio ou videacuteo et on cite comme

exemple les universiteacutes MIT1 Berkeley2 Strasbourg3 MedNet4 Lausanne5 Des

exposeacutes magistraux universitaires sont regroupeacutes sur des portails theacutematiques comme

le WebTV peacutedagogique de Lyon3 ou SciVee (fondeacute par PE Bourne de UC San Diego et

LM Chalupa de UC Davis et qui est un des nombreux exemples de sites pour videacuteos

1 MIT httpocwmiteducoursesaudio-video-courses

2 Berkeley httpwebcastberkeleyedu

3 Strasbourg httpaudiovideocoursu-strasbgfravchome

4 MedNet httpwwwconsorzionettunoitmednetueskinsmednetuhomeindex_1024_frasp

5 Lausanne httpitunesunilch

16

scientifiques) Ces videacuteos sont enregistreacutees sous diffeacuterents formats agrave savoir videacuteo

streameacute (ou podcast) ou documents multimeacutedia structureacutes (ougrave la videacuteo et la voix du

preacutesentateur sont synchroniseacutees avec des diapositives) pour une diffusion en direct ou

en diffeacutereacute

Alors que ces documents videacuteo sont de plus en plus accessibles vue leur richesse et leur

expressiviteacute seacutemantique et que leur nombre est de plus en plus croissant leur

traitement pose toujours problegraveme En particulier la recherche des seacutequences videacuteo

pertinentes en suivant des critegraveres lieacutes au contenu seacutemantique nrsquoest pas triviale Ceci

peut nuire agrave lrsquoapprenant pendant sa reacutevision ou au chercheur (ou enseignant) qui veut

reacuteutiliser une partie drsquoune videacuteo pour son propre compte Il est souvent plus pratique

pour un utilisateur (apprenant ou enseignant) drsquoutiliser une information seacutemantique

dans sa requecircte (concepts scientifiques) pour obtenir les reacuteponses les plus pertinentes

Par conseacutequent un processus drsquoindexation et de recherche par la seacutemantique de ce type

de videacuteo doit ecirctre mis en place

Avant drsquoatteindre ce stade on doit noter qursquoil est pratiquement impossible drsquoatteindre

le niveau seacutemantique en partant drsquoune analyse bas niveau du contenu videacuteo Les

interpreacutetations du contenu drsquoun document videacuteo qui sont seacutemantiquement plus riche

rend la tacircche de lrsquoindexeur plus compliqueacutee que lorsqursquoil srsquoagit drsquoune simple indexation

par mots cleacutes Ceci est ducirc au fait qursquoil doit choisir les meilleurs index pour deacutecrire un

contenu tregraves riche en informations On rencontre la mecircme difficulteacute lors du processus

de recherche Donc il faut drsquoabord mettre en place des modegraveles capables de deacutecrire et de

modeacuteliser le contenu seacutemantique de ces videacuteos afin de faciliter lrsquoaccegraves la reacuteutilisation et

la navigation par la seacutemantique

Dans cette optique le traitement du contenu videacuteo agrave lrsquoaide de techniques agrave base de

connaissances constitue une piste inteacuteressante Dans la perspective du web seacutemantique

qui est en voie de devenir une assise pour les environnements de formation agrave distance

les ontologies mieux que toute autre meacutethode de repreacutesentation des connaissances

offrent de faccedilon speacutecifique une seacutemantique riche (Psycheacute 2003) Dans une plateforme

drsquoenseignement la preacutecision drsquoune recherche drsquoun contenu peacutedagogique peut ecirctre

ameacutelioreacutee si elle repose sur le vocabulaire conceptuel deacutefinit dans une ontologie et ceci

17

tout en eacutevitant les ambiguiumlteacutes au niveau terminologique et en autorisant des infeacuterences

qui diminuent le bruit et augmentent la pertinence

Contributions

Les objectifs de nos travaux sont de reacutepondre aux diffeacuterents eacuteleacutements de probleacutematique

deacutegageacutes plus haut Nous proposons dans ce travail un modegravele drsquoun contenu

peacutedagogique multimeacutedia et deux systegravemes qui gegraverent la creacuteation des documents de ce

modegravele et leurs indexations agrave base drsquoontologie tout en reacutepondant aux besoins identifieacutes

des deux acteurs principaux agrave savoir enseignant et apprenant De faccedilon plus deacutetailleacute

on doit

- Ameacuteliorer la perception et la meacutemorisation des concepts de phoneacutetique (tel que

lrsquoaccent tonique) en utilisant lrsquoapproche de double codage (visuel et auditif) Pour

ce faire on doit concevoir un modegravele de document multimeacutedia temporiseacute qui

concreacutetise cette approche

- Proposer aux enseignants de langue un systegraveme auteur permettant la preacuteparation

des cours multimeacutedia publiables sur le web (standard SMIL30) selon le modegravele

preacuteciteacute qui srsquoadapte agrave lrsquoenseignement des concepts de la phoneacutetique Ce systegraveme

doit avoir une souplesse drsquoeacutedition via une interface qui soit la plus conviviale

possible pour que lrsquoon srsquoapproche le plus possible du principe de WYSIWIG (What

You See is What You Get)

- Concevoir des modegraveles ontologiques afin de former un vocabulaire conceptuel

partageable entre la communauteacute des enseignants et des apprenants

- Utiliser ce vocabulaire dans lrsquoannotation des seacutequences videacuteo de type cours

magistraux universitaires

- Deacutevelopper un systegraveme drsquoindexation et de recherche par le contenu seacutemantique

des segments videacuteo agrave base de leurs annotations ontologiques pour pallier au

manque observeacute de tels outils actuellement

18

Organisation de la thegravese

Afin drsquoaboutir aux objectifs fixeacutes la suite de ce document est organiseacutee de la faccedilon

suivante

- Le premier chapitre srsquointeacuteresse agrave la discussion autour des multimeacutedias afin de

deacutegager leurs caracteacuteristiques en tant que contenu peacutedagogique et leurs apports

beacuteneacutefiques en e-learning Ce chapitre preacutesente le processus drsquoeacutelaboration de ce

type de contenu en preacutecisant la position de la phase de meacutediatisation du contenu

dans ce processus Une eacutetude des diffeacuterentes dimensions drsquoun document

multimeacutedia est preacutesenteacutee tout en prenant en consideacuteration la structure temporelle

Les diffeacuterents langages permettant drsquoexprimer cette nouvelle structure sont

discuteacutes en mettant lrsquoaccent sur le standard SMIL qui repreacutesente le langage pivot

des documents multimeacutedia dans cette thegravese

- Le deuxiegraveme chapitre traite deux axes diffeacuterents agrave savoir les approches de

creacuteation de documents multimeacutedia peacutedagogique et les approches de leurs

indexations par la seacutemantique De ce fait le chapitre preacutesente dans sa premiegravere

partie les critegraveres et les fonctionnaliteacutes qui deacutependent des outils de creacuteation

appeleacutes aussi systegravemes auteurs Suit une eacutetude syntheacutetique et critique des

systegravemes auteurs existants qui aident agrave la creacuteation des preacutesentations multimeacutedia

ayant le format SMIL et surtout ceux deacutedieacutes agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique La

deuxiegraveme partie srsquointeacuteresse agrave lrsquoindexation par la seacutemantique de ce type de

documents Donc cette partie illustre les diffeacuterents composants drsquoun systegraveme de

recherche drsquoinformation et explique le principe drsquoune indexation seacutemantique et

comment elle est appliqueacutee aux documents multimeacutedia temporiseacutes (seacutequence

videacuteo) Ensuite elle montre une eacutetude analytique et critique de quelque systegravemes

de recherche par la seacutemantique qui utilisent les ontologies dans des corpus de

type videacuteo et en particulier ceux deacutedieacutes agrave lrsquoe-learning

- Le chapitre trois est reacuteserveacute agrave la preacutesentation de notre premiegravere contribution

Pour cela il illustre en premier lieu le modegravele de cours multimeacutedia temporiseacute qui

concreacutetise lrsquoapproche de double codage En deuxiegraveme lieu il preacutesente

lrsquoarchitecture de notre systegraveme auteur appeleacute SACoPh qui est le sigle de (Systegraveme

19

Auteur de Cours de Phoneacutetique) qui geacutenegravere des cours de phoneacutetique publiables

via le web selon le modegravele conccedilu tout en exploitant les nouvelles fonctionnaliteacutes

de la version 30 du standard SMIL Ce systegraveme est destineacute aux enseignants de

langue qui ont peu de connaissances des outils informatiques et crsquoest pour cela

que son interface est conccedilue de telle faccedilon qursquoelle soit la plus simple la plus

ergonomique et la plus conviviale possible

- Le dernier chapitre est consacreacute agrave notre deuxiegraveme contribution Au niveau

theacuteorique cette contribution consiste en premier agrave la proposition et la

construction de deux types drsquoontologies une pour la structuration peacutedagogique

drsquoun cours videacuteo et lrsquoautre pour la description du contenu seacutemantique de ses

diffeacuterents granules Ces deux ontologies seront utiliseacutees dans la phase

drsquoannotation conceptuelle Lrsquoannotation conceptuelle drsquoun corpus des cours videacuteo

baseacute sur ces deux ontologies est eacutelaboreacutee en utilisant le systegraveme OntoCov

(Ontologie des Cours Videacuteo) que nous avons deacuteveloppeacute agrave cette fin Ensuite notre

contribution consiste agrave lrsquoimpleacutementation du prototype IRSeCoV un systegraveme

drsquoIndexation et de Recherche Seacutemantique des Cours Videacuteo peacutedagogiques via les

annotations conceptuelles associeacutees au corpus en question Le preacutesent chapitre se

termine par une expeacuterimentation faite dans le but drsquoeacutevaluer notre approche

Nous clocircturons cette thegravese par une conclusion et quelques perspectives

20

Chapitre 1 Le Multimeacutedia en e-Learning

11 Introduction

Les progregraves techniques reacutecents dans le multimeacutedia ont rendu lrsquoInternet de plus en plus

interactif et dynamique Le secteur de lrsquoenseignement et de la formation ne pourrait

ignorer cette mondialisation de lrsquoinformation et il devra en profiter et assister

lrsquoapprentissage structureacute et traditionnel par des applications apportant une plus-value agrave

lrsquoapprenant et une meilleure qualiteacute agrave lrsquoenseignement

Par conseacutequent nous avons deacutedieacute lrsquoensemble de ce chapitre agrave la discussion autour des

multimeacutedias afin de deacutegager leurs caracteacuteristiques en tant que contenu peacutedagogique et

leurs apports beacuteneacutefiques en e-learning Nous preacutesentons par la suite le processus

drsquoeacutelaboration du mateacuteriel didactique ayant le caractegravere multimeacutedia en preacutecisant la

position de la phase de meacutediatisation des cours dans ce processus Nous eacutetudions les

diffeacuterentes dimensions drsquoun document multimeacutedia tout en prenant en consideacuteration la

structure ou dimension temporelle De mecircme nous exploitons les diffeacuterents langages

permettant drsquoexprimer cette nouvelle structure Enfin nous preacutesentons les principes du

standard SMIL qui repreacutesente le langage pivot des documents multimeacutedia agrave traiter dans

cette thegravese Dans la section qui suit nous deacutefinissons le concept du e-learning pour

mieux deacuteterminer sa relation avec le multimeacutedia

12 E-Learning

LrsquoE-learning est le terme utiliseacute par les anglo-saxons pour deacutesigner les formations agrave

distance accessibles via une connexion internet Michel (Mielnikoff 2005) a preacuteciseacute que

le principe du e-learning eacutetait de pouvoir acceacuteder agrave ses cours depuis un poste distant

(chez soi depuis son entreprise) Ainsi les lieux habituels de suivi drsquoune formation

(eacutetablissements classes bibliothegraveques) nrsquoexistent plus physiquement et ils sont

substitueacutes par le Systegraveme de Gestion des Cours ou LMS (Learning Management

21

System) Crsquoest le LMS qui fait le lien entre les apprenants les cursus les tuteurs les

ressources et les contenus preacutesents dans le systegraveme Lrsquoapprenant via cette plate-forme

se verra attribuer un certain nombre de modules de cours drsquoexercices drsquoeacutevaluations

qursquoil devra effectuer en tenant compte drsquoune planification eacutetablie Le tuteur (ou

formateur) se charge de geacuterer les apprenants qursquoil doit suivre Ainsi il pourra leurs

affecter des ressources agrave consulter des cours agrave eacutetudier ou des eacutevaluations afin de se

rendre compte de la bonne assimilation des contenus proposeacutes

La communication entre tous ces acteurs se fait via Internet Il y a quelques anneacutees

encore il eacutetait tregraves difficile de concilier des contenus de qualiteacute avec un confort

drsquoutilisation maximum En effet les contraintes lieacutees au bas deacutebit faisaient que les seuls

contenus reacuteellement exploitables eacutetaient constitueacutes de pages au format HTML ou de

documents textes

Le haut deacutebit accessible aujourdrsquohui agrave une tregraves large population et agrave un prix faible fait

que le principe du e-learning est ameneacute plus que jamais agrave se deacutevelopper de maniegravere

exponentielle Ainsi un point neacutegatif majeur que lrsquoon pouvait noter lieacute aux deacutebits nrsquoest

donc plus drsquoactualiteacute Aujourdrsquohui tous les formats de contenu peuvent ecirctre utiliseacutes

mecircme les plus lourds tels que les formats audio et videacuteo

Figure 1 Lrsquoe-learning (Mielnikoff 2005)

Aujourdhui de nombreux exemples de-learning utilisent lInternet pour fournir une

formation sur demande supportant un contenu interactif et riche en meacutedias

22

Le cycle du e-learning peut ecirctre deacutecrit agrave travers cinq phases capitales (figure 2) phase

de creacuteation phase drsquoorientation phase de formation phase de suivi et drsquoeacutevaluation et

phase de gestion

Figure 2 Cycle de processus e-learning

Dans la litteacuterature des eacutetudes comparatives eacutetablies sur plusieurs plates-formes (LMS)

en prenant pour guide le cycle du processus du e-learning (figure 2) megravenent agrave constater

qursquoaucune plate-forme ne couvre complegravetement ce cycle Chacune drsquoelles apporte les

fonctionnaliteacutes correspondantes aux besoins pour lesquels elle a eacuteteacute conccedilue Les deux

phases les mieux couvertes sont la phase drsquoapprentissage et la phase drsquoadministration

La phase creacuteation nrsquoest couverte que par les systegravemes qui offrent des outils auteurs Ceci

nous amegravene agrave nous inteacuteresser drsquoavantage agrave cette phase dont nous allons examiner les

outils offerts dans le chapitre suivant Puisque en premier lieu nous nous inteacuteressons

beaucoup plus agrave lrsquoeacutelaboration et agrave la creacuteation du contenu multimeacutedia nous devons

mettre en lumiegravere le concept multimeacutedia

13 Le Multimeacutedia

Le terme Multimeacutedia peut ecirctre deacutecrit comme une combinaison de textes dimages de

sons de commentaires danimations et de seacutequences videacuteo agrave linteacuterieur dune

application sur ordinateur

Document multimeacutedia cest donc un document comportant plusieurs meacutedias ougrave les

textes les images les animations le son et la videacuteo sont des exemples classiques

(Chisogne 1999) a mentionneacute qursquoil en existe drsquoautres plus exotiques comme les pages

23

web ou les applets Ce sont avec les interactions utilisateurs les briques de base qui

vont servir agrave eacutelaborer un veacuteritable document interactif un document multimeacutedia

Une deacutefinition plus rigoureuse donneacute par Layaiumlda (Layaiumlda 1997) preacutecise qursquoun

systegraveme ou une application est qualifieacutee de multimeacutedia sil (ou elle) supporte le

traitement inteacutegreacute de plusieurs meacutedias dont au moins un est de nature temporiseacutee

Une classification des diffeacuterents types de meacutedias selon leurs natures appeleacutes aussi

objets multimeacutedias a eacuteteacute fournie par Ceacutecile (Ceacutecile 1999) Elle propose de classer ces

objets en deux cateacutegories de par leur mode de preacutesentation dans le temps

Les objets discrets leur contenu est deacutelivreacute de faccedilon instantaneacutee comme le texte

et les images statiques

Les objets continus leur contenu est deacutelivreacute de faccedilon progressive comme les

videacuteos les sons ou les animations

Comme ils peuvent aussi ecirctre classifieacutes par leur mode de perception

Les objets visibles cest-agrave-dire que lon peut afficher texte image videacuteo ou

animation

Les objets audibles comme les sons

Pour chaque cateacutegorie dobjets diffeacuterents formats de codage existent (Ascii pour les

textes jpeg GIF mp3 Tiff png pour les images au wav ra rm pour les audio avi

mpeg rv rm pour les videacuteos etc)

Puisque on srsquointeacuteresse agrave lrsquointeacutegration du multimeacutedia dans le e-learning il est important

avant toute chose de deacutefinir ce qursquoest laquo un contenu peacutedagogique multimeacutedia interactif raquo

pour pouvoir cadrer au mieux notre travail et en particulier ce que les systegravemes que

nous allons deacutevelopper visent agrave produire

131 Contenu Peacutedagogique Multimeacutedia ndashCPM-

Afin de faire le point sur les divers sens que peut couvrir ce mot nous allons preacutesenter

une analyse faite par (Bousbia 2005) de chacun de ses composants agrave savoir contenu

peacutedagogie multimeacutedia et interactiviteacute afin drsquoen deacutegager les principales caracteacuteristiques

et drsquoen souligner leurs impacts

Contenu Le choix du mot contenu permet drsquoeacuteviter des confonds possibles entre

les diffeacuterents sens du mot laquo cours raquo Il srsquoagit ici de deacutevelopper un support

24

drsquoinformations des ideacutees de connaissances ou drsquoun savoir drsquoune maniegravere

structureacute selon un contexte deacutetermineacute et en rapport avec un domaine speacutecifique

Peacutedagogie Le contenu agrave produire sera destineacute agrave une formation ce qui le

diffeacuterencie drsquoun document drsquoinformation De ce fait il se reacutedige selon une

deacutemarche peacutedagogique preacutecise dans le but de faire acqueacuterir un savoir ou de le

faire construire Cela deacutepend de lrsquoobjectif peacutedagogique le domaine agrave enseigner

la population cibleacutee (niveau drsquoeacutetude et de difficulteacute) ainsi que des compeacutetences

de lrsquoenseignant Ce dernier doit donc organiser le contenu sous forme de

programmes et creacuteer une technique qui permet agrave lrsquoapprenant de parcourir le

contenu selon un certain ordre et agrave son rythme propre afin de srsquoapproprier ce

contenu Disons enfin que ce contenu peut prendre plusieurs formes un cours

une partie de cours (un chapitre un module) une eacutevaluation des travaux

dirigeacutes des travaux pratiques hellipetc Dans notre travail nous nous inteacuteressons agrave

lrsquoeacutetude de la peacutedagogie de deacuteveloppement drsquoun contenu ayant la forme cours

Multimeacutedia Un contenu peacutedagogique est clairement de type multimeacutedia

puisqursquoil est composeacute de diffeacuterents types de meacutedias (texte image etc) La

question qui nous concerne est comment arranger et agencer ces meacutedias en vue

drsquoun meilleur apprentissage Une image ou un scheacutema est parfois plus

significatif qursquoune description textuelle Il faut donc prendre des deacutecisions sur le

choix drsquoun meacutedia par rapport agrave un autre La structuration de ces meacutedias dans

une interface harmonieuse (conception et preacutesentation de lrsquointerface homme-

machine) sera une des objectifs de notre travail ainsi que sur la manipulation de

ces meacutedias pour lrsquoacquisition de connaissances en tenant compte des contraintes

et des moyens disponibles

Interactiviteacute Dans un contexte de formation agrave distance lrsquoapprenant construit

son propre apprentissage au fur et agrave mesure qursquoil avance dans son programme

Le contenu peacutedagogique doit donc geacuterer lrsquoapprentissage par une technique

drsquointeraction efficace permettant agrave lrsquoapprenant drsquointeragir avec le contenu et de

geacuterer ses actions et ses retours en entrainant des reacuteponses aux comportements

A ce stade Bousbia (Bousbia 2005) a reacutesumeacute qursquoun contenu peacutedagogique multimeacutedia

interactif joue le rocircle de savoir structureacute par lrsquoenseignant sous forme drsquoun ensemble

drsquouniteacutes de connaissances lieacutees entre elles mateacuterialiseacutees en meacutedias dans le but de

preacutesenter lrsquoinformation (connaissances deacuteclaratives) et de fournir un espace

drsquoexploration (activiteacutes peacutedagogiques) ou drsquoeacutechange (travail collaboratif)

Pour proposer des cours avec un CPM agrave distance de qualiteacute on ne saurait se satisfaire

de ldquobalancerrdquo aux eacutetudiants le cours brut de lrsquoenseignant sous forme drsquoun fichier doc ou

25

pdf En effet un tel cours destineacute agrave ecirctre transmis en preacutesentiel contient des contenus

qui sont censeacutes ecirctre expliciteacutes aux eacutetudiants en preacutesence Mais dans une formation agrave

distance le cours brut manquera de clarteacute Il faut donc recourir agrave une strateacutegie de

meacutediatisation des connaissances du cours en question Celle-ci implique une deacutemarche

rigoureuse et se fixe les objectifs suivants

respecter la philosophie de lrsquoenseignement et la deacutemarche drsquoapprentissage voulu

par lrsquoenseignant

faciliter lrsquoacquisition des connaissances agrave distance par lrsquoapprenant

exploiter les atouts drsquoune communication multimeacutedia

prendre en compte les conditions difficiles de lecture agrave lrsquoeacutecran et adapter la

typographie et la charte graphique

proposer un design web attirant adapteacute agrave la nature des contenus transmis et au

public tout en apportant une identiteacute propre

132 Effets du multimeacutedia dans lrsquoapprentissage

Du cocircteacute de lrsquoapprenant on fait rappel aux concepts cleacutes de la laquo theacuteorie cognitive

dapprentissage multimeacutedia raquo deacuteveloppeacutee par Richard Mayer (Mayer 2001) Ce dernier

fonde sa theacuteorie sur trois hypothegraveses premiegraverement les humains assimilent

linformation selon deux canaux lun visuel et lautre verbal deuxiegravemement chacun de

ces canaux contient une capaciteacute limiteacutee dassimilation et troisiegravemement un

apprentissage actif admet la construction dynamique dune seacuterie de processus cognitifs

Mayer essaye de deacuteterminer dans quelles situations les apprenants peuvent profiter des

mateacuteriels didactiques multimeacutedia pour ameacuteliorer leur assimilation et leur

compreacutehension Dans ce sens il propose sept principes pour la conception dune

preacutesentation multimeacutedia de mateacuteriels didactiques

multimeacutedia les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir dimages et de mots mis

ensembles que de mots tous seuls

rapprochement spatial les eacutetudiants apprennent mieux lorsque des mots et les

images correspondantes sont preacutesenteacutes le plus pregraves possible les uns des autres

rapprochement temporel les eacutetudiants apprennent mieux lorsque lrsquoaudio (qui

repreacutesente la voix) et le texte correspondant sont preacutesenteacutes de maniegravere

simultaneacutee plutocirct que de maniegravere successive

coheacuterence les eacutetudiants apprennent mieux lorsque des mots des images ou des

sons qui ne sont pas neacutecessaires agrave la preacutesentation sont exclus

26

modaliteacute les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir danimations et de narrations

auditives quagrave partir de texte agrave leacutecran

redondance les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir danimations et de

narrations auditives reacuteunies quagrave partir danimations de narrations auditives et

du texte agrave leacutecran (lajout du texte est perccedilu comme de la surcharge cognitive)

diffeacuterence individuelles le design affecte plus profondeacutement les apprenants qui

ont un bas niveau de connaissances que ceux qui ont un haut niveau et ceux qui

preacutefegraverent un environnement plus spatial que ceux qui preacutefegraverent un

environnement moins spatial

Bien que dans la pratique plusieurs de ces principes peuvent varier (et que bien

dautres peuvent sajouter) selon les contextes dapplication il est important de noter

quil apparaicirct vraiment qursquoil a mis une articulation entre les divers meacutedias et les

maniegraveres dont ils sont preacutesenteacutes Si lon accepte que cette articulation se creacutee

conformeacutement aux canaux de perception de lindividu il est neacutecessaire dapprofondir la

question des passages dun canal agrave lautre dans la penseacutee de lindividu ougrave ils

demeureront au niveau de la meacutemoire agrave long terme (connaissances)

Pour Mayer lorsquun eacutetudiant lit une image le canal reste visuel tout au long dun

processus qui va de la perception agrave lapprentissage Au contraire lorsquil lit un texte il

se produit dans le processus un passage du canal visuel au canal verbal

Enfin deux autres principes sont proposeacutes par Mayer comme axes de recherche Le

premier est en rapport avec linteractiviteacute Il semble que les eacutetudiants apprennent mieux

lorsquils controcirclent la preacutesentation et laffichage Le deuxiegraveme est en relation avec la

personnalisation il apparaicirct que les eacutetudiants apprennent mieux avec un guidage

personnaliseacute de la preacutesentation

On peut syntheacutetiser que dans un tel contexte eacuteducatif les meacutedias peuvent jouer un rocircle

tregraves important dans lapprentissage et lenseignement LrsquoApprentissage est affecteacute

neacutegativement lorsque les meacutedias ne sont pas intelligemment inteacutegreacutes dans un contenu

peacutedagogique A linverse lapprentissage est meilleur (et optimiseacute) lorsque les meacutedias

ont eacuteteacute soigneusement seacutelectionneacutes et appliqueacutes avec des strateacutegies peacutedagogiques pour

servir les besoins speacutecifiques drsquoun apprenant dans diffeacuterents domaines dapprentissage

27

Cependant ce support de formation est le reacutesultat drsquoun processus de creacuteation et drsquoune

suite drsquoactions bien deacutefinies Dans la section suivante on essaye de mettre en lumiegravere

les diffeacuterentes eacutetapes de ce processus

14 Processus drsquoeacutelaboration du multimeacutedia peacutedagogique

Drsquoapregraves les conditions que doit satisfaire un contenu peacutedagogique multimeacutedia citeacute ci-

dessus il est eacutevident que sa preacuteparation nrsquoest pas une simple besogne mais toute une

proceacutedure agrave suivre Le processus drsquoeacutelaboration est composeacute de cinq grandes parties

analyse conception deacuteveloppement test et diffusion Comme toute deacutemarche de

creacuteation le travail le plus important reacuteside au niveau de la conception (Bousbia 2005)

Bousbia a essayeacute de donner une deacutefinition aux diffeacuterentes eacutetapes comme suit

Figure 3 Processus de creacuteation de document multimeacutedia

141 Analyse

Comme pour tout produit elle consiste agrave la preacuteparation drsquoun cahier des charges par la

deacutetermination des objectifs (contexte domaine concerneacute objectif peacutedagogique) des

populations (public cibleacute) des contraintes (niveau requis) et des ressources (eacuteleacutements

du contenu) et ce en fonction des objectifs finaux de la formation et des besoins des

apprenants Elle permet aussi de synchroniser les demandes des peacutedagogues avec les

possibiliteacutes informatiques

142 Conception

Dans un enseignement classique la reacutealisation peacutedagogique de contenu conduit

lrsquoenseignant agrave faire des choix agrave preacutevenir des contenus agrave preacutevoir le deacuteroulement de ses

28

actions agrave organiser des situations drsquoapprentissage et agrave deacuteterminer les temps impartis

aux diffeacuterentes tacircches et actions Dans une formation agrave distance elle concerne la

structuration la sceacutenarisation et la meacutediatisation du contenu

1421 Structuration

Le contenu peacutedagogique drsquoun cours contient un sous-ensemble des connaissances du

domaine dont il fait partie Sa structuration revient donc au deacutecoupage (hieacuterarchique)

de ces connaissances en uniteacutes eacuteleacutementaires de granulariteacute tregraves fine Ceci est fait dans le

but de faciliter la recherche (lrsquoindexation) filtrer (lrsquoadaptation du contenu) et

construire ou assembler le contenu (la reacuteutilisation)

1422 Sceacutenarisation

Bousbia a suggeacutereacute dans son article (Bousbia 2006) que la sceacutenarisation est bien de

donner un sens agrave la structure hieacuterarchique du contenu par la deacutetermination drsquoun

parcours peacutedagogique et drsquoun sceacutenario didactique Ceci est fait par la deacutetermination de

lrsquoordonnancement des concepts que doit aborder lrsquoapprenant dans son processus

drsquoapprentissage

En effet deacutefinir un parcours peacutedagogique consiste agrave organiser et deacutecrire les transitions

entre les diffeacuterentes notions agrave appreacutehender alors que le sceacutenario didactique concerne la

planification des diffeacuterentes seacutequences relatives agrave chaque notion Le sceacutenario didactique

repreacutesente une maniegravere drsquoenseigner la notion (exposeacute illustration simulation

eacutevaluation questionreacuteponse etc) Cela revient agrave organiser lrsquoeacutevolution dans le temps

du statut des connaissances relatives agrave la notion agrave enseigner en une suite drsquoactes

peacutedagogiques (instructions eacutevegravenements ou actions) exeacutecuteacutes seacutequentiellement sur les

meacutedias utiliseacutes (lire un texte reacutediger une synthegravese)

Selon (Reyes 2006) la sceacutenarisation essaie de reacutepondre agrave la probleacutematique de la mise en

scegravene de plusieurs meacutedias dans un espace interactif et numeacuteriseacute agrave partir de deux aspects

qui lui sont essentiels le sceacutenario (en anglais script) et le sceacutenarimage (en anglais story-

board) Dans le cineacutema et la teacuteleacutevision le sceacutenario expose la suite dactions qui seront

filmeacutees Il sagit de planifier le tournage tout en preacutevoyant les effets et les significations

que lon souhaite montrer aux spectateurs Le sceacutenarimage pour sa part sert agrave

visualiser de maniegravere graphique (agrave partir de dessins dans la plupart des cas) les cadres

29

et leurs seacutequences On peut dire que cest une anticipation du montage avant que les

scegravenes ne soient filmeacutees Les divers meacutedias pouvant ecirctre deacuteployeacutes sur le Web

reacutevolutionnent la sceacutenarisation dans la mesure ougrave un travail de collaboration

interdisciplinaire est neacutecessaire afin de fournir agrave lapprenant un mateacuteriel didactique

adapteacute en fonction de sa compreacutehension de sa motivation et de sa meacutemorisation

1423 Meacutediatisation

Meacutediatiser veut dire diffuser par les meacutedias Pour la reacutealisation de la meacutediatisation il

est important que les seacutequences du cours soient conccedilues les sceacutenarios drsquoapprentissage

preacutealablement eacutetablis et les meacutedias agrave inteacutegrer bien deacutefinis La meacutediatisation des cours

permet aux enseignants drsquoenrichir leurs pratiques peacutedagogiques en utilisant les

technologies multimeacutedia tout en exerccedilant leur responsabiliteacute peacutedagogique dans lrsquoeacutetape

de conception Un certain nombre deacutetudes empiriques meneacute par (Najjar 1998)

suggegraverent la maniegravere de seacutelectionner et de combiner des meacutedias (appeleacute aussi modaliteacutes

drsquointeacutegration des meacutedias) pour preacutesenter avec succegraves des types speacutecifiques de contenus

peacutedagogique Ces modaliteacutes drsquointeacutegration des meacutedias ont eacuteteacute reacutesumeacutees dans (Atif 2003)

avec le tableau suivant

Contenu drsquoenseignement Meacutedia

Instructions dassemblage de texte avec des images de soutien

Les informations

proceacutedurales

texte preacutesentant de lanimation ou videacuteo

Reacutesolution de problegravemes danimation avec une narration verbale

explicative Reconnaissance photos avec le texte ou la narration verbale

Verbale sonore ou videacuteo et texte

Histoire deacutetailleacutee de la videacuteo avec drsquoune bande son

Table 1 - Allocation des meacutedia

Par exemple dans lapprentissage dune langue eacutetrangegravere particuliegravere il serait plus utile

pour un apprenant drsquoentendre les mots Mais certains mots deacutependants du contexte

peuvent ecirctre mieux compris si ces mots ont eacuteteacute montreacutes avec une videacuteo En outre pour

aider lrsquoapprenant drsquoun langage une version textuelle des mots de phoneacutetique

permettrait de consolider et renforcer le processus dapprentissage si elle eacutetait mise avec

une information auditive

30

143 Deacuteveloppement

Il srsquoagit ici de numeacuteriser le contenu peacutedagogique par le choix et la preacuteparation des

meacutedias et de lrsquooutil par le deacuteveloppement des modules (numeacuteriser les textes

conception et mises en œuvre des interfaces etc) et par lrsquoassemblage du contenu

144 Test

La creacuteation classique drsquoun contenu consiste agrave parcourir plusieurs fois le mecircme cycle En

effet apregraves de nombreux aller-retour entre les deux eacutetapes de conception et de

reacutealisation on passe agrave la phase de test Cette phase conduisant tregraves souvent agrave un retour

qui permet drsquoaffiner le sceacutenario peacutedagogique Lrsquoaffinage successif est indispensable car

un enseignant a du mal agrave se focaliser sur lrsquoeacutelaboration drsquoun sceacutenario peacutedagogique et

ceci vient du simple fait que cela ne fait pas partie de sa maniegravere de penser

145 Diffusion

Crsquoest la derniegravere phase du processus drsquoeacutelaboration Elle consiste au choix du format et

du support de publication Internet CD-ROM etc Et aussi du mode de diffusion qui

peut-ecirctre synchrone ou asynchrone

Bien que ce CPM a pour support un document dit document multimeacutedia il faut que

nous mettrons en lumiegravere ce type de document du point vue de ses quatre dimensions

(nous deacutetaillerons la dimension temporelle) ses langages (ou standards) de

speacutecifications On va eacutetudier par la suite le standard de speacutecification SMIL Ce dernier

repreacutesente le langage de speacutecification agrave utiliser pour speacutecifier les cours de phoneacutetique

envisageacute

15 Modeacutelisation drsquoun document multimeacutedia

Un modegravele de document multimeacutedia doit permettre de repreacutesenter toutes les relations

qui peuvent exister entre les diffeacuterents objets Ces relations peuvent deacutecrire

lrsquoorganisation logique du document sa preacutesentation spatiale sa synchronisation

temporelle ainsi que lrsquointerconnexion entre ses diffeacuterents eacuteleacutements (Layiumlada 1996) Ces

diffeacuterentes relations sont appeleacutees les relations multimeacutedias les diffeacuterentes structures

ou bien encore les dimensions drsquoun document multimeacutedia

31

151 Dimension logique

La dimension logique concerne le regroupement des objets du document en entiteacutes

seacutemantiquement lieacutees Par exemple dans un document utiliseacute pour une repreacutesentation

orale (suite de transparents) chaque diapositive est geacuteneacuteralement composeacute drsquoun titre et

drsquoun corps qui agrave son tour peut contenir drsquoautres objets comme des images de lrsquoaudio

ou de la videacuteo

152 Dimension spatiale

La dimension spatiale concerne la disposition des objets selon les diffeacuterents canaux

(audio fenecirctre drsquoeacutecran etc) Par exemple le titre de la diapositive peut apparaicirctre 2

centimegravetres plus haut que son corps il occupe une largeur de 80 en comparaissant de

celle de la page et il est centreacute

Figure 4 Relations spatiales entre objets meacutedia Oi

Jedidi (Jedidi 2005) a deacutefini les relations topologiques pouvant ecirctre eacutetablies entre les

objets meacutedia et qui sont illustreacute dans la figure 4 par disjoint touche couvre

chevauche contient eacutegal

Ainsi les documents que nous qualifierons par la suite de cette thegravese sont non

seulement caracteacuteriseacutes par des contenus de natures diverses statique comme les textes

graphiques ou dynamique comme le son les videacuteo et les animations mais aussi par

lrsquoorganisation temporelle de leurs composants Dans cette thegravese nous avons convenu

que les uniteacutes drsquoinformation consideacutereacutees comme atomiques sont appeleacutees objets

32

multimeacutedia et la description de leur enchaicircnement dans le temps est appeleacutee sceacutenario

temporel

153 Dimension temporelle

Cette dimension concerne la disposition des objets du document dans le temps Par

exemple le corps de la diapositive doit apparaicirctre 2 secondes apregraves le deacutebut du titre La

deacutefinition de la structure temporelle drsquoun document consiste agrave speacutecifier le sceacutenario

temporel ou bien les scheacutemas de synchronisation entre les objets et les eacuteleacutements

composites du document Nous donnons dans ce qui suit un exemple illustrant bien

cette dimension

Un document multimeacutedia temporiseacute (supportant la dimension temporelle) est preacutesenteacute

dans la figure 3 On y observe le deacuteroulement de la preacutesentation sur un axe temporel

gradueacute Lrsquoexemple proposeacute est lrsquointroduction drsquoun exposeacute sous la forme drsquoune

seacutequence drsquoobjets graphiques pouvant ecirctre preacutesenteacutes simultaneacutement Cette introduction

preacutesente lrsquoauteur le titre et la table des matiegraveres de lrsquoexposeacute et chacun de ces objets est

repreacutesenteacute par un rectangle Les instants de deacutebut et de fin de repreacutesentation de chaque

objet sont repreacutesenteacutes respectivement par les bords gauche et droit du rectangle associeacute

Figure 5 Sceacutenario temporel drsquoune preacutesentation

Les deux objets auteur et titre deacutemarrent au deacutebut de la preacutesentation et durent jusquagrave

la seconde 2 Entre les secondes 2 et 10 srsquoaffiche lrsquoimage drsquoune diapositive en parallegravele

avec son explication auditive Cette derniegravere est en retard drsquoune seconde par rapport agrave

lrsquoimage Cette description est exacte et quantitative car elle deacutefinit exactement les

instants de deacutebut et de fin de la preacutesentation de chaque objet multimeacutedia du document

33

Les speacutecifications ne sont pas forceacutement exprimeacutees de maniegravere exacte ou quantitative

car il peut ecirctre utile agrave lrsquoauteur de laisser la machine interpreacuteter la speacutecification degraves lors

qursquoelle exprime suffisamment et clairement le deacutesir de lrsquoauteur Cela permet aussi

comme lrsquoa remarqueacute (Euzenat 2003) de ne pas se soucier de caracteacuteriser toutes les

positions mais de laisser lrsquointerpregravete les deacuteduire

Il faut eacutegalement citer la preacutecision de (Euzenat 2003) que ces diffeacuterentes dimensions

qui composent un document sont parfois lieacutees entre elles et neacutecessitent par conseacutequent

un traitement conjoint Crsquoest le cas par exemple lorsque lrsquoauteur souhaite speacutecifier le

deacuteplacement drsquoun objet sur lrsquoeacutecran ougrave il est neacutecessaire drsquoexprimer une information

spatiale pour la trajectoire les positions initiale et finale correspondantes au

deacuteplacement ainsi qursquoune information temporelle tel que la dureacutee du deacuteplacement et

son instant de deacutebut

154 Dimension hypermeacutedia temporel

Les liens hypermeacutedia sont deacutecrits par des objets particuliers du document qui

permettent de relier les portions de diffeacuterents documents indeacutependamment de leurs

positions dans cette structure Ces liens permettent de deacutefinir des relations de type

seacutemantique entre des documents ou des parties de documents comme les renvois et les

reacutefeacuterences

Dans le cas des documents multimeacutedias temporiseacutes supportant la dimension

temporelle la nature dynamique de lrsquoinformation rend neacutecessaire la navigation Ainsi

des hyperliens classiques doivent ecirctre eacutetendus pour prendre en compte la dimension

temporelle Ainsi nous obtenons un nouveau type de navigation La navigation

temporelle

Cette nouvelle forme de navigation est conccedilue par lrsquoauteur du document de faccedilon agrave

aider les lecteurs dans leur parcours du document temporel Elle est deacutefinie par des

objets activables (ou boutons drsquointeraction) Ces derniers sont des objets sur lesquels

une action preacutedeacutefinie dans le document (exemple activation drsquoun lien temporel) est

deacuteclencheacutee lorsqursquoils sont activeacutes et donc nous obtenons la structure hypermeacutedia

temporelle du document (Ceacutecile 1999)

34

Ce type de lien est deacutefini par un ancre de deacutepart (objet localiseacute spatio-temporellement)

un ancre drsquoarriveacutee (autre objet) et le lien qui porte une certaine seacutemantique (renvoi

reacutefeacuterence annotation etc) Au niveau de lrsquointerface utilisateur un lien neacutecessite drsquoecirctre

activeacute explicitement par une interaction de lrsquoutilisateur

Figure 6 Exemple de liens temporel

Cet aspect est illustreacute sur la figure 6 le rectangle blanc repreacutesente une reacutegion spatiale de

lrsquoobjet laquo Table des matiegraveres raquo et sa langueur repreacutesente lrsquointervalle de temps durant

lequel le lien associeacute agrave cette reacutegion est actif sur lrsquoobjet dans lequel il se trouve Dans

lrsquoexemple on constate que ce lien (une entreacutee de la table) permet drsquoavancer la

preacutesentation agrave lrsquoinstant du deacutebut de lrsquoobjet diapo 2 Lrsquoobjet diapo 0 est un lien vers une

page web contenant un peu de deacutetail Lrsquoactivation du lien est baseacutee sur une interaction

explicite de lrsquoutilisateur

La seule nuance est que drsquoune part lrsquoactivation de lrsquoancre de deacutepart est restreinte au

laps de temps couvert par sa preacutesentation et que drsquoautre part lrsquoancre drsquoarriveacutee

correspond non seulement agrave un autre objet ou document mais aussi agrave un instant preacutecis

de sa preacutesentation (Euzenat 2003)

Notre travail traite des documents multimeacutedias ayant un caractegravere particulier ils sont

structureacutes Les documents structureacutes peuvent ecirctre repreacutesenteacutes (dans un langage de

balisage) sous forme drsquoarbre hieacuterarchique Ceci permet de faire reacutefeacuterence agrave leurs

eacuteleacutements constitutifs Une autre caracteacuteristique souvent associeacutee est la notion de lien

hypertexte Ces liens reacutefeacuterencent des eacuteleacutements (images ou autres documents) comme

srsquoils faisaient partie du document initial Ainsi nous pouvons reacuteutiliser certaines parties

de documents dans plusieurs autres Cette deacutecomposition de lrsquoinformation supporteacutee

35

par ces documents a pour premier objectif de faciliter leurs portabiliteacutes ainsi qursquoun

traitement automatiseacute de grandes masses de documents par des applications varieacutees

Nous exploitons ainsi une autre caracteacuteristique de ces documents agrave savoir leur

description dans un langage de speacutecification permettant drsquoexprimer la position des

objets meacutedias suivant les diffeacuterentes dimensions Ces langages peuvent ecirctre

standardiseacutes (HTML SMIL XML) ou pas (Madeus LATEX ou autres)

Nous nous inteacuteressons particuliegraverement dans cette thegravese agrave la prise en compte de la

dimension temporelle lors du traitement de ce type de documents Nous allons par la

suite examineacute les diffeacuterentes cateacutegories de langages de speacutecification permettant

drsquoexprimer cette dimension de mecircme que les fonctionnaliteacutes supporteacutees par les

systegravemes drsquoeacutedition de ce type de documents

16 Langages de speacutecification

Les travaux actuels sur les documents multimeacutedia portent essentiellement sur la

speacutecification des sceacutenarios temporels afin de prendre en consideacuteration cette nouvelle

caracteacuteristique Nous citons trois modes de speacutecification temporelle qui ont eacuteteacute

expeacuterimenteacutes agrave savoir la speacutecification par placement absolu ou timeline (speacutecification

des instants de deacutebut et de fin de vie des objets meacutedia) lrsquoutilisation des langages de

programmation ou drsquoopeacuterateurs de speacutecification ou lrsquoutilisation drsquoalgegravebre de relations

Victor (Euzenat 2003) a classeacute ces diffeacuterentes techniques de speacutecification en deux

classes quantitative (exacte) ou qualitative (lrsquoexemple de la figure 5 illustre la premiegravere

approche) Cependant un travail de synthegravese a eacuteteacute fait sur ces diffeacuterents modes par

Jourdain (Jourdain 1999) qui a permis de proposer une autre classification de ces

techniques en trois approches

Les techniques opeacuterationnelles ou impeacuteratives nous citons celles qui se basent

sur lrsquoaxe de temps absolu comme Director Macromedia (Macromedia 1998) et

le langage HyTime (HyTime 1997) et celles qui se basent sur la programmation agrave

base de scripts comme Lingo dans Director et le standard MHEG (MHEG 1995)

Les techniques deacuteclaratives par opeacuterateurs temporels qui correspondent agrave la

speacutecification fondeacutees sur les graphes plats tel que les langages Firefly (Buchanan

1992) et HTSPN (Seacutenac 1996) ou les graphes hieacuterarchiseacutes (arborescents) tels que

le langage CMIFed (Van 1993) et le standard SMIL (SMIL 1998) (SMIL 2001) La

36

derniegravere approche consiste agrave exploiter lrsquoorganisation logique du document pour

deacutecrire et mettre en œuvre sa synchronisation temporelle Le principal avantage

de cette approche est la possibiliteacute drsquoorganiser le document en modules

indeacutependants sur lesquels on peut appliquer des primitives globales de

synchronisation Ces primitives srsquoappliquent sur des intervalles et permettent la

mise en parallegravele ou en seacutequences des eacuteleacutements appartenant agrave une entiteacute logique

Les techniques deacuteclaratives par relations temporelles Madeus (Layaiumlda 1997)

dans lesquelles lauteur deacuteclare les placements temporels souhaiteacutes sans donner

toutes les informations temporelles attacheacutees aux objets La plupart de ces

techniques sappuient sur lalgegravebre dAllen (Allen 1983) pour la speacutecification des

contraintes temporelles

161 Le standard SMIL

SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language) est un langage de speacutecification

de documents multimeacutedia baseacute sur XML Il permet de caracteacuteriser les exigences

spatiales structurelles ainsi que temporelles drsquoune preacutesentation multimeacutedia SMIL est

un langage deacuteclaratif recommandeacute par le W3C (World Wide Web Consortium)

permettant la speacutecification des preacutesentations multimeacutedia interactives par lrsquointeacutegration et

la synchronisation de contenu multimeacutedia diversifieacutes (image son videacuteo animation

flux de texte (streaming))

La derniegravere version du SMIL la version 30 publieacute en 2008 a apporteacute des modifications

sur les anciennes versions et a inteacutegreacute de nouveaux modules permettant aux auteurs

une caracteacuterisation baseacutee sur le profil de plus en plus flexible La structure drsquoun

document SMIL et la syntaxe de ce langage sont donneacutees drsquoune maniegravere deacutetailleacute dans

lrsquoannexe C

17 Conclusion

Cette partie nous a permis de cadrer notre travail et de preacutesenter les possibiliteacutes offertes

par le standard SMIL avec lequel on peut creacuteer un contenu peacutedagogique multimeacutedia

temporiseacute et interactif qui reacutepond assez bien aux probleacutematiques souleveacutees dans

lrsquointroduction

Notre challenge principal est drsquointeacutegrer les peacutedagogues les psychologues ainsi que les

standards et techniques de repreacutesentation des connaissances (plus preacuteciseacutement les

ontologies) au sein du processus de modeacutelisation afin de favoriser la creacuteation

37

lrsquointeropeacuterabiliteacute et lrsquoindexation seacutemantique des contenus multimeacutedia peacutedagogiques

Cela implique drsquoune part des outils de creacuteation plus abordables pour les enseignants

qui ont peu de connaissances des outils informatique et drsquoautre part des outils

drsquoindexation et de recherche par la seacutemantique du contenu pour les apprenants

Pour apporter une solution agrave ces problegravemes nous verrons en deacutetail dans le chapitre

suivant les diffeacuterents systegravemes auteurs qui permettent la creacuteation de contenu

peacutedagogique ayant le format SMIL La deuxiegraveme partie sera consacreacutee agrave eacutetudier les

diffeacuterentes approches drsquoindexation par la seacutemantique des documents multimeacutedia dans

le contexte du e-learning et en particulier des cours videacuteo Nous nous attachons agrave

travers cette eacutetude syntheacutetique agrave reacutepondre aux questions suivantes quel sont les

modegraveles de CPM ayant le format SMIL (appliqueacute en e-learning) existants Est-ce

qursquoelles concreacutetisent lrsquoapproche double codage de lrsquoinformation Quels sont les

systegravemes auteurs qui offrent la possibiliteacute de creacuteer un cours de phoneacutetique Quels sont

les approches utiliseacutees pour lrsquoindexation seacutemantique des cours videacuteo Quels sont leurs

avantages Leurs inconveacutenients Et quels problegravemes restent agrave reacutesoudre

38

Chapitre 2 Approches de construction et dindexation

de documents multimeacutedias

21 Introduction

Le preacutesent chapitre traite deux axes diffeacuterents agrave savoir les approches de creacuteation de

documents multimeacutedia peacutedagogiques et les approches de leurs indexations par la

seacutemantique Dans sa premiegravere partie le chapitre preacutesente les critegraveres les fonctionnaliteacutes

et les contraintes qui deacutependent des outils de creacuteation appeleacutes aussi systegravemes auteurs

Dans le cadre du e-learning plusieurs systegravemes ont eacuteteacute conccedilus afin de faciliter lrsquoeacutedition

et creacuteation de contenus en ligne Donc cette partie preacutesente une eacutetude syntheacutetique et

critique des systegravemes auteurs existants qui aident agrave la creacuteation des preacutesentations

multimeacutedia ayant le format SMIL deacutedieacutees agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique

La deuxiegraveme partie srsquointeacuteresse agrave lrsquoindexation par la seacutemantique de ce type de

documents Donc cette partie illustre lrsquoindexation classique dans un SRI tout en

deacutetaillant le principe drsquoun modegravele classique utiliseacute qui est le modegravele vectoriel Puis elle

explique les techniques drsquointeacutegration des ontologies dans ce systegraveme pour avoir une

indexation et une recherche par la seacutemantique Ensuite elle montre une eacutetude

analytique et critique des systegravemes de recherche par la seacutemantique dans des corpus de

type videacuteo et en particulier ceux deacutedieacute aux e-learning

22 Approches de construction

221 Systegraveme auteur (deacutefinition critegraveres et fonctionnaliteacutes)

Un systegraveme-auteur peut ecirctre deacutefini comme un laquo environnement de deacuteveloppement

logiciel de haut niveau raquo entendant par-lagrave qursquoil permet en theacuteorie gracircce agrave une interface

graphique de reacutealiser lrsquoessentiel ou la totaliteacute drsquoune application multimeacutedia sans

39

utiliser un langage de programmation Nous Excluons le cas ougrave lrsquoauteur veut aboutir agrave

une interaction un peu plus complexe (Bousbia 2005)

Avec un systegraveme auteur en principe le temps drsquoapprentissage et de deacuteveloppement

drsquoun logiciel multimeacutedia est infeacuterieur de beaucoup en temps requis comparativement agrave

un autre systegraveme de programmation

Un systegraveme auteur selon (Psycheacute 2007) offre au concepteur peacutedagogique le moyen de

concevoir un systegraveme drsquoapprentissage en fonction drsquoune expertise peacutedagogique Ces

systegravemes srsquoeacutelaborent geacuteneacuteralement en tenant compte drsquoune laquo theacuteorie du design

peacutedagogique raquo

Une des classifications possibles de systegravemes auteurs revient agrave (Murray 2003) Le

tableau 2 reacutesume les sept cateacutegories de la classification de Murray

No Cateacutegories des systegravemes Exemples de systegravemes faisant reacutefeacuterence

1 Systegravemes de seacutequencement et de

planification du curriculum

DOCENT IDE ISD Expert Expert CML

2 Systegravemes agrave strateacutegies peacutedagogiques Eon GTE REDEEM (et COCA) SmartTrainer

3 Systegravemes de simulation et

drsquoentraicircnement

DIAG RIDES MITT-Writer ICAT

SIMQUEST XAIDA

4 Systegravemes experts et tuteurs cognitifs Demontr8 D3 Trainer Training Express

5 Systegravemes agrave connaissances multiples CREAM-Tools DNA ID-Expert IRIS XAIDA

6 Systegravemes agrave usages speacutecifiques IDLE-ToolsIMap LAT

7 Systegravemes hypermeacutedia intelligents

adaptatifs

CALAT GETMAS Interbook MetaLinks

Table 2 Classification des systegravemes auteurs fondateurs (Murray 2003)

Une autre classification preacutesenteacutee dans (LCM 2003) classifie ces systegravemes en deux

cateacutegories agrave savoir les outils speacutecifiques au e-learning tels qursquoAuthorware ou Director

et les outils plus geacuteneacuteralistes comme les eacutediteurs HTML tels que FrontPage ou

Dreamweaver ou les eacutediteurs de simulation tels que Flash Face agrave une eacutevolution

technologique que lrsquoon sait de plus en plus rapide le deacuteveloppement des systegravemes

auteurs dans une optique eacuteducative est devenu un domaine de recherche agrave part entiegravere

En effet au cours des derniegraveres anneacutees il y a eu des progregraves significatifs dans le

deacuteveloppement de tels systegravemes de faccedilon agrave concevoir des outils permettant aux

utilisateurs de creacuteer des contenus peacutedagogiques multimeacutedias utilisables sur CD-ROM

40

etou en ligne Parmi ces systegravemes citons Toolbook et Serpolet Auteur Dans ce qui suit

nous preacutesentons les critegraveres et les fonctionnaliteacutes qursquoun systegraveme auteur doit avoir et

offrir

2211 Critegraveres

Quel que soit le type et le niveau de lrsquoutilisateur du systegraveme auteur plusieurs attributs

doivent ecirctre eacutetudieacutes soigneusement et aussi consideacutereacutes par le concepteur drsquoun systegraveme

auteur Nous allons preacutesenter ci-dessous les critegraveres consideacutereacutes comme principaux

drsquoapregraves (Blandine 2000)

- La convivialiteacute La premiegravere approche avec un logiciel a un rocircle

psychologique fondamental pour tout utilisateur mecircme chez des

informaticiens En effet si leacutecran ou la preacutesentation du logiciel nest pas

soigneacute lutilisateur peut ecirctre plus ou moins bloqueacute pour la suite

Limportance de linterface homme-machine justifie la geacuteneacuteralisation des

icocircnes et linteacutegration du multimeacutedia dans les systegravemes auteurs pour pouvoir

projeter son ideacutee faire comprendre expliquer fabriquer ou modeacuteliser Le

concepteur doit par conseacutequent attacher une attention particuliegravere agrave la

preacutesentation de son produit

- La transparence la gestion des donneacutees et le fonctionnement interne du

point de vue relationnel entre les diffeacuterents eacuteleacutements (variables objets etc)

doivent ecirctre complegravetement transparents agrave lutilisateur Lrsquoutilisateur ne doit

pas se soucier ni du moment ni de lendroit ni du type de fonctions et

librairies agrave inclure et agrave lancer pour lexeacutecution de ces diverses tacircches En effet

si lrsquoutilisateur doit comprendre le fonctionnement des registres de donneacutees la

notion de systegraveme auteur nrsquoa plus lieu drsquoecirctre

- Lrsquoassistance Comme un systegraveme auteur est supposeacute entre autres ecirctre un

outil de programmation pour les non-informaticiens il est fondamental

dassurer un minimum daide en ligne ou au moins une partie explicative des

principales tacircches ou commandes ou icocircnes du systegraveme Mecircme pour des

tacircches devenues banales comme la saisie de donneacutees textuelles le systegraveme

doit au moins indiquer agrave lrsquoutilisateur dans quelle fenecirctre et quand cette peut

se faire

- Lrsquointeractiviteacute la communication entre le systegraveme auteur et son utilisateur

souvent sous la forme dune assistance de test et de controcircle automatique des

tacircches de lutilisateur doit ecirctre particuliegraverement soigneacutee car elle est vitale

pour lutilisateur et pour la reacuteussite du produit sur le marcheacute Un systegraveme

auteur doit inteacuteresser son utilisateur et non lrsquoennuyer

41

- La fiabiliteacute le systegraveme doit ecirctre le moins bloquant possible quelle que soit

lrsquoaction meneacutee par lrsquoutilisateur sur le logiciel Ce dernier doit pouvoir revenir

en arriegravere modifier ou supprimer sans difficulteacute tout composant de son

logiciel De mecircme il doit pouvoir assembler les piegraveces qui constituent son

application dans un ordre qui ne soit pas trop contraignant indeacutependamment

des uns et des autres et ce agrave nimporte quel moment du deacuteveloppement

2212 Fonctionnaliteacutes

Il existe plusieurs fonctionnaliteacutes des systegravemes auteurs on preacutesentera celles qui sont

communes (Murray 1999)

- Fonctionnaliteacutes basiques Les fonctionnaliteacutes telles que copiercoller

trouver et annuler sont basiques mais doivent ecirctre impleacutementeacutees dans un

systegraveme auteur La majoriteacute des systegravemes les possegravede mecircme si annuler une

action peut ecirctre parfois un problegraveme complexe

- Utiliser des paradigmes familiers le fait drsquoutiliser des paradigmes familiers

aux utilisateurs de logiciels est un principe plus qursquoune fonctionnaliteacute mais

neacuteanmoins un principe essentiel En effet il srsquoagit drsquoavoir un outil

ergonomique Il faut que les boutons etou menus soient aiseacutement

identifiables et pour cela autant reprendre les paradigmes classiques Il est

aussi important de garder des similariteacutes avec les outils de creacuteation de

contenus peacutedagogiques traditionnels

- WYSIWYG (What You See Is What You Get) ou un prototyping rapide

Comme dans les environnements de deacuteveloppement rapide (Delphi Visual

C++) lrsquoutilisateur doit pouvoir rapidement creacuteer et tester son systegraveme Un

rapide aller-retour eacutedition-test est souhaitable

- Conception graphique Lrsquoutilisateur des systegravemes auteurs est censeacute ecirctre un

enseignant ou un formateur sans connaissances informatiques preacutealables La

conception graphique ou visuelle est donc incontournable Le formalisme est

repreacutesenteacute par des icocircnes ou dessins et il doit ecirctre aiseacutement compreacutehensible et

meacutemorisable Une vision claire et intuitive de son travail doit ecirctre offerte agrave

lrsquoutilisateur

Puisque les documents temporiseacutes neacutecessitent un traitement particulier pendant son

eacutedition Dans ce qui suit nous preacutesentons les difficulteacutes rencontreacutees dans leur eacutedition et

les fonctionnaliteacutes et contraintes que doivent ecirctre supporteacutes par des systegravemes auteur qui

traite ce type documents en particulier

42

222 Difficulteacutes et contraintes dans lrsquoeacutedition de documents temporiseacutes

Le processus de deacutefinition du sceacutenario temporel drsquoun document multimeacutedia est

complexe car lrsquoobjet agrave construire est un objet dynamique dont le comportement varie

drsquoune preacutesentation agrave une autre du fait des reacuteactions aux interactions du lecteur

Lrsquoenvironnement utiliseacute par lrsquoauteur doit lrsquoaider agrave maicirctriser cette complexiteacute et lui

faciliter autant que possible la tacircche

La nature dynamique des objets manipuleacutes tels que la videacuteo et lrsquoaudio ainsi que la

deacutefinition de leur ordonnancement temporel (le sceacutenario) rendent plus complexe la

reacutealisation drsquooutils auteur Le principe statique du WYSIWIG dans lequel lrsquoinformation

preacutesenteacutee agrave tout instant du processus drsquoeacutedition correspond agrave lrsquoinformation finale ne

peut srsquoappliquer agrave lrsquoeacutedition du sceacutenario temporel des documents multimeacutedias Il nrsquoest

en effet pas possible de speacutecifier un comportement dynamique par exemple un

enchaicircnement entre deux videacuteos et drsquoen percevoir de faccedilon immeacutediate et instantaneacutee le

reacutesultat Crsquoest pourquoi Ceacutecile et al [Ceacutecile 1999] ont distingueacutes deux eacutetapes dans le

processus de conception des documents multimeacutedias temporiseacutes Ces deux eacutetapes se

preacutesentent dans les deux fonctions suivantes qui doivent ecirctre supporteacutees par un

systegraveme auteur

1 Fonction drsquoeacutedition permettre de reacutealiser les opeacuterations de creacuteation de

construction et de modification du document par un auteur Lrsquoopeacuteration de

construction drsquoun document consiste agrave y inclure des objets multimeacutedias de base

et ensuite agrave speacutecifier des relations entre ces diffeacuterents objets Ces relations

peuvent ecirctre lieacutees agrave leur organisation logique leur disposition spatiale sur les

diffeacuterents canaux agrave travers le temps ou encore agrave leur synchronisation temporelle

2 Fonction de preacutesentation Elle consiste agrave preacutesenter agrave lrsquoutilisateur (le lecteur) le

contenu du document une fois que son eacutedition est acheveacutee Cette phase consiste

agrave lui fournir un ensemble de commandes permettant drsquoexplorer ou de naviguer

dans lrsquoespace du document pour deacutecouvrir lrsquoinformation qursquoil contient agrave travers

lrsquoespace le temps et lrsquointeraction avec le document

Il est agrave noter que ces deux phases ne sont pas neacutecessairement dissocieacutees Car le cycle

drsquoeacutedition drsquoun document est formeacute par une premiegravere phase pendant laquelle on

43

introduit une ou plusieurs contraintes puis drsquoune seconde phase de preacutesentation

pendant laquelle on veacuterifie que le comportement du document correspond bien agrave lrsquoeffet

rechercheacute Crsquoest lrsquoapproche increacutementale de lrsquoeacutedition des documents temporiseacutes

Lenvironnement auteur doit permettre de modifier facilement les documents en cours

de conception La construction dun document est un processus iteacuteratif dans lequel le

document courant subit de nombreuses modifications Pour cela lauteur doit pouvoir

Effectuer des modifications locales sans avoir agrave reconsideacuterer globalement le

document Par exemple lauteur doit pouvoir modifier la dureacutee dun objet sans

pour autant mettre en cause toute le reste des synchronisations temporelles quil

a pu speacutecifier auparavant Crsquoest la propagation automatique des contraintes

temporelles apregraves chaque modification

Passer aiseacutement du mode eacutedition vers le mode preacutesentation (et vice-versa) pour

dune part aller voir le reacutesultat de ces modifications (du mode eacutedition vers le

mode preacutesentation) et dautre part retrouver facilement les informations quil

souhaite modifier (du mode preacutesentation vers le mode eacutedition) Ceci est pour

objectif de concreacutetiseacute lrsquoapproche increacutementale

Lenvironnement auteur doit offrir un support visuel permettant de percevoir le

sceacutenario en cours de speacutecification Lauteur a besoin davoir une vue globale du

sceacutenario quil est en train de construire

223 Approches drsquoeacutelaboration des systegravemes auteur

Un systegraveme auteur qui permet lrsquoeacutedition et la creacuteation de documents temporiseacutes est celui

qui permet de deacutevelopper une structure narrative baseacutee sur une collection de ressources

meacutedias et qui gegravere les flux visuel et temporel de la preacutesentation Du point de vue

technique il est neacutecessaire que le systegraveme sous-jacent soit capable dassurer la

synchronisation entre plusieurs meacutedias tout en tenant compte de leurs caracteacuteristiques

respectives

44

Le projet OPERA1 [Opeacutera2331] de lrsquoINRIA26est entiegraverement deacutedieacute au thegraveme des

documents eacutelectroniques structureacutes hypertexte et multimeacutedia en geacuteneacuteral Il srsquointeacuteresse agrave

la speacutecification des diffeacuterentes dimensions du document et particuliegraverement agrave la

dimension temporelle

Un travail a eacuteteacute effectueacute par de nombreux collaborateurs au projet (stagiaires

ingeacutenieurs doctorants et chercheurs) sur le thegraveme de conception drsquoenvironnements

auteurs qui reacutepondent aux diffeacuterents critegraveres citeacutes preacuteceacutedemment Ceacutecile qui est un

membre a reacutesumeacute les axes de travail sur ce thegraveme de recherche nous en citons les

principaux

La conception drsquoun environnement multivues pour lrsquoeacutedition de documents

multimeacutedias Lrsquoideacutee de base est que les multiples facettes drsquoun document

multimeacutedia sont plus facilement accessibles agrave lrsquoauteur au travers de diffeacuterentes

vues qui sont autant de filtres sur le document Ainsi outre la vue de

preacutesentation qui permet de jouer le document (sceacutenario) on peut deacutefinir une vue

des objets organiseacutee sous forme drsquoune hieacuterarchie de composants ainsi qursquoune vue

du sceacutenario qui visualise lrsquoenchaicircnement temporel des objets du document Ces

vues peuvent ecirctre synchroniseacutees entre elles (voir SMIL-Editor LimSee)

La conception drsquoune boicircte agrave outils appeleacutee lsquoKaomirsquo qui permet le deacuteveloppement

drsquoenvironnements auteurlecteur de documents adapteacutes agrave diffeacuterents langages

avec un minimum drsquoefforts concernant la conception et la reacutealisation Elle offre

un ensemble de services qui mettent en œuvre les principes drsquoeacutedition

(environnement multivues eacutedition directe etc) issus des travaux du projet

Opeacutera Cette Boicircte agrave outils a servie agrave la creacuteation de diffeacuterents environnements

auteurs Madeus-Editeur [Layaiumlda1997] SMIL-Editeur MHML-Editeur

1 OPERA Outils Pour les documents Electroniques Recherche et Applications

2 INRIA Institut National de Recherche en informatique et Automatique

45

Au sujet de la conception et de la mise en œuvre de nouveaux systegravemes auteurs deux

tendances se dessinent selon Reyes (Reyes 2006)

les systegravemes pourraient raffiner les interfaces graphiques des auteurs afin de rendre

le processus deacutelaboration plus facile

les systegravemes pourraient sautomatiser agrave un tel point que les auteurs ne

deacutefinissent plus que le contenu et que lutilisateur final affiche la preacutesentation agrave

la demande cest-agrave-dire en automatisant la geacuteneacuteration des preacutesentations Bulterman

et Hardman affirment que suivre une ligne comme cette derniegravere implique de

renoncer agrave produire des preacutesentations exceptionnelles et plutocirct de se contenter du

transfert de linformation neacutecessaire

Parmi les objectifs de notre travail il y a celui qui consiste en la reacutealisation drsquoun systegraveme

auteur destineacute aux enseignants des langues afin de creacuteer un cours de phoneacutetique De ce

fait une eacutetude syntheacutetique de quelques systegravemes auteur dans ce domaine est obligatoire

afin de profiter de leurs avantages et compleacuteter ce qui manque Mais avant drsquoeacutetudier ces

systegravemes nous devons mettre en lumiegravere les concepts les plus essentiels utiliseacutes dans

lrsquoenseignement de la phoneacutetique

224 Enseignement de la phoneacutetique

2241 Que ce que la phoneacutetique

La phoneacutetique (du grec laquo phocircnecirctikos raquo ougrave laquo phocircnecirc raquo qui signifie la laquo voix raquo le laquo son raquo)

est une branche de linguistique qui eacutetudie les sons utiliseacutes dans la communication

verbale Elle concerne les sons eux-mecircmes (les laquo phones raquo) leur production leur

variation plutocirct que leur contexte La phoneacutetique se divise en trois branches

la phoneacutetique articulatoire qui eacutetudie les positions et les mouvements des

organes utiliseacutes pour la parole par son eacutemetteur

la phoneacutetique acoustique qui eacutetudie la transmission de londe sonore entre son

eacutemetteur et son reacutecepteur

la phoneacutetique auditive qui se preacuteoccupe de la faccedilon dont les sons sont perccedilus et

deacutecodeacutes par son reacutecepteur Nous nous inteacuteressons dans notre eacutetude du troisiegraveme

type

Quand on repreacutesente les sons dune langue on se sert de lAlphabet Phoneacutetique

International (API) un systegraveme partageacute par la plupart des linguistes Dans cet alphabet

il existe un symbole pour chaque son Quand on se sert de cet alphabet pour repreacutesenter

46

les prononciations on entoure la repreacutesentation par des crochets Ainsi pour eacutecrire le

mot chaton mettrait [ a] Voir le manuel de (Pullum 1986) pour le tableau complet des

sons du API Crsquoest la transcription phoneacutetique

Soit lrsquoexemple suivant Voyez et lisez ces quatre mots flood foot soon door Ils se

prononcent diffeacuteremment et pourtant ils contiennent exactement les mecircmes voyelles Si

vous cherchez le sens des quatre mots citeacutes plus haut vous trouverez tout drsquoabord leur

transcription phoneacutetique

Ci-apregraves drsquoautres notions agrave appreacutehender dans lrsquoenseignement de la phoneacutetique drsquoune

langue

Un phonegraveme est la plus petite uniteacute discregravete ou distinctive que lon puisse isoler par

segmentation dans la chaicircne parleacutee Crsquoest une entiteacute abstraite qui peut correspondre agrave

plusieurs sons Il est en effet susceptible decirctre prononceacute de faccedilon diffeacuterente selon les

locuteurs ou selon sa position et son environnement au sein du mot

Une diphtongue est une voyelle dont le point darticulation varie entre deux sons de

base pendant sa reacutealisation Ce mot vient du latin dorigine grecque laquo diphthongus raquo (de

laquo diphthoggos raquo double son) Dans certaines langues dont langlais on peut trouver

eacutegalement des triphtongues dont la qualiteacute varie deux fois

Une syllabe est une uniteacute ininterrompue du langage oral (Tracy 2006) Son noyau

autour duquel elle se construit est geacuteneacuteralement une voyelle Une syllabe peut

eacutegalement avoir des extreacutemiteacutes preacuteceacutedant ou suivant la voyelle qui lorsquelles

existent sont toujours constitueacutees de consonnes Notons que la syllabe constitue lrsquoobjet

drsquoeacutetude de la phoneacutetique

Laccent tonique met en relief leacutemission dune syllabe dans un mot en augmentant

lintensiteacute de la voix ainsi quen eacutelevant geacuteneacuteralement le ton La syllabe frappeacutee de

laccent est dite tonique et les autres atones On distingue freacutequemment les langues agrave

accent tonique des langues agrave tons et agrave accent de hauteur

47

Dans ce qui suit nous preacutesentons lrsquoeacutetude de quelques systegravemes existant tout en

deacuteterminant srsquoils offrent la possibiliteacute agrave lrsquoenseignant de langue de preacuteparer un cours de

phoneacutetique en concreacutetisant lrsquoapproche double codage

225 Systegravemes existant pour lrsquoenseignement de la phoneacutetique

2251 Outils informatique de prononciation

En ce qui concerne la phoneacutetique acoustique les progregraves de repreacutesentation graphique

sur eacutecran sont spectaculaires depuis quelques anneacutees Les logiciels tel que (speaker tell

me more English plus ou Voice book) utilisent des oscillogrammes pour preacutesenter la

voix mais ils ont un apport limiteacute

Figure 7 Affichage de la courbe meacutelodique avec surlignage en rouge des segments correspondant aux

syllabes accentueacutees de lexemple laquo I wonder if you could help me raquo

Tandis que WinPitch (Martin 2005) ou Speech analyser qui utilisent des courbes de

freacutequences fondamentales ils ont une utilisation trop restreinte en raison de leur

complexiteacute ou de leurs erreurs drsquoergonomie

Le systegraveme auteur Sound Right se base sur les courbes fondamentales pour dessiner des

courbes intonatives simplifieacutees au moyen de flegraveches extensibles qui srsquoaffichent en dessous le

texte Peacutechou (Peacutechou 2002) a mentionneacute que la difficulteacute drsquointerpreacutetation des courbes

complexes expliquent leur utilisation limiteacutee en cours de langue dans les eacutetablissements

scolaire et agrave lrsquouniversiteacute

48

Figure 8 Le systegraveme auteur Sounds Right Les flegraveches extensibles sont traicircneacutees en place agrave partir de

la colonne agrave gauche et ensuite modifieacutees pour obtenir une taille approprieacutee

Prosodic Font est un systegraveme deacuteveloppeacute au Media Lab MIT (Rosenberger 1999) dans le

but de geacuteneacuterer automatiquement des polices de caractegraveres dynamique (agrave partir drsquoun

discours oral en entreacutee) qui varient avec le temps et la variation de sonoriteacute drsquoun

discours parleacute Le but est de geacuteneacuterer des textes animeacutes en fonction de lrsquointonation et de

la prosodie du discours Une telle solution nrsquoest pas admise comme meilleur solution

didactique pour lrsquoenseignement de la prononciation

2252 Systegravemes auteur pour un contenu peacutedagogique en SMIL

Dans cette section nous allons eacutetudier briegravevement trois eacutediteurs de documents SMIL

SWANS (Beck 2005) est un systegraveme auteur qui permet agrave tout enseignant de geacuteneacuterer

semi automatiquement des documents multimeacutedia ougrave lrsquoaccent tonique est marqueacute

visuellement (par des marqueurs typographique tel que la couleur le stylehellip) et

auditivement Le document geacuteneacutereacute est une page web ougrave lrsquoapprenant a la possibiliteacute de

lire etou eacutecouter un discours de maniegravere synchroniseacute avec le texte annoteacute Le sceacutenario

drsquoeacutedition par ce systegraveme neacutecessite au deacutepart lrsquoimportation des meacutedia (texte audio

videacuteo) dans lrsquoenvironnement de travail Ensuite la synchronisation du texte (qui est

segmenteacute en uniteacutes de souffle) avec sa prononciation audio ou videacuteo Enfin

lrsquoenseignant peut annoter le texte par des marqueurs typographiques

49

Figure 9 Interface geacuteneacutereacutee par SWANS

Le systegraveme LimSee3 (Roisin 2006) (Roisin 2008) est un eacutediteur multimeacutedia de nouvelle

geacuteneacuteration qui utilise des modegraveles de documents pour simplifier lrsquoeacutedition et alleacuteger les

tacircches reacutepeacutetitives Il permet en plus de geacuteneacuterer les documents selon diffeacuterents formats

de sortie (SMIL XHTML+javascript et time-sheets) Actuellement il existe trois

modegraveles de document qui sont articuleacutes autour de la construction drsquoun cours

multimeacutedia

Le premier modegravele permet de construire un diaporama (ensemble de transparents)

destineacute agrave preacuteparer un support de cours Chaque diapositive peut contenir un ou

plusieurs meacutedia Ces meacutedias sont inseacutereacutes ou importeacutes de lrsquoexteacuterieur par de simples

gestes (copier-coller ou glisser-deacuteposer) Le deuxiegraveme modegravele de document permet de

construire un cours enregistreacute Dans ce cas lrsquoeacutedition neacutecessite drsquoabord lrsquoimportation

des transparents utiliseacutes pendant le cours de lrsquoimage de lrsquoenseignant et de la piste audio

(sa voix enregistreacutee) ensuite la synchronisation entre eux (ajuster les transparents par

rapport agrave la bande audio ou videacuteo) pour que les transparents deacutefilent agrave lrsquoeacutecran au bon

rythme Lrsquooutil de synchronisation permet de reacuteeacutecouter la bande audio et indique par

des clicks les moments ougrave il faut changer le transparent Le troisiegraveme modegravele permet

drsquoannoter en temps reacuteel des interrogations des eacutelegraveves

50

Figure 10 Vue globale de LimSee3 avec la premiegravere annotation

Lrsquoeacutediteur ECoMaS (Merzougui 2004) est lui aussi est un eacutediteur de cours meacutediatiseacute qui

est baseacute sur un modegravele de document La preacutesentation finale des cours geacuteneacutereacutes est la

mecircme que celle du deuxiegraveme modegravele de LimSee0 mais le sceacutenario drsquoeacutedition est

diffeacuterent Lrsquoeacutedition par ECoMaS neacutecessite au deacutepart lrsquoimportation des transparents qui

sont des images puis lrsquoenseignant peut enregistrer ses explications orales concernant

chacune drsquoelles (voir Figure 11 agrave gauche) Ensuite le systegraveme geacutenegravere une preacutesentation

publiable sur le web (SMIL20) ougrave les transparents sont synchroniseacutes avec leur

explication auditive et la table drsquoindex qui offre la navigation temporelle durant la

preacutesentation du cours (Figure 11 agrave droite)

Figure 11 Interface de lrsquoeacutediteur ECoMaS en mode eacutedition et en mode preacutesentation

51

226 Discussion

Les trois derniers eacutediteurs utilisent des modegraveles de document (ou gabarits) organiseacutes

de maniegravere hieacuterarchique Chaque modegravele est vu comme un document agrave trous ougrave

lrsquoutilisateur ne fait que remplir les trous par des meacutedias (texte image audio ou videacuteo)

On voit bien que ces meacutedias sont importeacutes de lrsquoexteacuterieur et donc lrsquoenseignant doit les

preacuteparer agrave lrsquoavance et chacun avec lrsquooutil qui lui correspond Ceci est fastidieux pour

lrsquoenseignant et surtout srsquoil veut eacutediter un texte formateacute (avec des couleurs et des

styleshellip) et ensuite lui associer sa prononciation car il devra alors utiliser deux outils

diffeacuterents (un pour le traitement de texte et lrsquoautre pour le son) les importer au systegraveme

et ensuite les synchroniser

Une limitation gecircnante de ces outils est lrsquoabsence drsquoun service graphique qui permet

drsquoeacutediter du texte formateacute Les versions de SMIL 13 et 23 utiliseacutes par ces outils ne

supporte pas de balises pour le formatage de texte (couleur style fonthellip) ce qui est

tregraves important pour concreacutetiser lrsquoapproche de double codage citeacute dans notre

probleacutematique Le systegraveme SWANS utilise le standard XHTML+SMIL Lrsquoeacutediteur

ECoMaS utilise le langage RealText juste pour preacutesenter le titre drsquoune diapositive et le

contenu de la table drsquoindex La derniegravere version de SMIL est SMIL03 (SMIL 30) et elle

supporte des fonctionnaliteacutes de formatage de texte intra-document (smil) mais jusqursquoagrave

preacutesent il nrsquoy a pas drsquoeacutediteur graphique pour cette version La premiegravere partie de notre

travail est une contribution pour agrave ce manquement et donc au deacuteveloppement drsquoun

eacutediteur de SMIL03 La phoneacutetique essaie de repreacutesenter les sons drsquoune faccedilon plus

preacutecise en utilisant lalphabet phoneacutetique international (API) Lrsquoenseignant ne peut pas

utiliser ce type de caractegraveres avec les eacutediteurs existants

23 Approches drsquoindexation

Srsquoil est important de savoir modeacuteliser et creacuteer des documents multimeacutedia il est

eacutegalement important de permettre aux apprenants de localiser rapidement une

information rechercheacutee dans ce type de documents Ceci ne se fait qursquoagrave travers des

systegravemes de recherche drsquoinformation qui neacutecessite dans une premiegravere phase

lrsquoindexation de la base documentaires Nous preacutesentons en premier lieu lrsquoindexation

classique et sa position dans un systegraveme de recherche drsquoinformation (SRI)

52

231 Indexation classique

La Recherche drsquoInformation (RI) est un domaine de recherche en informatique qui

srsquoattache agrave deacutefinir des modegraveles et des systegravemes dont le but est de faciliter lrsquoaccegraves agrave un

ensemble de documents sous forme eacutelectronique (corpus) afin de permettre agrave un

utilisateur de retrouver ceux qui sont pertinents pour lui crsquoest-agrave-dire ceux dont le

contenu correspond le mieux agrave son besoin drsquoinformation agrave un moment donneacute La Figure

12 deacutecrit lrsquoarchitecture geacuteneacuterale drsquoun SRI elle preacutesente les eacuteleacutements principaux mis en

jeu dans ce systegraveme

Figure 12 Architecture geacuteneacuterale drsquoun SRI

Martin (Martin 2004) a deacutefini les diffeacuterents composants drsquoun SRI comme suit

1 Lrsquoindexation consiste agrave extraire et agrave repreacutesenter sous la forme drsquoun index

eacutelectronique directement manipulable par le systegraveme le contenu des documents

La norme AFNOR NF Z 47-102 1996 deacutefinit lrsquoindexation comme une opeacuteration

qui consiste agrave deacutecrire et agrave caracteacuteriser un document agrave lrsquoaide de repreacutesentations

des concepts contenus dans ce document crsquoest-agrave-dire agrave transcrire en langage

documentaire les concepts descripteurs apregraves les avoir extraits du document par

une analyse Ainsi le choix des descripteurs de documents deacutetermine la qualiteacute

de la repreacutesentation Les approches classiques de RI textuelle sont baseacutees sur les

mots cleacutes comme descripteurs du contenu des documents le contenu drsquoun

document textuel est ainsi exprimeacute sous la forme drsquoun ensemble de mots cleacutes

jugeacutes repreacutesentatifs de ce contenu Ces mots cleacutes qui constituent le vocabulaire

drsquoindexation sont un sous-ensemble des mots apparaissant dans les documents

En effet seuls les mots porteurs de sens sont habituellement retenus dans le

vocabulaire drsquoindexation les mots outils de la langue comme ldquoderdquo ldquolerdquo ldquoparrdquo

qui sont recenseacutes dans une base appeleacutee anti-dictionnaire ne sont pas conserveacutes

53

dans le vocabulaire drsquoindexation Par ailleurs il est courant de ldquoraciniserrdquo (ou

lemmatiser) les mots crsquoest-agrave-dire de deacutetecter les variantes orthographiques

comme les pluriels ou les conjugaisons des verbes et de ramener les variantes

orthographiques drsquoun mecircme mot agrave une racine commune

2 Lrsquointerrogation est lrsquointeraction drsquoun utilisateur final avec le SRI une fois le

contenu des documents repreacutesenteacute de maniegravere interne sous forme drsquoindex

Lrsquoutilisateur exprime son besoin drsquoinformation sous la forme drsquoune requecircte qui

est interpreacuteteacutee selon le modegravele de requecircte et le systegraveme eacutevalue la pertinence des

documents par rapport agrave cette requecircte par lrsquointermeacutediaire de la fonction de

correspondance (et eacuteventuellement drsquoune base de connaissances) La reacuteponse agrave ce

besoin est la liste des documents qui obtiennent une valeur de correspondance

eacuteleveacutee Cette liste est geacuteneacuteralement trieacutee par ordre de valeur de correspondance

deacutecroissante ndash crsquoest-agrave-dire du plus pertinent au moins pertinent ndash et ensuite

preacutesenteacutee agrave lrsquoutilisateur

3 Le modegravele de documents (aussi appeleacute langage drsquoindexation) exprime le

contenu seacutemantique des documents dans un formalisme de repreacutesentation des

connaissances (qui peut ecirctre tregraves simple comme celui des mots cleacutes ou beaucoup

plus complexe agrave partir de formalismes de repreacutesentation de connaissances

lsquoontologiersquo) Le choix de ce formalisme est fondamental car il deacutetermine la qualiteacute

de la repreacutesentation interne des documents et donc la qualiteacute de la recherche et

des reacutesultats Cette modeacutelisation doit offrir un compromis entre deux besoins

non compatibles qui sont la capaciteacute de la repreacutesentation pour qursquoelle puisse ecirctre

traiteacutee efficacement par un systegraveme informatique et lrsquoexpressiviteacute du formalisme

pour qursquoelle soit preacutecise et exhaustive afin drsquoexprimer aussi fidegravelement que

possible le contenu des documents

4 Le modegravele des requecirctes exprime le contenu seacutemantique du besoin

drsquoinformation de lrsquoutilisateur Ce formalisme deacutetermine la preacutecision de la

deacutefinition du besoin Dans la plupart des approches existantes pour le texte le

modegravele de requecirctes utilise le mecircme formalisme de repreacutesentation des

connaissances que le modegravele de documents pour des raisons de simpliciteacute et de

coheacuterence

5 Le modegravele de correspondance entre une requecircte et un document formalise le

degreacute de similariteacute entre les modegraveles de la requecircte et du document Comme dit

plus haut la fonction de correspondance eacutevalue cette similariteacute afin de

deacuteterminer la pertinence des documents pour cette requecircte

6 Une repreacutesentation des connaissances du domaine consideacutereacute afin de satisfaire

aux contraintes des modegraveles de documents et de requecirctes et de prendre en

compte des connaissances externes Cette repreacutesentation des connaissances peut

54

inclure un theacutesaurus composeacute des termes apparaissant dans lrsquoensemble des

documents relieacutes entre eux par des liens de geacuteneacutericiteacutespeacutecificiteacute ou de

synonymie Comme elle peut inclure une ou plusieurs ontologies qursquoon va les

voir en deacutetail dans les partie suivantes

Parmi les diffeacuterents modegraveles de recherche drsquoinformations dits classiques figurent les

modegraveles booleacuteen vectoriel logique et probabiliste Nous preacutesentons ci-dessous le

modegravele vectoriel qui est agrave la base de nos travaux en le deacutecrivant selon les modegraveles de

documents de requecirctes et de correspondance

2311 Modegravele vectoriel

Le fondateur de ce modegravele est (Salton 1971) Le nom de ce modegravele est inspireacute de son

principe qui repreacutesente les documents et les requecirctes par des vecteurs drsquoun espace agrave n

dimensions les dimensions eacutetant constitueacutees par les termes du vocabulaire

drsquoindexation Lrsquoindex drsquoun document est le vecteur =(w1j w2j wnj) ougrave

] deacutenote le poids du terme dans le document (voir dans ce qui suit sa

formule de calcul) Le poids drsquoun terme deacutenote son inteacuterecirct dans le document Une

requecircte est eacutegalement repreacutesenteacutee par un vecteur =(w1q w2q wnq) ougrave

est le poids du terme dans la requecircte

La figure 13 montre un exemple drsquoespace vectoriel composeacute des trois termes t1 t2 et t3

ainsi que les index de deux documents D1 et D2 et une requecircte Q

Figure 13 Repreacutesentation vectorielle de deux documents (D1 et D2) et drsquoune requecircte (Q) dans un

espace composeacute de trois termes (t1 t2 et t3)

La fonction de correspondance mesure la similariteacute entre le vecteur requecircte et les

vecteurs documents Une mesure classique est le cosinus de lrsquoangle formeacute des vecteurs

Correspondance (dj q)=cos( j ) (1)

55

Ougrave cos ( j ) est le cosinus de lrsquoangle formeacute par les vecteurs j et

cos ( j ) =

=

Plus deux vecteurs sont similaires plus lrsquoangle formeacute est petit et plus le cosinus de cet

angle est grand

Le poids des termes Wij Le poids drsquoun terme deacutenote son inteacuterecirct dans lrsquoindex qui

deacutepend du fait que le terme est important dans le document et du fait que le terme

permet de distinguer un document des autres dans la base documentaire Les meacutethodes

de pondeacuteration les plus largement utiliseacutees pour le texte sont baseacutees sur des variantes

de la formule tfidf (ou term frequency inverted document frequency)

Wij = tfidf = tf Log (

La valeur tf est deacutefinie en fonction du nombre drsquooccurrences du terme dans le

document N est le nombre total de documents dans le corpus et ni est le nombre de

documents dans lesquels le terme ti apparaicirct

La valeur tf mesure lrsquoimportance drsquoun terme dans un document La valeur idf est une

mesure de la discrimination du terme Plus preacuteciseacutement la notion de discriminant

renvoie agrave la qualiteacute drsquoun terme qui distingue bien un document des autres Un terme

qui apparaicirct seulement dans un petit nombre de documents permet bien de discriminer

les documents Au contraire un terme qui apparaicirct dans un grand nombre voire dans

tous les documents drsquoune collection nrsquoest pas discriminant en raison de sa distribution

uniforme

Notons que le contenu que nous devons indexer seacutemantiquement est multimeacutedia et

ainsi il se diffeacuterencie drsquoun simple texte La section suivante preacutesentera les techniques

utiliseacutees pour indexer un tel type de contenu

232 Vers lrsquoindexation seacutemantique du contenu multimeacutedia

Lrsquoindexation des documents multimeacutedia neacutecessite lrsquointeacutegration drsquoune chaicircne plus

complegravete de traitement du contenu dans le processus de production drsquoun document

multimeacutedia Jedidi (Jedidi 2005) a preacuteciseacute les trois eacutetapes drsquoune chaicircne complegravete drsquoune

application multimeacutedia agrave savoir analyse description et applicationtraitement En

56

entreacutee de cette chaicircne les meacutedias (image son videacuteo hellip) sont analyseacutes pour pouvoir

extraire automatiquement etou manuellement des informations pertinentes (ou

caracteacuteristiques) puis ces informations sont repreacutesenteacutees sous un format preacutedeacutefini pour

pouvoir ecirctre largement et efficacement utiliseacutees dans des applications et des traitements

de meacutedia Dans le cas drsquoune application de type SRI Multimeacutedia on peut constater que

la phase drsquoanalyse preacutecegravede lrsquoeacutetape drsquoindexation proprement dite Les meacutethodes

drsquoanalyse sont classifieacutees en 0 cateacutegories selon le niveau

Un niveau bas qui deacutecrit les caracteacuteristiques simples des eacuteleacutements drsquoun

document comme les couleurs la texture drsquoune image ou lrsquoenveloppe drsquoun son

Un niveau seacutemantique qui fournit une description de haut niveau de ce que

contient la videacuteo qursquoil srsquoagisse de personnages drsquoobjets de lieux ou de leurs

interactions

Un niveau structurel qui met en eacutevidence une organisation du document

Les techniques et approches drsquoanalyse de bas niveau deacutepassent le sujet de cette thegravese

Donc on srsquointeacuteresse agrave lrsquoanalyse seacutemantique du contenu multimeacutedia Rappelons que les

documents traiteacutes dans cette thegravese sont des documents multimeacutedia supportant la

dimension temporelle Donc on peut les classifieacutes comme des seacutequences videacuteo

multimeacutedia De ce fait on va speacutecifier ci-apregraves les eacutetudes sur lrsquoanalyse et lrsquoindexation

par la seacutemantique de ce type de documents

On doit noter qursquoil est pratiquement impossible drsquoatteindre le niveau seacutemantique en

partant drsquoune analyse bas niveau du contenu videacuteo Les interpreacutetations du contenu

drsquoun document videacuteo qui sont seacutemantiquement plus riche rend la tacircche de lrsquoindexeur

plus compliqueacutee que lorsqursquoil srsquoagit drsquoune simple indexation par mots cleacutes Ceci est ducirc

au fait qursquoil doit choisir les meilleurs index pour deacutecrire un contenu tregraves riche en

informations On rencontre la mecircme difficulteacute lors du processus de recherche Crsquoest

pour cela que des modegraveles capables de deacutecrire et de modeacuteliser le contenu seacutemantique

de seacutequences videacuteo sont mis en place afin de faciliter lrsquoaccegraves la reacuteutilisation et la

navigation par la seacutemantique Ces modegraveles utilisent des techniques agrave base de

connaissances Le web eacutetant constitueacute de ressources multimeacutedia la technique de leur

indexation geacuteneacuteralement employeacutee consiste agrave annoter des portions de ces ressources

57

avec des informations exploitables par des agents logiciels Nous allons donc deacutefinir

dans la section suivante ce que recouvre la notion drsquoannotation

2321 Annotation seacutemantique

Une annotation en sens geacuteneacuterique regroupe aussi bien lrsquoajout drsquoinformations sans

contraintes particuliegraveres comme un eacutechange de courriel agrave propos drsquoune videacuteo ou

lrsquoajout drsquoinformations (caracteacuterisant le contenu) qui doit respecter un format bien deacutefini

Dans ce deuxiegraveme cas le terme meacutetadonneacutees est plus approprieacute car il est plus

speacutecifique Crsquoest ce dernier type qui nous inteacuteresse dans ce travail Plusieurs standards

permettent de deacutecrire et drsquoannoter des contenus multimeacutedias en utilisant une liste

deacutefinie drsquoattributs comme la date de creacuteation les auteurs lrsquoencodage utiliseacute par la

videacuteo la reacutesolution de lrsquoimage ou la bande passante exigeacutee pour sa transmission par

reacuteseaux

Comme les meacutetadonneacutees sont des informations agrave propos des donneacutees qui composent le

document il est important de pouvoir les rattacher au document ou de creacuteer un lien

entre eux Jedidi (Jedidi 2005) a speacutecifieacute quatre faccedilons drsquoeffectuer un rattachement entre

un document et les meacutetadonneacutees qui y sont associeacutees (voir figure 14)

1 par insertion direct dans le document les meacutetadonneacutees sont contenues dans le

document

2 par accompagnement les meacutetadonneacutees sont externes mais veacutehiculeacutees avec le

document et reacutefeacuterenceacutees avec leur adresse URL

3 par lien Href au document les meacutetadonneacutees sont externes et pouvant ecirctre

veacutehiculeacutees seacutepareacutement du document et ils sont reacutefeacuterenceacutees avec un URL

speacutecifique

4 par enveloppement lrsquoensemble des meacutetadonneacutees couvre la ressource

Cette classification de ces diffeacuterents modes de rattachement de meacutetadonneacutees aux

documents amegravene Jedidi agrave distinguer deux types majeurs de meacutetadonneacutees les

meacutetadonneacutees externes et les meacutetadonneacutees internes Pour plus de deacutetail voir (Jedidi

2005)

58

Figure 14 Les quatre modes de rattachement des meacutetadonneacutees au document

Lrsquoannotation videacuteo est le processus par lequel des informations textuelles ou autres sont

associeacutees ou jointes agrave des segments deacutetermineacutes dans le document videacuteo pour enrichir le

contenu Ces informations ne modifient pas le document mais elles sont simplement

mises en correspondance avec celui-ci

Dans le cas ougrave lrsquoannotation se fait sur des documents audiovisuel Troncy le considegravere

comme un processus qui se compose de quatre eacutetapes (Troncy 2004)

1- Identification Il srsquoagit de donner des informations de catalogage sur le

document (titre auteur format droithellip) utilisant un ensemble de descripteurs

normaliseacutes comme celles du Dublin Core par exemple

2- Segmentation il srsquoagit de repeacuterer dans le document des entiteacutes spatio-

temporelles drsquointeacuterecirct qui seront annoteacutees utilisant des coordonneacutees carteacutesiennes

et des dates pour localiser dans lrsquoespace et dans le temps des segments

pertinents

3- Caracteacuterisation ou annotation il srsquoagit de donner une signification formelle aux

segments preacutealablement repeacutereacutes utilisant des descripteurs controcircleacutes et ayant une

seacutemantique formelle pour la machine

2322 Standards et outils drsquoannotation

Dublin Core (DCMI 2010) pour lrsquoaudiovisuel le Dublin Core permet une description

du document agrave un niveau bibliographique Il ne speacutecifie pas de syntaxe particuliegravere

mais il fournit un ensemble drsquoeacuteleacutements terminologiques pour la description Il peut ecirctre

exprimeacute en XML ou en RDF Quinze descripteurs de haut niveau sont utilisables pour

deacutecrire des informations qui sont de nature bibliographique (Nom identifiant version

langage contributeurs type deacutefinition commentaireshellip) Les quinze eacuteleacutements et

qualificateurs de Dublin Core peuvent ecirctre utiliseacutes pour deacutecrire agrave la fois la structure et

le deacutetail des videacuteos Ceci vient du fait qursquoil peut ecirctre utiliseacute conjointement agrave un autre

59

formalisme de description comme MPEG-7 (voir juste apregraves) afin de fournir un

ensemble efficace de meacutetadonneacutees Cette combinaison a lrsquoavantage de permettre

lrsquoassociation de descripteurs standards aux diffeacuterents niveaux de deacutecomposition du flux

audiovisuel qursquoils portent sur lrsquoensemble du document sur une seacutequence une scegravene

un plan une image ou une partie drsquoune image Dans cette approche le document

audiovisuel est deacutecomposeacute de faccedilon statique selon un arbre annoteacute par des

meacutetadonneacutees

Le standard MPEG-7 (Motion Picture Engineer Group) MPEG-7 supporte un ensemble

de descriptions allant des caracteacuteristiques de bas niveau (forme taille texture couleur

mouvement positionhellip) agrave des caracteacuteristiques de plus haut niveau (auteur date de

creacuteation format objets et personnages ainsi que leurs relations contraintes spatiales et

temporelleshellip) (MPEG-7 2002) Les meacutetadonneacutees qui apparaicirctront dans un document

MPEG-7 sont de plusieurs natures diffeacuterentes reacutesumeacutees dans les points suivants

bull creacuteation et production des meacutetadonneacutees qui deacutecrivent la creacuteation et la

production du contenu Elles deacutecrivent le titre lrsquoauteur le but de la creacuteation

bull utilisation des meacutetadonneacutees relieacutees agrave lutilisation du contenu Elles

comportent les droits daccegraves les informations financiegraveres et les droits de

publication

bull meacutedia ces meacutetadonneacutees deacutecrivent les caracteacuteristiques de stockage telles que

le format le type de compression etc

bull aspects structurels des descriptions dun point de vue contenu Ces

meacutetadonneacutees deacutecrivent les segments qui peuvent repreacutesenter des composantes

spatiales temporelles ou spatio-temporelles du contenu audiovisuel Chaque

segment peut ecirctre deacutecrit par les caracteacuteristiques suivantes (la couleur la

texture la forme la motion dureacutee taux drsquoeacutechantillonnage taille) et quelques

informations seacutemantiques eacuteleacutementaires

RDF et Meacutetadata dans les documents SMIL le domaine ou module Meacuteta Information de

la version 29 de SMIL contient les eacuteleacutements et les attributs qui permettent la description

(globale et deacutetailleacutee) de documents SMIL Ce module gegravere pleinement lrsquoutilisation de

lrsquoeacuteleacutement ltmetagt de SMIL 10 mais il introduit aussi de nouvelles fonctionnaliteacutes pour

deacutecrire des objets meacutedia en utilisant la syntaxe et le modegravele du cadre de description de

ressources (Ressource Description Framework RDF) Ce dernier est un langage puissant

de meacuteta-information pour fournir des informations sur des ressources voir (RDF 1999)

60

ltsmil xmlns=httpwwww3org2001SMIL20Languagegt

helliphellip

ltmetadata id=meta-rdfgt

ltrdfRDF

xmlnsrdf = httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsrdfs = httpwwww3orgTR1999PR-rdf-schema-19990303

xmlnsdc = httppurlorgmetadatadublin_core

xmlnssmilmetadata = httpwwwexampleorgAudioVideosmil-

ns gt

ltmdashdescription de la preacutesentation SMIL en entier --gt

ltrdfDescription about=httplocalhostcours-systemsmil

dcTitle= Cours du systegraveme drsquoexploitation

dcDescription=contient les chapitres suivant lrsquoexclusion

mutuelle lrsquointer blocage systegravemes reacuteparties

dcDate=2000-10-12

dcFormat=textsmil gt

dcCreator= ldquoCreer par Dr Ben Abbass

ltsmilmetadataListOfAudioUsedgt

ltrdfSeq ID=les meacutecanismes de lrsquoexclusion mutuelgt

ltrdfli Resource= httplocalhostvoix1rm gt

ltrdfli Resource= httplocalhostvoix2rm gt

ltrdfSeqgt

ltsmilmetadataListOfVideoUsedgt

ltrdfDescriptiongt

ltmdashDescription de lrsquoobjet audio voix1rm --gt

ltrdfDescription about= httplocalhostvoix1rm

dcDescription= les verrous test and set les seacutemaphores les

estampilles dcFormat=audiorm smilmetadataDuration=50 mngt

ltsmilmetadataContainsSequencesgt

ltrdfSeq ID=diffeacuterents meacutecanismesgt

ltrdfli Resource= httplocalhost voix1rmseacutemaphoregt

ltrdfli Resource= httplocalhost voix1rmverrousgt

ltrdfSeqgt

ltsmilmetadataContainsSequencesgt

ltrdfDescriptiongt

ltmdashDescription drsquoun segment temporel de lrsquoobjet audio voix1rm--gt

ltrdfDescription about=seacutemaphore dcTitle=seacutemaphores

dcDescription=deacutefinitions des fonctions ininterruptibles

P(s) et V(s)+ algorithmes smilmetadataDuration=10 mn

ltrdfDescriptiongt

ltrdfRDFgt

ltmetadatagt

Le code illustreacute ci-dessus montre lrsquoutilisation de lrsquoeacuteleacutement meacutetadata ainsi que la norme

RDF et les attributs de Dublin Core dans la description du document smil en entier Ce

code deacutecrit aussi un objet audio contenu dans ce document Ensuite il deacutecrit un segment

temporel dans ce dernier objet meacutedia en deacuteterminant leur dureacutee

Plusieurs outils existent permettant lannotation des videacuteos Ces outils permettent le

deacutecoupage semi-automatique de la videacuteo en plans et lrsquoaffectation manuelle des mots

cleacutes aux plans ainsi deacutelimiteacutes Il sagit drsquointerpreacuteter des caracteacuteristiques textuelles (mots

cleacutes) des documents audiovisuels et de les organiser dans des bases de donneacutees dans

lesquelles la recherche va seffectuer Charhad a preacutesenteacute quelques outils drsquoannotation

videacuteo Nous citons quelque un dans ce qui suit

- lrsquooutil Segmen-Tool pour deacutecouper temporellement les videacuteos et produire un deacutebut

de description MPEG-7

61

- lrsquooutil Video-Annex (Lin 2003) lrsquoannotation avec cet outil peut srsquoappliquer agrave la fois

sur le document complet et sur des parties du document (segment videacuteo ou image cleacute

drsquoun plan) Lrsquoannotation qui porte sur le document en entier ou sur des segments est

effectueacutee agrave lrsquoaide de possibiliteacute de champs drsquoannotation libre Ce champ permet aussi

drsquoutiliser drsquoautres concepts qui ne figurent pas forceacutement dans la liste

- Smart VideoText est un systegraveme drsquoannotation videacuteo baseacute sur le formalisme des

graphes Dans ce systegraveme les portions videacuteo repreacutesentent les nœuds du graphe Ces

portions sont identifieacutees par des reacutefeacuterences lieacutees agrave la structure physique du document

(identifiant du plan numeacutero de lrsquoimage dans le plan etc) et aussi par les annotations

libres

- COALA ndash Log Creator ndashEPFL lrsquooutil COALA (content Oriented Audiovisuel Library)

conduit par lrsquoEPFL en Suisse a deacuteboucheacute sur la reacutealisation drsquoune plate-forme prototype

drsquoindexation et drsquoannotations des journaux teacuteleacuteviseacutes de la TSR (Teacuteleacutevision Suisse

Romande) Contrairement aux autres outils il se preacutesente comme une application du

Web speacutecialiseacute dans lrsquoannotation drsquoun genre particulier de document videacuteo

La recherche de segments videacuteo particuliegraveres srsquoavegravere parfois difficile notamment si elle

est effectueacutee par des personnes non-documentalistes Le raisonnement est typiquement

une manipulation qui permet par exemple de mieux satisfaire les requecirctes lors de

lrsquointerrogation de la base des descriptions Cependant le type de langage utiliseacute

(documentaire) qui restreint les infeacuterences agrave la seule validation de structure et lrsquoemploi

du texte libre ou de theacutesaurus pour deacutecrire le contenu qui empecircche de veacuteritablement

controcircler la seacutemantique des descriptions limitent seacuterieusement les possibiliteacutes de

raisonnement

Dans le domaine du Web seacutemantique ougrave des annotations sont principalement deacutefinies

pour ecirctre interpreacuteteacutees par des machines des annotations seacutemantiques sont deacutecrites

comme des annotations qui se rapportent agrave une ontologie Cette derniegravere identifie

formellement des concepts et des relations entre les concepts dans les documents IL

faut noter que les annotations seacutemantiques utilisant une ontologie ont comme objectif

majeur de deacutesambiguiumlser le document pour un traitement automatique Puisque on

srsquointeacuteresse dans notre travail agrave indexer des seacutequences videacuteo peacutedagogiques en utilisant

62

des ontologies codeacute en OWL on doit drsquoabord mettre en lumiegravere cette technique ainsi

que les notions qui lrsquoentoure

233 Indexation agrave base drsquoontologies

Dans cette section nous deacutecrivons en premier lieu les principes de base des ontologies

OWL (OWL 2004) du raisonnement avec OWL et des regravegles SWRL (SWRL 2004) ainsi

que les possibiliteacutes qursquoils offrent En deuxiegraveme lieu nous preacutesentons la maniegravere

drsquointeacutegration et drsquoutilisation des ontologies dans les systegravemes de recherche

drsquoinformation et plus preacuteciseacutement dans la phase drsquoindexation

2331 Les ontologies OWL

Les ontologies sont un moyen de repreacutesenter la connaissance Ces repreacutesentations de

connaissances correspondent agrave laquo une speacutecification formelle explicite dune conceptualisation

partageacuteeraquo Crsquoest la deacutefinition la plus simple et fait le plus autoriteacute et elle est due agrave

Thomas Gruber (Gruber 1993) Les termes formelle et explicite signifient quune

ontologie permet une interpreacutetation automatiseacutee de la conceptualisation par la machine

Autrement dit une ontologie deacutefinit un vocabulaire commun pour les chercheurs qui

ont besoin de partager linformation dans un domaine Les ontologies peuvent ecirctre

utiliseacutees par des personnes des bases de donneacutees et des applications qui ont besoin de

partager des informations sur un domaine

Nous preacutesentons la deacutefinition des eacuteleacutements principaux que lrsquoon trouve dans une

ontologie OWL

(Individuinstance) Les individus ou instances sont les objets du domaine de

discours que lrsquoon repreacutesente dans une ontologie

(Conceptclasse sous-classe super-classe taxonomie) Un concept ou classe

regroupe un ensemble drsquoindividus qui ont des caracteacuteristiques communes Une

classe peut ecirctre sous-classe drsquoune autre appeleacutee super-classe dans ce cas tout

individu appartenant agrave la sous-classe appartient aussi agrave la super-classe Une

taxonomie est une hieacuterarchie de classes qui ont des relations sous-classe (relation

de speacutecialisation)super-classe (geacuteneacuteralisation du sens) entre elles

(Relation ou proprieacuteteacute domaine porteacutee sous-relation super-relation) Une

relation ou proprieacuteteacute modeacutelise le lien qui existe entre deux classes (appeleacute aussi

relation objet) ou entre une classe et un type de donneacutees (relation type de

donneacutees) Le domaine drsquoune relation repreacutesente lrsquoorigine de ceci La porteacutee de la

relation repreacutesente sa destination Une relation peut ecirctre une sous-relation drsquoune

63

autre appeleacutee super-relation Dans ce cas le domaine et la porteacutee de la sous-

relation sont contenus respectivement dans le domaine et dans la porteacutee de la

super-relation

(Instance drsquoune relation) Une instance drsquoune relation relie un individu qui

appartient au domaine de la relation agrave un individu ou agrave un type de donneacutees qui

appartient agrave la porteacutee de la relation

Les deacutefinitions suivantes deacutetaillent les attributs des proprieacuteteacutes

(Proprieacuteteacute inverse) On peut deacutefinir une proprieacuteteacute comme lrsquoinverse drsquoune

proprieacuteteacute donneacutee Cela veut dire que si une instance de cette derniegravere proprieacuteteacute

relie lrsquoindividu (a) agrave lrsquoindividu (b) alors on peut deacuteduire qursquoune instance de la

proprieacuteteacute inverse relie (b) agrave (a)

(Proprieacuteteacute fonctionnelle inverse fonctionnel) Une proprieacuteteacute est fonctionnelle

quand elle ne peut avoir qursquoune seule instance pour un individu donneacute

Lrsquoinverse drsquoune proprieacuteteacute fonctionnelle est son inverse fonctionnel

(Proprieacuteteacute transitive) Une proprieacuteteacute est transitive lorsque si lrsquoindividu (a) est

relieacute agrave (b) par une instance de cette proprieacuteteacute et que (b) est relieacute agrave (c) par une

autre instance de la proprieacuteteacute alors on peut deacuteduire que (a) est relieacute agrave (c) par une

instance de la proprieacuteteacute

(Proprieacuteteacute symeacutetrique) Une proprieacuteteacute est symeacutetrique quand pour tout (a) relieacute agrave

(b) par une instance de cette proprieacuteteacute on peut deacuteduire que b est relieacute agrave a par une

autre instance de la proprieacuteteacute

Pour deacutefinir une classe dans OWL on fournit un ensemble de conditions logiques

Ces conditions peuvent ecirctre neacutecessaires ou neacutecessaires et suffisantes Elles sont

construites agrave partir drsquoautres classes par union par intersection ou par heacuteritage On

peut eacutegalement imposer des restrictions aux proprieacuteteacutes de la classe

(Restriction restriction existentielle universelle de cardinaliteacute de valeur) Une

restriction consiste agrave limiter le nombre ou la nature des valeurs que peuvent

avoir les proprieacuteteacutes des individus drsquoune classe Une restriction peut ecirctre

existentielle (si elle oblige agrave avoir au moins une valeur de la proprieacuteteacute dans un

ensemble donneacute) universelle (si elle oblige agrave avoir toutes les valeurs drsquoune

proprieacuteteacute dans un ensemble donneacute) de cardinaliteacute (si elle oblige agrave avoir un

nombre de valeurs minimal maximal ou exact pour une proprieacuteteacute) ou de valeur

(si elle oblige agrave avoir une valeur donneacutee pour la proprieacuteteacute)

(Classes disjointes) Deux classes sont dites disjointes quand il ne peut exister

des individus qui appartiennent agrave la fois aux deux classes Dans OWL les classes

ne sont pas disjointes par deacutefaut il faut le deacuteclarer explicitement

Les ontologies OWL sont extensibles gracircce au meacutecanisme drsquoimportation

64

(Importation drsquoontologie) Une ontologie peut importer une autre ontologie pour

avoir une visibiliteacute sur ses eacuteleacutements Lrsquoontologie qui importe a un accegraves en

lecture seule agrave tous les eacuteleacutements contenus dans lrsquoontologie importeacutee Elle peut

ensuite ajouter de nouveaux eacuteleacutements qui ne seront visibles que dans lrsquoontologie

qui importe Lrsquoimportation est transitive une ontologie qui importe une

deuxiegraveme importe indirectement toutes les ontologies importeacutees dans cette

deuxiegraveme ontologie En geacuteneacuteral lrsquoimportation se fait en indiquant dans

lrsquoontologie qui importe lrsquoURL ougrave se trouve lrsquoontologie importeacutee Ce meacutecanisme

permet une grande flexibiliteacute car on peut reacuteutiliser des ontologies existantes

juste en les reacutefeacuterenccedilant dans un nouveau fichier OWL et en ajoutant de nouvelles

classes proprieacuteteacutes individus regravegles etc Souvent on trouve des ontologies qui

suivent ce scheacutema une premiegravere ontologie de haut niveau qui contient des

eacuteleacutements geacuteneacuteriques est importeacutee par une deuxiegraveme ontologie de domaine qui

les speacutecialise pour un domaine concret Dans ce cas on dit que la deuxiegraveme

ontologie eacutetend la premiegravere

Raisonnement Une ontologie qui possegravede une base theacuteorique formelle (la logique de

description) permet lrsquoimplantation de logiciels appeleacutes moteurs drsquoinfeacuterence ou

raisonneurs qui sont capables de traiter une ontologie pour deacuteduire des faits qui ne

sont pas explicitement deacuteclareacutes Crsquoest-agrave-dire ils peuvent trouver des informations qui

sont implicitement contenues dans lrsquoontologie pour les rendre explicites Ce processus

srsquoappelle infeacuterence ou raisonnement

La principale tacircche du raisonnement qursquoun moteur drsquoinfeacuterence peut effectuer est

connue comme la subsomption La subsomption permet de savoir si une classe est une

sous-classe drsquoune autre ou non En effectuant cette tache sur toutes les classes drsquoune

ontologie le moteur drsquoinfeacuterence peut construire une hieacuterarchie de classes infeacutereacutee (en

opposition agrave la hieacuterarchie de classes deacuteclareacutee) dans laquelle toutes les relations super-

classesous-classe sont expliciteacutees

Drsquoautres tacircches de raisonnement permettent de deacuteduire des faits tels que

lrsquoappartenance drsquoun individu agrave une classe en utilisant les liens drsquoheacuteritage lrsquoexistence de

proprieacuteteacutes liant deux individus agrave partir de la transitiviteacute de la symeacutetrie et des

proprieacuteteacutes inverses etc

Un raisonnement peut utiliser des regravegles Il existe des conditions que les ontologies

OWL ne peuvent pas exprimer comme les Regravegles de Horn (Horn 1951) drsquoougrave le W0C a

proposeacute un langage appeleacute SWRL (SWRL 2004) qui combine OWL-DL avec le Rule

65

Markup Langage (RuleML) SWRL eacutetend OWL-DL en ajoutant des clauses de Horn

Une regravegle SWRL preacutesente la forme suivante b1and middotmiddotmiddot and bnrarr a1and middotmiddotmiddot and an

Ougrave b1andmiddotmiddotmiddotandbn est le corps ou anteacuteceacutedent de la regravegle et a1 and middotmiddotmiddot and an est lrsquoentecircte ou

conseacutequent Les termes a1anb1bn sont des atomes SWRL Un atome peut

repreacutesenter une relation (preacutedicat binaire) un concept (preacutedicat unaire) ou un built-in

(preacutedicats n-aires) Il existe drsquoautres syntaxes notamment une syntaxe XML (voir

annexe 4) baseacutee sur celle drsquoOWL ce qui permet drsquoinclure les regravegles SWRL associeacutees agrave

une ontologie dans le mecircme fichier XML que lrsquoontologie Lrsquoutiliteacute de ces regravegles est

drsquoexprimer des relations qui seraient trop compliqueacutees voire impossibles agrave exprimer

avec OWL-DL seulement Par exemple dans notre ontologie on peut repreacutesenter la

relation entre un oncle et son neveu agrave partir des relations pegraverendashfils et fregraverendashfregravere La

regravegle SWRL qui exprime cette relation est repreacutesenteacutee dans lrsquoexemple suivant

Personne(x) ^ Personne(y) ^ Personne(z)^ pegravere(xy) ^ fregravere(xz) oncle(zy)

Les eacuteleacutements x y et z qui sont preacuteceacutedeacutes drsquoun point drsquointerrogation sont des variables

qui repreacutesentent des individus Cette regravegle veut dire que si lrsquoon a trois individus

appartenant agrave la classe Personne appeleacutes x y et z que x est le pegravere de y et que x a un

fregravere z alors z est lrsquooncle de y

Une ontologie peut ecirctre construite drsquoune faccedilon manuelle automatique ou mixte Le

deacuteveloppement geacuteneacuteral drsquoune ontologie se deacuteroule en trois principales eacutetapes qui sont

la conceptualisation la formalisation et lrsquoimpleacutementation ou opeacuterationnalisation

exploitable par des agents logiciels (speacutecifier les concepts et relation dans un langage

formelle) Ces eacutetapes sont geacuteneacuteralement preacuteceacutedeacutees par une eacutetape drsquoeacutevaluation des

besoins et de deacutelimitation du domaine de connaissances agrave modeacuteliser

Il existe plusieurs langages de speacutecification drsquoontologie Web tel que RDFS DAML-

ONT OIL DAML+OIL OWL +RDFS OWL 2 etc Comme il existe des outils qui aident

agrave la construction des ontologies (on peut citer lrsquoexemple de TERMINAE) En revanche

drsquoautres outils drsquoaide agrave la construction drsquoontologies sont de type eacutediteurs comme DOE

(Differential Ontology Editor) ODE (Ontology Design Environment 2002) OntoEdit

(Ontology Editor) et lrsquoeacutediteur Proteacutegeacute 2000 Pour ce qui concerne le traitement des

regravegles SWRL la plupart des moteurs drsquoinfeacuterence sont capables de traiter les regravegles

66

SWRL ajouteacutees agrave une ontologie Par exemple Pellet implante de faccedilon native un

algorithme speacutecifique pour des regravegles DL-sucircres dans OWL Afin de traiter les regravegles il

est eacutegalement possible drsquoutiliser des moteurs speacutecifiquement deacutedieacutes aux regravegles tel que

le moteur Jess7 Ce moteur de regravegles possegravede un langage propre pour lrsquoexpression des

connaissances sous forme de regravegles Il peut ecirctre utiliseacute depuis Proteacutegeacute gracircce agrave lrsquoexistence

drsquoun pont qui permet de traduire un modegravele drsquoontologie dans le langage de Jess

drsquoexeacutecuter les regravegles dans Jess et finalement de reacutecupeacuterer le reacutesultat dans Proteacutegeacute

2332 Utiliser lrsquoontologie dans les SRI

Dans un SRI lrsquoutilisation de lrsquoontologie peut ecirctre introduite dans les trois phases

comme illustreacute dans la figure 12 (ontologie est repreacutesenteacutee par base de connaissance)

- Au niveau du processus drsquoindexation lrsquoontologie peut aider agrave lrsquoindexation des

documents alors appeleacutee indexation seacutemantique

- Les ontologies peuvent eacutegalement aider agrave la reformulation du besoin de

lrsquoutilisateur pour ameacuteliorer les requecirctes utilisateurs et agrave lrsquoaccegraves aux documents

- Enfin lrsquoontologie peut ecirctre utiliseacutee dans le modegravele lui-mecircme pour reacutealiser

lrsquoappariement entre le besoin et les documents Pour plus de deacutetail sur ces trois

points voir (Hernandez 2006)

Hernandez a deacutefini deux eacutetapes pour faire une indexation seacutemantique

1- La premiegravere eacutetape consiste agrave identifier les concepts ou instances de lrsquoontologie

dans les granules documentaires appeleacutees aussi annotation conceptuelle

2- La deuxiegraveme eacutetape consiste agrave pondeacuterer les concepts pour chaque document en

fonction de la structure conceptuelle dont il est issu

Les ontologies doivent avoir une large composante lexicale pour ecirctre utiliseacutees dans le

cadre de la RI et ceci afin que ces concepts peut recouvrir la majoriteacute des notions qui

puissent ecirctre retrouveacutes dans les documents Nous eacutenumeacuterons deux principaux gains

attendus par lrsquoutilisation des ontologies dans un SRI qursquoon peut reacutesumer comme

reacuteduire le silence et le bruit

- reacuteduire le silence dans les reacuteponses aux requecirctes en traitant le problegraveme de la

synonymie

7 Voir le lien httpwwwjessrulescom

67

- reacuteduire le nombre de reacuteponses bruiteacutees en traitant le problegraveme drsquohomonymie

La recherche drsquoinformation (principalement sur le web) peut mecircme ecirctre consideacutereacutee

comme un des champs drsquoapplications favoris des ontologies Par exemple elles sont

souvent preacutesenteacutees comme une piegravece maicirctresse dans le domaine du web seacutemantique

Dans la section suivante on va eacutetudier quelques travaux qui utilisent les ontologies

dans la recherche drsquoinformation de type peacutedagogique etou seacutequence videacuteo

234 Travaux existants

Lrsquoutilisation drsquoontologie dans un contexte drsquoindexation srsquoest deacuteveloppeacutee ces derniegraveres

anneacutees dans diffeacuterents domaines on en cite deux qui nous inteacuteressent le domaine

audiovisuel (Troncy 2004) (Charhad 2005) (Isaac 2005) (Carbonaro 2008) et le

domaine de lrsquoe-learning (Dong 2010) (Desmoulins 2000) (Benayache 2005) (Buffa

2005) Dans ce dernier plusieurs travaux sont baseacutes sur lrsquoideacutee geacuteneacuterale drsquoindexer des

fragments de documents sur la base drsquoontologies de nature diffeacuterentes ontologie

structure documentaire ontologie de domaine ou ontologie peacutedagogique (figure

formule eacutequationhellip) en vue de les reacuteutiliser pour composer plus ou moins

automatiquement de nouvelles ressources

Par exemple le projet IMAT (Desmoulins 2000) est tourneacute vers lrsquoutilisation drsquoontologie

pour lrsquoindexation La manipulation de documents neacutecessite lrsquoemploi drsquoune ontologie

dite lsquodocumentrsquo qui vient srsquoajouter aux ontologies classiques de domaine et de

peacutedagogie Lrsquoontologie de cours se deacutecompose en trois sous-parties deacutecrivant le

contenu le contexte et la structure Le contenu repreacutesente lrsquoontologie de domaine et les

deux autres parties sont lieacutees agrave lrsquoaspect peacutedagogique (structuration au chapitres nature

des parties etc)

Le projet MEMORAe (Benayache 2005) a pour objectif de rendre les ressources drsquoune

formation plus accessibles aux apprenants via des ontologies Ce projet propose une

approche fondeacutee sur une meacutemoire organisationnelle de lrsquoensemble des notions agrave

appreacutehender drsquoune formation et des ressources de celle-ci Son principe est drsquoindexer

ces ressources sur les concepts drsquoontologie Deux ontologies ont eacuteteacute construites et

inteacutegreacutes La premiegravere est une ontologie de domaine qui deacutecrit les concepts de la

formation personne (eacutetudiant enseignant) documents (livre page web hellip) activiteacute

68

peacutedagogique (cours TP) La deuxiegraveme est une ontologie drsquoapplication qui speacutecifie

lrsquoensemble des concepts utiles agrave une formation particuliegravere tels que lrsquoalgorithmique ou

la statistique (voir figure 15)

Figure 15 Quelques eacuteleacutements de lrsquoontologie du domaine de formation (agrave gauche) et un extrait de la

sous-ontologie du la formation statistique (agrave droite)

Le projet Trial Solution (Buffa 2005) consiste agrave prendre chaque ressource peacutedagogique

et agrave la deacutecomposer en objets peacutedagogique lsquoOPrsquo Chaque OP est repreacutesenteacutee par son

contenu seacutemantique et sa relation avec les autres OP ainsi que des meacutetadonneacutees qui le

concernent Un outil drsquoannotation a eacuteteacute deacuteveloppeacute par ce projet qui permet drsquoindexer

chaque nœud par des meacutetadonneacutees et par des termes drsquoun thesaurus On peut citer

drsquoautres travaux similaires dans le domaine du e-learning (Bouzeghoub 2005)

(Hammache 2008) et (Behaz 2009)

Dans le domaine de lrsquoaudiovisuel on preacutesente le travail de (Troncy 2004) qui articule

les connaissances conceptuelles propres agrave un domaine agrave travers lrsquoontologie dans un

contexte drsquoindexation de documents audiovisuels ayant pour thegraveme lsquoEmission sportif

teacuteleacuteviseacutersquo Dans ce travail on distingue deux ontologies

- Une ontologie audiovisuelle qui permet de normaliser le sens des termes

couramment utiliseacutes pour deacutecrire la structure et la mise en forme des documents

audiovisuels Par exemple le code ci-dessous repreacutesente un scheacutema qui indique

qursquoun magazine sportif est de type eacutemission sportive et qursquoelle commence

toujours par une seacutequence plateau deacutebut suivi par un certain nombre de

seacutequences qui sont soit une seacutequence plateau soit un enchaicircnement plateau-

lancement-reportage et se termine par une seacutequence plateau fin

69

- Lrsquoautre ontologie est du domaine qui modeacutelise les concepts drsquoun sport particulier

qui est le cyclisme (tour de France magazine sportif etc)

Troncy et al ont eacutegalement proposeacutes de raccorder tous ces nouveaux types aux

descripteurs MPEG-7 Pour cela ils ont utiliseacutes lrsquooutil SegmentTool qui permet de

deacutecouper temporellement des eacutemissions et produit un squelette de description MPEG-7

Par la suite ils ont modifieacutes ce squelette afin de typer chacun des segments en fonction

de son genre utilisant lrsquoontologie de lrsquoAudio-Visuel et de lrsquoannoter avec les concepts de

la deuxiegraveme ontologie du domaine (exemple sport de cyclisme) La figure 16 montre la

nouvelle hieacuterarchie des types de segments (en MPEG-7 eacutetendu) contenant les diffeacuterents

genres et seacutequences de lrsquoontologie de lrsquoaudiovisuel (Troncy 2004)

Figure 16 Ontologie de lrsquoaudiovisuel nouvelle hieacuterarchie des types de segments en MPEG-7

Le travail drsquoIsaac (Isaac 2005) srsquoarticule sur la description seacutemantique du contenu

drsquoeacutemissions teacuteleacuteviseacutees ayant pour thegraveme la meacutedecine Cette description repose sur la

notion de patron drsquoindexation srsquoappuyant sur des sceacutenarios drsquoutilisation existants et

exploite les technologies issues du web seacutemantique Il combine plusieurs ontologies agrave

savoir ontologie de lrsquoAV et ontologies theacutematiques lieacutees au domaine meacutedicale

(MENELA qui deacutecrit le domaine des pathologies coronariennes et contient les concepts

70

lieacutes agrave la chirurgie cardiaque correspondant au thegraveme du corpus GALEN contient les

concepts lieacutees agrave tous les domaines meacutedicaux)

Isaac et Troncy ont eux aussi utiliseacute dans leurs travaux lrsquooutil lsquoSegmentToolrsquo pour

produire une structure documentaire Ensuite ils deacutecrivent les eacuteleacutements AV en leur

assignant certaines assertions de relations avec des concepts du domaine relations de

nature strictement repreacutesentationnelle ou plus interpreacutetative Lrsquoexemple de la figure 17

donne une ideacutee des descriptions qursquoIsaac et al ont chercheacutes agrave obtenir Ils ont mis en

valeur la distinction entre les deux types de connaissances qui les inteacuteressent

Figure 17 Exemple de description drsquoun segment videacuteo (Isaac 2004)

Ils ont utiliseacute le moteur drsquoinfeacuterence Sesame pour stocker et interroger les ontologies et

les assertions Donc leur systegraveme est impleacutementeacute dans un module drsquoinfeacuterence sur

mesure ougrave les axiomes et les regravegles de RDFS sont compleacuteteacutes par ceux de lrsquoOWL-DLP et

des regravegles de raisonnement speacutecifiques aux ontologies exploiteacutees

(Charhad 2005) a proposeacute un modegravele pour la repreacutesentation du contenu seacutemantique

des documents videacuteo Ce modegravele permet la prise en compte syntheacutetique et inteacutegreacutee des

eacuteleacutements dinformations issus de chacune des modaliteacutes (image texte son) Il a

deacuteveloppeacute et testeacute des outils sur des parties du modegravele sur la collection TRECVID (2003

et 2004) Un outil drsquoextraction des concepts et ougrave la liste des concepts extraits

automatiquement figure parmi une liste drsquoentiteacutes nommeacutees (nom drsquoune personne nom

drsquoune place geacuteographique nom drsquoune organisation) et un outil de deacutetection et de

reconnaissance de lrsquoidentiteacute du locuteur qui se base sur lrsquoanalyse de la transcription

automatique de la parole dans un document videacuteo Les reacutesultats de ces deux outils sont

71

exploiteacutes pour geacuteneacuterer une description relationnelle ougrave les relations conceptuelles sont

infeacutereacutees selon le type meacutedia Par exemple les relations lsquoparlersquo et lsquoparle dersquo sont extraites

de la transcription et de la segmentation en locuteurs du contenu audio

Nous allons citer eacutegalement certaines eacutetudes reacutecentes et drsquoimportance manifeste (Dong

2010) et (Carbonaro 2008) sur le traitement du contenu seacutemantique des preacutesentations

videacuteo dans le domaine de e-learning Dong et al (Dong 2010) offrent un modegravele de

multi-ontologie dannotation de documents multimeacutedias Ils se concentrent dans leur

document sur les preacutesentations videacuteo des confeacuterences seacuteminaires et la formation en

entreprise Ces derniers se composent en geacuteneacuteral de nombreux thegravemes ou sujets et

chaque sujet couvre plusieurs diapositives Cette structure hieacuterarchique essentielle

permet la segmentation lindexation et laccegraves agrave ce type de videacuteo

Figure 18 Processus de segmentation des preacutesentations videacuteo (Dong 2010)

La segmentation videacuteo est la premiegravere eacutetape dans leur processus drsquoannotation Cette

tacircche a eacuteteacute automatiseacute en prenant en consideacuteration les deux sources de donneacutees

suivante Slide video stream (c-agrave-d le flux videacuteo drsquoune explication des diapositives

captureacutes lors de la preacutesentation) et Slide PowerPoint (c-agrave-d le fichier PowerPoint) La

figure 18 explique les eacutetapes de ce processus

Une segmentation videacuteo agrave deux niveaux est eacutetudieacutee niveau sujet et niveau slide La

segmentation au niveau Slide opegravere sur les flux videacuteo de diapositives captureacutees par une

cameacutera fixe tandis que la segmentation au niveau sujet se base sur lrsquoextraction du texte

dune diapositive via le module TWI Ce dernier geacutenegravere une seacutequence de blocks de

72

diapositives dont chacun examine un sujet Pour associer chaque block avec son

segment videacuteo qui lui correspond une relation temporelle entre une diapositive drsquoun

flux videacuteo et lrsquoensemble de diapositives doit ecirctre eacutetablie Ceci est accompli en faisant

correspondre des images de diapositives (qui ont eacuteteacute converties agrave partir de fichier

PowerPoint) avec des images cleacutes extraites apregraves la segmentation de flux videacuteo En

basant sur des informations temporelles de chaque diapositive les blocks peuvent ecirctre

mappeacutes aux segments videacuteo ayant un sujet

Une fois la segmentation acheveacutee chaque segment est annoteacute par une ontologie

multimeacutedia (OM) et plusieurs ontologies de domaine Lrsquoontologie laquoOMraquo est baseacute sur la

norme MPEG7 mais se concentre sur laspect du contenu description Il contient trois

types de classes ou des concepts (voir figure 19) concepts multimeacutedias (image videacuteo

audio videacuteo du segment et etc) concepts non-multimeacutedia (agent lieu temps

concepts etc) et descripteur dontologies de domaine (par exemple comme ontologie

des gegravenes lsquoGene Ontologyrsquo GO) Nous notons que lrsquoaspect peacutedagogie est absent dans

lannotation dans ce travail

Figure 19 La taxonomie de lrsquoontologie Multimeacutedia (Dong 2010)

La figure ci-dessous illustre la faccedilon drsquointeacutegrer plusieurs ontologies de domaine avec

lrsquoontologie multimeacutedia MO pour lrsquoannotation drsquoun segment videacuteo La classe

VideoSegment est de type lsquomultimedia entityrsquo Trois proprieacuteteacutes deacutefinies dans

lrsquoontologie MO sont listeacutees hasStartTime hasAbstract and hasDominantColor

Lrsquoontologie de fouille de donneacutee (Data Mining Ontology DMO) et lrsquoontologie des

gegravenes (Gene Ontology GO) sont deux domaines qui sont inteacutegreacutees avec MO

hasDMOAnnotation et hasGOAnnotation de lrsquoontologie DMO et GO

respectivement sont additionneacutees agrave la classe VideoSegment comme deux proprieacuteteacutes

73

Figure 20 Inteacutegration des ontologies de domaine dans celle du multimeacutedia (Dong 2010)

235 Discussion

Nous constatons que lrsquoindexation par le contenu seacutemantique des documents

multimeacutedia temporiseacutes (cas des videacuteos) neacutecessite obligatoirement une phase

drsquoannotation Lrsquoutilisation des ontologies pour annoter ce type de document permettre

drsquoameacuteliorer la performance drsquoun systegraveme drsquoindexation et de recherche en termes de

rappel et de preacutecision par la possibiliteacute de faire des raisonnement au-dessus de ces

annotations Nous remarquons qursquoil y a une combinaison de deux ou plusieurs

ontologies afin drsquoecirctre utiliseacutes dans la phase drsquoannotation

- une ontologie (deacutepend du type de corpus) est utiliseacute pour structurer logiquement

le document videacuteo en associant un type ou un genre pour ses diffeacuterents segments

(ontologie de lrsquoaudiovisuel laquo eacutemission reportagehellip raquo ontologie multimeacutedia

laquo image audiohellip raquo etc)

- une ontologie theacutematique ou de domaine est utiliseacutee pour deacutecrire la seacutemantique

de chaque segment (ontologie de sport cyclisme ontologie meacutedicale hellip)

Drsquoapregraves les travaux eacutetudieacutes ci-dessus nous essayons drsquoextraire les limites et les

insuffisances des systegravemes eacutetudieacutes et ainsi dons elles ne reacutepondent pas agrave nos besoins

En premiegravere lieu on doit indiquer que dans le e-learning le support de cours est diffuseacute

sur le web selon deux cateacutegories de documents documents multimeacutedias statiques (tels

que page web PDF doc etc) et documents dynamiques ou temporels (tels que

format audiovisuel ou SMIL (SMIL 2004)) Le nombre des documents de la deuxiegraveme

cateacutegorie ne cesse de croitre alors que les travaux drsquoindexation dans le domaine de lrsquoe-

learning preacuteciteacutes ne se basent que sur les documents de la premiegravere Notons Bien que le

travail de Dong se concentre sur lrsquoindexation par le contenu seacutemantique de document

de type preacutesentations videacuteo des confeacuterences et seacuteminaires (et non pas des cours

peacutedagogique) nous remarquons que lrsquoaspect peacutedagogique est absent dans la

description seacutemantique du contenu de ces videacuteos

74

En deuxiegraveme lieu la nature temporelle de ce type de documents engendre un certain

nombre de contraintes sur leur gestion documentaire En effet la speacutecificiteacute de ces

documents est drsquoecirctre des objets temporels Par essence cette temporaliteacute ne se preacutesente

pas et ne se stocke pas ceci a plusieurs conseacutequences Lrsquoune drsquoelles est lrsquoimposition du

rythme de lecture du document Si la videacuteo est drsquoune heure il faut une heure pour la

visualiser et si lrsquoinformation rechercheacutee commence agrave la 12egraveme minute et dure 13

minutes alors il faut attendre tout ce temps ou faire deacutefiler les 11 premiegraveres minutes

pour la retrouver

En troisiegraveme lieu les cours videacuteo diffuseacutes sur le web sont annoteacutes selon des

meacutetadonneacutees drsquoordre geacuteneacuteral (format date de creacuteation auteur titre mots cleacutes et parfois

reacutesumeacute) On remarque bien que lrsquoemploi du texte libre (mots cleacutes reacutesumeacute) pour deacutecrire

le contenu empecircche le controcircle de la seacutemantique des descriptions et ceci limite

seacuterieusement les possibiliteacutes de raisonnement

Lrsquoeacutetudiant et lrsquoenseignant se contentent drsquoutiliser un langage naturel pour exprimer

leurs besoins Prenons lrsquoexemple de requecircte suivant laquo je cherche des segments videacuteo qui

montrent un exemple sur lrsquoutilisation drsquoun tableau comme paramegravetre drsquoune fonction raquo

Les moteurs de recherches offerts actuellement ne permettent pas une recherche par le

contenu seacutemantique drsquoune seacutequence (ou segment) dans un cours videacuteo car ce dernier

nrsquoest pas structureacute peacutedagogiquement et leur seacutemantique peacutedagogique nrsquoest pas speacutecifieacute

formellement Il nrsquoy a pas drsquooutils qui offrent cette possibiliteacute jusquagrave preacutesent

Ainsi notre contribution se situe dans le contexte drsquooffrir agrave la communauteacute du e-

learning (apprenant ou enseignant) un systegraveme qui aide agrave la recherche par le contenu

seacutemantique des segments videacuteos peacutedagogiques en utilisant les ontologies Notons bien

que le meacutecanisme de drsquoindexation des documents agrave partir des ontologies drsquoapregraves

lrsquoeacutetude faite ci-dessus srsquoinscrit dans le domaine du Web Seacutemantique par la proposition

drsquoune mesure visant agrave pondeacuterer le lien entre les individus de lrsquoontologie de domaine et

les segments videacuteo

75

24 Conclusion

Dans cette section nous avons eacutetudieacute les approches concernant la creacuteation drsquoun contenu

peacutedagogique multimeacutedia drsquoun cocircteacute et les approches de son indexation par la

seacutemantique drsquoun autre cocircteacute Nous avons essayeacute de preacutesenter une analyse de quelques

travaux de recherche dans ces deux axes et nous avons termineacute avec une discussion

Dans cette derniegravere nous avons deacutemontreacute lrsquoinsuffisance des systegravemes existants pour

reacutepondre aux besoins et objectifs que nous avons deacutetermineacutes dans lrsquointroduction

geacuteneacuterale

Nous appuyant sur lrsquoanalyse preacuteceacutedente et ses manques notre intention eacutetait de

justifier les contributions de la thegravese de construire les bases de la proposition preacutesenteacutee

dans les chapitre suivant 3 et 4 Surtout on donne des eacuteleacutements de reacuteponse concernant

drsquoune part la concreacutetisation de lrsquoapproche double codage de lrsquoinformation phoneacutetique

dans un cours peacutedagogique multimeacutedia (preacutesenteacute dans le chapitre 0) Drsquoautre part on

preacutesentera dans le chapitre 4 notre approche drsquoindexation et de recherche par le

contenu seacutemantique (baseacute sur les ontologies) des segments videacuteo peacutedagogique

76

Chapitre 3 SACoPh un systegraveme auteur pour

lenseignement meacutediatique de la phoneacutetique

31 Objectifs

ameacuteliorer la perception et la meacutemorisation des concepts de phoneacutetique (tel que

lrsquoaccent tonique) par la conception drsquoun modegravele de cours speacutecifieacute en SMIL03 qui

support lrsquoapproche de double codage

proposer aux enseignants de langue un eacutediteur permettant la preacuteparation des

cours multimeacutedia publiables sur le web (standard SMIL30) selon le modegravele que

nous devons conccedilus et qui srsquoadapte agrave lrsquoenseignement des concepts de la

phoneacutetique Cet outil doit avoir une souplesse drsquoeacutedition via une interface la plus

conviviale pour que lrsquoon srsquoapproche le plus possible du principe de WYSIWIG

32 Modeacutelisation de cours de phoneacutetique

Nous avons examineacute un support de cours de phoneacutetique et agrave partir de ce dernier nous

proposons que le cours soit un ensemble de leccedilons ougrave chacune est repreacutesenteacutee par un

document multimeacutedia Donc la leccedilon sera geacuteneacutereacutee par notre outil selon un modegravele que

nous proposons comme suit Puisque chaque leccedilon est un document multimeacutedia donc

sa description se fait selon ses diffeacuterentes dimensions

321 Dimension structurelle

Chaque leccedilon contient un titre et un ensemble de regravegles de phoneacutetiques accompagneacutees

par des exemples Chaque regravegle aura des exemples deacutemonstratifs et chaque regravegle ou

exemple sera associeacute agrave sa prononciation (fichier audio) Les parties du texte drsquoun

exemple sur lesquelles lrsquoenseignant veut attirer lrsquoattention de lrsquoapprenant sont mis en

exergue visuellement (portent une couleur et un style diffeacuterents)

77

Figure 21 Dimension structurelle de la leccedilon

322 Dimension spatiale

Figure 22 Dimension spatiale de la leccedilon

323 Dimension temporelle

Chaque regravegle ou exemple srsquoaffiche en parallegravele avec sa prononciation et lrsquoensemble des

regravegles srsquoaffichent en seacutequence Les regravegles se succegravedent dans le temps lrsquoune apregraves lrsquoautre

La figure suivante montre lrsquoaspect temporel du document

Figure 23 Dimension temporelle de la leccedilon

78

Les objets meacutedia sont repreacutesenteacutes par des rectangles ougrave la longueur reflegravete la dureacutee

drsquoaffichage ou de preacutesentation de lrsquoobjet correspondant

324 Dimension hypermeacutedia temporelle

Lrsquoobjet index ou sommaire contient une liste des regravegles de la leccedilon Les eacuteleacutements de

cette liste sont des zones cliquables ou un clic sur lrsquoun drsquoeux permet de visionner la

preacutesentation de la leccedilon du deacutebut du segment qui lui correspond (la regravegle en question)

crsquoest une navigation temporelle

Figure 24 Scheacutema montre le deacuteroulement du sceacutenario avant et apregraves lrsquoactivation drsquoun lien temporel

33 Modeacutelisation UML du systegraveme SACoPh

La deacutemarche de notre systegraveme est drsquoassocier une modaliteacute de repreacutesentation

typographique agrave la modaliteacute orale de lrsquoaccentuation Lrsquoassociation du style

typographique agrave la qualiteacute du discours parleacute a eacuteteacute peu exploreacutee Il existe trois solutions

pour associer ces deux types de repreacutesentation celle qualifier par lrsquoautomatique (cas du

systegraveme Prosodic Font) celle qualifier drsquointeractive et celle qui combine les deux

solutions (cas du systegraveme SWANS)

La solution admise dans notre cas est la solution interactive car elle permet agrave lrsquoauteur

(enseignant) de choisir sa propre preacutesentation drsquoune part et de deacutecider ougrave il souhaite

mettre lrsquoaccent drsquoautre part

Afin de cadrer les fonctionnaliteacutes attendues du systegraveme SACoPh nous allons utiliser le

langage UML (Uml 2005) dans la modeacutelisation de notre systegraveme UML propose 13

79

types de diagrammes UML nrsquoeacutetant pas une meacutethode puisqursquoelle nrsquooffre pas une

deacutemarche agrave suivre son utilisation est laisseacutee agrave lrsquoappreacuteciation de chacun Dans notre cas

nous avons choisi de modeacuteliser notre systegraveme agrave travers 3 types de diagrammes agrave

savoir diagramme de cas drsquoutilisation Diagramme de classes et diagramme de

seacutequence

331 Cas drsquoutilisation du systegraveme SACoPh

Les cas drsquoutilisation de notre systegraveme nous permettent de deacutefinir les fonctions

principales dont lrsquoacteur lsquoenseignantrsquo doit disposer Cependant dans le cadre de ce

travail les fonctions principales auxquelles on srsquointeacuteresse sont celles de creacuteer une

nouvelle leccedilon et drsquoouvrir une leccedilon existe Ces derniers sont ensuite raffineacutes comme la

figure 25 montre par la fonction rdquoincluerdquo pour ecirctre deacutecomposeacutes en plusieurs cas

drsquoutilisation

Figure 25 cas drsquoutilisation par lrsquoenseignant

332 Architecture du systegraveme SACoPh

A partir des cas drsquoutilisation identifieacutes nous pouvons extraire les modules permettant

de les assurer Le scheacutema de la figure 26 preacutesente lrsquoarchitecture geacuteneacuterale du systegraveme

Dans ce qui suit nous allons drsquoabord deacutevelopper le processus de fonctionnement

geacuteneacuteral du systegraveme suivi par une explication deacutetailleacutee de ses diffeacuterents modules

80

Figure 26 Architecture geacuteneacuterale de SACoPh

3321 Gestion drsquoune leccedilon

Ce module offre agrave lrsquoenseignant la possibiliteacute de geacuterer la leccedilon en geacuterant un arbre Il peut

creacuteer modifier ou supprimer un eacuteleacutement (objet) peacutedagogique regravegle ou exemple La

suppression drsquoune regravegle supprimera par conseacutequent tous les exemples qursquoelle contient

Un document eacutediteacute par notre systegraveme est sauvegardeacute dans un fichier XML (sacoph)

pour une mise agrave jour ulteacuterieure Un exemple de contenu drsquoune leccedilon enregistrer dans ce

type de fichier est illustreacute comme suit

ltLesson Name=the pronunciation of the final s NomProfesseur=Mrs Ameur

NomEtablissement=University de Batnagt

ltRule Name=Tips 1gt

ltRule Name=Tips 2gt

ltExemple Name=example 1gt

ltExemple Name=example 2gt

ltExemple Name=example 3gt

ltExemple Name=example 4gt

ltRulegt

ltRule Name=Tips 3gt

ltExemple Name=example 5gt

ltExemple Name=example 6gt

ltExemple Name=example 7gt

ltExemple Name=example 8gt

ltRulegt

hellip

ltLessongt

3322 Gestion du texte (marqueur typographique et symbole phoneacutetique)

Lrsquoutilisateur via les fonctionnaliteacutes de ce module peut saisir le texte (drsquoune regravegle ou

drsquoun exemple) inseacuterer des caractegraveres de lrsquoalphabet phoneacutetique en les seacutelectionnant sur

une liste comme il peut ajouter des marqueurs typographiques (une couleur un font

un style etou une taille) sur des parties du texte pour attirer lrsquoattention de lrsquoapprenant

81

sur un pheacutenomegravene de phoneacutetique Ce module geacutenegravere pour chaque eacuteleacutement

peacutedagogique regravegle ou exemple un code XHTML qui correspond agrave une telle

speacutecification pour une exploitation ulteacuterieur soit pour sa mise agrave jour soit pour faciliter

la geacuteneacuteration du code SMIL par la suite Nous prenons lrsquoexemple drsquoune regravegle qui a le

texte suivant

Ce module enregistre ce texte dans le code XHTML suivant

ltDOCTYPE HTML PUBLIChellip gt

lthtmlgt

ltheadgtltmeta name=qrichtext content=1 gtltstyle type=textcssgt

p li white-space pre-wrap ltstylegt

ltheadgt

ltbody style= font-familyMS Shell Dlg 2 font-size825pt font-weight400 font-

stylenormalgt

ltp style= margin-top0px margin-bottom0px margin-left0px margin-right0px

-qt-block-indent0 text-indent0pxgt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa00ffgt s is pronounced

ltspangt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa0000gt iz ltspangt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa00ffgt after the

soundsltspangt

ltpgt

ltp style= margin-top0px margin-bottom0px margin-left0px margin-right0px

-qt-block-indent0 text-indent0pxgt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 colorff0000gt s z

amp8747 amp679 amp658 amp676 ltspangt

ltpgt

ltbodygt

lthtmlgt

3323 Gestion de la voix

Ce module est concerneacute par lrsquoenregistrement de la voix de lrsquoenseignant dans un fichier

audio sous format lsquowavrsquo Il permet de reacuteeacutecouter ce qui a eacuteteacute enregistreacute ou de le

supprimer comme il offre des informations sur lrsquoobjet tel que la dureacutee

3324 Geacuteneacuterateur de la preacutesentation SMIL

Lrsquoenseignant peut exporter ses documents via ce module vers le format drsquoaffichage

SMIL 03 pour les publier ou les partager Jusqursquoagrave preacutesent seul le lecteur appeleacute

Ambulant peut lire les preacutesentations de la version 30 Donc ce module doit parcourir

lrsquoarbre des objets regravegles et exemples pour geacuteneacuterer le code SMIL03 La synchronisation

entre ces objets est deacuteduite implicitement agrave partir de leur ordre dans lrsquoarbre La dureacutee

82

drsquoaffichage drsquoune regravegle ou drsquoun exemple est deacuteduite agrave partir de la dureacutee de lrsquoobjet audio

associeacute Prenons une partie du code geacuteneacuterer en lrsquoexpliquant par la suite

helliphellip

lt-- speacutecifier le segment temporelle contenant la regravegle 3 et les exemples associeacutes --gt

ltpar xmlid=3 dur=46sgt

lt-- speacutecifier la prononciation de la regravegle1 et ses exemples --gt

ltaudio begin=1s src=Tips 3wavgt

ltaudio begin=20s src=example 5wavgt

ltaudio begin=26s src=example 6wavgt

ltaudio begin=31s src=example 7wavgt

ltaudio begin=37s src=example 8wavgt

lt-- speacutecifier le texte de la regravegle --gt

ltsmilText region=Reglegt ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa00ff textFontSize=20pxgts is pronounced

ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa0000 textFontSize=20pxgt izltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa00ff textFontSize=20pxgt after the

soundsltspangtltpgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgt s z

amp8747 amp679 amp658 amp676ltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

lt-- speacutecifier lrsquoexemple 1 qui commence agrave la 20egraveme seconde apregraves la regravegle 1 --gt

ltsmilText begin=20s region=Exemplegtltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=000000 textFontSize=20pxgtmisseltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgtsltspangtltpgt

lt-- speacutecifier lrsquoexemple 2 qui commence au 6egraveme seconde apregraves lrsquoexemple 1 --gt

lttev begin=6sgt ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=000000 textFontSize=20pxgtwasheltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgtsltspangtltpgthelliphellip

ltsmilTextgt

ltpargt helliphellip

Nous montrons ci-dessus une partie du code SMIL30 geacuteneacutereacute par SACoPh qui permet

de synchroniser le texte drsquoune regravegle en parallegravele avec sa prononciation On remarque

bien qursquoapregraves 11s le texte du premier exemple se preacutesente avec sa prononciation On

remarque les diffeacuterents types de balises et attributs celles qui servent agrave la

synchronisation ltpargt lttevgt begin et celles qui servent agrave la preacutesentation de marqueur

typographique ltsmilTextgt lttextFontFamilygt lttextColorgthellipetc

Une table drsquoindex est calculeacutee automatiquement Nous avons proposeacute une

segmentation temporelle automatique du document Ceci consiste agrave identifier le deacutebut

et la dureacutee de chaque segment ensuite agrave placer des ancres pour chacun drsquoeux pour ecirctre

reacutefeacuterenceacute par la suite Nous proposons qursquoun segment temporel corresponde au temps

de preacutesentation drsquoune regravegle avec tous ses exemples crsquoest une entiteacute indivisible On a

83

fait ce choix parce que la regravegle ne peut pas ecirctre parfaitement comprise qursquoagrave travers ses

exemples explicatifs et ces derniers ne peuvent ecirctre dissocieacutes de la regravegle A chaque

entreacutee de la table drsquoindex on associe un lien vers le segment temporel qui lui

correspond via son marqueur Le code suivant montre comment les segments sont

marqueacute et comment sont reacutefeacuterencieacute par les entreacutes de la table drsquoindex

lt-- speacutecifier en seacutequence les segments temporels et marquer chacun drsquoeux par

lrsquoattribut xml id--gt

ltseqgt

lt-- segment 1 --gt

ltpar xmlid=1 dur=28sgt

ltsmilText region=Tips 1gt helliphelliphellip ltsmilTextgt

ltsmilText region=exemple 1gt helliphellip ltsmilTextgt helliphelliphellip

ltpargt

lt-- segment 2 --gt

ltpar xmlid=2 dur=15sgt helliphelliphelliphellip ltpargt helliphelliphellip

ltseqgt

lt-- remplir la table drsquoindexrsquoRule 1rsquo est un ancre vers le segment identifieacute par 1--gt

lta href=1gt ltsmilText region=Index1gt Rule 1ltsmilTextgt ltagt

lta href=2gt ltsmilText region=Index2gt Rule 2ltsmilTextgt ltagt

helliphelliphellip

La table index offre une navigation temporelle durant la repreacutesentation de la leccedilon

Lrsquoeacutetudiant peut avancer ou reculer la preacutesentation vers le deacutebut drsquoune regravegle qursquoil veut

reacuteeacutecouter en cliquant sur son lien indiqueacute dans cette table La figure 27 montre la

preacutesentation finale drsquoune leccedilon par le lecteur Ambulant

Figure 27 Preacutesentation du cours geacuteneacutereacute en SMIL 30 avec le lecteur ambulant

84

333 Aspect statique du systegraveme diagramme de classes

Le diagramme de classes est consideacutereacute comme le diagramme le plus important de la

modeacutelisation orienteacutee objet Comme le diagramme de cas drsquoutilisation montre le

systegraveme du point de vue de lrsquoenseignant le diagramme de classes montre la structure

interne du systegraveme qui est composeacutee principalement de huit classes Chaque classe est

deacutecrite par des attributs et des meacutethodes Lrsquoenseignant interagit qursquoavec la classe

MainWindow et crsquoest agrave travers cette classe qursquoil peut manipuler les autres classes du

diagramme du fait qursquoelle est relieacutee par des relations de composition aux classes Leccedilon

Configuration et AudioInputOutput

Figure 28 Diagramme de classes

334 Aspect dynamique diagrammes de seacutequence

Lrsquoaspect dynamique de la modeacutelisation est apporteacute par les diagrammes drsquointeraction

Ces diagrammes permettent drsquoeacutetablir un pont entre la vision externe du systegraveme (cas

drsquoutilisation) et la vision statique et structurelle (diagramme de classes) Ils montrent

comment les instances communiquent entre elles pour reacutealiser un cas drsquoutilisation

Les diagrammes de seacutequence montrent les interactions entre les acteurs et les grandes

fonctions du systegraveme La Figure 29 montre lrsquointeraction entre lrsquoacteur enseignant et la

fonction MainWindowOuvrirLecon() qui affiche la fenecirctre pour seacutelectionner une leccedilon

Une leccedilon est composeacutee de plusieurs regravegles et une regravegle est composeacutee agrave son tour de

85

plusieurs exemples Donc pour ouvrir une leccedilon on a besoin de deux boucles (loop)

imbriqueacutees

Figure 29 Diagramme de seacutequence du cas lsquoouvrir leccedilonrsquo

Un autre diagramme de seacutequence pour le cas drsquoutilisation lsquogeacuteneacuterer SMILrsquo de la leccedilon en

cours est illustreacute dans la figure 03 Lrsquoobjet MainWindow demande agrave lrsquoutilisateur de

seacutelectionner la destination du fichier smil agrave geacuteneacuterer Puis il envoi le message geacuteneacuteration

agrave lrsquoobjet leccedilon Ce dernier va creacuteer un objet SmilGen qui srsquooccupe de la construction du

code SMIL Donc lrsquoobjet SmilGen doit parcourir le vecteur de regravegles et les vecteurs des

exemples pour chaque regravegle (deux boucles imbriqueacutees)

Figure 30 Diagramme de seacutequence du cas lsquogeacuteneacuterer SMILrsquo

86

335 Interface de SACoPh

Nous avons conccedilu lrsquointerface du systegraveme de tel sorte qursquoelle se rapproche du principe

de WYSIWYG (voir paragraphe 2212) Elle sera composeacutee de deux vues Lrsquoune

repreacutesente la structure de la leccedilon sous forme drsquoun arbre hieacuterarchique A travers cette

vue lrsquoenseignant pourra ajouter deacuteplacer supprimer des eacuteleacutements peacutedagogique agrave

savoir regravegle ou exemple Lrsquoautre preacutesente lrsquoeacuteleacutement peacutedagogique de la leccedilon (regravegle ou

exemple) seacutelectionneacute dans la premiegravere vue ougrave lrsquoenseignant peut meacutediatiser en temps

reacuteel cet eacuteleacutement en lui eacuteditant un texte formateacute et enregistrant sa prononciation sous

format audio De ce fait la vue hieacuterarchique repreacutesente la table drsquoindex dans la

preacutesentation finale de la leccedilon dans le mecircme endroit et la vue eacutedition drsquoun eacuteleacutement

peacutedagogique (regravegle ou exemple) correspond agrave la preacutesentation finale de ce dernier

presque dans la mecircme reacutegion

Lrsquointerface de notre systegraveme supporte de plus les fonctionnaliteacutes suivantes

Permettre une Manipulation direct des objets meacutedia modification interactive

des attributs temporels des objets meacutedia impliquant une propagation

automatique des contraintes temporelles

Tous les services supporteacutes par notre systegraveme sont fournis via une interface

graphique conviviale ergonome et facile agrave utiliser et qui tient compte des

comportements deacutejagrave ancreacutes chez les enseignants

Le systegraveme offre un clavier virtuel pour les symboles phoneacutetiques

Mode drsquoeacutedition baseacute sur les templates les documents geacuteneacutereacutes ayant le mecircme

modegravele

336 Mise en œuvre

Apregraves avoir expliciteacute les diffeacuterentes fonctionnaliteacutes envisageacutees par le systegraveme ainsi que

sa conception deacutetailleacutee nous allons preacutesenter dans ce qui suit le prototype reacutealiseacute Il

consiste en lrsquoimpleacutementation des fonctions principales proposeacutees en vue de tester

lrsquoopeacuterationnaliteacute du systegraveme

3361 Environnement de mise en œuvre

Pour deacutevelopper notre application nous avons choisi lrsquoenvironnement Linux (Ubuntu

87

913 amp 1334) qui est un systegraveme drsquoexploitation multitacircches et multi-utilisateurs tregraves

puissant baseacute sur la distribution Debian GNULinux Ce systegraveme est connu pour sa

rapiditeacute et sa faciliteacute drsquoutilisation et son environnement de deacuteveloppement tregraves riche

Notre systegraveme est deacuteveloppeacute en langage de programmation orienteacute objet C++ Elle est

baseacutee sur le Framework Qt qui est un Framework drsquoapplications multiplateforme

(eacutecrire une fois et compiler nimporte ougrave) et drsquointerface homme machine (IHM) orienteacute

objet Qt offre toutes les fonctionnaliteacutes neacutecessaires pour le deacuteveloppement

drsquoapplications agrave interface graphique avanceacutee pour plates-formes de bureaux et

embarqueacutees Qt utilise les interfaces de programmation graphiques natives de chaque

plate-forme prise en charge afin de tirer pleinement parti des ressources du systegraveme et

pour que les applications possegravedent une apparence et un ressenti natif

3362 Architecture ModegraveleVue

Notre application est baseacutee sur lrsquoarchitecture drsquoimpleacutementation Modegravele Vue qui fournit

un cadre drsquoimpleacutementation plus simple baseacutee sur les mecircmes principes que

lrsquoarchitecture MVC (Modegravele-Vue-Controcircler)

La partie modegravele repreacutesente le comportement de lrsquoapplication traitements et

interactions avec les donneacutees Il deacutecrit ougrave sont contenus les donneacutees manipuleacutees par

lrsquoapplication Il assure la gestion de ces donneacutees et garantit leur inteacutegriteacute Le modegravele

offre des meacutethodes pour mettre agrave jour ces donneacutees (insertion suppression changement

de valeur) Il offre aussi des meacutethodes pour reacutecupeacuterer ces donneacutees Les reacutesultats

renvoyeacutes par le modegravele sont deacutenueacutes de toute preacutesentation

Tandis que la partie vue correspond agrave lrsquointerface avec laquelle lrsquoutilisateur interagit Sa

premiegravere tacircche est de preacutesenter les reacutesultats renvoyeacutes par le modegravele Sa seconde tacircche

est de recevoir toutes les actions de lrsquoutilisateur (clic de souris seacutelection drsquoune entreacutee

boutons etc) Lrsquointeraction avec lrsquoutilisateur est assureacutee par un ensemble de modules et

de dialogues qui apparaissent au fur agrave mesure de lrsquoexeacutecution de lrsquoapplication

3363 Impleacutementation

Ci-dessous une figure qui illustre une vue geacuteneacuterale de lrsquointerface de SACoPh

Lrsquoenseignant peut seacutelectionner une fonction (ajouter modifier reacuteutiliser etou

88

supprimer) un eacuteleacutement peacutedagogique (regravegle ou exemple) via un menu contextuel voir

figure31

Figure 31 Interface de SACoPh

Lrsquooutil utiliseacute pour toute manipulation audio est illustreacute par la partie graphique qui est

composeacutee drsquoun slider drsquoun timer et de boutons de controcircles comme le montre la figure

02 Si lrsquoutilisateur clique sur un de ces boutons un signal est envoyeacute par ce dernier et

reacuteceptionneacute par une des fonctions de la classe AudioInputOutput comme par exemple

la fonction Play

Figure 32 Cas drsquoenregistrement de la prononciation de lrsquoexemple 5

Le systegraveme offre aussi la possibiliteacute de configurer le systegraveme en choisissant le

peacuteripheacuterique audio pour la sortie et lrsquoentreacutee de la voix le path du lecteur de SMIL30 et

un font globale pour le texte associeacute aux eacuteleacutements de la leccedilon

89

Figure 33 Paramegravetres de configuration peacuteripheacuterique audio lecteur de smil et font de texte globale

Lrsquoapproche increacutementale (voir paragraphe 222) est reacutealiseacutee dans notre systegraveme par la

fonction aperccedilu dans la barre drsquooutils Cette derniegravere provoque la creacuteation drsquoune

instance du lecteur Ambulant et ouvre la preacutesentation SMIL geacuteneacutereacutee dans ce mecircme

lecteur Notons bien que ce lecteur est le seul (jusqursquoagrave preacutesent) qui peut jouer une

preacutesentation en SMIL30

34 Conclusion

Notre premier axe de recherche srsquoarticule sur la modeacutelisation et la construction drsquoun

contenu peacutedagogique multimeacutedia structureacutes et temporiseacutes appliqueacutes dans

lrsquoenseignement agrave distance et plus preacuteciseacutement agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique drsquoune

langue Nous avons preacutesenteacute lrsquoapport important de lrsquoapproche du double codage dans

lrsquoameacutelioration de lrsquoapprentissage Pour cela nous avons conccedilu un modegravele de document

multimeacutedia temporiseacute qui concreacutetise cette approche Nous avons deacuteveloppeacute un systegraveme

auteur appeleacute SACoPh qui geacutenegravere des cours de phoneacutetique publiables via le web selon

ce modegravele tout en exploitant les nouvelles fonctionnaliteacutes de la version 30 du standard

SMIL Ce systegraveme est conccedilu pour ecirctre destineacute aux enseignants non informaticiens il

offre une interface plus simple ergonome et plus conviviale que possible

Le deuxiegraveme Axe de recherche qui nous inteacuteresse est lrsquoindexation et la recherche dans

un contenu peacutedagogique multimeacutedia Nous utilisons dans ce cas les ontologies afin de

traiter la seacutemantique du contenu Le quatriegraveme chapitre preacutesente notre contribution

dans cet axe

90

Chapitre 4 Inteacutegration des ontologies dans la

construction et lindexation de contenu peacutedagogique

Multimeacutedia

41 Introduction

Dans un contexte de recherche drsquoinformation videacuteo par le contenu seacutemantique la

modeacutelisation est une tacircche importante et neacutecessaire agrave partir de laquelle les index seront

formuleacutes et gracircce agrave laquelle le processus de recherche sera plus efficace et plus preacutecis

Notre approche srsquoinscrit dans un contexte de modeacutelisation et drsquoindexation des cours

videacuteo peacutedagogiques et de recherche par la seacutemantique des segments dans ce type de

videacuteos

Au niveau theacuteorique notre contribution consiste agrave la proposition et agrave la construction de

deux types drsquoontologies une pour la structuration peacutedagogique drsquoun cours videacuteo et

lrsquoautre pour la description du contenu seacutemantique de ses diffeacuterents granules Ces deux

ontologies seront utiliseacutees dans la phase drsquoannotation conceptuelle

Notre contribution au niveau expeacuterimental consiste en premier lieu agrave lrsquoannotation

conceptuelle drsquoun corpus de cours videacuteo drsquoune formation professionnelle continue

diffuseacutes sur le web par lrsquouniversiteacute NETTUNO dans le cadre du projet MedNetrsquoU

Lrsquoannotation ce fait plus preacuteciseacutement sur une dizaine de leccedilons videacuteo en relation avec le

module lsquostructure de donneacutees et technique de programmationrsquo En deuxiegraveme lieu notre

contribution consiste agrave la conception et agrave lrsquoimpleacutementation du prototype IRSeCoV un

systegraveme drsquoIndexation et de Recherche Seacutemantique des segments Videacuteo peacutedagogiques

via les annotations conceptuelles associeacutees au corpus en question Cela sera suivi par

une expeacuterimentation

91

42 Construction des Ontologies

On a besoin de deux ontologies pour modeacuteliser le contenu de cours en format videacuteo La

premiegravere sera construite pour structurer peacutedagogiquement un cours videacuteo et sera

appeleacutee ontologie peacutedagogique drsquoun cours videacuteo et la deuxiegraveme est lrsquoontologie de

domaine drsquoenseignement et comme son nom lrsquoindique elle modeacutelisera les

connaissances drsquoun domaine drsquoenseignement (un module agrave enseigner) pour une

description seacutemantique plus profonde de ce type de cours

421 Ontologie de domaine drsquoenseignement

Un domaine drsquoenseignement correspond agrave un module dans une formation Un module

aborde ou enseigne un ou plusieurs concepts Un concept peut ecirctre deacutecomposeacute en

plusieurs concepts il peut deacutependre drsquoun ou de plusieurs concepts comme il peut ecirctre

le preacuterequis drsquoun ou de plusieurs concepts aussi Donc trois types de relations peuvent

exister ente deux concepts lsquoest_deacutecomposeacute_enrsquo lsquodeacutepend_dersquo et lsquoest_preacute_requis_dersquo On

remarque que la relation lsquoest_preacute_requis_dersquo a la transitiviteacute comme caracteacuteristique

tandis que la relation lsquodeacutepend_dersquo est symeacutetrique et que la relation lsquoest_decomposeacute_enrsquo

est antisymeacutetrique

On constate que lrsquoexploitation des caracteacuteristiques de ces relations peut engendrer ou

infeacuterer des instances nrsquoexistant pas dans la base des faits initiaux

Prenons lrsquoexemple de domaine drsquoenseignement laquo structure de donneacutees et

algorithmique raquo qui aborde les concepts fonction paramegravetre

passage_paramegravetre_par_valeur liste pointeur et enregistrement Les instances des

relations qui peuvent exister entre ces concepts sont repreacutesenteacutees comme suit

est_composeacute_de (fonction paramegravetre) Signifie fonction est composeacutee de paramegravetre

depend_de (fonction passage_paramegravetre_par_valeur) Puisque cette relation est

symeacutetrique le systegraveme drsquoinfeacuterence peut deacuteduire lrsquoinstance suivante depend_de

(passage_paramegravetre_par_valeur fonction)

est_preacute_requis de (pointeur liste) et est_preacute_requis de (liste arbre) =gt est preacute_requis de

(pointeur arbre) La relation est transitive

92

Figure 34 Ontologie de domaine drsquoenseignement

On peut mentionner lrsquoexistence des instances de la classe concepts qui sont identiques

On cite comme exemple boucle et instruction de reacutepeacutetition adresse et pointeur

enregistrement et structure tableau agrave deux dimensions et matrice paramegravetre et attribut etc

Cette seacutemantique est speacutecifieacutee en langage OWL (OWL 2004) par la proprieacuteteacute lsquoSameAsrsquo

entre individus

Une instance de cette ontologie engendre une ontologie du domaine agrave enseigner D (un

module bien preacutecis) Elle peut ecirctre manuelle ou semi-automatique Dans le deuxiegraveme

cas ce processus fait appel agrave des outils drsquoingeacutenierie linguistique (comme LEXTER) pour

lrsquoextraction des termes candidats agrave partir drsquoun ou de plusieurs supports de cours

textuels drsquoun domaine particulier D Ces termes repreacutesentent lrsquoextension de la classe

concept Ces termes doivent ensuite ecirctre seacutelectionneacutes trieacutes par un expert dans le

domaine et organiseacutes hieacuterarchiquement selon la relation lsquocomposeacute_dersquo Puis la

seacutemantique du domaine est affineacutee par la preacutecision des instances identiques de la classe

concept et des instances des deux relations lsquoest_preacute_requis_dersquo et lsquodepend_dersquo qui

peuvent exister entre les diffeacuterents concepts

Dans notre cas nous avons creacuteeacute une instance de cette ontologie pour le module SDD

lsquoStructure De Donneacuteesrsquo avec lrsquoeacutediteur Proteacutegeacute 2000 Ci-dessous un extrait du code OWL

geacuteneacutereacute par cet eacutediteur

ltxml version=10gt

ltrdfRDF

xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

helliphelliphellip

ltdomaine_d_enseignement rdfID=structure_de_donneacuteesgt

ltabordegt

ltconcept rdfID=instructiongt

ltcomposer_de rdfresource=affectationgt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_de_controlegt

ltcomposer_de dfID=instruction_de_repetitiongt

93

ltconceptgt

ltconcept rdfID=bouclegt

ltowlsameAs rdfresource= instruction_de_repetitiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_valeurgt

ltdepend_de rdfresource=fonctiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=pointeurgt

ltest_pre_requi_de rdfresource=listegt

ltconceptgt

hellip

ltabordegt

422 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo

Un cours videacuteo est preacutesenteacute dans une ou plusieurs leccedilons videacuteo Chaque leccedilon videacuteo

(elle peut correspondre agrave un chapitre ou sous chapitre) est subdiviseacutee ou segmenteacutee en

plusieurs segments temporels Le segment correspond agrave lrsquoexplication drsquoun ou de

plusieurs diapositifs ayant le mecircme titre Donc le segment dans ce cas doit repreacutesenter

une ideacutee ou un sujet ou une uniteacute drsquointeacuterecirct qui sera retourneacute par notre systegraveme de

recherche srsquoil repreacutesente une reacuteponse pertinente agrave une requecircte

Un segment ou une diapositive contient un ou plusieurs objets peacutedagogiques lsquoOPrsquo Ces

derniers peuvent ecirctre une deacutefinition un exemple un exercice une solution_exercice

une illustration une regravegle un theacuteoregraveme une deacutemonstration etchellip

Pendant la consultation de quelques leccedilons videacuteo du corpus que nous avons choisi

nous avons constateacute qursquoune diapositive contient une deacutefinition drsquoun concept suivi par

un petit exemple Comme on a remarqueacute qursquoun exemple peut ecirctre preacutesenteacute dans deux

ou trois diapositives ayant le mecircme titre on a opteacute pour cette maniegravere de structuration

des segments

Cet OP concerne un ou plusieurs concepts drsquoun domaine drsquoenseignement La relation

lsquoconcernersquo gegravere lrsquoalignement des deux ontologies agrave savoir lrsquoontologie peacutedagogique de

cours videacuteo (CV) et celle de domaine drsquoenseignement (DE) Pour se faire il faut

importer la deuxiegraveme (DE) dans la premiegravere (CV)

Une question qui se pose pourquoi un objet peacutedagogique concerne plusieurs concepts

et non pas un Si on prend lrsquoexemple de la leccedilon videacuteo ayant le titre lsquoles fonctionsrsquo ougrave il

y a une diapositive avec un exercice concernant lrsquoutilisation drsquoun tableau comme

94

paramegravetre drsquoune fonction on constate que lrsquoOP de type lsquoexercicersquo concerne les trois

concepts (souligneacutes) de lrsquoontologie de domaine drsquoenseignement SDD (il nrsquoexiste pas agrave

notre connaissance de moteur de recherches qui reacutepond agrave une requecircte de ce type)

Figure 35 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo

La figure 35 montre deux relations qui peuvent exister entre deux instances de la classe

diapositive agrave savoir lsquoest_similairersquo et lsquoest_solutionrsquo Ce type drsquoinstances ne peut exister

que si une condition est veacuterifieacutee Par exemple deux instances de type diapositive ne

peuvent ecirctre similaire que srsquoils contiennent des objets peacutedagogique qui abordent deux

concepts similaires Dans le cas de la deuxiegraveme relation srsquoil existe une instance de la

relation est_solution entre deux OP et que ces deux objets sont contenus dans deux

instances diapositives diffeacuterents alors il y a une instance de la relation solution_diapo

entre ces deux derniers

La codification terminologique (deacutefinition des concepts et relations avec un langage tel

qursquoOWL) des deux ontologies a eacuteteacute faite par lrsquooutil Proteacutegeacute 2000 qui geacutenegravere un code

OWL (voir Annexe 4) La construction et la codification de la base des faits (les

instances) sont deacutetailleacutees dans la section suivante

43 Processus drsquoannotation

Certains auteurs comme Charhad considegraverent ou nomment la phase drsquoannotation

comme lrsquoindexation manuelle ou assisteacutee Dans notre cas cette phase deacutecrit les

95

documents videacuteos peacutedagogiques en consideacuterant deux aspects peacutedagogique qui

identifie les eacuteleacutements constituant la structure peacutedagogique du document (diapositive

objet peacutedagogique de type deacutefinition exemplehellip) et theacutematique qui deacutecrit ce que

repreacutesente chaque eacuteleacutement comme concept dans le domaine consideacutereacute

Troncy et Isaac ont utiliseacutes lrsquooutil segment Tool tandis que Charhad a utiliseacute

VideacuteoAnnex pour segmenter le corpus des documents AV traiteacute Dans notre cas nous

avons deacuteveloppeacute un outil de segmentation et drsquoannotation des cours videacuteo appeleacute

OntoCoV sur la base des ontologies que nous avons creacuteeacutes

La description ou lrsquoannotation via OntoCoV commence par la localisation ou la

segmentation temporelle en entiteacutes qui portent sur une ideacutee indivisible Il srsquoagit de

repeacuterer dans le temps des segments ougrave chacun correspond agrave lrsquoexposition drsquoun ou de

plusieurs diapositives ayant le mecircme titre Ensuite chaque segment doit caracteacuteriser sa

structure peacutedagogique Ces deux eacutetapes engendrent lrsquoinstanciation de lrsquoontologie de

cours videacuteo Ensuite la description du contenu seacutemantique de chaque segment se fait

par lrsquoassociation des concepts de lrsquoontologie drsquoun domaine drsquoenseignement particulier

aux diffeacuterents objets peacutedagogiques (OP) Cette ontologie doit avoir une relation eacutetroite

avec la leccedilon videacuteo en cours drsquoannotation Donc lrsquooutil OntoCoV donne la possibiliteacute agrave

son utilisateur drsquointeacutegrer une ontologie drsquoun domaine particulier Cette ontologie est

preacutesenteacutee dans notre outil sous forme drsquoarbre graphique ce qui permet agrave lrsquousager de la

parcourir rapidement et de seacutelectionner agrave tous les niveaux (hieacuterarchie des instances

concept) le concept qui lui semble pertinent pour son indexation A la fin le systegraveme

geacutenegraverera lrsquoensemble des annotations dans le langage opeacuterationnel OWL Cette

annotation constitue une base qui sera exploiteacutee dans les phases suivantes

La figure 34 montre lrsquointerface de lrsquooutil OntoCoV qui est diviseacutee en deux reacutegions

a) Reacutegion pour visualiser la videacuteo avec des boutons pour lire la videacuteo la stopper

creacuteer un nouveau segment etc

b) Reacutegion pour afficher lrsquoensemble des segments diapositives construits

96

Figure 36 Interface principale de lrsquooutil OntoCoV

Une petite fenecirctre indeacutependante srsquoaffiche en cliquant sur un segment de la zone (b) Elle

contient une liste des objets peacutedagogiques constituant le segment seacutelectionneacute On peut

deacutecrire chaque objet peacutedagogique en lui associant une liste des concepts de lrsquoontologie

de domaine drsquoenseignement inteacutegreacute dans lrsquooutil au tout deacutebut

Apregraves lrsquoannotation drsquoune leccedilon videacuteo du cours lsquostructure de donneacutee et technique de

programmationrsquo lrsquooutil geacutenegraverera le code OWL suivant

ltcours_video rdfID=structure_de_donneacuteesgt

ltest_presente_dansgt

ltlesson_video rdfID=fonctiongt

ltURL rdfdatatype=httpwwww3stringgt httpfonctionwmv ltURLgt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_2gt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_3gt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_7gt

ltlesson_videogt

ltest_presente_dansgthelliphellip

ltcours_videogt

ltdiapositive rdfID=diapositive_2gt

ltDuree rdfdatatype=ampxsdtimegt000322 ltDureegt

ltDebut rdfdatatype=ampxsdtimegt000601 ltDebutgt

ltTitre_diapositive rdfdatatype=ampxsdstringgt introduction aux fonctions

ltTitre_diapositivegt

ltcontientgt

ltOP rdfID=Definition_1gt ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_2gt

ltconcerne rdfresource=ampp1adressegt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_1gt

97

ltconcerne rdfresource=ampp1valeur_retourneegt

ltrdfscomment rdfdatatype=ampxsdstringgt diffeacuterents type de valeurs retourneacutees

ltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

hellip

44 Indexation Conceptuelle

Une fois que les concepts des deux ontologies ont eacuteteacute identifieacutes dans les segments

temporels on passe agrave la phase de pondeacuteration des concepts pour chaque segment

diapositive

Dans cette partie de notre travail nous preacutesentons une structure dindex qui permet de

poser des requecirctes sur des segments temporels de document videacuteo Pour cela nous

utilisons le modegravele vectoriel de Salton (Salton 1983) tout en adaptant le calcul du poids

TF_IDF (Terme Frequency_Inverse document Frequency) agrave nos besoins en nous

inspirant des travaux de (Martinet 2004) et de (Zargayouna 2005) On propose que le

segment drsquoun document correspondant agrave une leccedilon videacuteo soit repreacutesenteacute par un vecteur

de concepts

441 Structure de la table drsquoindex

La structure dindex conccedilu est illustreacutee par la figure suivante La table dindex est une

matrice (tableau de deux dimension) tel que Table-Index [concept (c) liste-leccedilon-

Videacuteo] Concept repreacutesente une cleacute ou index List des leccedilons Videacuteo (LVi) cest le vecteur de la

table

Index Liste des objets leccedilon-videacuteo

Concept Ci

hellip

Table 3 Structure de la table drsquoindex

98

- Ndeg LV numeacutero de la leccedilon videacuteo

- FCi la freacutequence du concept Ci dans la leccedilon videacuteo1

- NdegDiap numeacutero de la diapositive qui contienne le concept Ci Crsquoest le segment

qui correspond agrave la balise ltdiapositivegt dans le fichier OWL Ce dernier

correspond agrave lrsquoannotation seacutemantique de la leccedilon videacuteo effective

- T1 et T2 deacutebut et dureacutee de la diapositive

- Poids est calculeacute par la formule CF-ISDF (voir ci-dessous)

- ObjP Objet peacutedagogique (i) qui contient dans sa description le concept Ci

442 Pondeacuteration des concepts dans les segments temporels

Puisque les segments sont deacutecrits par des concepts au lieu de termes on calcule le poids

des concepts par rapport aux segments dans lesquels les concepts apparaissent Ainsi

nous deacutefinissons la formule CF_ISDF (Concept Frequency_Inverse Segment and

Document Frequency) de la maniegravere suivante

( ) ( ) ( ) ( )

( ) log( )

( ) log( )

d

CF ISDF c s d CF c s d ISF c s d IDF c d

SISF c s d

SegF c s

DIDF c s

DF c

(1)

- )( dscCF Le nombre doccurrences du concept c dans le segment s du document d

- D lensemble de tous les documents (leccedilons videacuteo) du corpus

- Le nombre de segments dans le document d

- )( scSegF Nombre de segments dans le document d et dans lequel le concept c apparaicirct

- )(cDF Nombre de documents qui contiennent le concept

Cette formule nous permet de pondeacuterer le concept non seulement par sa freacutequence dans

le segment s relative agrave un document d mais aussi par sa reacutepartition dans le document

(ISF(csd)) Cette derniegravere mesure repreacutesente la force discriminatoire drsquoun concept c

pour un segment relatif agrave un document d La reacutepartition du concept dans le corpus

(IDF(c)) est importante aussi Si un concept apparait dans plusieurs documents il est

moins repreacutesentatif pour un document donneacute qursquoun concept qui apparait seulement

dans ce document Crsquoest la force discriminatoire drsquoun concept dans le corpus

99

45 Recherche Conceptuelle

Nous arrivons maintenant agrave la phase de recherche qui srsquoappelle aussi la phase

dinterrogation Elle comprend

- la formulation du besoin dinformation agrave travers une requecircte

- la traduction de la requecircte dans une repreacutesentation interne deacutefini par un modegravele

de requecircte

- la comparaison de la requecircte aux index des documents du corpus par la fonction

de correspondance

- la preacutesentation des reacutesultats en ordre de pertinence

Formulation du besoin Le corpus de cours videacuteos englobe plusieurs matiegraveres ou

domaines drsquoenseignement DE ougrave agrave chaque DE est associeacutee une ontologie selon le

modegravele conccedilu ci-dessus (voir 421) Ces ontologies qui ont eacuteteacute utiliseacute pendant la phase

drsquoannotation serons utiliseacutees pour aider lrsquoutilisateur agrave formuler sa requecircte Notre

systegraveme offre une interface de visualisation et drsquoexploration drsquoune ontologie drsquoun DE

particulier (choisi par lrsquousager) pour guider lrsquousager agrave naviguer dans lrsquoarborescence de

cette ontologie en lui donnant lrsquooccasion de choisir les concepts de sa requecircte La raison

qui nous a pousseacutes agrave opter pour un tel mode de formulation de requecircte est double

- lrsquoutilisateur a parfois du mal agrave speacutecifier son besoin et agrave lrsquoexprimer

- il faut lever les ambiguiumlteacutes et ameacuteliorer ainsi la preacutecision et le rappel de notre

systegraveme

Modegravele de requecircte Un vecteur lui est associeacute comme pour les segments indexeacutes On

peut attribuer un poids aux concepts de la requecircte Dans un premier temps nous

attribuons des 1 et des 3 pour signifier lrsquoexistence ou non des concepts

Fonction de correspondance nous adaptons une mesure de pertinence classique du

modegravele vectoriel La pertinence drsquoune requecircte Q par rapport agrave un segment S du

document D sera

( ) cos( )

D S D Qpertinence S Q V V

VSD et VQ sont les vecteurs des poids de concepts dans le segment S du document D et

de la requecircte Q respectivement

100

Les reacutesultats de la recherche est une liste des reacutefeacuterences vers les segments les plus

pertinents visualiseacutes en ordre de pertinence dans une page codeacute en HTML+time drsquoougrave

lrsquousager peut consulter et lire un segment videacuteo seacutelectionneacute dans la mecircme page

46 Raisonnement

Pour ameacuteliorer la pertinence de la recherche nous utilisons lrsquoinfeacuterence seacutemantique dans

la recherche de contenu Les reacutesultats retourneacutees par la recherche conceptuelle peuvent

ecirctre compleacuteter par des reacutesultats ou assertions implicites deacuteriveacutees ou infeacutereacutees agrave partir de

la base de connaissance (ontologies) en exploitant les relations seacutemantiques qui existent

entre les concepts (ex la transitiviteacute la similariteacute etc)

Par exemple si une diapositive expose un exemple qui montre lrsquoexpression ou la

syntaxe de lrsquoinstruction de reacutepeacutetition en C et que la requecircte contient le concept boucle le

systegraveme doit deacuteduire que ce diapositive contribue lui aussi aux reacuteponses pertinentes

Dans le cas ougrave lrsquoutilisateur cherche des exercices concernant un ou plusieurs concepts

avec leurs solutions correspondantes le systegraveme doit retrouver et associer chaque

diapositive contenant lrsquoeacutenonceacute de lrsquoexercice avec la ou les diapositives contenant ses

diffeacuterentes solutions

Figure 37 Des assertions explicites compleacuteteacutees par des connaissances infeacutereacutees

Les arcs en pointilleacutes dans la figure 37 repreacutesentent les assertions (instances de relation)

infeacutereacutees On peut citer un autre exemple notre systegraveme doit retrouver des diapositives

qui preacutesentent des explications sur des concepts preacuterequis de celui citeacute dans la requecircte

101

Pour reacutealiser ce raisonnement et beacuteneacuteficier des pleines possibiliteacutes des techniques du

web seacutemantique nous devons eacutetudier les maniegraveres drsquoencoder les connaissances de

raisonnement comme les regravegles de production et de les articler avec la gestion des

ontologies utiliseacutees

Le langage OWL-DL permet de speacutecifier des proprieacuteteacutes algeacutebriques pour les relations

Ceci est grandement utile mais il manque de possibiliteacutes pour encoder des

connaissances qui soient relatives agrave la composition de plusieurs relations en particulier

Nous avons par exemple besoin de deacutefinir les regravegles suivantes

Regravegle1 Contient( D1 OP1) ET concerne( OP1C1) ET SameAs( C1C2) ET

concerne( OP2C2) ET contient( D2OP2) similaire (D1D2)

Regravegle2 Contient( D9 OP excercie3) ET Est_solution(OP solution5 OP exercice3) ET

contient( D21 OP solution5) solution_diapo( D21 D9)

La premiegravere regravegle eacutenonce que

Si (lrsquoinstance D1 du concept diapositive contient un objet peacutedagogique OP1 qui

concerne le concept C2 les deux concepts C1 et C2 sont similaire et le concept

C2 est concerneacute par lrsquoOP2 contenant dans la diapositive D2)

Alors D1 et D2 sont similaires

Ces regravegles sont reconnues dans la communauteacute du web seacutemantique et commencent agrave

ecirctre traiteacutees par des langages et des outils approprieacutes Ainsi SWRL (SWRL 2004)

constitue un rapprochement entre les langages OWL et les regravegles logiques Il combine

OWL-DL avec le Rule Markup Langage (RuleML)

Nous avons choisi SWRL car il nous permet de speacutecifier nos regravegles pour raisonner sur

les individus OWL et dinfeacuterer de nouvelles connaissances sur ces individus Il porte

une syntaxe XML baseacutee sur celle drsquoOWL ce qui nous permet drsquoinclure les regravegles SWRL

associeacutees agrave notre ontologie dans le mecircme fichier XML

Nous reacutesumons la conception de notre deuxiegraveme approche par un scheacutema fonctionnel

(voir figure 38) de notre systegraveme que nous baptisons IRSeCoV (Indexation et Recherche

Seacutemantique dans des Cours Videacuteo) Ce systegraveme a pour vocation de permettre une

recherche plus preacutecise et plus pertinente de segments videacuteo peacutedagogiques Il possegravede

plusieurs composantes ce qui lui permet drsquoecirctre modulaire

102

Figure 38 Architecture geacuteneacuterale du systegraveme IRSeCoV

Nous mentionnons que le module laquo Raisonnement raquo est impleacutementeacute indeacutependamment

du systegraveme pour des fins drsquoeacutevaluation (voir le point lsquolsquoraisonnement avec moteur

drsquoinfeacuterencersquorsquo dans 470) mais nous pensons lrsquointeacutegrer par la suite Donc exception du

module Raisonnement la structure interne du systegraveme est composeacutee principalement de

sept classes ougrave chacune drsquoelle est deacutecrite par ses attributs et ses opeacuterations dans le

diagramme de classes illustreacute par la figure 39 Les utilisateurs nrsquointeragissent quavec la

classe MainWindow et cest agrave travers elle que les utilisateurs peuvent manipuler les

autres classes

Figure 39 Structure interne du systegraveme IRSeCoV (Diagramme de classes)

103

47 Prototype et Expeacuterimentation

471 Impleacutementation

Nous avons impleacutementeacute un prototype pour le systegraveme IRSeCoV avec le langage de

programmation orienteacute objet C++ qui se base sur le Framework Qt

Lrsquointerface du systegraveme est diviseacutee en deux grandes reacutegions la premiegravere qui est agrave

gauche est reacuteserveacutee agrave la formulation de la requecircte La deuxiegraveme est reacuteserveacutee agrave

lrsquoaffichage des reacutesultats (voir figure 40) La premiegravere reacutegion visualise les concepts drsquoune

ontologie drsquoun DE particulier (seacutelectionneacute par lrsquousager) sous forme drsquoarborescence pour

guider lrsquousager (apprenant ou enseignant) agrave naviguer (explorer) dedans tout en lui

donnant lrsquooccasion de choisir les termes de sa requecircte La raison qui nous a pousseacutes agrave

opter pour un tel mode de formulation de requecircte est drsquoeacuteviter lrsquoambiguiumlteacute dans les

termes saisis et de bien pouvoir exprimer les besoins

Figure 40 Interface du systegraveme IRSeCoV

Lutilisateur peut speacutecifier dans sa requecircte lobjet peacutedagogique avec les concepts quil

cherche Le systegraveme retourne et affiche dans la reacutegion 2 une liste des segments trieacutes par

ordre de pertinence Pour chaque segment il affiche le nom de la leccedilon son deacutebut sa

dureacutee son titre et surtout les objets peacutedagogiques inclus dans le segment avec un

commentaire Lutilisateur peut ainsi seacutelectionner le segment qursquoil veut

Le systegraveme donne la possibiliteacute aux enseignants drsquoajouter de nouveaux cours videacuteo avec

leurs annotations y compris lrsquoontologie DE Ces cours peuvent correspondre agrave un

104

domaine drsquoenseignement deacutejagrave existant ou agrave un domaine nouveau Donc le systegraveme

reacutegeacutenegravere la table drsquoindex automatiquement

472 Expeacuterimentation et eacutevaluation

Nous essayons drsquoanalyser les reacutesultats du module Recherche conceptuelle puis celui de

raisonnement avec moteur drsquoinfeacuterence

Pour eacutevaluer notre systegraveme on a deux approches agrave savoir eacutevaluer la structure de lrsquoindex

et eacutevaluer sa pertinence Dans la premiegravere approche il srsquoagit de calculer le temps

drsquoindexation lrsquoespace de stockage de lrsquoindex par rapport agrave la taille du corpus la

construction des ontologies et lrsquoannotation du corpus Le calcul du temps de

construction de lrsquoindex ne permet pas de juger de la valeur de lrsquoindex Crsquoest pour cette

raison que nous avons opteacute pour la deuxiegraveme approche drsquoeacutevaluation qui permet

drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact sur la recherche ceci en

utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision) Mais comme le

corpus est trop petit (seulement 9 documents videacuteo) nous avons essayeacute drsquointerpreacuteter les

reacutesultats de quelques requecirctes Dans un premier temps nous avons testeacute les poids de

quelques concepts extraits de la table drsquoindex geacuteneacutereacutee par le systegraveme

Lrsquoexpeacuterimentation de notre systegraveme a eacuteteacute faite sur un corpus (annoteacute par OntoCoV) de 9

leccedilons videacuteo parmi 25 du module lsquostructure de donneacutee et techniques de programmationrsquo Le

tableau 4 montre quelques concepts avec la liste des segments ougrave ils apparaissent Le

segment est deacutefini par le numeacutero du document (leccedilon videacuteo) et le numeacutero du segment

(diapositive) dans ce document

Concepts Liste des segments retourneacutes

Pointeur (D1S7) (D4S1) (D5S5) (D5S12)

(D6S2) (D8S9) (D8S14) (D9S4)

Parametre_formel (D4S2)

Table 4 Liste des concepts avec les segments associeacutes

CF-ISDF(PointeurS2D6) = 1 log(132) log(96) = 07589

CF-ISDF(PointeurS9D8) = 6 log(1611) log(96) = 09110

CF-ISDF(PointeurS14D8)= 1 log(1611) log(96) = 03038

105

CF-ISDF(Parametre_fS2D4) = 1log(142)log(91)= 42756

- Si un concept apparait dans 2 segments de la mecircme leccedilon crsquoest sa freacutequence qui

deacutetermine le segment le plus pertinent Voir le concept lsquopointeurrsquo dans les deux

segments (S9 D8) et (S14 D8)

- Si un concept apparait dans des segments de diffeacuterentes leccedilons crsquoest la force

discriminatoire ISF qui deacutetermine le segment le plus pertinent Voir le concept

lsquopointeurrsquo dans les deux segments (S2 D6) et (S14 D8)

- Si un concept apparait dans un segment ou deux au plus par rapport au corpus

il aura un poids tregraves grand agrave cause de la valeur discriminatoire IDF Comme le

cas du concept parametre_formel

Nous proposons agrave eacutelargir lrsquoexpeacuterimentation de notre systegraveme sur un corpus de cours

videacuteo pour diffeacuterents domaines drsquoenseignement afin drsquoeacutevaluer sa pertinence en

calculant le rappel et la preacutecision

Raisonnement et infeacuterence

Cette partie a eacuteteacute reacutealiseacutee indeacutependamment du systegraveme IRSeCoV Rappelant que nous

avons construits deux ontologies agrave savoir lsquodomaine drsquoenseignementrsquo et lsquocours videacuteorsquo La

premiegravere a eacuteteacute construite en utilisant lrsquooutil proteacutegeacute 2000 et son code OWL geacuteneacutereacute a eacuteteacute

importeacute dans la deuxiegraveme ontologie Lrsquoontologie reacutesultante de cette combinaison a eacuteteacute

utiliseacute par lrsquooutil OntoCov (voir 40) afin drsquoannoter un corpus de 9 leccedilons videacuteo du

domaine drsquoenseignement lsquostructure de donneacutees et algorithmiquersquo Lrsquooutil OntoCoV geacutenegravere

un code OWL pour chaque leccedilon Donc le corpus proprement traiteacute est un ensemble de

fichiers (owl) qui font reacutefeacuterences aux fichiers videacuteo (wmv) correspondant

Pour faire un raisonnement sur ce corpus et obtenir des reacutesultats implicites et

compleacutementaires agrave ceux obtenus par la meacutethode vectorielle adopteacutee nous avons

proceacutedeacute de la maniegravere suivante

- Rassembler le code OWL (plus preacuteciseacutement les instances) de toutes les leccedilons

dans un seul fichier lsquoontologie_totaleowlrsquo

- Ouvrir ce dernier avec lrsquooutil proteacutegeacute 2333 version 048 et faire la veacuterification et

la validation de lrsquoontologie en question Les problegravemes de coheacuterence de

satisfiabiliteacute de subsomption sont alors veacuterifieacutes gracircce agrave la connexion au moteur

106

drsquoinfeacuterence Pellet 152 La figure 41 montre la veacuterification de lrsquoinconsistance de la

premiegravere ontologie avant son inteacutegration dans la deuxiegraveme

Figure 41 Veacuterification de lrsquoontologie lsquodomaine drsquoenseignementrsquo

La figure 42 illustre lrsquoontologie totale sous forme drsquoun graphe en utilisant le plugin

jambalaya

Figure 42 Graphe de lrsquoontologie totale avec le plugin Jambalya

107

- Speacutecifier les regravegles (que nous avons deacutefinies dans le point 46) dans lrsquoontologie

totale avec le langage SWRL Nous avons utiliseacute le plugin SWRLTab pour

lrsquoeacutedition de ces regravegles

Figure 43 Edition des regravegles SWRL

- Une fois lrsquoontologie valideacutee elle est donc precircte agrave ecirctre interrogeacutee par les requecirctes

des utilisateurs et infeacutereacutes des reacutesultats implicites et compleacutementaires Nous

avons en premier temps interrogeacute lrsquoontologie par une question exprimeacutee dans

langage SPARQL La requecircte que nous avons choisi est comme suit quelles sont

les segments temporelles (ou diapositive) qui montre lrsquoutilisation drsquoun tableau comme

paramegravetre dans une fonction Voir le reacutesultat de cette requecircte dans la figure 44

Figure 44 Requecircte en SPARQL et son reacutesultat

108

- Infeacuterence proprement dite Afin de traiter les regravegles nous avons utiliseacute le moteur

speacutecifiquement deacutedieacutes aux regravegles tel que le moteur Jess11 Ce moteur de regravegles

possegravede un langage propre pour lrsquoexpression des connaissances sous forme de

regravegles Il peut ecirctre utiliseacute depuis Proteacutegeacute gracircce agrave lrsquoexistence drsquoun pont qui permet

de traduire un modegravele drsquoontologie dans le langage de Jess drsquoexeacutecuter les regravegles

dans Jess et finalement de reacutecupeacuterer le reacutesultat dans Proteacutegeacute Nous avons utiliseacute

le plugin SWRLJessTab qui srsquointegravegre dans lrsquoonglet de SWRL Rules sous forme

drsquoicone J en haut agrave droite (voir figure 45) Pour lancer le moteur nous activons

les 3 boutons en succession lsquoOWL+SWRL-gt Jessrsquo lsquoRun Jessrsquo et lsquoJess -gt OWLrsquo

Ensuite nous pouvons voir les reacutesultats infeacutereacutes dans lrsquoonglet lsquoInffered Axiomsrsquo

Figure 45 Reacutesultats infeacutereacutes par le moteur drsquoinfeacuterence Jess

Nous remarquons que le moteur exeacutecute la regravegle 1 et il deacuteduit que la diapositive 12 de

la leccedilon 7 lsquodiapositive_7_12rsquo est similaire au diapositive_4_9 en exploitant la similariteacute des

deux concepts lsquoargumentrsquo et lsquoparamegravetrersquo qui se trouvent chacun dans une diapositive

Mecircme chose pour les deux diapositives 7_11 et 4_9

109

48 Conclusion

Nous avons preacutesenteacute dans ce chapitre une approche de recherche par le contenu

seacutemantique des segments videacuteo peacutedagogiques utilisant des ontologies Nous avons

construit deux ontologies la premiegravere modeacutelise les connaissances dun domaine

denseignement et la deuxiegraveme structure un cours videacuteo peacutedagogiquement

Nous avons reacutealiseacute un nouvel outil appeleacute OntoCoV qui geacutenegravere lannotation de leccedilons

videacuteo en OWL baseacute sur les ontologies construites

Ensuite nous avons deacutetailleacute lindexation et la recherche conceptuelle sur un ensemble

de leccedilons videacuteo annoteacutees et ceci en adaptant la meacutethode vectorielle Nous avons deacutefini

une nouvelle formule CF-ISDF pour calculer le poids dun concept dans un segment

videacuteo Pour mettre en œuvre cette approche nous avons deacuteveloppeacute le prototype

IRSeCoV Nous avons essayeacute drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact

sur la recherche en utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision)

Mais comme le corpus est trop petit (9 documents videacuteo) nous avons essayeacutes

drsquointerpreacuteter les poids de quelques concepts extrait de la table drsquoindex geacuteneacutereacute par le

systegraveme

Nous avons essayeacute aussi drsquoameacuteliorer les reacutesultats obtenus par des reacutesultats

compleacutementaires et pertinents en exploitant les relations seacutemantiques qui existent entre

les concepts et entre les objets peacutedagogiques deacutefinis dans lrsquoontologie Pour ce faire nous

avons utiliseacute proteacutegeacute 2000 avec les plugins SWRLTab pour eacutediter les regravegles SWRL et

SWRLJessTab pour exeacutecuter ces regravegles et infeacuterer de nouvelles reacuteponses

Les reacutesultats obtenus montrent la faisabiliteacute et les avantages de lutilisation des

ontologies pour la recherche par le contenu seacutemantique des segments videacuteo

peacutedagogique

110

Conclusion geacuteneacuterale et perspectives

Bilan des travaux et apports de la thegravese

Notre axe de recherche srsquoarticule sur la creacuteation et lrsquoindexation seacutemantique drsquoun

contenu peacutedagogique multimeacutedia Ce contenu a pour supports des documents ayant la

dimension temporelle en leur offrant une caracteacuteristique drsquoecirctre des seacutequences videacuteo

multimeacutedia

Avec lrsquoapproche du double codage nous avons preacutesenteacute un apport que nous

consideacuterons tregraves important dans lrsquoameacutelioration de lrsquoapprentissage Pour cela nous

avons conccedilu un modegravele de document multimeacutedia temporiseacute qui concreacutetise cette

approche Nous avons deacuteveloppeacute un systegraveme auteur appeleacute SACoPh qui geacutenegravere des

cours de phoneacutetique publiables via le web selon ce modegravele en exploitant les nouvelles

fonctionnaliteacutes de la version 30 du standard SMIL Ce systegraveme est conccedilu pour ecirctre les

enseignants de langues qui ont peu de connaissances en ce qui concerne les outils

informatique Il offre une interface qui soit la plus simple et la plus conviviale possible

Nous avons preacutesenteacute eacutegalement dans cette thegravese une approche de recherche par le

contenu seacutemantique des segments videacuteo peacutedagogiques utilisant les ontologies Nous

avons construit deux ontologies la premiegravere structure peacutedagogiquement un cours

videacuteo et la deuxiegraveme modeacutelise les connaissances dun domaine denseignement

Nous avons reacutealiseacute un nouvel outil appeleacute OntoCoV qui geacutenegravere lannotation de leccedilon

videacuteo en OWL baseacute sur les ontologies construites

Ensuite nous avons deacutetailleacute lindexation et la recherche conceptuelle de lrsquoensemble des

leccedilons videacuteo annoteacutees en adaptant la meacutethode vectorielle Nous avons deacutefini une

nouvelle formule CF-ISDF pour calculer le poids dun concept dans un segment videacuteo

Pour mettre en œuvre cette approche nous avons deacuteveloppeacute un prototype baptiseacute

IRSeCoV Nous avons essayeacute drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact

sur la recherche en utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision)

111

Mais comme le corpus est trop petit (9 documents videacuteo) nous avons essayeacute

drsquointerpreacuteter les poids de seulement quelques concepts extraits de la table drsquoindex

geacuteneacutereacute par le systegraveme

Nous avons essayeacute aussi drsquoameacuteliorer les reacutesultats obtenus avec des reacutesultats

compleacutementaires et pertinents en exploitant les relations seacutemantiques qui existent entre

les concepts et entre les objets peacutedagogiques deacutefinis dans lrsquoontologie Pour ce faire nous

avons utiliseacute proteacutegeacute 2000 avec les plugins SWRLTab pour eacutediter les regravegles SWRL et

SWRLJessTab pour exeacutecuter ces regravegles et pour infeacuterer de nouvelles reacuteponses

Les reacutesultats obtenus montrent la faisabiliteacute et les avantages de lutilisation des

ontologies pour la recherche par le contenu seacutemantique des segments videacuteo

peacutedagogiques

Perspectives

Il est neacuteanmoins important de noter que notre approche est loin drsquoecirctre finie et qursquoelle

doit eacutevoluer (nous lrsquoespeacuterons dans un futur proche)

Pour ce qui concerne la production du contenu peacutedagogique multimeacutedia le

systegraveme SACoPh permet la creacuteation de ce contenu selon un modegravele figeacute Donc

nous suggeacuterons drsquoameacuteliorer le systegraveme pour ecirctre geacuteneacuterique Cest-agrave-dire qursquoil

doit donner la possibiliteacute de creacuteer plusieurs modegraveles de contenus peacutedagogiques

multimeacutedia (chacun deacutedieacute agrave un domaine speacutecifique) en speacutecifiant leurs quatre

dimensions (structurelle spatiale temporelle et navigation temporelle) de

maniegravere graphique Une fois que lrsquoenseignant ait seacutelectionneacute un modegravele

lrsquointerface du systegraveme auteur doit srsquoadapter au modegravele choisi en offrant des

outils de creacuteation des diffeacuterents objets meacutedia constituant le modegravele chacun dans

sa reacutegion affecteacutee Ceci pour toujours preacuteserver le critegravere WYSIWYG drsquoun cocircteacute et

pour que drsquoun autre cocircteacute lrsquoenseignant ne soit pas obligeacute lors de lrsquoeacutelaboration de

son cours drsquoutiliser plusieurs outils externes pour preacuteparer les diffeacuterents types

de meacutedias qui veut les inteacutegreacute dans son cours Dans le cas ougrave il veut utiliser un

meacutedia deacutejagrave existant il pourra juste importer son url Il faudrait aussi ne pas

112

oublier de semi-automatiser la synchronisation des objets meacutedia dans le cas ougrave

les meacutedias sont importeacutes

Pour avoir un contenu peacutedagogique multimeacutedia sous forme drsquoun objet

peacutedagogique reacuteutilisable dans nrsquoimporte quelle plate-forme drsquoenseignement le

systegraveme doit offrir la possibiliteacute de geacuteneacuterer le contenu creacuteeacute dans le standard

SCORM

Notre systegraveme de recherche des segments videacuteo peacutedagogiques est une

application monoposte ou off-line On propose drsquoeacutelargir son utilisation sur le

web par la reacutealisation drsquoun moteur de recherche on-line qui permette une

recherche seacutemantique des segments temporels sur tout cours audiovisuel ou

ayant le format SMIL Ceci doit se faire tout en inteacutegrant lrsquoinfeacuterence dans le

systegraveme en utilisant les bibliothegraveques logiciels appeleacutees API qui traitent les

ontologies OWL et les regravegles SWRL

En ce qui concerne les ontologies nous proposons de reacutealiser des outils qui

automatisent lrsquoinstanciation de lrsquoontologie de lsquodomaine drsquoenseignementrsquo agrave partir

drsquoun support de cours ayant le format texte Cet outil doit utiliser les techniques

TAL (traitements automatiques de langue) Nous suggeacuterons aussi drsquoeacutetendre le

modegravele ontologique en inteacutegrant des connaissances sur le profil des apprenants

afin drsquoorienter notre systegraveme vers lrsquoadaptation des segments videacuteos selon ses

profils

113

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Volume 8 Issue 6 November 2011

Ghalia Merzougui and Mahieddine Djoudi ldquoAn Authoring System for Editing Lessons in

Phonetic English in SMIL30rdquo revue IJCSI-2011-8-6-645 Volume 8 Issue 6 November 2011

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani ldquoEditeur de cours meacutediatiseacutes en

SMILrdquo revue ISDM ndeg18 ndash 2004 Colloque TICE MEDITERRANEE 26 - 27 novembre 2004

Communications dans des confeacuterences internationales

Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi laquo Une approche de conception et de production des

cours de phoneacutetique en SMIL 30 raquo confeacuterence ICIST2011 -Teacutebeacutessa Algerie du 24 au 26 Avril

2011

Ghalia Merzougui Amel Behaz Mahieddine Djoudi and Aouadj Messaoud ldquoAn Authoring

System for Editing Lessons in Phonetic English in SMIL 30rdquo 14th East-European on Advances

in Database and Information Systems ADBIS 2010

Ghalia Merzougui Amel Behaz and Mahieddine Djoudi Annotation de cours videacuteo agrave base

drsquoontologie pour une indexation seacutemantique Confeacuterence internationale des technologies de

lrsquoinformation et de la communication CITICrsquo09 Seacutetif 04-05 mai 2009

Amel Behaz Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents

peacutedagogiques multimeacutedias multi-formats Seacuteminaire Euo-Mditerraneacuteen pour

lApprofondissement de la Formation agrave Distance SEMAFORAD Bejaia Algeacuterie 12-14 Nov

2005

121

Amel Behaz Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents

peacutedagogiques multimeacutedias multi-formats Congregraves International en Informatique Appliqueacutee

CIIA05 Bordj Bou Arreacuteridj Algeacuterie November 19-21 2005

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi and Abdelmadjid Zidani Editor of Courses Mediatized

on SMIL 2004 International Arab Conference on Information Technology (ACIT 2004)

Constantine Algeria ISSN 1812-0857 December 12-15 2004

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani Editeur de cours meacutediatiseacutes en

SMIL Confeacuterence Internationale Sciences Electroniques Technologies de lInformation et des

Teacuteleacutecommunications IEEE SETIT 2004 ISBN 9973-41-902-2 Sousse Tunisie 15-20 Mars

2004

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani Editeur de cours meacutediatiseacutes en

SMIL Colloque TICE Meacutediterraneacutee NICE les 26 -27 Novembre 2004

Communications dans des congregraves nationaux (avec comiteacute de

lecture)

Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents peacutedagogiques

multimeacutedias Journeacutees deacutetude sur les TIC JeTIC2006 Bechar Algeacuterie 15-16 Avril 2006

122

Annexes

Annexe 1 Partie du code source du systegraveme SACoPh

Classe SmilGen La classe SmilGen est la classe la plus importante de notre

programme crsquoest la partie responsable de la geacuteneacuteration du document SMIL 30 et afin

drsquoy parvenir elle utilise lrsquointerface DOM preacutesente dans le module QtXml La classe

Leccedilon utilise la classe SmilGen au niveau de la fonction Geacuteneacuteration comme suit

void LeconGeneration(QString SmilPath)

Generateur = new SmilGen(PathLeconSmilPathtext())

Generateur-gtInitialiser()

Generateur-gtsetIndexRegions(VectReglesize())

Generateur-gtsetStaticRegion(text() NomProfesseurNomEtablissement getListeRegle())

for(int i=0iltVectReglesize()i++)

Generateur-gtInsertRule(VectRegle[i]-gt getRecordTimeList() VectRegle[i]-gt

getListeExemple()VectRegle[i]-gttext())

delete Generateur

Fonction lsquoinsertion de lrsquoindexrsquo

La fonction setIndexRegions permet drsquoinseacuterer lrsquoindex de navigation hypermeacutedia dans le

fichier SMIL Pour cela elle utilise une fonction reacutecursive nommeacutee InsertIndexRegions

void SmilGenInsertIndexRegions(QDomNode Nodeint Nbr)

if(NodetoElement()tagName()==layout)

QDomElement IndexElement = SmilDocumentcreateElement(region)

IndexElementsetAttribute(left40)

IndexElementsetAttribute(right590)

IndexElementsetAttribute(height25)

IndexElementsetAttribute(textFontSize18px)

IndexElementsetAttribute(textColorblack)

IndexElementsetAttribute(textFontWeightbold)

IndexElementsetAttribute(textAligncenter)

IndexElementsetAttribute(backgroundColora5a5b1)

for(int i=1ilt=Nbri++)

QDomNode Clone = IndexElementcloneNode(false)

QString Attribute

AttributesetNum(i)

123

Attributeprepend(Index)

ClonetoElement()setAttribute(xmlidAttribute)

ClonetoElement()setAttribute(topTop)

NodeappendChild(Clone)

Top+=30

if(NodehasChildNodes())

InsertIndexRegions(NodefirstChild()Nbr)

if(NodenextSibling()isNull())

InsertIndexRegions(NodenextSibling()Nbr)

Annexe 2 Partie du code source du systegraveme IRSeCoV

Fonction pour parser un fichier owl afin de remplir la table drsquoindex

void MainWindowparseLessonowl(QStringList list)

QStringListIterator itl = listbegin()

int nomblv=0

while (itl = listend())

QFile file(itl)

if (fileopen(QFileReadOnly | QFileText))

return

QString errorStr

int errorLine

int errorColumn

QDomDocument doc

if (docsetContent(ampfile false amperrorStr amperrorLine

amperrorColumn))

return

fileclose()

QDomElement root = docdocumentElement()

if (roottagName() = rdfRDF)

return

QDomNode child = rootfirstChildElement (cours_video)

QDomNode n=childfirstChildElement (est_presente_dans)

QDomNode m=nfirstChildElement (lesson_video)

QDomElement j=mtoElement ()

QDomNodeList nbrdiap = jchildNodes ()

int nbrdia = nbrdiapcount ()

int nlv = mtoElement ()attribute (rdfID)remove (06)toInt ()

QDomNode i=mfirstChild()

while (iisNull ())

124

QDomNode diap = ifirstChild()

QDomElement n = diaptoElement()

int ndiap = nattribute(rdfID)remove (011)section (_-1-

1)toInt ()

QDomElement debut = diapfirstChildElement (Debut)

QString deb = debuttext ()

QDomElement duree = diapfirstChildElement (Duree)

QString dur = dureetext ()

QDomElement cont = diapfirstChildElement (contient)

QDomNode contient = cont

while (contientisNull ())

QDomNode op = contientfirstChild()

QString nop = optoElement()attribute (rdfID)

QDomNode conc = opfirstChild()

while (concisNull ())

if (conctoElement ()tagName () == concerne)

QString concepte = conctoElement ()attribute

(rdfresource)remove (053)

chargerDansMap(nlvnbrdiandiapdebdurnopconcepte)

conc=concnextSibling ()

contient = contientnextSibling()

i=inextSibling ()

++itl

++nomblv

parcourir la table drsquoindex pour calculer les poids des concepts dans

chaque segment

CalcPoid(nomblv)

QMessageBoxinformation(this Concept Selection Le chargement

de MAP est terminer)

Annexe 3 Code SMIL drsquoune leccedilon geacuteneacutereacute par SACoPh

Deacutefinition

Synchronized Multimedia Integration Language (ou SMIL) est une speacutecification du

W0C Lrsquoobjectif de SMIL est de permettre lrsquointeacutegration des contenus multimeacutedias

125

diversifieacutes (images sons textes videacuteo animations flux de texte) en les synchronisant

afin de permettre la creacuteation des preacutesentations multimeacutedias SMIL est un langage de la

famille XML La structure XML drsquoun document SMIL deacutecrit le deacuteroulement temporel et

spatial des diffeacuterents composants inteacutegreacutes En drsquoautres termes SMIL permet drsquoindiquer

le moment ougrave un contenu sera afficheacute pendant combien de temps et dans quelle partie

de la fenecirctre drsquoaffichage

Versions de SMIL

bull SMIL 13 crsquoest la premiegravere version qui a eacuteteacute deacuteveloppeacute en juin 1998 par un groupe de

travail appeleacute SYMM qui a eacuteteacute formeacute au sein de W3C Cette version a pour objectif de

permettre lrsquoeacutechange et lrsquoeacutevolution interopeacuterable du web SMIL 13 est devenu une

recommandation du W3C en Juin 1998

bull SMIL 23 une nouvelle version a eacuteteacute conccedilue par le mecircme groupe en 2001 et qui avait

comme objectif de deacutefinir un langage baseacute sur XML et de permettre de reacuteutiliser la

syntaxe et la seacutemantique de SMIL dans drsquoautres langages baseacutes sur XML et en

particulier ceux qui neacutecessitent de repreacutesenter une temporisation et une

synchronisation Par exemple les composants de SMIL 20 sont utiliseacutes pour inteacutegrer la

temporisation dans XHTM et SVG

SMIL 20 est devenu une recommandation du W3C en aoucirct 2001

Dans SMIL les eacuteleacutements et les attributs sont groupeacutes dans des paquets indeacutependants

appeleacutes modules Par exemple la disposition et les eacuteleacutements de reacutegion sont dans le

module de disposition et les eacuteleacutements danimateColor et danimateMotion sont dans le

module danimation Des modules de SMIL peuvent ecirctre groupeacutes dans une langue

appeleacutee un profil Il y a deux profils de SMIL profil du langage de SMIL 20 et une

version simplifieacutee profil de base de SMIL 20 conccedilu pour de petits dispositifs

Deacuteveloppeacutes agrave partir de SMIL 10 les modules SMIL 20 apportent de nouvelles

fonctionnaliteacutes qui se partagent entre 10 domaines fonctionnels comme le montre la

figure ci-dessus

126

Figure 46 Domaines fonctionnels de SMIL 20

bull SMIL 21 a eacuteteacute reconccedilu sous la forme drsquoune seacuterie de modules composables fondeacutes sur

lrsquoinfrastructure fournie par la recommandation modularisation de XHTML de la W3C

Un profil de SMIL 21 repreacutesente un ensemble de module La recommandation de SMIL

21 deacutefinit 3 nouveaux profils qui sont utiles agrave une large gamme drsquoapplications

ndash Le profile langage SMIL 21

ndash Le profile mobile SMIL 21

ndash Le profile mobile eacutetendu SMIL 21

SMIL 21 est devenu une recommandation du W3C en Deacutecembre 2005

bull SMIL 03 les nouvelles fonctionnaliteacutes de SMIL 03 sont une reacuteponse directe agrave la

demande de lrsquoindustrie et des utilisateurs Par exemple le standard permet drsquoinseacuterer

directement dans la preacutesentation des animations des leacutegendes et des libelleacutes

synchroniseacutes Ainsi SMIL devient alors un langage descriptif tregraves utile pour le

deacuteveloppement des ressources du web seacutemantique qui eacutevolue au fil du temps On peut

citer quelques balises suppleacutementaires de cette version

ltsmilTextgt ltsmilTextgt est une nouvelle balise qui fournis un eacuteleacutement conteneur de

texte

lttextStylinggt lttextStylinggt permet drsquoajouter des possibiliteacutes de formater un texte

ltspangt ltspangt est une balise conteneur drsquoattributs de format au sein de la balise

ltsmilTextgt

lttevgt lttevgt est une balise qui deacutefinit un point temporel elle srsquoappuie sur la valeur

des attributs begin et next

127

SMIL 30 est devenu une recommandation du W3C en Deacutecembre 2008

Fonctionnaliteacutes de SMIL

bull Gestion des meacutedias (Les contenus)

bull Gestion de lrsquoespace (Les lay-out)

bull Gestion du temps (Synchronisation)

bull Gestion de lrsquointeraction avec lrsquoutilisateur (hypermeacutedia)

Structure drsquoun document SMIL

Un document SMIL a pour racine lrsquoeacuteleacutement ltsmilgt et se compose drsquoun en-tecircte et drsquoun

corps La partie ltheadgt contient toutes les informations descriptives et relatives agrave la

mise en page alors que la partie ltbodygt contient le corps du document les informations

sur les meacutedias inclus et sur leurs comportements et la partie dynamique de la

preacutesentation

La structure type drsquoun document SMIL peut ecirctre la suivante

ltsmilgt

ltheadgt

ltmetagt

ltlayoutgt

ltroot-layoutgt

ltregiongt

ltlayoutgt

ltheadgt

ltbodygt

ltswitchgt hellip ltswitchgt

ltpargt hellip ltpargt

ltseqgt hellip ltseqgt

ltbodygt

ltsmilgt

A lrsquointeacuterieur de la section ltheadgt nous avons une partie ltmetagt qui contient des

informations descriptives comme lrsquoauteur ou la date de conception de la preacutesentation

et une partie ltlayoutgt qui deacutefinit le positionnement et la mise en page de la fenecirctre

dans laquelle va se jouer la preacutesentation Cette section contient elle-mecircme deux types de

balises En premier lieu la balise ltroot-layoutgt qui permet de deacutefinir les proprieacuteteacutes de

la fenecirctre de preacutesentation comme sa dimension et sa couleur de fond Enfin la balise

ltregiongt permet de deacutefinir des zones dans la fenecirctre de preacutesentation dans lesquelles les

diffeacuterents meacutedias seront afficheacutes Chaque reacutegion doit avoir un identificateur un

128

emplacement et peut avoir une couleur Dans lrsquoexemple suivant deux reacutegions sont

deacutefinies une pour le texte et une autre pour lrsquoimage

ltlayoutgt

ltroot-layout id=exemple title=exemple width=800 height=600gt

ltregion id=image title=image top=15 left=290gt

ltregion id=text title=texte top=270 left=290gt

ltlayoutgt

La balise ltbodygt et ses descendants permettent de placer les composants dans les

reacutegions deacutefinies dans lrsquoeacuteleacutement ltlayoutgt deacutecrit ci-dessus Deux balises de base de cette

section permettent de controcircler la ligne temporelle ltpargt et ltseqgt Les diffeacuterents

meacutedias reacutefeacuterenceacutes dans un tag ltpargt sont joueacutes simultaneacutement En revanche les

meacutedias se trouvant agrave lrsquointeacuterieur drsquoune balise ltseqgt sont joueacutes en seacutequence crsquoest-agrave-dire

les uns apregraves les autres Il est possible drsquoimbriquer ces deux types de tag les uns dans les

autres pour creacuteer des sous-preacutesentations Dans lrsquoexemple suivant les images sont

afficheacutees en seacutequence (les unes agrave la suite des autres) mais en mecircme temps qursquoun texte

descriptif

ltbodygt

ltseqgt

ltpargt

lttext region=text src=mediatext1txt dur=10sgt

ltimg region=image src=mediaimg1gif dur=10sgt

ltpargt

ltpargt

lttext region=text src=mediatext2txt dur=10sgt

ltimg region=image src=mediaimg2gif dur=10sgt

ltpargt

ltseqgt

ltbodygt

Nous examinons maintenant plus preacuteciseacutement comment sont introduits les diffeacuterents

meacutedias dans la preacutesentation On peut remarquer que chaque meacutedia possegravede sa propre

balise Ainsi sept eacuteleacutements XML correspondant chacun agrave un type de meacutedia vont

permettre de placer les composants dans une preacutesentation On distingue deux

cateacutegories de meacutedias les meacutedias continus qui ont une dureacutee intrinsegraveque (son videacuteo) et

les meacutedias discrets qui nrsquoont pas de dureacutee preacutedeacutefinie (images texte) mais qui pourront

en avoir une dans le cadre de la preacutesentation Les diffeacuterentes balises associeacutees sont les

suivantes

ltaudiogt pour les composants sonores (voix son hellip)

ltvideogt pour les seacutequences videacuteos

lttextstreamgt pour les textes dynamiques avec deacuteroulement automatique

129

ltanimationgt pour les animations en Flash par exemple

ltrefgt pour tout meacutedia continu qui nrsquoest pas compris dans un des types citeacutes ci-

dessus

ltimggt pour des images

lttextgt pour des composants textuels

Pour tous ces diffeacuterents tags lrsquoattribut src permet de speacutecifier lrsquoemplacement du meacutedia

qursquoil se trouve dans le reacutepertoire courant ou sur un serveur web distant Lrsquoattribut

reacutegion permet de deacutefinir lrsquoemplacement dans lequel le meacutedia va se jouer (cet

emplacement doit avoir eacuteteacute creacuteeacute preacutealablement voir partie ltheadgt) Il est important de

noter qursquoagrave lrsquointeacuterieur des balises ltpargt ou ltseqgt le temps se deacuteroule de maniegravere

automatique en effet un meacutedia reacutefeacuterenceacute dans un tag ltseqgt va se jouer directement agrave

la suite de celui qui le preacutecegravede Cependant si lrsquoauteur de la preacutesentation veut controcircler

lui-mecircme la ligne temporelle il est possible de deacutefinir le deacutebut la fin ou la dureacutee drsquoun

meacutedia Tous les intervalles de temps sont mesureacutes par rapport agrave la ligne temporelle de

SMIL qui est propre agrave lrsquoapplication de preacutesentation Crsquoest lrsquoutilisateur qui la controcircle il

a le choix de jouer la preacutesentation de la faire revenir en arriegravere de lrsquoavancer ou encore

de la stopper

Code SMIL drsquoune leccedilon geacuteneacutereacute par SACoPh

en tecircte

ltxml version=11 encoding=UTF-8gt

ltDOCTYPE smil PUBLIC -W3CDTD SMIL 30 LanguageEN

httpwwww3org2008SMIL30SMIL30Languagedtdgt

ltsmil version=30 xmlns=httpwwww3orgnsSMIL baseProfile=Languagegt

ltheadgt

ltlayoutgt

speacutecifier les diffeacuterentes regions (aspect spaciale)

ltroot-layout width=800 xmlid=RootLayout height=600

src=BackgroundImagejpggt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Lecon textAlign=center right=35

left=165 height=35 top=43 textColor=white textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Regle right=35 left=250 height=92

top=97 textColor=black textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Exemple textAlign=center right=35

left=340 height=270 top=235 textColor=black textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Univ right=35 left=515 height=30

top=542 textColor=white textFontSize=15pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Prof right=400 left=130 height=30

top=542 textColor=white textFontSize=15pxgt

speacutecifier les regions pour les different index

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index1 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=125

textFontSize=18pxgt

130

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index2 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=155

textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index3 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=185

textFontSize=18pxgt

ltlayoutgt

ltheadgt

le corps du document contient lrsquoagencement temporel de diffeacuterents objets meacutedia

ltbodygt

ltpar repeatCount=indefinitegt

ltimg fill=freeze region=RootLayout src=BackgroundImagejpggt

ltsmilText region=Lecongtthe combination thltsmilTextgt

ltsmilText region=ProfgtMrs AmeurltsmilTextgt

ltsmilText region=Univgtunhversity de BatnaltsmilTextgt

ltseqgt

Speacutecifier le premier segment (regravegle 1 avec ses exemples)

ltpar xmlid=1 dur=30sgt

ltaudio begin=1s src=tips 1wavgt

ltaudio begin=13s src=example 1wavgt

ltaudio begin=18s src=example 2wavgt

ltaudio begin=24s src=example 3wavgt

regravegle 1

ltsmilText region=Regle abstract=the combination th is pronounced

voiceless in some wordsgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=20pxgtthe combination th is pronounced ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff5500 textFontSize=20pxgtamp952 voicelessltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=20pxgt in some wordsltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

exemple 1

ltsmilText begin=13s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff007f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtinkltspangt

ltpgt

exemple 2

lttev begin=5sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtiefltspangt

ltpgt

exemple 3

lttev begin=11sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtmonltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

Speacutecifier le deuxiegraveme segment (regravegle 2 avec ses exemples)

ltpar xmlid=2 dur=28sgt

ltaudio begin=1s src=tips 2wavgt

ltaudio begin=12s src=example 4wavgt

ltaudio begin=18s src=example 5wavgt

ltaudio begin=23s src=example 6wavgt

ltsmilText region=Regle abstract= th is pronounciation amp240 voiced in

some words gt

ltpgt

131

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=22pxgtth is pronounciation amp240 voiced in

some words ltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltsmilText begin=12s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtoseltspangt

ltpgt

lttev begin=6sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgteltspangt

ltpgt

lttev begin=11sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtmonltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgterltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

Speacutecifier le troisiegraveme segment (regravegle 3 avec ses exemples)

ltpar xmlid=3 dur=21sgt

ltaudio begin=1s src=tips 3wavgt

ltaudio begin=9s src=example 7wavgt

ltaudio begin=15s src=example 8wavgt

ltsmilText region=Regle abstract= th is pronounced tin some wordsgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtth is pronounced ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgttltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtin some wordsltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltsmilText begin=9s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtamesltspangt

ltpgt

lttev begin=6sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtymeltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

ltseqgt

Speacutecifier la table drsquoindex

lta href=1gt

ltsmilText region=Index1gttips 1ltsmilTextgt

ltagt

lta href=2gt

ltsmilText region=Index2gttips 2ltsmilTextgt

ltagt

132

lta href=3gt

ltsmilText region=Index3gttips 3ltsmilTextgt

ltagt

ltpargt

ltbodygt

ltsmilgt

Annexe 4 Code OWL des ontologies eacutelaboreacutees

Code OWL de lrsquoOntologie de domaine drsquoenseignement

En tecircte

ltxml version=10gt

ltrdfRDF

xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

xmlnsrdf=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsxsd=httpwwww3org2001XMLSchema

xmlnsrdfs=httpwwww3org200001rdf-schema

xmlnsowl=httpwwww3org200207owl

xmlbase=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owlgt

ltowlOntology rdfabout=gt

Deacuteclaration des classes

un domaine drsquoenseignement

ltowlClass rdfID=domaine_d_enseignementgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaintgt

1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=abordegt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

represente un cours ou un module ou bien matiere a enseigner pour une formation

donneeltrdfscommentgt

ltowlClassgt

ltowlClass rdfID=conceptgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaintgt

1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=composer_degt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlClassgt

Deacuteclaration des relations

133

ltowlObjectProperty rdfabout=abordegt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=domaine_d_enseignementgt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

enseigne ltrdfscommentgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfabout=composer_degt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlTransitiveProperty rdfID=pre_requisgt

ltrdftype rdfresource=httpwwww3org200207owlObjectPropertygt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlTransitivePropertygt

ltowlSymmetricProperty rdfID=dependgt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlinverseOf rdfresource=dependgt

ltrdftype rdfresource=httpwwww3org200207owlObjectPropertygt

ltowlSymmetricPropertygt

Les instances

ltdomaine_d_enseignement rdfID=structure_de_donneegt

ltabordegt

ltconcept rdfID=donneegt

ltcomposer_de rdfresource=type_variablegt

ltcomposer_de rdfresource=variablegt

ltconceptgt

ltabordegt

ltabordegt

ltconcept rdfID=instructiongt

ltcomposer_de rdfresource=affectationgt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_de_controlegt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_conditionelle_imbriquegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetition_imbriquegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetitiongt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_conditionellegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_conditionelle_par_casgt

ltconceptgt

ltabordegt

ltaborde rdfresource=expressiongt

ltaborde rdfresource=sous_algorithmegt

ltdomaine_d_enseignementgt

ltconcept rdfID=instruction_de_controlegt

ltconcept rdfID=parametre_formellegt

ltconcept rdfID=operateur_arithmetiquegt

ltconcept rdfID=instruction_conditionelle_par_casgt

ltconcept rdfID=proceduregt

ltconcept rdfID=sous_algorithmegt

ltcomposer_de rdfresource=proceduregt

ltcomposer_de rdfresource=fonctiongt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring

gtsous programmeltrdfscommentgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=instruction_conditionelle_imbriquegt

ltconcept rdfID=type_composegt

ltcomposer_degt

134

ltconcept rdfID=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=tableau_a_une_dimenssiongt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=chaine_de_caracteregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=caracteregt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=tableaugt

ltcomposer_de rdfresource=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltcomposer_de rdfresource=tableau_a_une_dimenssiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=variable_globalegt

ltconcept rdfID=affectationgt

ltconcept rdfID=bouclegt

ltowlsameAs rdfresource=instruction_de_repetitiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=variablegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=allocation_statique_d_une_variablegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=allocatino_dynamique_d_une_variablegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=pointeurgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=adressegt

ltdepend rdfresource=pointeurgt

ltconceptgt

ltdependgt

ltdepend rdfresource=allocation_dynamique_d_une_variablegt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=expressiongt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_logiquegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_binairegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_ternairegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=operateur_arithmetiquegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_variablegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=fonctiongt

ltpre_requisgt

ltconcept rdfID=bloc_d_instructionsgt

ltpre_requisgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=fonction_recurssivegt

ltdepend rdfresource=fonctiongt

ltconceptgt

ltdependgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_valeurgt

ltdepend rdfresource=fonctiongt

135

ltconceptgt

ltdependgt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=parametregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=parametre_effectifgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=parametre_formellegt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=variable_localegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=variable_globalegt

ltdepend rdfresource=passage_parametre_par_variablegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=valeur_retourneegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=passage_parametre_par_valeurgt

ltcomposer_de rdfresource=bloc_d_instructionsgt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=arbregt

ltconcept rdfID=passage_par_adressegt

ltowlsameAs rdfresource=passage_parametre_par_variablegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=logiquegt

ltconcept rdfID=type_variablegt

ltcomposer_de rdfresource=type_composegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=type_complexegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=graphegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=liste_chaineegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=enregistrementgt

ltdepend rdfresource=liste_chaineegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=champ_d_un_enregistrementgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=filegt

ltpre_requis rdfresource=pointeurgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=pilegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=fichiergt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=arbregt

ltcomposer_de rdfresource=enregistrementgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=type_scalairegt

ltcomposer_de rdfresource=pointeurgt

ltcomposer_de rdfresource=caracteregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=reelgt

ltcomposer_degt

136

ltcomposer_de rdfresource=logiquegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=entiergt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=argumentgt

ltowlsameAs rdfresource=parametregt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetition_en_cascadegt

ltowlsameAs rdfresource=instruction_de_repetition_imbriquegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=ouvrir_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=matricegt

ltowlsameAs rdfresource=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=vecteurgt

ltconcept rdfID=type_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=mode_d_ouverturegt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=fermer_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=creer_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

hellip

ltrdfRDFgt

lt-- Created with Protege (with OWL Plugin 331 Build 430)

httpprotegestanfordedu --gt

Code OWL de lrsquoOntologie de cours video

en tecircte

ltxml version=10gt

ltDOCTYPE rdfRDF [

ltENTITY owl httpwwww3org200207owl gt

ltENTITY xsd httpwwww3org2001XMLSchema gt

ltENTITY rdfs httpwwww3org200001rdf-schema gt

ltENTITY rdf httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns gt

ltENTITY protege httpprotegestanfordedupluginsowlprotege gt

ltENTITY p1 httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl gt

]gt

ltrdfRDF xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277284608owl

xmlbase=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277284608owl

xmlnsp1=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

xmlnsxsd=httpwwww3org2001XMLSchema

xmlnsprotege=httpprotegestanfordedupluginsowlprotege

xmlnsrdfs=httpwwww3org200001rdf-schema

xmlnsrdf=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsowl=httpwwww3org200207owlgt

ltowlOntology rdfabout=gt

Importer lrsquoontologie de domaine drsquoenseignement

ltowlimports rdfresource=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owlgt

ltowlOntologygt

137

Deacuteclaration des classes

un cours videacuteo concerne un domaine drsquoenseignement

ltowlClass rdfID=cours_videogt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_presente_dansgt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

leccedilon_video est equivalent au chapitre dans un cours

ltowlClass rdfID=lesson_videogt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_diviseegt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=

httpwwww3org2001XMLSchemaintgt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

diapositif = slide

ltowlClass rdfID=diapositifgt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=contientgt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

OP Objet Peacutedagogique

ltowlClass rdfID=OPgt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=concernegt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

138

Deacuteclaration des relations

ltowlObjectProperty rdfID=est_presente_dansgt

ltrdfsdomain rdfresource=cours_videogt

ltrdfsrange rdfresource=lesson_videogt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_diviseegt

ltrdfsdomain rdfresource=lesson_videogt

ltrdfsrange rdfresource=diapositifgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=contientgt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=OPgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=concernegt

ltrdfsdomain rdfresource=OPgt

ltrdfsrange rdfresource= ampp1conceptgt

ltowlObjectPropertygt

Deacuteclaration des attributs

ltowlDatatypeProperty rdfID=Debutgt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdtimegt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=Dureegt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdtimegt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=languegt

ltrdfsdomain rdfresource=cours_videogt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdstringgt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=Titre_diapositifgt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdstringgt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=URLgt

ltrdfsrange rdfresource=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

ltrdfsdomain rdfresource=lesson_videogt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=professeur_videogt

ltrdfsdomain rdfresource=cours_videogt

ltrdfsrange rdfresource=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

ltowlDatatypePropertygt

les instances

ltcours_video rdfID=structure_de_donneegt

ltest_presente_dansgt

ltlesson_video rdfID=fonctiongt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_2gt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_3gt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_7gt

ltlesson_videogt

ltest_presente_dansgt

ltest_presente_dans rdfresource=tableaugt

ltlangue rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgtfrancais

ltlanguegt

ltprofesseur_video rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

139

Abdellatif El Fakerltprofesseur_videogt

ltcours_videogt

ltdiapositif rdfID=diapositif_2gt

ltDuree rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000322 ltDureegt

ltDebut rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000201 ltDebutgt

ltTitre_diapositif rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

introduction au function ltTitre_diapositifgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=Definition_1gt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

decalration dune fonction en Cltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_2gt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring

gtnom de la fonction est une adresseltrdfscommentgt

ltconcerne rdfresource=ampp1adressegt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_1gt

ltconcerne rdfresource=ampp1valeur_retourneegt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

differents type de valeurs retourneeltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

ltdiapositif rdfID=diapositif_3gt

ltDebut rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000527ltDebutgt

ltDuree rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000343ltDureegt

ltTitre_diapositif rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

defintion dun prototype ltTitre_diapositifgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_2gt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring gt

pourquoi un prototypeltrdfscommentgt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_formellegt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_effectifgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_3gt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_effectifgt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_formellegt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

definition dun prototype dune fonctionltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

ltdiapositif rdfID=diapositif_7gt

ltDebut rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematime gt002114ltDebutgt

ltDuree rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematime gt000204ltDureegt

ltTitre_diapositif rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

passage de paramete par valeur ltTitre_diapositifgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_3gt

ltconcerne rdfresource=ampp1passage_parametre_par_valeurgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

140

ltlesson_video rdfID=tableaugt

ltrdfRDFgt

La deacutefinition de la regravegle 1 avec SWRL

ltswrlImp rdfID=Rule-1gt

ltswrlbodygt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=contientgt

ltswrlargument2gt

ltswrlVariable rdfID=op2gt

ltswrlargument2gt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=d2gt

ltswrlargument1gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument2gt

ltswrlVariable rdfID=c2gt

ltswrlargument2gt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=concernegt

ltswrlargument1 rdfresource=op2gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltrdfrest rdfresource=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-nsnilgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=c1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlpropertyPredicate

rdfresource=httpwwwowlontologiescomOntology1277939276owlSameAsgt

ltswrlargument2 rdfresource=c2gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=concernegt

ltswrlargument2 rdfresource=c1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=op1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltrdffirstgt

141

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument2 rdfresource=op1gt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=contientgt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=d1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltswrlbodygt

ltswrlheadgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrest rdfresource=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-nsnilgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument1 rdfresource=d1gt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=Similairegt

ltswrlargument2 rdfresource=d2gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltswrlheadgt

ltswrlImpgt

lt-- Created with Protege (with OWL Plugin 348 Build 629)

httpprotegestanfordedu --gt

Page 3: Modèle de Thèse

Reacutesumeacute

Le contenu peacutedagogique multimeacutedia a susciteacute reacutecemment beaucoup drsquointeacuterecircts pour attirer

lattention sur lapprenant et augmenter sa compreacutehension par ce dernier De ce fait les

besoins de creacuteation de documents supportant ce type de contenu augmentent

consideacuterablement On peut consideacuterer comme exemple lrsquoenseignement de la phoneacutetique

drsquoune langue par des enseignants qui nrsquoont pas une bonne connaissance des outils

informatiques Lrsquoaccegraves rapide au contenu seacutemantique nrsquoest pas trivial bien que le e-

learning repose largement sur les documents multimeacutedia et en particulier sur les

documents videacuteo Ces derniers sont de plus en plus accessibles vue leur richesse et leur

expressiviteacute seacutemantique

Donc notre premiegravere contribution est de proposer aux enseignants drsquoanglais un systegraveme

auteur nommeacute SACoPh pour la production de cours multimeacutedia de phoneacutetique

supportant une approche de double codage du contenu peacutedagogique Ce cours est baseacute

sur un modegravele de document qui srsquoadapte agrave lrsquoenseignement des aspects de la phoneacutetique

Sa speacutecification exploite les fonctionnaliteacutes de la version 30 du standard SMIL

(Synchronized Multimedia Integration Language) afin drsquoecirctre publieacute sur le web

Notre deuxiegraveme contribution est de reacutealiser un systegraveme de recherche seacutemantique pour

segments videacuteo peacutedagogiques Nous eacutelaborons une modeacutelisation des connaissances

peacutedagogique drsquoun cours videacuteo en utilisant les ontologies du web Cette modeacutelisation est

inteacutegreacutee dans le processus drsquoindexation et de recherche par la seacutemantique Nos reacutesultats

expeacuterimentaux montrent que lapproche proposeacutee est prometteuse

Mots-cleacutes contenu peacutedagogique multimeacutedia systegraveme auteur cours meacutediatiseacute

enseignement de la phoneacutetique SMIL30 indexation seacutemantique cours videacuteo ontologie

OWL

Abstract

The multimedia educational content has recently attracted much interest to draw attention

to the learner and to increase its understanding by the latter Therefore the need for

creating documents that support this type of content increases significantly It may be

considered as an example the teaching of phonetics of a language by teachers who do not

have good computer skills Fast access to the semantic content is not trivial although the e-

learning relies heavily on multimedia documents and in particular on the videos The

latter are increasingly accessible for their wealth and semantic expressiveness

So our first goal is to provide teachers of English an authoring system named SACoPh for

the production of multimedia course of phonetics supporting an approach called dual

coding This course is based on a document template that fits the educational aspects of

phonetics Its specification leverages the functionality of version 30 of the standard SMIL

(Synchronized Multimedia Integration Language) in order to be published on the web

Our second objective is to achieve a semantic search system for video teaching segments

We develop a modeling of pedagogical knowledge of a video course using web ontologies

This model is integrated in the process of indexing and retrieval by semantics Our

experimental results show that the proposed approach is promising

Keywords

Multimedia educational content authoring system mediatized course teaching phonics

SMIL30 semantic indexing video course ontology OWL

SACoPh

03SMIL

SMIL30OWL

3

Je deacutedie ce modeste travail agrave mes tregraves chegraveres pegravere et megravere

Table des matiegraveres

TABLE DES MATIERES 4

LISTE DES FIGURES 7

LISTE DES TABLES 10

INTRODUCTION GENERALE 11

INTRODUCTION 11

MOTIVATIONS 13

CONTRIBUTIONS 17

ORGANISATION DE LA THESE 18

CHAPITRE 1 LE MULTIMEDIA EN E-LEARNING 20

11 INTRODUCTION 20

12 E-LEARNING 20

13 LE MULTIMEDIA 22

131 Contenu Peacutedagogique Multimeacutedia ndashCPM- 23

132 Effets du multimeacutedia dans lrsquoapprentissage 25

14 PROCESSUS DrsquoELABORATION DU MULTIMEDIA PEDAGOGIQUE 27

141 Analyse 27

142 Conception 27

143 Deacuteveloppement 30

144 Test 30

145 Diffusion 30

15 MODELISATION DrsquoUN DOCUMENT MULTIMEDIA 30

151 Dimension logique 31

152 Dimension spatiale 31

153 Dimension temporelle 32

154 Dimension hypermeacutedia temporel 33

16 LANGAGES DE SPECIFICATION 35

161 Le standard SMIL 36

5

17 CONCLUSION 36

CHAPITRE 2 APPROCHES DE CONSTRUCTION ET DINDEXATION DE DOCUMENTS

MULTIMEDIAS 38

21 INTRODUCTION 38

22 APPROCHES DE CONSTRUCTION 38

221 Systegraveme auteur (deacutefinition critegraveres et fonctionnaliteacutes) 38

222 Difficulteacutes et contraintes dans lrsquoeacutedition de documents temporiseacutes 42

223 Approches drsquoeacutelaboration des systegravemes auteur 43

224 Enseignement de la phoneacutetique 45

225 Systegravemes existant pour lrsquoenseignement de la phoneacutetique 47

226 Discussion 51

23 APPROCHES DrsquoINDEXATION 51

231 Indexation classique 52

232 Vers lrsquoindexation seacutemantique du contenu multimeacutedia 55

233 Indexation agrave base drsquoontologies 62

2331 Les ontologies OWL 62

2332 Utiliser lrsquoontologie dans les SRI 66

234 Travaux existants 67

235 Discussion 73

24 CONCLUSION 75

CHAPITRE 3 SACOPH UN SYSTEME AUTEUR POUR LENSEIGNEMENT MEDIATIQUE DE LA

PHONETIQUE 76

31 OBJECTIFS 76

32 MODELISATION DE COURS DE PHONETIQUE 76

321 Dimension structurelle 76

322 Dimension spatiale 77

323 Dimension temporelle 77

324 Dimension hypermeacutedia temporelle 78

33 MODELISATION UML DU SYSTEME SACOPH 78

331 Cas drsquoutilisation du systegraveme SACoPh 79

332 Architecture du systegraveme SACoPh 79

333 Aspect statique du systegraveme diagramme de classes 84

334 Aspect dynamique diagrammes de seacutequence 84

6

335 Interface de SACoPh 86

336 Mise en œuvre 86

34 CONCLUSION 89

CHAPITRE 4 INTEGRATION DES ONTOLOGIES DANS LA CONSTRUCTION ET

LINDEXATION DE CONTENU PEDAGOGIQUE MULTIMEDIA 90

41 INTRODUCTION 90

42 CONSTRUCTION DES ONTOLOGIES 91

421 Ontologie de domaine drsquoenseignement 91

422 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo 93

43 PROCESSUS DrsquoANNOTATION 94

44 INDEXATION CONCEPTUELLE 97

441 Structure de la table drsquoindex 97

442 Pondeacuteration des concepts dans les segments temporels 98

45 RECHERCHE CONCEPTUELLE 99

46 RAISONNEMENT 100

47 PROTOTYPE ET EXPERIMENTATION 103

471 Impleacutementation 103

472 Expeacuterimentation et eacutevaluation 104

48 CONCLUSION 109

CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES 110

BILAN DES TRAVAUX ET APPORTS DE LA THESE 110

PERSPECTIVES 111

BIBLIOGRAPHIE 113

LISTE DES PUBLICATIONS PERSONNELLES 120

PUBLICATIONS DANS DES REVUES INTERNATIONALES 120

COMMUNICATIONS DANS DES CONFERENCES INTERNATIONALES 120

COMMUNICATIONS DANS DES CONGRES NATIONAUX (AVEC COMITE DE LECTURE) 121

ANNEXES 122

ANNEXE 1 PARTIE DU CODE SOURCE DU SYSTEME SACOPH 122

ANNEXE 2 PARTIE DU CODE SOURCE DU SYSTEME IRSECOV 123

ANNEXE 3 CODE SMIL DrsquoUNE LECcedilON GENERE PAR SACOPH 124

ANNEXE 4 CODE OWL DES ONTOLOGIES ELABOREES 132

7

Liste des figures

FIGURE 1 LrsquoELEARNING (MIELNIKOFF 2005) 21

FIGURE 2 CYCLE DE PROCESSUS E-LEARNING 22

FIGURE 3 PROCESSUS DE CREATION DE DOCUMENT MULTIMEDIA 27

FIGURE 4 RELATIONS SPATIALES ENTRE OBJETS MEDIA OI 31

FIGURE 5 SCENARIO TEMPOREL DrsquoUNE PRESENTATION 32

FIGURE 6 EXEMPLE DE LIENS TEMPOREL 34

FIGURE 7 AFFICHAGE DE LA COURBE MELODIQUE AVEC SURLIGNAGE EN ROUGE DES

SEGMENTS CORRESPONDANT AUX SYLLABES ACCENTUEES DE LEXEMPLE laquo I

WONDER IF YOU COULD HELP ME raquo 47

FIGURE 8 LE SYSTEME AUTEUR SOUNDS RIGHT LES FLECHES EXTENSIBLES SONT

TRAINEES EN PLACE A PARTIR DE LA COLONNE A GAUCHE ET ENSUITE

MODIFIEES POUR OBTENIR UNE TAILLE APPROPRIEE 48

FIGURE 9 INTERFACE GENEREE PAR SWANS 49

FIGURE 10 VUE GLOBALE DE LIMSEE3 AVEC LA PREMIERE ANNOTATION 50

FIGURE 11 INTERFACE DE LrsquoEDITEUR ECOMAS EN MODE EDITION ET EN MODE

PRESENTATION 50

FIGURE 12 ARCHITECTURE GENERALE DrsquoUN SRI 52

FIGURE 13 REPRESENTATION VECTORIELLE DE DEUX DOCUMENTS (D1 ET D2) ET DrsquoUNE

REQUETE (Q) DANS UN ESPACE COMPOSE DE TROIS TERMES (T1 T2 ET T3)54

FIGURE 14 LES QUATRE MODES DE RATTACHEMENT DES METADONNEES AU

DOCUMENT 58

FIGURE 15 QUELQUES ELEMENTS DE LrsquoONTOLOGIE DU DOMAINE DE FORMATION (A

GAUCHE) ET UN EXTRAIT DE LA SOUS-ONTOLOGIE DU LA FORMATION

STATISTIQUE (A DROITE) 68

FIGURE 16 ONTOLOGIE DE LrsquoAUDIOVISUEL NOUVELLE HIERARCHIE DES TYPES DE

SEGMENTS EN MPEG-7 69

FIGURE 17 EXEMPLE DE DESCRIPTION DrsquoUN SEGMENT VIDEO (ISAAC 2004) 70

8

FIGURE 18 PROCESSUS DE SEGMENTATION DES PRESENTATIONS VIDEO (DONG 2010)

71

FIGURE 19 LA TAXONOMIE DE LrsquoONTOLOGIE MULTIMEDIA (DONG 2010) 72

FIGURE 20 INTEGRATION DES ONTOLOGIES DE DOMAINE DANS CELLE DU

MULTIMEDIA (DONG 2010) 73

FIGURE 21 DIMENSION STRUCTURELLE DE LA LECcedilON 77

FIGURE 22 DIMENSION SPATIALE DE LA LECcedilON 77

FIGURE 23 DIMENSION TEMPOREL DE LA LECcedilON 77

FIGURE 24 SCHEMA MONTRE LE DEROULEMENT DU SCENARIO AVANT ET APRES

LrsquoACTIVATION DrsquoUN LIEN TEMPOREL 78

FIGURE 25 CAS DrsquoUTILISATION DE LrsquoENSEIGNANT 79

FIGURE 26 ARCHITECTURE GENERALE DE SACOPH 80

FIGURE 27 PRESENTATION DU COURS GENERE EN SMIL 30 AVEC LE LECTEUR

AMBULANT 83

FIGURE 28 DIAGRAMME DE CLASSES 84

FIGURE 29 DIAGRAMME DE SEQUENCE DU CAS lsquoOUVRIR LECcedilONrsquo 85

FIGURE 30 DIAGRAMME DE SEQUENCE DU CAS lsquoGENERER SMILrsquo 85

FIGURE 31 INTERFACE DE SACOPH 88

FIGURE 32 CAS DrsquoENREGISTREMENT DE LA PRONONCIATION DE LrsquoEXEMPLE 5 88

FIGURE 33 PARAMETRES DE CONFIGURATION PERIPHERIQUE AUDIO LECTEUR DE

SMIL ET FONT DE TEXTE GLOBALE 89

FIGURE 34 ONTOLOGIE DE DOMAINE DrsquoENSEIGNEMENT 92

FIGURE 35 ONTOLOGIE PEDAGOGIQUE DE COURS VIDEO 94

FIGURE 36 INTERFACE PRINCIPALE DE LrsquoOUTIL ONTOCOV 96

FIGURE 37 DES ASSERTIONS EXPLICITES COMPLETEES PAR DES CONNAISSANCES

INFEREES 100

FIGURE 38 ARCHITECTURE GENERALE DU SYSTEME IRSECOV 102

FIGURE 39 STRUCTURE INTERNE DU SYSTEME IRSECOV (DIAGRAMME DE CLASSES)102

FIGURE 40 INTERFACE DU SYSTEME IRSECOV 103

FIGURE 41 VERIFCATION DE LrsquoONTOLOGIE lsquoDOMAINE DrsquoENSEIGNEMENTrsquo 106

FIGURE 42 GRAPHE DE LrsquoONTOLOGIE TOTALE AVEC LE PLUGIN JAMBALYA 106

9

FIGURE 43 EDITION DES REGLES SWRL 107

FIGURE 44 REQUETE EN SPARQL ET SON RESULTAT 107

FIGURE 45 RESULTATS INFFERES PAR LE MOTEUR DrsquoINFERENCE JESS 108

FIGURE 46 DOMAINES FONCTIONNELS DE SMIL 20 126

10

Liste des tables

TABLE 1 ALLOCATION DES MEDIA 29

TABLE 2 CLASSIFICATION DES SYSTEMES AUTEURS FONDATEURS 39

TABLE 3 STRUCTURE DE LA TABLE DrsquoINDEX 97

TABLE 4 LISTE DES CONCEPTS AVEC LES SEGMENTS ASSOCIES 104

11

Introduction geacuteneacuterale

Introduction

Depuis quelques anneacutees les capaciteacutes multimeacutedias des ordinateurs ont permis de faire

drsquoeacutenormes progregraves tant au niveau mateacuteriel (carte son videacuteo etc) qursquoau niveau logiciel

(diffeacuterents algorithmes de codage de compression etc) De plus les ordinateurs

peuvent ecirctre facilement interconnecteacutes gracircce agrave lrsquoeacutevolution du reacuteseau mondial Internet

Cela donne lieu de produire des logiciels eacuteducatifs plus deacutemonstratifs plus vivants et

pouvant ecirctre utiliseacutes agrave distance

Il y a eu un accroissement consideacuterable des besoins de mateacuteriel didactique multimeacutedia

dans le-Learning car le contenu de ce type de mateacuteriel a susciteacute reacutecemment beaucoup

drsquointeacuterecircts pour attirer lattention de lapprenant et aussi pour augmenter sa

compreacutehension Drsquoimportants reacutesultats venants de recherches en psychologie prouvent

que lrsquoenseignement par les multimeacutedia surmonte eacutenormeacutement les obstacles actuels de

lapprentissage en reacuteduisant les coucircts en termes de temps de production et de diffusion

du contenu eacuteducatif Une eacutetude meneacutee dans ce domaine a enregistreacute un gain de 71 en

terme de temps dapprentissage avec le multimeacutedia par rapport agrave lenseignement en

classe ceci encourage le deacuteveloppement de la suite multimeacutedia agrave base de logiciels

eacuteducatifs La raison derriegravere ces statistiques cest que drsquoun cocircteacute lrsquoenseignement baseacute sur

le multimeacutedia force le concepteur du didacticiel agrave mieux organiser le mateacuteriel

dapprentissage (contenu peacutedagogique multimeacutedia) par rapport au discours prononceacute

dans une classe traditionnelle Drsquoun autre cocircteacute il permet aux apprenants de maicirctriser le

rythme dapprentissage et dinteragir avec le contenu peacutedagogique multimeacutedia

La performance dapprentissage une meilleure productiviteacute la taille croissante et la

diversiteacute de la communauteacute eacuteducative on line sont eacutegalement lieacutes au multimeacutedia

redondant par rapport aux caracteacuteristiques du mono-meacutedia du mateacuteriel dapprentissage

informatiseacute Les meacutedias doubles ou multiples dont le contenu est eacutetroitement lieacute et qui

12

sont combineacutes dans un canal dapprentissage ont le potentiel de fournir un

apprentissage efficace lorsque les meacutedias srsquoeacutetayent clairement entre eux et sont

preacutesenteacutes aux apprenants ayant de faibles connaissances preacutealables dans le domaine en

apprentissage (Najjar 1996)

Prenons lrsquoexemple drsquoun document peacutedagogique dont le contenu est une suite de

diapositives Ces derniegraveres portent geacuteneacuteralement sur des concepts ou des ideacutees tregraves

courtes en termes drsquoexpression (pas de deacutetails) Dans ce cas lrsquoapprenant a besoin de

plus drsquoexplications pour mieux comprendre La synchronisation de la voix de

lrsquoenseignant enregistreacutee sous format numeacuterique audio avec chaque diapositive rend

plus claire la compreacutehension de ce contenu peacutedagogique

Un autre exemple (Atif 2003) drsquoun mateacuteriel peacutedagogique sous forme drsquoun document

multimeacutedia temporiseacute qui integravegre en synchronisant simultaneacutement un script de la videacuteo

(montrant le visage parlant de lenseignant ou de tout autre mateacuteriel videacuteo lieacute agrave lobjet

du cours) avec une transcription textuelle Ceci est fait pour aider les apprenants qui

ont une deacuteficience auditive ou des difficulteacutes agrave comprendre lrsquoaccent de lrsquoenseignant agrave

lire le discours de ce dernier

Les documents multimeacutedia dont on parle dans ce cas sont abordeacutes non seulement sous

lrsquoangle de leur structure logique spatiale et navigationnelle mais aussi temporelle La

structure temporelle deacutecrit lrsquoenchaicircnement des eacuteleacutements meacutedias dans le temps Prenons

le premier exemple cette structure permet de preacutesenter chaque diapositive

simultaneacutement avec son explication auditive et les diapositives (de type image) se

succegravedent dans le temps seacutequentiellement Ce type de support construisent un contenu

peacutedagogique multimeacutedia sous forme une seacutequences videacuteos

Le traitement de la dimension temporelle dans les documents ainsi que leurs eacuteleacutements

de base qui ont eux-mecircmes une telle dimension (audio videacuteo) constitue lrsquoobjet de cette

thegravese Lrsquointroduction de cette nouvelle dimension geacutenegravere neacutecessairement des besoins en

termes de langage drsquoexpression Des standards ont eacuteteacute deacuteveloppeacutes reacutepondant agrave ce

besoin parmi eux citons le format SMIL Le consortium W3C a eacutetudieacute ce nouveau

format qui est lrsquoacronyme de laquo Synchronized Multimedia Integration Language raquo tout

en permettant un eacutechange et une eacutevolution interopeacuterable du Web La plus grande partie

de documents ayant ce format sont destineacutes agrave lrsquoe-learning

13

Le deacuteveloppement drsquoun contenu peacutedagogique multimeacutedia sous forme drsquoune seacutequence

videacuteo est une eacutetape importante du processus de conception de lenseignement

Construire un mateacuteriel ou une ressource peacutedagogique multimeacutedia temporiseacutee avec ces

nouvelles technologies et qui soient de qualiteacute ne se reacutesume pas en la mise en ligne drsquoun

polycopieacute en y ajoutant quelques animations Cela neacutecessite un sceacutenario tregraves charpenteacute

et une preacutesentation structureacutee Une fois que linformation est accessible sur Internet on

nobtient pas neacutecessairement un systegraveme dapprentissage si on nrsquoa pas reacutefleacutechit agrave la

maniegravere dont les gens vont prendre linformation et ce quils vont en faire Il est

important de repreacutesenter clairement les informations et les connaissances sur le plan

structurel et temporel et de se demander quelle strateacutegie ou quel moyen de diffusion

doit-on utiliser

Limportance de la qualiteacute des interactions dans une seacutequence videacuteo peacutedagogique

impose des sceacutenarios de communication riches et actifs pour lapprenant Cette exigence

de qualiteacute impose parfois aux enseignants une complegravete refonte de leurs cours et de

leur maniegravere de les concevoir dougrave linteacuterecirct de proposer aux enseignants des systegravemes

auteurs qui soient adapteacutes agrave leurs besoins et qui leurs permettront dimpreacutegner leur

peacutedagogie dans des contenus multimeacutedias interactifs et standards reacutepondants ainsi aux

besoins des apprenants en termes drsquoassimilation de compreacutehension et de

meacutemorisation Crsquoest dans ce contexte que se situe la premiegravere partie de notre travail

La gestion des seacutequences videacuteo peacutedagogiques suppose la structuration et la mise en

place drsquoune banque de donneacutees Lrsquoaccegraves automatique et rapide aux segments temporels

pertinents de cette banque est une tacircche fondamentale mais complexe qui passe

neacutecessairement par une eacutetape drsquoindexation des seacutequences videacuteo Ceci repreacutesente la

deuxiegraveme partie de notre travail

Motivations

1- Le premier problegraveme auquel nous nous inteacuteressons correspond agrave la meacutediatisation de

cours (et en particulier) de la phoneacutetique drsquoune langue (et plus preacuteciseacutement lrsquoanglais) en

ligne Les langues anglaise et franccedilaise partagent un important lexique et beaucoup de

formes orthographiques drsquoun mecircme mot sont proches dans les deux langues Pourtant

les systegravemes accentuels mis en place par les deux langues pour ces mots les rendent

14

opaques agrave lrsquooral pour les apprenants On observe que certaines syllabes sont plus

aiseacutement audibles que drsquoautres On parle dans ces cas-lagrave de syllabes accentueacutees

Lrsquoapprenant francophone se trouve ainsi confronteacute agrave deux difficulteacutes percevoir lors de

la phase drsquoeacutecoute les syllabes accentueacutees et les syllabes non accentueacutees et reproduire

lors de la phase de production un contraste suffisant entre les deux types de syllabes

Les eacutetudiants franccedilais lors de la reacutealisation drsquoexposeacutes oraux peuvent malgreacute une

langue assez correcte sur le plan lexical et syntaxique faire preuves de seacuterieuses lacunes

tant au niveau phoneacutetique que dans celui prosodique Lrsquoabsence de la discrimination

voyellesdiphtongue et le deacuteplacement de lrsquoaccent tonique rendent certains mots

meacuteconnaissables

Des eacutetudes empiriques controcircleacutees confirment ce que les enseignants observent de faccedilon

quotidienne Ces eacutetudes montrent que des canadiens anglophones reconnaissaient

moins bien des mots isoleacutes prononceacutes par un canadien francophone que par un

canadien anglophone Les auteurs attribuent cette diffeacuterence agrave un deacutefaut

drsquoaccentuation Mais dans (Stenton 2005) lrsquoauteur confirme que ce problegraveme nrsquoest pas

sensoriel mais se situe plutocirct au niveau de la meacutemoire de travail Il srsquoagit drsquoune

neacutegligence lors de lrsquoencodage de lrsquoinformation Les eacutetudiants franccedilais qui apprennent

lrsquoanglais neacutegligent de traiter lrsquoaccent tonique car il a peu de valeur dans leur langue

maternelle et par conseacutequent ils ne stockent pas cette information Lors de leurs

exposeacutes ils placeront donc lrsquoaccent tonique de faccedilon aleacuteatoire sur lrsquoune des syllabes du

mot anglais indiquant ainsi non pas une surditeacute ou un problegraveme de production mais

une neacutegligence au niveau de lrsquoencodage et une absence de stockage de la place de

lrsquoaccent tonique Ce qui a un effet neacutegatif sur la compreacutehension de leur discours par des

interlocuteurs anglophones

Beck et al ont constateacute que certains eacutetudiants apregraves 10 ans drsquoanglais en maitrise

langues eacutetrangegraveres appliqueacutees ne maitrisent pas encore la prononciation de mots qui

paraissent eacuteleacutementaires (comme who women chocolate village low allow sun son)

Les seacuteries telles que (therersquore arenrsquore werenrsquot were where) ou les mots

graphiquement proches tel que (tough trough though through thought) posent

drsquoeacutenormes problegravemes de meacutemorisation agrave lrsquooral (Beck 2005 )

15

(Beck 2005) a fait lrsquohypothegravese que le processus attentionnel joue un rocircle fondamental

dans ce cas Les solutions visuelles informatiques semblent constituer une bonne

solution Le repeacuterage visuel aide agrave la discrimination des parties du discours ougrave des

problegravemes de perception et de compreacutehension se posent Le son prend alors une forme

visuelle observable dans le temps agrave lrsquoinverse de sa mateacuterialiteacute premiegravere constitueacutee par

drsquoeacutepheacutemegravere vibration de lrsquoair La prononciation sera plus facile si lrsquoeacutetudiant lit et entend

simultaneacutement le mot lsquodevelopmentrsquo ougrave la syllabe accentueacutee est mise en exergue

visuellement (lui associer un style un font et une couleur qui soient diffeacuterents du reste

du texte) Traiter un tel mot consiste en un encodage auditif de lrsquoinformation

linguistique et un encodage visuel des deux informations linguistique et

paralinguistique drsquoougrave la neacutecessiteacute drsquooutil de creacuteation de documents supportant une tel

preacutesentation

2- Le deuxiegraveme problegraveme agrave surmonter concerne lrsquoaccegraves rapide et automatique aux

segments temporels pertinents drsquoune banque de seacutequences videacuteo multimeacutedia

peacutedagogiques Le e-Learning repose largement sur les documents multimeacutedia et en

particulier sur les documents videacuteo Beaucoup drsquoinstituts drsquoeacutecoles et drsquoassociations

diffusent sur le web des enregistrements videacuteo sur des exposeacutes scientifiques lors des

confeacuterences seacuteminaires ou soutenances de thegraveses ou drsquohabilitation (exemple INRIA

ENS Aristote) Des universiteacutes (ou campus virtuels) diffusent sur le Net des cours

magistraux dispenseacutes dans leurs locaux sous forme audio ou videacuteo et on cite comme

exemple les universiteacutes MIT1 Berkeley2 Strasbourg3 MedNet4 Lausanne5 Des

exposeacutes magistraux universitaires sont regroupeacutes sur des portails theacutematiques comme

le WebTV peacutedagogique de Lyon3 ou SciVee (fondeacute par PE Bourne de UC San Diego et

LM Chalupa de UC Davis et qui est un des nombreux exemples de sites pour videacuteos

1 MIT httpocwmiteducoursesaudio-video-courses

2 Berkeley httpwebcastberkeleyedu

3 Strasbourg httpaudiovideocoursu-strasbgfravchome

4 MedNet httpwwwconsorzionettunoitmednetueskinsmednetuhomeindex_1024_frasp

5 Lausanne httpitunesunilch

16

scientifiques) Ces videacuteos sont enregistreacutees sous diffeacuterents formats agrave savoir videacuteo

streameacute (ou podcast) ou documents multimeacutedia structureacutes (ougrave la videacuteo et la voix du

preacutesentateur sont synchroniseacutees avec des diapositives) pour une diffusion en direct ou

en diffeacutereacute

Alors que ces documents videacuteo sont de plus en plus accessibles vue leur richesse et leur

expressiviteacute seacutemantique et que leur nombre est de plus en plus croissant leur

traitement pose toujours problegraveme En particulier la recherche des seacutequences videacuteo

pertinentes en suivant des critegraveres lieacutes au contenu seacutemantique nrsquoest pas triviale Ceci

peut nuire agrave lrsquoapprenant pendant sa reacutevision ou au chercheur (ou enseignant) qui veut

reacuteutiliser une partie drsquoune videacuteo pour son propre compte Il est souvent plus pratique

pour un utilisateur (apprenant ou enseignant) drsquoutiliser une information seacutemantique

dans sa requecircte (concepts scientifiques) pour obtenir les reacuteponses les plus pertinentes

Par conseacutequent un processus drsquoindexation et de recherche par la seacutemantique de ce type

de videacuteo doit ecirctre mis en place

Avant drsquoatteindre ce stade on doit noter qursquoil est pratiquement impossible drsquoatteindre

le niveau seacutemantique en partant drsquoune analyse bas niveau du contenu videacuteo Les

interpreacutetations du contenu drsquoun document videacuteo qui sont seacutemantiquement plus riche

rend la tacircche de lrsquoindexeur plus compliqueacutee que lorsqursquoil srsquoagit drsquoune simple indexation

par mots cleacutes Ceci est ducirc au fait qursquoil doit choisir les meilleurs index pour deacutecrire un

contenu tregraves riche en informations On rencontre la mecircme difficulteacute lors du processus

de recherche Donc il faut drsquoabord mettre en place des modegraveles capables de deacutecrire et de

modeacuteliser le contenu seacutemantique de ces videacuteos afin de faciliter lrsquoaccegraves la reacuteutilisation et

la navigation par la seacutemantique

Dans cette optique le traitement du contenu videacuteo agrave lrsquoaide de techniques agrave base de

connaissances constitue une piste inteacuteressante Dans la perspective du web seacutemantique

qui est en voie de devenir une assise pour les environnements de formation agrave distance

les ontologies mieux que toute autre meacutethode de repreacutesentation des connaissances

offrent de faccedilon speacutecifique une seacutemantique riche (Psycheacute 2003) Dans une plateforme

drsquoenseignement la preacutecision drsquoune recherche drsquoun contenu peacutedagogique peut ecirctre

ameacutelioreacutee si elle repose sur le vocabulaire conceptuel deacutefinit dans une ontologie et ceci

17

tout en eacutevitant les ambiguiumlteacutes au niveau terminologique et en autorisant des infeacuterences

qui diminuent le bruit et augmentent la pertinence

Contributions

Les objectifs de nos travaux sont de reacutepondre aux diffeacuterents eacuteleacutements de probleacutematique

deacutegageacutes plus haut Nous proposons dans ce travail un modegravele drsquoun contenu

peacutedagogique multimeacutedia et deux systegravemes qui gegraverent la creacuteation des documents de ce

modegravele et leurs indexations agrave base drsquoontologie tout en reacutepondant aux besoins identifieacutes

des deux acteurs principaux agrave savoir enseignant et apprenant De faccedilon plus deacutetailleacute

on doit

- Ameacuteliorer la perception et la meacutemorisation des concepts de phoneacutetique (tel que

lrsquoaccent tonique) en utilisant lrsquoapproche de double codage (visuel et auditif) Pour

ce faire on doit concevoir un modegravele de document multimeacutedia temporiseacute qui

concreacutetise cette approche

- Proposer aux enseignants de langue un systegraveme auteur permettant la preacuteparation

des cours multimeacutedia publiables sur le web (standard SMIL30) selon le modegravele

preacuteciteacute qui srsquoadapte agrave lrsquoenseignement des concepts de la phoneacutetique Ce systegraveme

doit avoir une souplesse drsquoeacutedition via une interface qui soit la plus conviviale

possible pour que lrsquoon srsquoapproche le plus possible du principe de WYSIWIG (What

You See is What You Get)

- Concevoir des modegraveles ontologiques afin de former un vocabulaire conceptuel

partageable entre la communauteacute des enseignants et des apprenants

- Utiliser ce vocabulaire dans lrsquoannotation des seacutequences videacuteo de type cours

magistraux universitaires

- Deacutevelopper un systegraveme drsquoindexation et de recherche par le contenu seacutemantique

des segments videacuteo agrave base de leurs annotations ontologiques pour pallier au

manque observeacute de tels outils actuellement

18

Organisation de la thegravese

Afin drsquoaboutir aux objectifs fixeacutes la suite de ce document est organiseacutee de la faccedilon

suivante

- Le premier chapitre srsquointeacuteresse agrave la discussion autour des multimeacutedias afin de

deacutegager leurs caracteacuteristiques en tant que contenu peacutedagogique et leurs apports

beacuteneacutefiques en e-learning Ce chapitre preacutesente le processus drsquoeacutelaboration de ce

type de contenu en preacutecisant la position de la phase de meacutediatisation du contenu

dans ce processus Une eacutetude des diffeacuterentes dimensions drsquoun document

multimeacutedia est preacutesenteacutee tout en prenant en consideacuteration la structure temporelle

Les diffeacuterents langages permettant drsquoexprimer cette nouvelle structure sont

discuteacutes en mettant lrsquoaccent sur le standard SMIL qui repreacutesente le langage pivot

des documents multimeacutedia dans cette thegravese

- Le deuxiegraveme chapitre traite deux axes diffeacuterents agrave savoir les approches de

creacuteation de documents multimeacutedia peacutedagogique et les approches de leurs

indexations par la seacutemantique De ce fait le chapitre preacutesente dans sa premiegravere

partie les critegraveres et les fonctionnaliteacutes qui deacutependent des outils de creacuteation

appeleacutes aussi systegravemes auteurs Suit une eacutetude syntheacutetique et critique des

systegravemes auteurs existants qui aident agrave la creacuteation des preacutesentations multimeacutedia

ayant le format SMIL et surtout ceux deacutedieacutes agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique La

deuxiegraveme partie srsquointeacuteresse agrave lrsquoindexation par la seacutemantique de ce type de

documents Donc cette partie illustre les diffeacuterents composants drsquoun systegraveme de

recherche drsquoinformation et explique le principe drsquoune indexation seacutemantique et

comment elle est appliqueacutee aux documents multimeacutedia temporiseacutes (seacutequence

videacuteo) Ensuite elle montre une eacutetude analytique et critique de quelque systegravemes

de recherche par la seacutemantique qui utilisent les ontologies dans des corpus de

type videacuteo et en particulier ceux deacutedieacutes agrave lrsquoe-learning

- Le chapitre trois est reacuteserveacute agrave la preacutesentation de notre premiegravere contribution

Pour cela il illustre en premier lieu le modegravele de cours multimeacutedia temporiseacute qui

concreacutetise lrsquoapproche de double codage En deuxiegraveme lieu il preacutesente

lrsquoarchitecture de notre systegraveme auteur appeleacute SACoPh qui est le sigle de (Systegraveme

19

Auteur de Cours de Phoneacutetique) qui geacutenegravere des cours de phoneacutetique publiables

via le web selon le modegravele conccedilu tout en exploitant les nouvelles fonctionnaliteacutes

de la version 30 du standard SMIL Ce systegraveme est destineacute aux enseignants de

langue qui ont peu de connaissances des outils informatiques et crsquoest pour cela

que son interface est conccedilue de telle faccedilon qursquoelle soit la plus simple la plus

ergonomique et la plus conviviale possible

- Le dernier chapitre est consacreacute agrave notre deuxiegraveme contribution Au niveau

theacuteorique cette contribution consiste en premier agrave la proposition et la

construction de deux types drsquoontologies une pour la structuration peacutedagogique

drsquoun cours videacuteo et lrsquoautre pour la description du contenu seacutemantique de ses

diffeacuterents granules Ces deux ontologies seront utiliseacutees dans la phase

drsquoannotation conceptuelle Lrsquoannotation conceptuelle drsquoun corpus des cours videacuteo

baseacute sur ces deux ontologies est eacutelaboreacutee en utilisant le systegraveme OntoCov

(Ontologie des Cours Videacuteo) que nous avons deacuteveloppeacute agrave cette fin Ensuite notre

contribution consiste agrave lrsquoimpleacutementation du prototype IRSeCoV un systegraveme

drsquoIndexation et de Recherche Seacutemantique des Cours Videacuteo peacutedagogiques via les

annotations conceptuelles associeacutees au corpus en question Le preacutesent chapitre se

termine par une expeacuterimentation faite dans le but drsquoeacutevaluer notre approche

Nous clocircturons cette thegravese par une conclusion et quelques perspectives

20

Chapitre 1 Le Multimeacutedia en e-Learning

11 Introduction

Les progregraves techniques reacutecents dans le multimeacutedia ont rendu lrsquoInternet de plus en plus

interactif et dynamique Le secteur de lrsquoenseignement et de la formation ne pourrait

ignorer cette mondialisation de lrsquoinformation et il devra en profiter et assister

lrsquoapprentissage structureacute et traditionnel par des applications apportant une plus-value agrave

lrsquoapprenant et une meilleure qualiteacute agrave lrsquoenseignement

Par conseacutequent nous avons deacutedieacute lrsquoensemble de ce chapitre agrave la discussion autour des

multimeacutedias afin de deacutegager leurs caracteacuteristiques en tant que contenu peacutedagogique et

leurs apports beacuteneacutefiques en e-learning Nous preacutesentons par la suite le processus

drsquoeacutelaboration du mateacuteriel didactique ayant le caractegravere multimeacutedia en preacutecisant la

position de la phase de meacutediatisation des cours dans ce processus Nous eacutetudions les

diffeacuterentes dimensions drsquoun document multimeacutedia tout en prenant en consideacuteration la

structure ou dimension temporelle De mecircme nous exploitons les diffeacuterents langages

permettant drsquoexprimer cette nouvelle structure Enfin nous preacutesentons les principes du

standard SMIL qui repreacutesente le langage pivot des documents multimeacutedia agrave traiter dans

cette thegravese Dans la section qui suit nous deacutefinissons le concept du e-learning pour

mieux deacuteterminer sa relation avec le multimeacutedia

12 E-Learning

LrsquoE-learning est le terme utiliseacute par les anglo-saxons pour deacutesigner les formations agrave

distance accessibles via une connexion internet Michel (Mielnikoff 2005) a preacuteciseacute que

le principe du e-learning eacutetait de pouvoir acceacuteder agrave ses cours depuis un poste distant

(chez soi depuis son entreprise) Ainsi les lieux habituels de suivi drsquoune formation

(eacutetablissements classes bibliothegraveques) nrsquoexistent plus physiquement et ils sont

substitueacutes par le Systegraveme de Gestion des Cours ou LMS (Learning Management

21

System) Crsquoest le LMS qui fait le lien entre les apprenants les cursus les tuteurs les

ressources et les contenus preacutesents dans le systegraveme Lrsquoapprenant via cette plate-forme

se verra attribuer un certain nombre de modules de cours drsquoexercices drsquoeacutevaluations

qursquoil devra effectuer en tenant compte drsquoune planification eacutetablie Le tuteur (ou

formateur) se charge de geacuterer les apprenants qursquoil doit suivre Ainsi il pourra leurs

affecter des ressources agrave consulter des cours agrave eacutetudier ou des eacutevaluations afin de se

rendre compte de la bonne assimilation des contenus proposeacutes

La communication entre tous ces acteurs se fait via Internet Il y a quelques anneacutees

encore il eacutetait tregraves difficile de concilier des contenus de qualiteacute avec un confort

drsquoutilisation maximum En effet les contraintes lieacutees au bas deacutebit faisaient que les seuls

contenus reacuteellement exploitables eacutetaient constitueacutes de pages au format HTML ou de

documents textes

Le haut deacutebit accessible aujourdrsquohui agrave une tregraves large population et agrave un prix faible fait

que le principe du e-learning est ameneacute plus que jamais agrave se deacutevelopper de maniegravere

exponentielle Ainsi un point neacutegatif majeur que lrsquoon pouvait noter lieacute aux deacutebits nrsquoest

donc plus drsquoactualiteacute Aujourdrsquohui tous les formats de contenu peuvent ecirctre utiliseacutes

mecircme les plus lourds tels que les formats audio et videacuteo

Figure 1 Lrsquoe-learning (Mielnikoff 2005)

Aujourdhui de nombreux exemples de-learning utilisent lInternet pour fournir une

formation sur demande supportant un contenu interactif et riche en meacutedias

22

Le cycle du e-learning peut ecirctre deacutecrit agrave travers cinq phases capitales (figure 2) phase

de creacuteation phase drsquoorientation phase de formation phase de suivi et drsquoeacutevaluation et

phase de gestion

Figure 2 Cycle de processus e-learning

Dans la litteacuterature des eacutetudes comparatives eacutetablies sur plusieurs plates-formes (LMS)

en prenant pour guide le cycle du processus du e-learning (figure 2) megravenent agrave constater

qursquoaucune plate-forme ne couvre complegravetement ce cycle Chacune drsquoelles apporte les

fonctionnaliteacutes correspondantes aux besoins pour lesquels elle a eacuteteacute conccedilue Les deux

phases les mieux couvertes sont la phase drsquoapprentissage et la phase drsquoadministration

La phase creacuteation nrsquoest couverte que par les systegravemes qui offrent des outils auteurs Ceci

nous amegravene agrave nous inteacuteresser drsquoavantage agrave cette phase dont nous allons examiner les

outils offerts dans le chapitre suivant Puisque en premier lieu nous nous inteacuteressons

beaucoup plus agrave lrsquoeacutelaboration et agrave la creacuteation du contenu multimeacutedia nous devons

mettre en lumiegravere le concept multimeacutedia

13 Le Multimeacutedia

Le terme Multimeacutedia peut ecirctre deacutecrit comme une combinaison de textes dimages de

sons de commentaires danimations et de seacutequences videacuteo agrave linteacuterieur dune

application sur ordinateur

Document multimeacutedia cest donc un document comportant plusieurs meacutedias ougrave les

textes les images les animations le son et la videacuteo sont des exemples classiques

(Chisogne 1999) a mentionneacute qursquoil en existe drsquoautres plus exotiques comme les pages

23

web ou les applets Ce sont avec les interactions utilisateurs les briques de base qui

vont servir agrave eacutelaborer un veacuteritable document interactif un document multimeacutedia

Une deacutefinition plus rigoureuse donneacute par Layaiumlda (Layaiumlda 1997) preacutecise qursquoun

systegraveme ou une application est qualifieacutee de multimeacutedia sil (ou elle) supporte le

traitement inteacutegreacute de plusieurs meacutedias dont au moins un est de nature temporiseacutee

Une classification des diffeacuterents types de meacutedias selon leurs natures appeleacutes aussi

objets multimeacutedias a eacuteteacute fournie par Ceacutecile (Ceacutecile 1999) Elle propose de classer ces

objets en deux cateacutegories de par leur mode de preacutesentation dans le temps

Les objets discrets leur contenu est deacutelivreacute de faccedilon instantaneacutee comme le texte

et les images statiques

Les objets continus leur contenu est deacutelivreacute de faccedilon progressive comme les

videacuteos les sons ou les animations

Comme ils peuvent aussi ecirctre classifieacutes par leur mode de perception

Les objets visibles cest-agrave-dire que lon peut afficher texte image videacuteo ou

animation

Les objets audibles comme les sons

Pour chaque cateacutegorie dobjets diffeacuterents formats de codage existent (Ascii pour les

textes jpeg GIF mp3 Tiff png pour les images au wav ra rm pour les audio avi

mpeg rv rm pour les videacuteos etc)

Puisque on srsquointeacuteresse agrave lrsquointeacutegration du multimeacutedia dans le e-learning il est important

avant toute chose de deacutefinir ce qursquoest laquo un contenu peacutedagogique multimeacutedia interactif raquo

pour pouvoir cadrer au mieux notre travail et en particulier ce que les systegravemes que

nous allons deacutevelopper visent agrave produire

131 Contenu Peacutedagogique Multimeacutedia ndashCPM-

Afin de faire le point sur les divers sens que peut couvrir ce mot nous allons preacutesenter

une analyse faite par (Bousbia 2005) de chacun de ses composants agrave savoir contenu

peacutedagogie multimeacutedia et interactiviteacute afin drsquoen deacutegager les principales caracteacuteristiques

et drsquoen souligner leurs impacts

Contenu Le choix du mot contenu permet drsquoeacuteviter des confonds possibles entre

les diffeacuterents sens du mot laquo cours raquo Il srsquoagit ici de deacutevelopper un support

24

drsquoinformations des ideacutees de connaissances ou drsquoun savoir drsquoune maniegravere

structureacute selon un contexte deacutetermineacute et en rapport avec un domaine speacutecifique

Peacutedagogie Le contenu agrave produire sera destineacute agrave une formation ce qui le

diffeacuterencie drsquoun document drsquoinformation De ce fait il se reacutedige selon une

deacutemarche peacutedagogique preacutecise dans le but de faire acqueacuterir un savoir ou de le

faire construire Cela deacutepend de lrsquoobjectif peacutedagogique le domaine agrave enseigner

la population cibleacutee (niveau drsquoeacutetude et de difficulteacute) ainsi que des compeacutetences

de lrsquoenseignant Ce dernier doit donc organiser le contenu sous forme de

programmes et creacuteer une technique qui permet agrave lrsquoapprenant de parcourir le

contenu selon un certain ordre et agrave son rythme propre afin de srsquoapproprier ce

contenu Disons enfin que ce contenu peut prendre plusieurs formes un cours

une partie de cours (un chapitre un module) une eacutevaluation des travaux

dirigeacutes des travaux pratiques hellipetc Dans notre travail nous nous inteacuteressons agrave

lrsquoeacutetude de la peacutedagogie de deacuteveloppement drsquoun contenu ayant la forme cours

Multimeacutedia Un contenu peacutedagogique est clairement de type multimeacutedia

puisqursquoil est composeacute de diffeacuterents types de meacutedias (texte image etc) La

question qui nous concerne est comment arranger et agencer ces meacutedias en vue

drsquoun meilleur apprentissage Une image ou un scheacutema est parfois plus

significatif qursquoune description textuelle Il faut donc prendre des deacutecisions sur le

choix drsquoun meacutedia par rapport agrave un autre La structuration de ces meacutedias dans

une interface harmonieuse (conception et preacutesentation de lrsquointerface homme-

machine) sera une des objectifs de notre travail ainsi que sur la manipulation de

ces meacutedias pour lrsquoacquisition de connaissances en tenant compte des contraintes

et des moyens disponibles

Interactiviteacute Dans un contexte de formation agrave distance lrsquoapprenant construit

son propre apprentissage au fur et agrave mesure qursquoil avance dans son programme

Le contenu peacutedagogique doit donc geacuterer lrsquoapprentissage par une technique

drsquointeraction efficace permettant agrave lrsquoapprenant drsquointeragir avec le contenu et de

geacuterer ses actions et ses retours en entrainant des reacuteponses aux comportements

A ce stade Bousbia (Bousbia 2005) a reacutesumeacute qursquoun contenu peacutedagogique multimeacutedia

interactif joue le rocircle de savoir structureacute par lrsquoenseignant sous forme drsquoun ensemble

drsquouniteacutes de connaissances lieacutees entre elles mateacuterialiseacutees en meacutedias dans le but de

preacutesenter lrsquoinformation (connaissances deacuteclaratives) et de fournir un espace

drsquoexploration (activiteacutes peacutedagogiques) ou drsquoeacutechange (travail collaboratif)

Pour proposer des cours avec un CPM agrave distance de qualiteacute on ne saurait se satisfaire

de ldquobalancerrdquo aux eacutetudiants le cours brut de lrsquoenseignant sous forme drsquoun fichier doc ou

25

pdf En effet un tel cours destineacute agrave ecirctre transmis en preacutesentiel contient des contenus

qui sont censeacutes ecirctre expliciteacutes aux eacutetudiants en preacutesence Mais dans une formation agrave

distance le cours brut manquera de clarteacute Il faut donc recourir agrave une strateacutegie de

meacutediatisation des connaissances du cours en question Celle-ci implique une deacutemarche

rigoureuse et se fixe les objectifs suivants

respecter la philosophie de lrsquoenseignement et la deacutemarche drsquoapprentissage voulu

par lrsquoenseignant

faciliter lrsquoacquisition des connaissances agrave distance par lrsquoapprenant

exploiter les atouts drsquoune communication multimeacutedia

prendre en compte les conditions difficiles de lecture agrave lrsquoeacutecran et adapter la

typographie et la charte graphique

proposer un design web attirant adapteacute agrave la nature des contenus transmis et au

public tout en apportant une identiteacute propre

132 Effets du multimeacutedia dans lrsquoapprentissage

Du cocircteacute de lrsquoapprenant on fait rappel aux concepts cleacutes de la laquo theacuteorie cognitive

dapprentissage multimeacutedia raquo deacuteveloppeacutee par Richard Mayer (Mayer 2001) Ce dernier

fonde sa theacuteorie sur trois hypothegraveses premiegraverement les humains assimilent

linformation selon deux canaux lun visuel et lautre verbal deuxiegravemement chacun de

ces canaux contient une capaciteacute limiteacutee dassimilation et troisiegravemement un

apprentissage actif admet la construction dynamique dune seacuterie de processus cognitifs

Mayer essaye de deacuteterminer dans quelles situations les apprenants peuvent profiter des

mateacuteriels didactiques multimeacutedia pour ameacuteliorer leur assimilation et leur

compreacutehension Dans ce sens il propose sept principes pour la conception dune

preacutesentation multimeacutedia de mateacuteriels didactiques

multimeacutedia les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir dimages et de mots mis

ensembles que de mots tous seuls

rapprochement spatial les eacutetudiants apprennent mieux lorsque des mots et les

images correspondantes sont preacutesenteacutes le plus pregraves possible les uns des autres

rapprochement temporel les eacutetudiants apprennent mieux lorsque lrsquoaudio (qui

repreacutesente la voix) et le texte correspondant sont preacutesenteacutes de maniegravere

simultaneacutee plutocirct que de maniegravere successive

coheacuterence les eacutetudiants apprennent mieux lorsque des mots des images ou des

sons qui ne sont pas neacutecessaires agrave la preacutesentation sont exclus

26

modaliteacute les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir danimations et de narrations

auditives quagrave partir de texte agrave leacutecran

redondance les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir danimations et de

narrations auditives reacuteunies quagrave partir danimations de narrations auditives et

du texte agrave leacutecran (lajout du texte est perccedilu comme de la surcharge cognitive)

diffeacuterence individuelles le design affecte plus profondeacutement les apprenants qui

ont un bas niveau de connaissances que ceux qui ont un haut niveau et ceux qui

preacutefegraverent un environnement plus spatial que ceux qui preacutefegraverent un

environnement moins spatial

Bien que dans la pratique plusieurs de ces principes peuvent varier (et que bien

dautres peuvent sajouter) selon les contextes dapplication il est important de noter

quil apparaicirct vraiment qursquoil a mis une articulation entre les divers meacutedias et les

maniegraveres dont ils sont preacutesenteacutes Si lon accepte que cette articulation se creacutee

conformeacutement aux canaux de perception de lindividu il est neacutecessaire dapprofondir la

question des passages dun canal agrave lautre dans la penseacutee de lindividu ougrave ils

demeureront au niveau de la meacutemoire agrave long terme (connaissances)

Pour Mayer lorsquun eacutetudiant lit une image le canal reste visuel tout au long dun

processus qui va de la perception agrave lapprentissage Au contraire lorsquil lit un texte il

se produit dans le processus un passage du canal visuel au canal verbal

Enfin deux autres principes sont proposeacutes par Mayer comme axes de recherche Le

premier est en rapport avec linteractiviteacute Il semble que les eacutetudiants apprennent mieux

lorsquils controcirclent la preacutesentation et laffichage Le deuxiegraveme est en relation avec la

personnalisation il apparaicirct que les eacutetudiants apprennent mieux avec un guidage

personnaliseacute de la preacutesentation

On peut syntheacutetiser que dans un tel contexte eacuteducatif les meacutedias peuvent jouer un rocircle

tregraves important dans lapprentissage et lenseignement LrsquoApprentissage est affecteacute

neacutegativement lorsque les meacutedias ne sont pas intelligemment inteacutegreacutes dans un contenu

peacutedagogique A linverse lapprentissage est meilleur (et optimiseacute) lorsque les meacutedias

ont eacuteteacute soigneusement seacutelectionneacutes et appliqueacutes avec des strateacutegies peacutedagogiques pour

servir les besoins speacutecifiques drsquoun apprenant dans diffeacuterents domaines dapprentissage

27

Cependant ce support de formation est le reacutesultat drsquoun processus de creacuteation et drsquoune

suite drsquoactions bien deacutefinies Dans la section suivante on essaye de mettre en lumiegravere

les diffeacuterentes eacutetapes de ce processus

14 Processus drsquoeacutelaboration du multimeacutedia peacutedagogique

Drsquoapregraves les conditions que doit satisfaire un contenu peacutedagogique multimeacutedia citeacute ci-

dessus il est eacutevident que sa preacuteparation nrsquoest pas une simple besogne mais toute une

proceacutedure agrave suivre Le processus drsquoeacutelaboration est composeacute de cinq grandes parties

analyse conception deacuteveloppement test et diffusion Comme toute deacutemarche de

creacuteation le travail le plus important reacuteside au niveau de la conception (Bousbia 2005)

Bousbia a essayeacute de donner une deacutefinition aux diffeacuterentes eacutetapes comme suit

Figure 3 Processus de creacuteation de document multimeacutedia

141 Analyse

Comme pour tout produit elle consiste agrave la preacuteparation drsquoun cahier des charges par la

deacutetermination des objectifs (contexte domaine concerneacute objectif peacutedagogique) des

populations (public cibleacute) des contraintes (niveau requis) et des ressources (eacuteleacutements

du contenu) et ce en fonction des objectifs finaux de la formation et des besoins des

apprenants Elle permet aussi de synchroniser les demandes des peacutedagogues avec les

possibiliteacutes informatiques

142 Conception

Dans un enseignement classique la reacutealisation peacutedagogique de contenu conduit

lrsquoenseignant agrave faire des choix agrave preacutevenir des contenus agrave preacutevoir le deacuteroulement de ses

28

actions agrave organiser des situations drsquoapprentissage et agrave deacuteterminer les temps impartis

aux diffeacuterentes tacircches et actions Dans une formation agrave distance elle concerne la

structuration la sceacutenarisation et la meacutediatisation du contenu

1421 Structuration

Le contenu peacutedagogique drsquoun cours contient un sous-ensemble des connaissances du

domaine dont il fait partie Sa structuration revient donc au deacutecoupage (hieacuterarchique)

de ces connaissances en uniteacutes eacuteleacutementaires de granulariteacute tregraves fine Ceci est fait dans le

but de faciliter la recherche (lrsquoindexation) filtrer (lrsquoadaptation du contenu) et

construire ou assembler le contenu (la reacuteutilisation)

1422 Sceacutenarisation

Bousbia a suggeacutereacute dans son article (Bousbia 2006) que la sceacutenarisation est bien de

donner un sens agrave la structure hieacuterarchique du contenu par la deacutetermination drsquoun

parcours peacutedagogique et drsquoun sceacutenario didactique Ceci est fait par la deacutetermination de

lrsquoordonnancement des concepts que doit aborder lrsquoapprenant dans son processus

drsquoapprentissage

En effet deacutefinir un parcours peacutedagogique consiste agrave organiser et deacutecrire les transitions

entre les diffeacuterentes notions agrave appreacutehender alors que le sceacutenario didactique concerne la

planification des diffeacuterentes seacutequences relatives agrave chaque notion Le sceacutenario didactique

repreacutesente une maniegravere drsquoenseigner la notion (exposeacute illustration simulation

eacutevaluation questionreacuteponse etc) Cela revient agrave organiser lrsquoeacutevolution dans le temps

du statut des connaissances relatives agrave la notion agrave enseigner en une suite drsquoactes

peacutedagogiques (instructions eacutevegravenements ou actions) exeacutecuteacutes seacutequentiellement sur les

meacutedias utiliseacutes (lire un texte reacutediger une synthegravese)

Selon (Reyes 2006) la sceacutenarisation essaie de reacutepondre agrave la probleacutematique de la mise en

scegravene de plusieurs meacutedias dans un espace interactif et numeacuteriseacute agrave partir de deux aspects

qui lui sont essentiels le sceacutenario (en anglais script) et le sceacutenarimage (en anglais story-

board) Dans le cineacutema et la teacuteleacutevision le sceacutenario expose la suite dactions qui seront

filmeacutees Il sagit de planifier le tournage tout en preacutevoyant les effets et les significations

que lon souhaite montrer aux spectateurs Le sceacutenarimage pour sa part sert agrave

visualiser de maniegravere graphique (agrave partir de dessins dans la plupart des cas) les cadres

29

et leurs seacutequences On peut dire que cest une anticipation du montage avant que les

scegravenes ne soient filmeacutees Les divers meacutedias pouvant ecirctre deacuteployeacutes sur le Web

reacutevolutionnent la sceacutenarisation dans la mesure ougrave un travail de collaboration

interdisciplinaire est neacutecessaire afin de fournir agrave lapprenant un mateacuteriel didactique

adapteacute en fonction de sa compreacutehension de sa motivation et de sa meacutemorisation

1423 Meacutediatisation

Meacutediatiser veut dire diffuser par les meacutedias Pour la reacutealisation de la meacutediatisation il

est important que les seacutequences du cours soient conccedilues les sceacutenarios drsquoapprentissage

preacutealablement eacutetablis et les meacutedias agrave inteacutegrer bien deacutefinis La meacutediatisation des cours

permet aux enseignants drsquoenrichir leurs pratiques peacutedagogiques en utilisant les

technologies multimeacutedia tout en exerccedilant leur responsabiliteacute peacutedagogique dans lrsquoeacutetape

de conception Un certain nombre deacutetudes empiriques meneacute par (Najjar 1998)

suggegraverent la maniegravere de seacutelectionner et de combiner des meacutedias (appeleacute aussi modaliteacutes

drsquointeacutegration des meacutedias) pour preacutesenter avec succegraves des types speacutecifiques de contenus

peacutedagogique Ces modaliteacutes drsquointeacutegration des meacutedias ont eacuteteacute reacutesumeacutees dans (Atif 2003)

avec le tableau suivant

Contenu drsquoenseignement Meacutedia

Instructions dassemblage de texte avec des images de soutien

Les informations

proceacutedurales

texte preacutesentant de lanimation ou videacuteo

Reacutesolution de problegravemes danimation avec une narration verbale

explicative Reconnaissance photos avec le texte ou la narration verbale

Verbale sonore ou videacuteo et texte

Histoire deacutetailleacutee de la videacuteo avec drsquoune bande son

Table 1 - Allocation des meacutedia

Par exemple dans lapprentissage dune langue eacutetrangegravere particuliegravere il serait plus utile

pour un apprenant drsquoentendre les mots Mais certains mots deacutependants du contexte

peuvent ecirctre mieux compris si ces mots ont eacuteteacute montreacutes avec une videacuteo En outre pour

aider lrsquoapprenant drsquoun langage une version textuelle des mots de phoneacutetique

permettrait de consolider et renforcer le processus dapprentissage si elle eacutetait mise avec

une information auditive

30

143 Deacuteveloppement

Il srsquoagit ici de numeacuteriser le contenu peacutedagogique par le choix et la preacuteparation des

meacutedias et de lrsquooutil par le deacuteveloppement des modules (numeacuteriser les textes

conception et mises en œuvre des interfaces etc) et par lrsquoassemblage du contenu

144 Test

La creacuteation classique drsquoun contenu consiste agrave parcourir plusieurs fois le mecircme cycle En

effet apregraves de nombreux aller-retour entre les deux eacutetapes de conception et de

reacutealisation on passe agrave la phase de test Cette phase conduisant tregraves souvent agrave un retour

qui permet drsquoaffiner le sceacutenario peacutedagogique Lrsquoaffinage successif est indispensable car

un enseignant a du mal agrave se focaliser sur lrsquoeacutelaboration drsquoun sceacutenario peacutedagogique et

ceci vient du simple fait que cela ne fait pas partie de sa maniegravere de penser

145 Diffusion

Crsquoest la derniegravere phase du processus drsquoeacutelaboration Elle consiste au choix du format et

du support de publication Internet CD-ROM etc Et aussi du mode de diffusion qui

peut-ecirctre synchrone ou asynchrone

Bien que ce CPM a pour support un document dit document multimeacutedia il faut que

nous mettrons en lumiegravere ce type de document du point vue de ses quatre dimensions

(nous deacutetaillerons la dimension temporelle) ses langages (ou standards) de

speacutecifications On va eacutetudier par la suite le standard de speacutecification SMIL Ce dernier

repreacutesente le langage de speacutecification agrave utiliser pour speacutecifier les cours de phoneacutetique

envisageacute

15 Modeacutelisation drsquoun document multimeacutedia

Un modegravele de document multimeacutedia doit permettre de repreacutesenter toutes les relations

qui peuvent exister entre les diffeacuterents objets Ces relations peuvent deacutecrire

lrsquoorganisation logique du document sa preacutesentation spatiale sa synchronisation

temporelle ainsi que lrsquointerconnexion entre ses diffeacuterents eacuteleacutements (Layiumlada 1996) Ces

diffeacuterentes relations sont appeleacutees les relations multimeacutedias les diffeacuterentes structures

ou bien encore les dimensions drsquoun document multimeacutedia

31

151 Dimension logique

La dimension logique concerne le regroupement des objets du document en entiteacutes

seacutemantiquement lieacutees Par exemple dans un document utiliseacute pour une repreacutesentation

orale (suite de transparents) chaque diapositive est geacuteneacuteralement composeacute drsquoun titre et

drsquoun corps qui agrave son tour peut contenir drsquoautres objets comme des images de lrsquoaudio

ou de la videacuteo

152 Dimension spatiale

La dimension spatiale concerne la disposition des objets selon les diffeacuterents canaux

(audio fenecirctre drsquoeacutecran etc) Par exemple le titre de la diapositive peut apparaicirctre 2

centimegravetres plus haut que son corps il occupe une largeur de 80 en comparaissant de

celle de la page et il est centreacute

Figure 4 Relations spatiales entre objets meacutedia Oi

Jedidi (Jedidi 2005) a deacutefini les relations topologiques pouvant ecirctre eacutetablies entre les

objets meacutedia et qui sont illustreacute dans la figure 4 par disjoint touche couvre

chevauche contient eacutegal

Ainsi les documents que nous qualifierons par la suite de cette thegravese sont non

seulement caracteacuteriseacutes par des contenus de natures diverses statique comme les textes

graphiques ou dynamique comme le son les videacuteo et les animations mais aussi par

lrsquoorganisation temporelle de leurs composants Dans cette thegravese nous avons convenu

que les uniteacutes drsquoinformation consideacutereacutees comme atomiques sont appeleacutees objets

32

multimeacutedia et la description de leur enchaicircnement dans le temps est appeleacutee sceacutenario

temporel

153 Dimension temporelle

Cette dimension concerne la disposition des objets du document dans le temps Par

exemple le corps de la diapositive doit apparaicirctre 2 secondes apregraves le deacutebut du titre La

deacutefinition de la structure temporelle drsquoun document consiste agrave speacutecifier le sceacutenario

temporel ou bien les scheacutemas de synchronisation entre les objets et les eacuteleacutements

composites du document Nous donnons dans ce qui suit un exemple illustrant bien

cette dimension

Un document multimeacutedia temporiseacute (supportant la dimension temporelle) est preacutesenteacute

dans la figure 3 On y observe le deacuteroulement de la preacutesentation sur un axe temporel

gradueacute Lrsquoexemple proposeacute est lrsquointroduction drsquoun exposeacute sous la forme drsquoune

seacutequence drsquoobjets graphiques pouvant ecirctre preacutesenteacutes simultaneacutement Cette introduction

preacutesente lrsquoauteur le titre et la table des matiegraveres de lrsquoexposeacute et chacun de ces objets est

repreacutesenteacute par un rectangle Les instants de deacutebut et de fin de repreacutesentation de chaque

objet sont repreacutesenteacutes respectivement par les bords gauche et droit du rectangle associeacute

Figure 5 Sceacutenario temporel drsquoune preacutesentation

Les deux objets auteur et titre deacutemarrent au deacutebut de la preacutesentation et durent jusquagrave

la seconde 2 Entre les secondes 2 et 10 srsquoaffiche lrsquoimage drsquoune diapositive en parallegravele

avec son explication auditive Cette derniegravere est en retard drsquoune seconde par rapport agrave

lrsquoimage Cette description est exacte et quantitative car elle deacutefinit exactement les

instants de deacutebut et de fin de la preacutesentation de chaque objet multimeacutedia du document

33

Les speacutecifications ne sont pas forceacutement exprimeacutees de maniegravere exacte ou quantitative

car il peut ecirctre utile agrave lrsquoauteur de laisser la machine interpreacuteter la speacutecification degraves lors

qursquoelle exprime suffisamment et clairement le deacutesir de lrsquoauteur Cela permet aussi

comme lrsquoa remarqueacute (Euzenat 2003) de ne pas se soucier de caracteacuteriser toutes les

positions mais de laisser lrsquointerpregravete les deacuteduire

Il faut eacutegalement citer la preacutecision de (Euzenat 2003) que ces diffeacuterentes dimensions

qui composent un document sont parfois lieacutees entre elles et neacutecessitent par conseacutequent

un traitement conjoint Crsquoest le cas par exemple lorsque lrsquoauteur souhaite speacutecifier le

deacuteplacement drsquoun objet sur lrsquoeacutecran ougrave il est neacutecessaire drsquoexprimer une information

spatiale pour la trajectoire les positions initiale et finale correspondantes au

deacuteplacement ainsi qursquoune information temporelle tel que la dureacutee du deacuteplacement et

son instant de deacutebut

154 Dimension hypermeacutedia temporel

Les liens hypermeacutedia sont deacutecrits par des objets particuliers du document qui

permettent de relier les portions de diffeacuterents documents indeacutependamment de leurs

positions dans cette structure Ces liens permettent de deacutefinir des relations de type

seacutemantique entre des documents ou des parties de documents comme les renvois et les

reacutefeacuterences

Dans le cas des documents multimeacutedias temporiseacutes supportant la dimension

temporelle la nature dynamique de lrsquoinformation rend neacutecessaire la navigation Ainsi

des hyperliens classiques doivent ecirctre eacutetendus pour prendre en compte la dimension

temporelle Ainsi nous obtenons un nouveau type de navigation La navigation

temporelle

Cette nouvelle forme de navigation est conccedilue par lrsquoauteur du document de faccedilon agrave

aider les lecteurs dans leur parcours du document temporel Elle est deacutefinie par des

objets activables (ou boutons drsquointeraction) Ces derniers sont des objets sur lesquels

une action preacutedeacutefinie dans le document (exemple activation drsquoun lien temporel) est

deacuteclencheacutee lorsqursquoils sont activeacutes et donc nous obtenons la structure hypermeacutedia

temporelle du document (Ceacutecile 1999)

34

Ce type de lien est deacutefini par un ancre de deacutepart (objet localiseacute spatio-temporellement)

un ancre drsquoarriveacutee (autre objet) et le lien qui porte une certaine seacutemantique (renvoi

reacutefeacuterence annotation etc) Au niveau de lrsquointerface utilisateur un lien neacutecessite drsquoecirctre

activeacute explicitement par une interaction de lrsquoutilisateur

Figure 6 Exemple de liens temporel

Cet aspect est illustreacute sur la figure 6 le rectangle blanc repreacutesente une reacutegion spatiale de

lrsquoobjet laquo Table des matiegraveres raquo et sa langueur repreacutesente lrsquointervalle de temps durant

lequel le lien associeacute agrave cette reacutegion est actif sur lrsquoobjet dans lequel il se trouve Dans

lrsquoexemple on constate que ce lien (une entreacutee de la table) permet drsquoavancer la

preacutesentation agrave lrsquoinstant du deacutebut de lrsquoobjet diapo 2 Lrsquoobjet diapo 0 est un lien vers une

page web contenant un peu de deacutetail Lrsquoactivation du lien est baseacutee sur une interaction

explicite de lrsquoutilisateur

La seule nuance est que drsquoune part lrsquoactivation de lrsquoancre de deacutepart est restreinte au

laps de temps couvert par sa preacutesentation et que drsquoautre part lrsquoancre drsquoarriveacutee

correspond non seulement agrave un autre objet ou document mais aussi agrave un instant preacutecis

de sa preacutesentation (Euzenat 2003)

Notre travail traite des documents multimeacutedias ayant un caractegravere particulier ils sont

structureacutes Les documents structureacutes peuvent ecirctre repreacutesenteacutes (dans un langage de

balisage) sous forme drsquoarbre hieacuterarchique Ceci permet de faire reacutefeacuterence agrave leurs

eacuteleacutements constitutifs Une autre caracteacuteristique souvent associeacutee est la notion de lien

hypertexte Ces liens reacutefeacuterencent des eacuteleacutements (images ou autres documents) comme

srsquoils faisaient partie du document initial Ainsi nous pouvons reacuteutiliser certaines parties

de documents dans plusieurs autres Cette deacutecomposition de lrsquoinformation supporteacutee

35

par ces documents a pour premier objectif de faciliter leurs portabiliteacutes ainsi qursquoun

traitement automatiseacute de grandes masses de documents par des applications varieacutees

Nous exploitons ainsi une autre caracteacuteristique de ces documents agrave savoir leur

description dans un langage de speacutecification permettant drsquoexprimer la position des

objets meacutedias suivant les diffeacuterentes dimensions Ces langages peuvent ecirctre

standardiseacutes (HTML SMIL XML) ou pas (Madeus LATEX ou autres)

Nous nous inteacuteressons particuliegraverement dans cette thegravese agrave la prise en compte de la

dimension temporelle lors du traitement de ce type de documents Nous allons par la

suite examineacute les diffeacuterentes cateacutegories de langages de speacutecification permettant

drsquoexprimer cette dimension de mecircme que les fonctionnaliteacutes supporteacutees par les

systegravemes drsquoeacutedition de ce type de documents

16 Langages de speacutecification

Les travaux actuels sur les documents multimeacutedia portent essentiellement sur la

speacutecification des sceacutenarios temporels afin de prendre en consideacuteration cette nouvelle

caracteacuteristique Nous citons trois modes de speacutecification temporelle qui ont eacuteteacute

expeacuterimenteacutes agrave savoir la speacutecification par placement absolu ou timeline (speacutecification

des instants de deacutebut et de fin de vie des objets meacutedia) lrsquoutilisation des langages de

programmation ou drsquoopeacuterateurs de speacutecification ou lrsquoutilisation drsquoalgegravebre de relations

Victor (Euzenat 2003) a classeacute ces diffeacuterentes techniques de speacutecification en deux

classes quantitative (exacte) ou qualitative (lrsquoexemple de la figure 5 illustre la premiegravere

approche) Cependant un travail de synthegravese a eacuteteacute fait sur ces diffeacuterents modes par

Jourdain (Jourdain 1999) qui a permis de proposer une autre classification de ces

techniques en trois approches

Les techniques opeacuterationnelles ou impeacuteratives nous citons celles qui se basent

sur lrsquoaxe de temps absolu comme Director Macromedia (Macromedia 1998) et

le langage HyTime (HyTime 1997) et celles qui se basent sur la programmation agrave

base de scripts comme Lingo dans Director et le standard MHEG (MHEG 1995)

Les techniques deacuteclaratives par opeacuterateurs temporels qui correspondent agrave la

speacutecification fondeacutees sur les graphes plats tel que les langages Firefly (Buchanan

1992) et HTSPN (Seacutenac 1996) ou les graphes hieacuterarchiseacutes (arborescents) tels que

le langage CMIFed (Van 1993) et le standard SMIL (SMIL 1998) (SMIL 2001) La

36

derniegravere approche consiste agrave exploiter lrsquoorganisation logique du document pour

deacutecrire et mettre en œuvre sa synchronisation temporelle Le principal avantage

de cette approche est la possibiliteacute drsquoorganiser le document en modules

indeacutependants sur lesquels on peut appliquer des primitives globales de

synchronisation Ces primitives srsquoappliquent sur des intervalles et permettent la

mise en parallegravele ou en seacutequences des eacuteleacutements appartenant agrave une entiteacute logique

Les techniques deacuteclaratives par relations temporelles Madeus (Layaiumlda 1997)

dans lesquelles lauteur deacuteclare les placements temporels souhaiteacutes sans donner

toutes les informations temporelles attacheacutees aux objets La plupart de ces

techniques sappuient sur lalgegravebre dAllen (Allen 1983) pour la speacutecification des

contraintes temporelles

161 Le standard SMIL

SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language) est un langage de speacutecification

de documents multimeacutedia baseacute sur XML Il permet de caracteacuteriser les exigences

spatiales structurelles ainsi que temporelles drsquoune preacutesentation multimeacutedia SMIL est

un langage deacuteclaratif recommandeacute par le W3C (World Wide Web Consortium)

permettant la speacutecification des preacutesentations multimeacutedia interactives par lrsquointeacutegration et

la synchronisation de contenu multimeacutedia diversifieacutes (image son videacuteo animation

flux de texte (streaming))

La derniegravere version du SMIL la version 30 publieacute en 2008 a apporteacute des modifications

sur les anciennes versions et a inteacutegreacute de nouveaux modules permettant aux auteurs

une caracteacuterisation baseacutee sur le profil de plus en plus flexible La structure drsquoun

document SMIL et la syntaxe de ce langage sont donneacutees drsquoune maniegravere deacutetailleacute dans

lrsquoannexe C

17 Conclusion

Cette partie nous a permis de cadrer notre travail et de preacutesenter les possibiliteacutes offertes

par le standard SMIL avec lequel on peut creacuteer un contenu peacutedagogique multimeacutedia

temporiseacute et interactif qui reacutepond assez bien aux probleacutematiques souleveacutees dans

lrsquointroduction

Notre challenge principal est drsquointeacutegrer les peacutedagogues les psychologues ainsi que les

standards et techniques de repreacutesentation des connaissances (plus preacuteciseacutement les

ontologies) au sein du processus de modeacutelisation afin de favoriser la creacuteation

37

lrsquointeropeacuterabiliteacute et lrsquoindexation seacutemantique des contenus multimeacutedia peacutedagogiques

Cela implique drsquoune part des outils de creacuteation plus abordables pour les enseignants

qui ont peu de connaissances des outils informatique et drsquoautre part des outils

drsquoindexation et de recherche par la seacutemantique du contenu pour les apprenants

Pour apporter une solution agrave ces problegravemes nous verrons en deacutetail dans le chapitre

suivant les diffeacuterents systegravemes auteurs qui permettent la creacuteation de contenu

peacutedagogique ayant le format SMIL La deuxiegraveme partie sera consacreacutee agrave eacutetudier les

diffeacuterentes approches drsquoindexation par la seacutemantique des documents multimeacutedia dans

le contexte du e-learning et en particulier des cours videacuteo Nous nous attachons agrave

travers cette eacutetude syntheacutetique agrave reacutepondre aux questions suivantes quel sont les

modegraveles de CPM ayant le format SMIL (appliqueacute en e-learning) existants Est-ce

qursquoelles concreacutetisent lrsquoapproche double codage de lrsquoinformation Quels sont les

systegravemes auteurs qui offrent la possibiliteacute de creacuteer un cours de phoneacutetique Quels sont

les approches utiliseacutees pour lrsquoindexation seacutemantique des cours videacuteo Quels sont leurs

avantages Leurs inconveacutenients Et quels problegravemes restent agrave reacutesoudre

38

Chapitre 2 Approches de construction et dindexation

de documents multimeacutedias

21 Introduction

Le preacutesent chapitre traite deux axes diffeacuterents agrave savoir les approches de creacuteation de

documents multimeacutedia peacutedagogiques et les approches de leurs indexations par la

seacutemantique Dans sa premiegravere partie le chapitre preacutesente les critegraveres les fonctionnaliteacutes

et les contraintes qui deacutependent des outils de creacuteation appeleacutes aussi systegravemes auteurs

Dans le cadre du e-learning plusieurs systegravemes ont eacuteteacute conccedilus afin de faciliter lrsquoeacutedition

et creacuteation de contenus en ligne Donc cette partie preacutesente une eacutetude syntheacutetique et

critique des systegravemes auteurs existants qui aident agrave la creacuteation des preacutesentations

multimeacutedia ayant le format SMIL deacutedieacutees agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique

La deuxiegraveme partie srsquointeacuteresse agrave lrsquoindexation par la seacutemantique de ce type de

documents Donc cette partie illustre lrsquoindexation classique dans un SRI tout en

deacutetaillant le principe drsquoun modegravele classique utiliseacute qui est le modegravele vectoriel Puis elle

explique les techniques drsquointeacutegration des ontologies dans ce systegraveme pour avoir une

indexation et une recherche par la seacutemantique Ensuite elle montre une eacutetude

analytique et critique des systegravemes de recherche par la seacutemantique dans des corpus de

type videacuteo et en particulier ceux deacutedieacute aux e-learning

22 Approches de construction

221 Systegraveme auteur (deacutefinition critegraveres et fonctionnaliteacutes)

Un systegraveme-auteur peut ecirctre deacutefini comme un laquo environnement de deacuteveloppement

logiciel de haut niveau raquo entendant par-lagrave qursquoil permet en theacuteorie gracircce agrave une interface

graphique de reacutealiser lrsquoessentiel ou la totaliteacute drsquoune application multimeacutedia sans

39

utiliser un langage de programmation Nous Excluons le cas ougrave lrsquoauteur veut aboutir agrave

une interaction un peu plus complexe (Bousbia 2005)

Avec un systegraveme auteur en principe le temps drsquoapprentissage et de deacuteveloppement

drsquoun logiciel multimeacutedia est infeacuterieur de beaucoup en temps requis comparativement agrave

un autre systegraveme de programmation

Un systegraveme auteur selon (Psycheacute 2007) offre au concepteur peacutedagogique le moyen de

concevoir un systegraveme drsquoapprentissage en fonction drsquoune expertise peacutedagogique Ces

systegravemes srsquoeacutelaborent geacuteneacuteralement en tenant compte drsquoune laquo theacuteorie du design

peacutedagogique raquo

Une des classifications possibles de systegravemes auteurs revient agrave (Murray 2003) Le

tableau 2 reacutesume les sept cateacutegories de la classification de Murray

No Cateacutegories des systegravemes Exemples de systegravemes faisant reacutefeacuterence

1 Systegravemes de seacutequencement et de

planification du curriculum

DOCENT IDE ISD Expert Expert CML

2 Systegravemes agrave strateacutegies peacutedagogiques Eon GTE REDEEM (et COCA) SmartTrainer

3 Systegravemes de simulation et

drsquoentraicircnement

DIAG RIDES MITT-Writer ICAT

SIMQUEST XAIDA

4 Systegravemes experts et tuteurs cognitifs Demontr8 D3 Trainer Training Express

5 Systegravemes agrave connaissances multiples CREAM-Tools DNA ID-Expert IRIS XAIDA

6 Systegravemes agrave usages speacutecifiques IDLE-ToolsIMap LAT

7 Systegravemes hypermeacutedia intelligents

adaptatifs

CALAT GETMAS Interbook MetaLinks

Table 2 Classification des systegravemes auteurs fondateurs (Murray 2003)

Une autre classification preacutesenteacutee dans (LCM 2003) classifie ces systegravemes en deux

cateacutegories agrave savoir les outils speacutecifiques au e-learning tels qursquoAuthorware ou Director

et les outils plus geacuteneacuteralistes comme les eacutediteurs HTML tels que FrontPage ou

Dreamweaver ou les eacutediteurs de simulation tels que Flash Face agrave une eacutevolution

technologique que lrsquoon sait de plus en plus rapide le deacuteveloppement des systegravemes

auteurs dans une optique eacuteducative est devenu un domaine de recherche agrave part entiegravere

En effet au cours des derniegraveres anneacutees il y a eu des progregraves significatifs dans le

deacuteveloppement de tels systegravemes de faccedilon agrave concevoir des outils permettant aux

utilisateurs de creacuteer des contenus peacutedagogiques multimeacutedias utilisables sur CD-ROM

40

etou en ligne Parmi ces systegravemes citons Toolbook et Serpolet Auteur Dans ce qui suit

nous preacutesentons les critegraveres et les fonctionnaliteacutes qursquoun systegraveme auteur doit avoir et

offrir

2211 Critegraveres

Quel que soit le type et le niveau de lrsquoutilisateur du systegraveme auteur plusieurs attributs

doivent ecirctre eacutetudieacutes soigneusement et aussi consideacutereacutes par le concepteur drsquoun systegraveme

auteur Nous allons preacutesenter ci-dessous les critegraveres consideacutereacutes comme principaux

drsquoapregraves (Blandine 2000)

- La convivialiteacute La premiegravere approche avec un logiciel a un rocircle

psychologique fondamental pour tout utilisateur mecircme chez des

informaticiens En effet si leacutecran ou la preacutesentation du logiciel nest pas

soigneacute lutilisateur peut ecirctre plus ou moins bloqueacute pour la suite

Limportance de linterface homme-machine justifie la geacuteneacuteralisation des

icocircnes et linteacutegration du multimeacutedia dans les systegravemes auteurs pour pouvoir

projeter son ideacutee faire comprendre expliquer fabriquer ou modeacuteliser Le

concepteur doit par conseacutequent attacher une attention particuliegravere agrave la

preacutesentation de son produit

- La transparence la gestion des donneacutees et le fonctionnement interne du

point de vue relationnel entre les diffeacuterents eacuteleacutements (variables objets etc)

doivent ecirctre complegravetement transparents agrave lutilisateur Lrsquoutilisateur ne doit

pas se soucier ni du moment ni de lendroit ni du type de fonctions et

librairies agrave inclure et agrave lancer pour lexeacutecution de ces diverses tacircches En effet

si lrsquoutilisateur doit comprendre le fonctionnement des registres de donneacutees la

notion de systegraveme auteur nrsquoa plus lieu drsquoecirctre

- Lrsquoassistance Comme un systegraveme auteur est supposeacute entre autres ecirctre un

outil de programmation pour les non-informaticiens il est fondamental

dassurer un minimum daide en ligne ou au moins une partie explicative des

principales tacircches ou commandes ou icocircnes du systegraveme Mecircme pour des

tacircches devenues banales comme la saisie de donneacutees textuelles le systegraveme

doit au moins indiquer agrave lrsquoutilisateur dans quelle fenecirctre et quand cette peut

se faire

- Lrsquointeractiviteacute la communication entre le systegraveme auteur et son utilisateur

souvent sous la forme dune assistance de test et de controcircle automatique des

tacircches de lutilisateur doit ecirctre particuliegraverement soigneacutee car elle est vitale

pour lutilisateur et pour la reacuteussite du produit sur le marcheacute Un systegraveme

auteur doit inteacuteresser son utilisateur et non lrsquoennuyer

41

- La fiabiliteacute le systegraveme doit ecirctre le moins bloquant possible quelle que soit

lrsquoaction meneacutee par lrsquoutilisateur sur le logiciel Ce dernier doit pouvoir revenir

en arriegravere modifier ou supprimer sans difficulteacute tout composant de son

logiciel De mecircme il doit pouvoir assembler les piegraveces qui constituent son

application dans un ordre qui ne soit pas trop contraignant indeacutependamment

des uns et des autres et ce agrave nimporte quel moment du deacuteveloppement

2212 Fonctionnaliteacutes

Il existe plusieurs fonctionnaliteacutes des systegravemes auteurs on preacutesentera celles qui sont

communes (Murray 1999)

- Fonctionnaliteacutes basiques Les fonctionnaliteacutes telles que copiercoller

trouver et annuler sont basiques mais doivent ecirctre impleacutementeacutees dans un

systegraveme auteur La majoriteacute des systegravemes les possegravede mecircme si annuler une

action peut ecirctre parfois un problegraveme complexe

- Utiliser des paradigmes familiers le fait drsquoutiliser des paradigmes familiers

aux utilisateurs de logiciels est un principe plus qursquoune fonctionnaliteacute mais

neacuteanmoins un principe essentiel En effet il srsquoagit drsquoavoir un outil

ergonomique Il faut que les boutons etou menus soient aiseacutement

identifiables et pour cela autant reprendre les paradigmes classiques Il est

aussi important de garder des similariteacutes avec les outils de creacuteation de

contenus peacutedagogiques traditionnels

- WYSIWYG (What You See Is What You Get) ou un prototyping rapide

Comme dans les environnements de deacuteveloppement rapide (Delphi Visual

C++) lrsquoutilisateur doit pouvoir rapidement creacuteer et tester son systegraveme Un

rapide aller-retour eacutedition-test est souhaitable

- Conception graphique Lrsquoutilisateur des systegravemes auteurs est censeacute ecirctre un

enseignant ou un formateur sans connaissances informatiques preacutealables La

conception graphique ou visuelle est donc incontournable Le formalisme est

repreacutesenteacute par des icocircnes ou dessins et il doit ecirctre aiseacutement compreacutehensible et

meacutemorisable Une vision claire et intuitive de son travail doit ecirctre offerte agrave

lrsquoutilisateur

Puisque les documents temporiseacutes neacutecessitent un traitement particulier pendant son

eacutedition Dans ce qui suit nous preacutesentons les difficulteacutes rencontreacutees dans leur eacutedition et

les fonctionnaliteacutes et contraintes que doivent ecirctre supporteacutes par des systegravemes auteur qui

traite ce type documents en particulier

42

222 Difficulteacutes et contraintes dans lrsquoeacutedition de documents temporiseacutes

Le processus de deacutefinition du sceacutenario temporel drsquoun document multimeacutedia est

complexe car lrsquoobjet agrave construire est un objet dynamique dont le comportement varie

drsquoune preacutesentation agrave une autre du fait des reacuteactions aux interactions du lecteur

Lrsquoenvironnement utiliseacute par lrsquoauteur doit lrsquoaider agrave maicirctriser cette complexiteacute et lui

faciliter autant que possible la tacircche

La nature dynamique des objets manipuleacutes tels que la videacuteo et lrsquoaudio ainsi que la

deacutefinition de leur ordonnancement temporel (le sceacutenario) rendent plus complexe la

reacutealisation drsquooutils auteur Le principe statique du WYSIWIG dans lequel lrsquoinformation

preacutesenteacutee agrave tout instant du processus drsquoeacutedition correspond agrave lrsquoinformation finale ne

peut srsquoappliquer agrave lrsquoeacutedition du sceacutenario temporel des documents multimeacutedias Il nrsquoest

en effet pas possible de speacutecifier un comportement dynamique par exemple un

enchaicircnement entre deux videacuteos et drsquoen percevoir de faccedilon immeacutediate et instantaneacutee le

reacutesultat Crsquoest pourquoi Ceacutecile et al [Ceacutecile 1999] ont distingueacutes deux eacutetapes dans le

processus de conception des documents multimeacutedias temporiseacutes Ces deux eacutetapes se

preacutesentent dans les deux fonctions suivantes qui doivent ecirctre supporteacutees par un

systegraveme auteur

1 Fonction drsquoeacutedition permettre de reacutealiser les opeacuterations de creacuteation de

construction et de modification du document par un auteur Lrsquoopeacuteration de

construction drsquoun document consiste agrave y inclure des objets multimeacutedias de base

et ensuite agrave speacutecifier des relations entre ces diffeacuterents objets Ces relations

peuvent ecirctre lieacutees agrave leur organisation logique leur disposition spatiale sur les

diffeacuterents canaux agrave travers le temps ou encore agrave leur synchronisation temporelle

2 Fonction de preacutesentation Elle consiste agrave preacutesenter agrave lrsquoutilisateur (le lecteur) le

contenu du document une fois que son eacutedition est acheveacutee Cette phase consiste

agrave lui fournir un ensemble de commandes permettant drsquoexplorer ou de naviguer

dans lrsquoespace du document pour deacutecouvrir lrsquoinformation qursquoil contient agrave travers

lrsquoespace le temps et lrsquointeraction avec le document

Il est agrave noter que ces deux phases ne sont pas neacutecessairement dissocieacutees Car le cycle

drsquoeacutedition drsquoun document est formeacute par une premiegravere phase pendant laquelle on

43

introduit une ou plusieurs contraintes puis drsquoune seconde phase de preacutesentation

pendant laquelle on veacuterifie que le comportement du document correspond bien agrave lrsquoeffet

rechercheacute Crsquoest lrsquoapproche increacutementale de lrsquoeacutedition des documents temporiseacutes

Lenvironnement auteur doit permettre de modifier facilement les documents en cours

de conception La construction dun document est un processus iteacuteratif dans lequel le

document courant subit de nombreuses modifications Pour cela lauteur doit pouvoir

Effectuer des modifications locales sans avoir agrave reconsideacuterer globalement le

document Par exemple lauteur doit pouvoir modifier la dureacutee dun objet sans

pour autant mettre en cause toute le reste des synchronisations temporelles quil

a pu speacutecifier auparavant Crsquoest la propagation automatique des contraintes

temporelles apregraves chaque modification

Passer aiseacutement du mode eacutedition vers le mode preacutesentation (et vice-versa) pour

dune part aller voir le reacutesultat de ces modifications (du mode eacutedition vers le

mode preacutesentation) et dautre part retrouver facilement les informations quil

souhaite modifier (du mode preacutesentation vers le mode eacutedition) Ceci est pour

objectif de concreacutetiseacute lrsquoapproche increacutementale

Lenvironnement auteur doit offrir un support visuel permettant de percevoir le

sceacutenario en cours de speacutecification Lauteur a besoin davoir une vue globale du

sceacutenario quil est en train de construire

223 Approches drsquoeacutelaboration des systegravemes auteur

Un systegraveme auteur qui permet lrsquoeacutedition et la creacuteation de documents temporiseacutes est celui

qui permet de deacutevelopper une structure narrative baseacutee sur une collection de ressources

meacutedias et qui gegravere les flux visuel et temporel de la preacutesentation Du point de vue

technique il est neacutecessaire que le systegraveme sous-jacent soit capable dassurer la

synchronisation entre plusieurs meacutedias tout en tenant compte de leurs caracteacuteristiques

respectives

44

Le projet OPERA1 [Opeacutera2331] de lrsquoINRIA26est entiegraverement deacutedieacute au thegraveme des

documents eacutelectroniques structureacutes hypertexte et multimeacutedia en geacuteneacuteral Il srsquointeacuteresse agrave

la speacutecification des diffeacuterentes dimensions du document et particuliegraverement agrave la

dimension temporelle

Un travail a eacuteteacute effectueacute par de nombreux collaborateurs au projet (stagiaires

ingeacutenieurs doctorants et chercheurs) sur le thegraveme de conception drsquoenvironnements

auteurs qui reacutepondent aux diffeacuterents critegraveres citeacutes preacuteceacutedemment Ceacutecile qui est un

membre a reacutesumeacute les axes de travail sur ce thegraveme de recherche nous en citons les

principaux

La conception drsquoun environnement multivues pour lrsquoeacutedition de documents

multimeacutedias Lrsquoideacutee de base est que les multiples facettes drsquoun document

multimeacutedia sont plus facilement accessibles agrave lrsquoauteur au travers de diffeacuterentes

vues qui sont autant de filtres sur le document Ainsi outre la vue de

preacutesentation qui permet de jouer le document (sceacutenario) on peut deacutefinir une vue

des objets organiseacutee sous forme drsquoune hieacuterarchie de composants ainsi qursquoune vue

du sceacutenario qui visualise lrsquoenchaicircnement temporel des objets du document Ces

vues peuvent ecirctre synchroniseacutees entre elles (voir SMIL-Editor LimSee)

La conception drsquoune boicircte agrave outils appeleacutee lsquoKaomirsquo qui permet le deacuteveloppement

drsquoenvironnements auteurlecteur de documents adapteacutes agrave diffeacuterents langages

avec un minimum drsquoefforts concernant la conception et la reacutealisation Elle offre

un ensemble de services qui mettent en œuvre les principes drsquoeacutedition

(environnement multivues eacutedition directe etc) issus des travaux du projet

Opeacutera Cette Boicircte agrave outils a servie agrave la creacuteation de diffeacuterents environnements

auteurs Madeus-Editeur [Layaiumlda1997] SMIL-Editeur MHML-Editeur

1 OPERA Outils Pour les documents Electroniques Recherche et Applications

2 INRIA Institut National de Recherche en informatique et Automatique

45

Au sujet de la conception et de la mise en œuvre de nouveaux systegravemes auteurs deux

tendances se dessinent selon Reyes (Reyes 2006)

les systegravemes pourraient raffiner les interfaces graphiques des auteurs afin de rendre

le processus deacutelaboration plus facile

les systegravemes pourraient sautomatiser agrave un tel point que les auteurs ne

deacutefinissent plus que le contenu et que lutilisateur final affiche la preacutesentation agrave

la demande cest-agrave-dire en automatisant la geacuteneacuteration des preacutesentations Bulterman

et Hardman affirment que suivre une ligne comme cette derniegravere implique de

renoncer agrave produire des preacutesentations exceptionnelles et plutocirct de se contenter du

transfert de linformation neacutecessaire

Parmi les objectifs de notre travail il y a celui qui consiste en la reacutealisation drsquoun systegraveme

auteur destineacute aux enseignants des langues afin de creacuteer un cours de phoneacutetique De ce

fait une eacutetude syntheacutetique de quelques systegravemes auteur dans ce domaine est obligatoire

afin de profiter de leurs avantages et compleacuteter ce qui manque Mais avant drsquoeacutetudier ces

systegravemes nous devons mettre en lumiegravere les concepts les plus essentiels utiliseacutes dans

lrsquoenseignement de la phoneacutetique

224 Enseignement de la phoneacutetique

2241 Que ce que la phoneacutetique

La phoneacutetique (du grec laquo phocircnecirctikos raquo ougrave laquo phocircnecirc raquo qui signifie la laquo voix raquo le laquo son raquo)

est une branche de linguistique qui eacutetudie les sons utiliseacutes dans la communication

verbale Elle concerne les sons eux-mecircmes (les laquo phones raquo) leur production leur

variation plutocirct que leur contexte La phoneacutetique se divise en trois branches

la phoneacutetique articulatoire qui eacutetudie les positions et les mouvements des

organes utiliseacutes pour la parole par son eacutemetteur

la phoneacutetique acoustique qui eacutetudie la transmission de londe sonore entre son

eacutemetteur et son reacutecepteur

la phoneacutetique auditive qui se preacuteoccupe de la faccedilon dont les sons sont perccedilus et

deacutecodeacutes par son reacutecepteur Nous nous inteacuteressons dans notre eacutetude du troisiegraveme

type

Quand on repreacutesente les sons dune langue on se sert de lAlphabet Phoneacutetique

International (API) un systegraveme partageacute par la plupart des linguistes Dans cet alphabet

il existe un symbole pour chaque son Quand on se sert de cet alphabet pour repreacutesenter

46

les prononciations on entoure la repreacutesentation par des crochets Ainsi pour eacutecrire le

mot chaton mettrait [ a] Voir le manuel de (Pullum 1986) pour le tableau complet des

sons du API Crsquoest la transcription phoneacutetique

Soit lrsquoexemple suivant Voyez et lisez ces quatre mots flood foot soon door Ils se

prononcent diffeacuteremment et pourtant ils contiennent exactement les mecircmes voyelles Si

vous cherchez le sens des quatre mots citeacutes plus haut vous trouverez tout drsquoabord leur

transcription phoneacutetique

Ci-apregraves drsquoautres notions agrave appreacutehender dans lrsquoenseignement de la phoneacutetique drsquoune

langue

Un phonegraveme est la plus petite uniteacute discregravete ou distinctive que lon puisse isoler par

segmentation dans la chaicircne parleacutee Crsquoest une entiteacute abstraite qui peut correspondre agrave

plusieurs sons Il est en effet susceptible decirctre prononceacute de faccedilon diffeacuterente selon les

locuteurs ou selon sa position et son environnement au sein du mot

Une diphtongue est une voyelle dont le point darticulation varie entre deux sons de

base pendant sa reacutealisation Ce mot vient du latin dorigine grecque laquo diphthongus raquo (de

laquo diphthoggos raquo double son) Dans certaines langues dont langlais on peut trouver

eacutegalement des triphtongues dont la qualiteacute varie deux fois

Une syllabe est une uniteacute ininterrompue du langage oral (Tracy 2006) Son noyau

autour duquel elle se construit est geacuteneacuteralement une voyelle Une syllabe peut

eacutegalement avoir des extreacutemiteacutes preacuteceacutedant ou suivant la voyelle qui lorsquelles

existent sont toujours constitueacutees de consonnes Notons que la syllabe constitue lrsquoobjet

drsquoeacutetude de la phoneacutetique

Laccent tonique met en relief leacutemission dune syllabe dans un mot en augmentant

lintensiteacute de la voix ainsi quen eacutelevant geacuteneacuteralement le ton La syllabe frappeacutee de

laccent est dite tonique et les autres atones On distingue freacutequemment les langues agrave

accent tonique des langues agrave tons et agrave accent de hauteur

47

Dans ce qui suit nous preacutesentons lrsquoeacutetude de quelques systegravemes existant tout en

deacuteterminant srsquoils offrent la possibiliteacute agrave lrsquoenseignant de langue de preacuteparer un cours de

phoneacutetique en concreacutetisant lrsquoapproche double codage

225 Systegravemes existant pour lrsquoenseignement de la phoneacutetique

2251 Outils informatique de prononciation

En ce qui concerne la phoneacutetique acoustique les progregraves de repreacutesentation graphique

sur eacutecran sont spectaculaires depuis quelques anneacutees Les logiciels tel que (speaker tell

me more English plus ou Voice book) utilisent des oscillogrammes pour preacutesenter la

voix mais ils ont un apport limiteacute

Figure 7 Affichage de la courbe meacutelodique avec surlignage en rouge des segments correspondant aux

syllabes accentueacutees de lexemple laquo I wonder if you could help me raquo

Tandis que WinPitch (Martin 2005) ou Speech analyser qui utilisent des courbes de

freacutequences fondamentales ils ont une utilisation trop restreinte en raison de leur

complexiteacute ou de leurs erreurs drsquoergonomie

Le systegraveme auteur Sound Right se base sur les courbes fondamentales pour dessiner des

courbes intonatives simplifieacutees au moyen de flegraveches extensibles qui srsquoaffichent en dessous le

texte Peacutechou (Peacutechou 2002) a mentionneacute que la difficulteacute drsquointerpreacutetation des courbes

complexes expliquent leur utilisation limiteacutee en cours de langue dans les eacutetablissements

scolaire et agrave lrsquouniversiteacute

48

Figure 8 Le systegraveme auteur Sounds Right Les flegraveches extensibles sont traicircneacutees en place agrave partir de

la colonne agrave gauche et ensuite modifieacutees pour obtenir une taille approprieacutee

Prosodic Font est un systegraveme deacuteveloppeacute au Media Lab MIT (Rosenberger 1999) dans le

but de geacuteneacuterer automatiquement des polices de caractegraveres dynamique (agrave partir drsquoun

discours oral en entreacutee) qui varient avec le temps et la variation de sonoriteacute drsquoun

discours parleacute Le but est de geacuteneacuterer des textes animeacutes en fonction de lrsquointonation et de

la prosodie du discours Une telle solution nrsquoest pas admise comme meilleur solution

didactique pour lrsquoenseignement de la prononciation

2252 Systegravemes auteur pour un contenu peacutedagogique en SMIL

Dans cette section nous allons eacutetudier briegravevement trois eacutediteurs de documents SMIL

SWANS (Beck 2005) est un systegraveme auteur qui permet agrave tout enseignant de geacuteneacuterer

semi automatiquement des documents multimeacutedia ougrave lrsquoaccent tonique est marqueacute

visuellement (par des marqueurs typographique tel que la couleur le stylehellip) et

auditivement Le document geacuteneacutereacute est une page web ougrave lrsquoapprenant a la possibiliteacute de

lire etou eacutecouter un discours de maniegravere synchroniseacute avec le texte annoteacute Le sceacutenario

drsquoeacutedition par ce systegraveme neacutecessite au deacutepart lrsquoimportation des meacutedia (texte audio

videacuteo) dans lrsquoenvironnement de travail Ensuite la synchronisation du texte (qui est

segmenteacute en uniteacutes de souffle) avec sa prononciation audio ou videacuteo Enfin

lrsquoenseignant peut annoter le texte par des marqueurs typographiques

49

Figure 9 Interface geacuteneacutereacutee par SWANS

Le systegraveme LimSee3 (Roisin 2006) (Roisin 2008) est un eacutediteur multimeacutedia de nouvelle

geacuteneacuteration qui utilise des modegraveles de documents pour simplifier lrsquoeacutedition et alleacuteger les

tacircches reacutepeacutetitives Il permet en plus de geacuteneacuterer les documents selon diffeacuterents formats

de sortie (SMIL XHTML+javascript et time-sheets) Actuellement il existe trois

modegraveles de document qui sont articuleacutes autour de la construction drsquoun cours

multimeacutedia

Le premier modegravele permet de construire un diaporama (ensemble de transparents)

destineacute agrave preacuteparer un support de cours Chaque diapositive peut contenir un ou

plusieurs meacutedia Ces meacutedias sont inseacutereacutes ou importeacutes de lrsquoexteacuterieur par de simples

gestes (copier-coller ou glisser-deacuteposer) Le deuxiegraveme modegravele de document permet de

construire un cours enregistreacute Dans ce cas lrsquoeacutedition neacutecessite drsquoabord lrsquoimportation

des transparents utiliseacutes pendant le cours de lrsquoimage de lrsquoenseignant et de la piste audio

(sa voix enregistreacutee) ensuite la synchronisation entre eux (ajuster les transparents par

rapport agrave la bande audio ou videacuteo) pour que les transparents deacutefilent agrave lrsquoeacutecran au bon

rythme Lrsquooutil de synchronisation permet de reacuteeacutecouter la bande audio et indique par

des clicks les moments ougrave il faut changer le transparent Le troisiegraveme modegravele permet

drsquoannoter en temps reacuteel des interrogations des eacutelegraveves

50

Figure 10 Vue globale de LimSee3 avec la premiegravere annotation

Lrsquoeacutediteur ECoMaS (Merzougui 2004) est lui aussi est un eacutediteur de cours meacutediatiseacute qui

est baseacute sur un modegravele de document La preacutesentation finale des cours geacuteneacutereacutes est la

mecircme que celle du deuxiegraveme modegravele de LimSee0 mais le sceacutenario drsquoeacutedition est

diffeacuterent Lrsquoeacutedition par ECoMaS neacutecessite au deacutepart lrsquoimportation des transparents qui

sont des images puis lrsquoenseignant peut enregistrer ses explications orales concernant

chacune drsquoelles (voir Figure 11 agrave gauche) Ensuite le systegraveme geacutenegravere une preacutesentation

publiable sur le web (SMIL20) ougrave les transparents sont synchroniseacutes avec leur

explication auditive et la table drsquoindex qui offre la navigation temporelle durant la

preacutesentation du cours (Figure 11 agrave droite)

Figure 11 Interface de lrsquoeacutediteur ECoMaS en mode eacutedition et en mode preacutesentation

51

226 Discussion

Les trois derniers eacutediteurs utilisent des modegraveles de document (ou gabarits) organiseacutes

de maniegravere hieacuterarchique Chaque modegravele est vu comme un document agrave trous ougrave

lrsquoutilisateur ne fait que remplir les trous par des meacutedias (texte image audio ou videacuteo)

On voit bien que ces meacutedias sont importeacutes de lrsquoexteacuterieur et donc lrsquoenseignant doit les

preacuteparer agrave lrsquoavance et chacun avec lrsquooutil qui lui correspond Ceci est fastidieux pour

lrsquoenseignant et surtout srsquoil veut eacutediter un texte formateacute (avec des couleurs et des

styleshellip) et ensuite lui associer sa prononciation car il devra alors utiliser deux outils

diffeacuterents (un pour le traitement de texte et lrsquoautre pour le son) les importer au systegraveme

et ensuite les synchroniser

Une limitation gecircnante de ces outils est lrsquoabsence drsquoun service graphique qui permet

drsquoeacutediter du texte formateacute Les versions de SMIL 13 et 23 utiliseacutes par ces outils ne

supporte pas de balises pour le formatage de texte (couleur style fonthellip) ce qui est

tregraves important pour concreacutetiser lrsquoapproche de double codage citeacute dans notre

probleacutematique Le systegraveme SWANS utilise le standard XHTML+SMIL Lrsquoeacutediteur

ECoMaS utilise le langage RealText juste pour preacutesenter le titre drsquoune diapositive et le

contenu de la table drsquoindex La derniegravere version de SMIL est SMIL03 (SMIL 30) et elle

supporte des fonctionnaliteacutes de formatage de texte intra-document (smil) mais jusqursquoagrave

preacutesent il nrsquoy a pas drsquoeacutediteur graphique pour cette version La premiegravere partie de notre

travail est une contribution pour agrave ce manquement et donc au deacuteveloppement drsquoun

eacutediteur de SMIL03 La phoneacutetique essaie de repreacutesenter les sons drsquoune faccedilon plus

preacutecise en utilisant lalphabet phoneacutetique international (API) Lrsquoenseignant ne peut pas

utiliser ce type de caractegraveres avec les eacutediteurs existants

23 Approches drsquoindexation

Srsquoil est important de savoir modeacuteliser et creacuteer des documents multimeacutedia il est

eacutegalement important de permettre aux apprenants de localiser rapidement une

information rechercheacutee dans ce type de documents Ceci ne se fait qursquoagrave travers des

systegravemes de recherche drsquoinformation qui neacutecessite dans une premiegravere phase

lrsquoindexation de la base documentaires Nous preacutesentons en premier lieu lrsquoindexation

classique et sa position dans un systegraveme de recherche drsquoinformation (SRI)

52

231 Indexation classique

La Recherche drsquoInformation (RI) est un domaine de recherche en informatique qui

srsquoattache agrave deacutefinir des modegraveles et des systegravemes dont le but est de faciliter lrsquoaccegraves agrave un

ensemble de documents sous forme eacutelectronique (corpus) afin de permettre agrave un

utilisateur de retrouver ceux qui sont pertinents pour lui crsquoest-agrave-dire ceux dont le

contenu correspond le mieux agrave son besoin drsquoinformation agrave un moment donneacute La Figure

12 deacutecrit lrsquoarchitecture geacuteneacuterale drsquoun SRI elle preacutesente les eacuteleacutements principaux mis en

jeu dans ce systegraveme

Figure 12 Architecture geacuteneacuterale drsquoun SRI

Martin (Martin 2004) a deacutefini les diffeacuterents composants drsquoun SRI comme suit

1 Lrsquoindexation consiste agrave extraire et agrave repreacutesenter sous la forme drsquoun index

eacutelectronique directement manipulable par le systegraveme le contenu des documents

La norme AFNOR NF Z 47-102 1996 deacutefinit lrsquoindexation comme une opeacuteration

qui consiste agrave deacutecrire et agrave caracteacuteriser un document agrave lrsquoaide de repreacutesentations

des concepts contenus dans ce document crsquoest-agrave-dire agrave transcrire en langage

documentaire les concepts descripteurs apregraves les avoir extraits du document par

une analyse Ainsi le choix des descripteurs de documents deacutetermine la qualiteacute

de la repreacutesentation Les approches classiques de RI textuelle sont baseacutees sur les

mots cleacutes comme descripteurs du contenu des documents le contenu drsquoun

document textuel est ainsi exprimeacute sous la forme drsquoun ensemble de mots cleacutes

jugeacutes repreacutesentatifs de ce contenu Ces mots cleacutes qui constituent le vocabulaire

drsquoindexation sont un sous-ensemble des mots apparaissant dans les documents

En effet seuls les mots porteurs de sens sont habituellement retenus dans le

vocabulaire drsquoindexation les mots outils de la langue comme ldquoderdquo ldquolerdquo ldquoparrdquo

qui sont recenseacutes dans une base appeleacutee anti-dictionnaire ne sont pas conserveacutes

53

dans le vocabulaire drsquoindexation Par ailleurs il est courant de ldquoraciniserrdquo (ou

lemmatiser) les mots crsquoest-agrave-dire de deacutetecter les variantes orthographiques

comme les pluriels ou les conjugaisons des verbes et de ramener les variantes

orthographiques drsquoun mecircme mot agrave une racine commune

2 Lrsquointerrogation est lrsquointeraction drsquoun utilisateur final avec le SRI une fois le

contenu des documents repreacutesenteacute de maniegravere interne sous forme drsquoindex

Lrsquoutilisateur exprime son besoin drsquoinformation sous la forme drsquoune requecircte qui

est interpreacuteteacutee selon le modegravele de requecircte et le systegraveme eacutevalue la pertinence des

documents par rapport agrave cette requecircte par lrsquointermeacutediaire de la fonction de

correspondance (et eacuteventuellement drsquoune base de connaissances) La reacuteponse agrave ce

besoin est la liste des documents qui obtiennent une valeur de correspondance

eacuteleveacutee Cette liste est geacuteneacuteralement trieacutee par ordre de valeur de correspondance

deacutecroissante ndash crsquoest-agrave-dire du plus pertinent au moins pertinent ndash et ensuite

preacutesenteacutee agrave lrsquoutilisateur

3 Le modegravele de documents (aussi appeleacute langage drsquoindexation) exprime le

contenu seacutemantique des documents dans un formalisme de repreacutesentation des

connaissances (qui peut ecirctre tregraves simple comme celui des mots cleacutes ou beaucoup

plus complexe agrave partir de formalismes de repreacutesentation de connaissances

lsquoontologiersquo) Le choix de ce formalisme est fondamental car il deacutetermine la qualiteacute

de la repreacutesentation interne des documents et donc la qualiteacute de la recherche et

des reacutesultats Cette modeacutelisation doit offrir un compromis entre deux besoins

non compatibles qui sont la capaciteacute de la repreacutesentation pour qursquoelle puisse ecirctre

traiteacutee efficacement par un systegraveme informatique et lrsquoexpressiviteacute du formalisme

pour qursquoelle soit preacutecise et exhaustive afin drsquoexprimer aussi fidegravelement que

possible le contenu des documents

4 Le modegravele des requecirctes exprime le contenu seacutemantique du besoin

drsquoinformation de lrsquoutilisateur Ce formalisme deacutetermine la preacutecision de la

deacutefinition du besoin Dans la plupart des approches existantes pour le texte le

modegravele de requecirctes utilise le mecircme formalisme de repreacutesentation des

connaissances que le modegravele de documents pour des raisons de simpliciteacute et de

coheacuterence

5 Le modegravele de correspondance entre une requecircte et un document formalise le

degreacute de similariteacute entre les modegraveles de la requecircte et du document Comme dit

plus haut la fonction de correspondance eacutevalue cette similariteacute afin de

deacuteterminer la pertinence des documents pour cette requecircte

6 Une repreacutesentation des connaissances du domaine consideacutereacute afin de satisfaire

aux contraintes des modegraveles de documents et de requecirctes et de prendre en

compte des connaissances externes Cette repreacutesentation des connaissances peut

54

inclure un theacutesaurus composeacute des termes apparaissant dans lrsquoensemble des

documents relieacutes entre eux par des liens de geacuteneacutericiteacutespeacutecificiteacute ou de

synonymie Comme elle peut inclure une ou plusieurs ontologies qursquoon va les

voir en deacutetail dans les partie suivantes

Parmi les diffeacuterents modegraveles de recherche drsquoinformations dits classiques figurent les

modegraveles booleacuteen vectoriel logique et probabiliste Nous preacutesentons ci-dessous le

modegravele vectoriel qui est agrave la base de nos travaux en le deacutecrivant selon les modegraveles de

documents de requecirctes et de correspondance

2311 Modegravele vectoriel

Le fondateur de ce modegravele est (Salton 1971) Le nom de ce modegravele est inspireacute de son

principe qui repreacutesente les documents et les requecirctes par des vecteurs drsquoun espace agrave n

dimensions les dimensions eacutetant constitueacutees par les termes du vocabulaire

drsquoindexation Lrsquoindex drsquoun document est le vecteur =(w1j w2j wnj) ougrave

] deacutenote le poids du terme dans le document (voir dans ce qui suit sa

formule de calcul) Le poids drsquoun terme deacutenote son inteacuterecirct dans le document Une

requecircte est eacutegalement repreacutesenteacutee par un vecteur =(w1q w2q wnq) ougrave

est le poids du terme dans la requecircte

La figure 13 montre un exemple drsquoespace vectoriel composeacute des trois termes t1 t2 et t3

ainsi que les index de deux documents D1 et D2 et une requecircte Q

Figure 13 Repreacutesentation vectorielle de deux documents (D1 et D2) et drsquoune requecircte (Q) dans un

espace composeacute de trois termes (t1 t2 et t3)

La fonction de correspondance mesure la similariteacute entre le vecteur requecircte et les

vecteurs documents Une mesure classique est le cosinus de lrsquoangle formeacute des vecteurs

Correspondance (dj q)=cos( j ) (1)

55

Ougrave cos ( j ) est le cosinus de lrsquoangle formeacute par les vecteurs j et

cos ( j ) =

=

Plus deux vecteurs sont similaires plus lrsquoangle formeacute est petit et plus le cosinus de cet

angle est grand

Le poids des termes Wij Le poids drsquoun terme deacutenote son inteacuterecirct dans lrsquoindex qui

deacutepend du fait que le terme est important dans le document et du fait que le terme

permet de distinguer un document des autres dans la base documentaire Les meacutethodes

de pondeacuteration les plus largement utiliseacutees pour le texte sont baseacutees sur des variantes

de la formule tfidf (ou term frequency inverted document frequency)

Wij = tfidf = tf Log (

La valeur tf est deacutefinie en fonction du nombre drsquooccurrences du terme dans le

document N est le nombre total de documents dans le corpus et ni est le nombre de

documents dans lesquels le terme ti apparaicirct

La valeur tf mesure lrsquoimportance drsquoun terme dans un document La valeur idf est une

mesure de la discrimination du terme Plus preacuteciseacutement la notion de discriminant

renvoie agrave la qualiteacute drsquoun terme qui distingue bien un document des autres Un terme

qui apparaicirct seulement dans un petit nombre de documents permet bien de discriminer

les documents Au contraire un terme qui apparaicirct dans un grand nombre voire dans

tous les documents drsquoune collection nrsquoest pas discriminant en raison de sa distribution

uniforme

Notons que le contenu que nous devons indexer seacutemantiquement est multimeacutedia et

ainsi il se diffeacuterencie drsquoun simple texte La section suivante preacutesentera les techniques

utiliseacutees pour indexer un tel type de contenu

232 Vers lrsquoindexation seacutemantique du contenu multimeacutedia

Lrsquoindexation des documents multimeacutedia neacutecessite lrsquointeacutegration drsquoune chaicircne plus

complegravete de traitement du contenu dans le processus de production drsquoun document

multimeacutedia Jedidi (Jedidi 2005) a preacuteciseacute les trois eacutetapes drsquoune chaicircne complegravete drsquoune

application multimeacutedia agrave savoir analyse description et applicationtraitement En

56

entreacutee de cette chaicircne les meacutedias (image son videacuteo hellip) sont analyseacutes pour pouvoir

extraire automatiquement etou manuellement des informations pertinentes (ou

caracteacuteristiques) puis ces informations sont repreacutesenteacutees sous un format preacutedeacutefini pour

pouvoir ecirctre largement et efficacement utiliseacutees dans des applications et des traitements

de meacutedia Dans le cas drsquoune application de type SRI Multimeacutedia on peut constater que

la phase drsquoanalyse preacutecegravede lrsquoeacutetape drsquoindexation proprement dite Les meacutethodes

drsquoanalyse sont classifieacutees en 0 cateacutegories selon le niveau

Un niveau bas qui deacutecrit les caracteacuteristiques simples des eacuteleacutements drsquoun

document comme les couleurs la texture drsquoune image ou lrsquoenveloppe drsquoun son

Un niveau seacutemantique qui fournit une description de haut niveau de ce que

contient la videacuteo qursquoil srsquoagisse de personnages drsquoobjets de lieux ou de leurs

interactions

Un niveau structurel qui met en eacutevidence une organisation du document

Les techniques et approches drsquoanalyse de bas niveau deacutepassent le sujet de cette thegravese

Donc on srsquointeacuteresse agrave lrsquoanalyse seacutemantique du contenu multimeacutedia Rappelons que les

documents traiteacutes dans cette thegravese sont des documents multimeacutedia supportant la

dimension temporelle Donc on peut les classifieacutes comme des seacutequences videacuteo

multimeacutedia De ce fait on va speacutecifier ci-apregraves les eacutetudes sur lrsquoanalyse et lrsquoindexation

par la seacutemantique de ce type de documents

On doit noter qursquoil est pratiquement impossible drsquoatteindre le niveau seacutemantique en

partant drsquoune analyse bas niveau du contenu videacuteo Les interpreacutetations du contenu

drsquoun document videacuteo qui sont seacutemantiquement plus riche rend la tacircche de lrsquoindexeur

plus compliqueacutee que lorsqursquoil srsquoagit drsquoune simple indexation par mots cleacutes Ceci est ducirc

au fait qursquoil doit choisir les meilleurs index pour deacutecrire un contenu tregraves riche en

informations On rencontre la mecircme difficulteacute lors du processus de recherche Crsquoest

pour cela que des modegraveles capables de deacutecrire et de modeacuteliser le contenu seacutemantique

de seacutequences videacuteo sont mis en place afin de faciliter lrsquoaccegraves la reacuteutilisation et la

navigation par la seacutemantique Ces modegraveles utilisent des techniques agrave base de

connaissances Le web eacutetant constitueacute de ressources multimeacutedia la technique de leur

indexation geacuteneacuteralement employeacutee consiste agrave annoter des portions de ces ressources

57

avec des informations exploitables par des agents logiciels Nous allons donc deacutefinir

dans la section suivante ce que recouvre la notion drsquoannotation

2321 Annotation seacutemantique

Une annotation en sens geacuteneacuterique regroupe aussi bien lrsquoajout drsquoinformations sans

contraintes particuliegraveres comme un eacutechange de courriel agrave propos drsquoune videacuteo ou

lrsquoajout drsquoinformations (caracteacuterisant le contenu) qui doit respecter un format bien deacutefini

Dans ce deuxiegraveme cas le terme meacutetadonneacutees est plus approprieacute car il est plus

speacutecifique Crsquoest ce dernier type qui nous inteacuteresse dans ce travail Plusieurs standards

permettent de deacutecrire et drsquoannoter des contenus multimeacutedias en utilisant une liste

deacutefinie drsquoattributs comme la date de creacuteation les auteurs lrsquoencodage utiliseacute par la

videacuteo la reacutesolution de lrsquoimage ou la bande passante exigeacutee pour sa transmission par

reacuteseaux

Comme les meacutetadonneacutees sont des informations agrave propos des donneacutees qui composent le

document il est important de pouvoir les rattacher au document ou de creacuteer un lien

entre eux Jedidi (Jedidi 2005) a speacutecifieacute quatre faccedilons drsquoeffectuer un rattachement entre

un document et les meacutetadonneacutees qui y sont associeacutees (voir figure 14)

1 par insertion direct dans le document les meacutetadonneacutees sont contenues dans le

document

2 par accompagnement les meacutetadonneacutees sont externes mais veacutehiculeacutees avec le

document et reacutefeacuterenceacutees avec leur adresse URL

3 par lien Href au document les meacutetadonneacutees sont externes et pouvant ecirctre

veacutehiculeacutees seacutepareacutement du document et ils sont reacutefeacuterenceacutees avec un URL

speacutecifique

4 par enveloppement lrsquoensemble des meacutetadonneacutees couvre la ressource

Cette classification de ces diffeacuterents modes de rattachement de meacutetadonneacutees aux

documents amegravene Jedidi agrave distinguer deux types majeurs de meacutetadonneacutees les

meacutetadonneacutees externes et les meacutetadonneacutees internes Pour plus de deacutetail voir (Jedidi

2005)

58

Figure 14 Les quatre modes de rattachement des meacutetadonneacutees au document

Lrsquoannotation videacuteo est le processus par lequel des informations textuelles ou autres sont

associeacutees ou jointes agrave des segments deacutetermineacutes dans le document videacuteo pour enrichir le

contenu Ces informations ne modifient pas le document mais elles sont simplement

mises en correspondance avec celui-ci

Dans le cas ougrave lrsquoannotation se fait sur des documents audiovisuel Troncy le considegravere

comme un processus qui se compose de quatre eacutetapes (Troncy 2004)

1- Identification Il srsquoagit de donner des informations de catalogage sur le

document (titre auteur format droithellip) utilisant un ensemble de descripteurs

normaliseacutes comme celles du Dublin Core par exemple

2- Segmentation il srsquoagit de repeacuterer dans le document des entiteacutes spatio-

temporelles drsquointeacuterecirct qui seront annoteacutees utilisant des coordonneacutees carteacutesiennes

et des dates pour localiser dans lrsquoespace et dans le temps des segments

pertinents

3- Caracteacuterisation ou annotation il srsquoagit de donner une signification formelle aux

segments preacutealablement repeacutereacutes utilisant des descripteurs controcircleacutes et ayant une

seacutemantique formelle pour la machine

2322 Standards et outils drsquoannotation

Dublin Core (DCMI 2010) pour lrsquoaudiovisuel le Dublin Core permet une description

du document agrave un niveau bibliographique Il ne speacutecifie pas de syntaxe particuliegravere

mais il fournit un ensemble drsquoeacuteleacutements terminologiques pour la description Il peut ecirctre

exprimeacute en XML ou en RDF Quinze descripteurs de haut niveau sont utilisables pour

deacutecrire des informations qui sont de nature bibliographique (Nom identifiant version

langage contributeurs type deacutefinition commentaireshellip) Les quinze eacuteleacutements et

qualificateurs de Dublin Core peuvent ecirctre utiliseacutes pour deacutecrire agrave la fois la structure et

le deacutetail des videacuteos Ceci vient du fait qursquoil peut ecirctre utiliseacute conjointement agrave un autre

59

formalisme de description comme MPEG-7 (voir juste apregraves) afin de fournir un

ensemble efficace de meacutetadonneacutees Cette combinaison a lrsquoavantage de permettre

lrsquoassociation de descripteurs standards aux diffeacuterents niveaux de deacutecomposition du flux

audiovisuel qursquoils portent sur lrsquoensemble du document sur une seacutequence une scegravene

un plan une image ou une partie drsquoune image Dans cette approche le document

audiovisuel est deacutecomposeacute de faccedilon statique selon un arbre annoteacute par des

meacutetadonneacutees

Le standard MPEG-7 (Motion Picture Engineer Group) MPEG-7 supporte un ensemble

de descriptions allant des caracteacuteristiques de bas niveau (forme taille texture couleur

mouvement positionhellip) agrave des caracteacuteristiques de plus haut niveau (auteur date de

creacuteation format objets et personnages ainsi que leurs relations contraintes spatiales et

temporelleshellip) (MPEG-7 2002) Les meacutetadonneacutees qui apparaicirctront dans un document

MPEG-7 sont de plusieurs natures diffeacuterentes reacutesumeacutees dans les points suivants

bull creacuteation et production des meacutetadonneacutees qui deacutecrivent la creacuteation et la

production du contenu Elles deacutecrivent le titre lrsquoauteur le but de la creacuteation

bull utilisation des meacutetadonneacutees relieacutees agrave lutilisation du contenu Elles

comportent les droits daccegraves les informations financiegraveres et les droits de

publication

bull meacutedia ces meacutetadonneacutees deacutecrivent les caracteacuteristiques de stockage telles que

le format le type de compression etc

bull aspects structurels des descriptions dun point de vue contenu Ces

meacutetadonneacutees deacutecrivent les segments qui peuvent repreacutesenter des composantes

spatiales temporelles ou spatio-temporelles du contenu audiovisuel Chaque

segment peut ecirctre deacutecrit par les caracteacuteristiques suivantes (la couleur la

texture la forme la motion dureacutee taux drsquoeacutechantillonnage taille) et quelques

informations seacutemantiques eacuteleacutementaires

RDF et Meacutetadata dans les documents SMIL le domaine ou module Meacuteta Information de

la version 29 de SMIL contient les eacuteleacutements et les attributs qui permettent la description

(globale et deacutetailleacutee) de documents SMIL Ce module gegravere pleinement lrsquoutilisation de

lrsquoeacuteleacutement ltmetagt de SMIL 10 mais il introduit aussi de nouvelles fonctionnaliteacutes pour

deacutecrire des objets meacutedia en utilisant la syntaxe et le modegravele du cadre de description de

ressources (Ressource Description Framework RDF) Ce dernier est un langage puissant

de meacuteta-information pour fournir des informations sur des ressources voir (RDF 1999)

60

ltsmil xmlns=httpwwww3org2001SMIL20Languagegt

helliphellip

ltmetadata id=meta-rdfgt

ltrdfRDF

xmlnsrdf = httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsrdfs = httpwwww3orgTR1999PR-rdf-schema-19990303

xmlnsdc = httppurlorgmetadatadublin_core

xmlnssmilmetadata = httpwwwexampleorgAudioVideosmil-

ns gt

ltmdashdescription de la preacutesentation SMIL en entier --gt

ltrdfDescription about=httplocalhostcours-systemsmil

dcTitle= Cours du systegraveme drsquoexploitation

dcDescription=contient les chapitres suivant lrsquoexclusion

mutuelle lrsquointer blocage systegravemes reacuteparties

dcDate=2000-10-12

dcFormat=textsmil gt

dcCreator= ldquoCreer par Dr Ben Abbass

ltsmilmetadataListOfAudioUsedgt

ltrdfSeq ID=les meacutecanismes de lrsquoexclusion mutuelgt

ltrdfli Resource= httplocalhostvoix1rm gt

ltrdfli Resource= httplocalhostvoix2rm gt

ltrdfSeqgt

ltsmilmetadataListOfVideoUsedgt

ltrdfDescriptiongt

ltmdashDescription de lrsquoobjet audio voix1rm --gt

ltrdfDescription about= httplocalhostvoix1rm

dcDescription= les verrous test and set les seacutemaphores les

estampilles dcFormat=audiorm smilmetadataDuration=50 mngt

ltsmilmetadataContainsSequencesgt

ltrdfSeq ID=diffeacuterents meacutecanismesgt

ltrdfli Resource= httplocalhost voix1rmseacutemaphoregt

ltrdfli Resource= httplocalhost voix1rmverrousgt

ltrdfSeqgt

ltsmilmetadataContainsSequencesgt

ltrdfDescriptiongt

ltmdashDescription drsquoun segment temporel de lrsquoobjet audio voix1rm--gt

ltrdfDescription about=seacutemaphore dcTitle=seacutemaphores

dcDescription=deacutefinitions des fonctions ininterruptibles

P(s) et V(s)+ algorithmes smilmetadataDuration=10 mn

ltrdfDescriptiongt

ltrdfRDFgt

ltmetadatagt

Le code illustreacute ci-dessus montre lrsquoutilisation de lrsquoeacuteleacutement meacutetadata ainsi que la norme

RDF et les attributs de Dublin Core dans la description du document smil en entier Ce

code deacutecrit aussi un objet audio contenu dans ce document Ensuite il deacutecrit un segment

temporel dans ce dernier objet meacutedia en deacuteterminant leur dureacutee

Plusieurs outils existent permettant lannotation des videacuteos Ces outils permettent le

deacutecoupage semi-automatique de la videacuteo en plans et lrsquoaffectation manuelle des mots

cleacutes aux plans ainsi deacutelimiteacutes Il sagit drsquointerpreacuteter des caracteacuteristiques textuelles (mots

cleacutes) des documents audiovisuels et de les organiser dans des bases de donneacutees dans

lesquelles la recherche va seffectuer Charhad a preacutesenteacute quelques outils drsquoannotation

videacuteo Nous citons quelque un dans ce qui suit

- lrsquooutil Segmen-Tool pour deacutecouper temporellement les videacuteos et produire un deacutebut

de description MPEG-7

61

- lrsquooutil Video-Annex (Lin 2003) lrsquoannotation avec cet outil peut srsquoappliquer agrave la fois

sur le document complet et sur des parties du document (segment videacuteo ou image cleacute

drsquoun plan) Lrsquoannotation qui porte sur le document en entier ou sur des segments est

effectueacutee agrave lrsquoaide de possibiliteacute de champs drsquoannotation libre Ce champ permet aussi

drsquoutiliser drsquoautres concepts qui ne figurent pas forceacutement dans la liste

- Smart VideoText est un systegraveme drsquoannotation videacuteo baseacute sur le formalisme des

graphes Dans ce systegraveme les portions videacuteo repreacutesentent les nœuds du graphe Ces

portions sont identifieacutees par des reacutefeacuterences lieacutees agrave la structure physique du document

(identifiant du plan numeacutero de lrsquoimage dans le plan etc) et aussi par les annotations

libres

- COALA ndash Log Creator ndashEPFL lrsquooutil COALA (content Oriented Audiovisuel Library)

conduit par lrsquoEPFL en Suisse a deacuteboucheacute sur la reacutealisation drsquoune plate-forme prototype

drsquoindexation et drsquoannotations des journaux teacuteleacuteviseacutes de la TSR (Teacuteleacutevision Suisse

Romande) Contrairement aux autres outils il se preacutesente comme une application du

Web speacutecialiseacute dans lrsquoannotation drsquoun genre particulier de document videacuteo

La recherche de segments videacuteo particuliegraveres srsquoavegravere parfois difficile notamment si elle

est effectueacutee par des personnes non-documentalistes Le raisonnement est typiquement

une manipulation qui permet par exemple de mieux satisfaire les requecirctes lors de

lrsquointerrogation de la base des descriptions Cependant le type de langage utiliseacute

(documentaire) qui restreint les infeacuterences agrave la seule validation de structure et lrsquoemploi

du texte libre ou de theacutesaurus pour deacutecrire le contenu qui empecircche de veacuteritablement

controcircler la seacutemantique des descriptions limitent seacuterieusement les possibiliteacutes de

raisonnement

Dans le domaine du Web seacutemantique ougrave des annotations sont principalement deacutefinies

pour ecirctre interpreacuteteacutees par des machines des annotations seacutemantiques sont deacutecrites

comme des annotations qui se rapportent agrave une ontologie Cette derniegravere identifie

formellement des concepts et des relations entre les concepts dans les documents IL

faut noter que les annotations seacutemantiques utilisant une ontologie ont comme objectif

majeur de deacutesambiguiumlser le document pour un traitement automatique Puisque on

srsquointeacuteresse dans notre travail agrave indexer des seacutequences videacuteo peacutedagogiques en utilisant

62

des ontologies codeacute en OWL on doit drsquoabord mettre en lumiegravere cette technique ainsi

que les notions qui lrsquoentoure

233 Indexation agrave base drsquoontologies

Dans cette section nous deacutecrivons en premier lieu les principes de base des ontologies

OWL (OWL 2004) du raisonnement avec OWL et des regravegles SWRL (SWRL 2004) ainsi

que les possibiliteacutes qursquoils offrent En deuxiegraveme lieu nous preacutesentons la maniegravere

drsquointeacutegration et drsquoutilisation des ontologies dans les systegravemes de recherche

drsquoinformation et plus preacuteciseacutement dans la phase drsquoindexation

2331 Les ontologies OWL

Les ontologies sont un moyen de repreacutesenter la connaissance Ces repreacutesentations de

connaissances correspondent agrave laquo une speacutecification formelle explicite dune conceptualisation

partageacuteeraquo Crsquoest la deacutefinition la plus simple et fait le plus autoriteacute et elle est due agrave

Thomas Gruber (Gruber 1993) Les termes formelle et explicite signifient quune

ontologie permet une interpreacutetation automatiseacutee de la conceptualisation par la machine

Autrement dit une ontologie deacutefinit un vocabulaire commun pour les chercheurs qui

ont besoin de partager linformation dans un domaine Les ontologies peuvent ecirctre

utiliseacutees par des personnes des bases de donneacutees et des applications qui ont besoin de

partager des informations sur un domaine

Nous preacutesentons la deacutefinition des eacuteleacutements principaux que lrsquoon trouve dans une

ontologie OWL

(Individuinstance) Les individus ou instances sont les objets du domaine de

discours que lrsquoon repreacutesente dans une ontologie

(Conceptclasse sous-classe super-classe taxonomie) Un concept ou classe

regroupe un ensemble drsquoindividus qui ont des caracteacuteristiques communes Une

classe peut ecirctre sous-classe drsquoune autre appeleacutee super-classe dans ce cas tout

individu appartenant agrave la sous-classe appartient aussi agrave la super-classe Une

taxonomie est une hieacuterarchie de classes qui ont des relations sous-classe (relation

de speacutecialisation)super-classe (geacuteneacuteralisation du sens) entre elles

(Relation ou proprieacuteteacute domaine porteacutee sous-relation super-relation) Une

relation ou proprieacuteteacute modeacutelise le lien qui existe entre deux classes (appeleacute aussi

relation objet) ou entre une classe et un type de donneacutees (relation type de

donneacutees) Le domaine drsquoune relation repreacutesente lrsquoorigine de ceci La porteacutee de la

relation repreacutesente sa destination Une relation peut ecirctre une sous-relation drsquoune

63

autre appeleacutee super-relation Dans ce cas le domaine et la porteacutee de la sous-

relation sont contenus respectivement dans le domaine et dans la porteacutee de la

super-relation

(Instance drsquoune relation) Une instance drsquoune relation relie un individu qui

appartient au domaine de la relation agrave un individu ou agrave un type de donneacutees qui

appartient agrave la porteacutee de la relation

Les deacutefinitions suivantes deacutetaillent les attributs des proprieacuteteacutes

(Proprieacuteteacute inverse) On peut deacutefinir une proprieacuteteacute comme lrsquoinverse drsquoune

proprieacuteteacute donneacutee Cela veut dire que si une instance de cette derniegravere proprieacuteteacute

relie lrsquoindividu (a) agrave lrsquoindividu (b) alors on peut deacuteduire qursquoune instance de la

proprieacuteteacute inverse relie (b) agrave (a)

(Proprieacuteteacute fonctionnelle inverse fonctionnel) Une proprieacuteteacute est fonctionnelle

quand elle ne peut avoir qursquoune seule instance pour un individu donneacute

Lrsquoinverse drsquoune proprieacuteteacute fonctionnelle est son inverse fonctionnel

(Proprieacuteteacute transitive) Une proprieacuteteacute est transitive lorsque si lrsquoindividu (a) est

relieacute agrave (b) par une instance de cette proprieacuteteacute et que (b) est relieacute agrave (c) par une

autre instance de la proprieacuteteacute alors on peut deacuteduire que (a) est relieacute agrave (c) par une

instance de la proprieacuteteacute

(Proprieacuteteacute symeacutetrique) Une proprieacuteteacute est symeacutetrique quand pour tout (a) relieacute agrave

(b) par une instance de cette proprieacuteteacute on peut deacuteduire que b est relieacute agrave a par une

autre instance de la proprieacuteteacute

Pour deacutefinir une classe dans OWL on fournit un ensemble de conditions logiques

Ces conditions peuvent ecirctre neacutecessaires ou neacutecessaires et suffisantes Elles sont

construites agrave partir drsquoautres classes par union par intersection ou par heacuteritage On

peut eacutegalement imposer des restrictions aux proprieacuteteacutes de la classe

(Restriction restriction existentielle universelle de cardinaliteacute de valeur) Une

restriction consiste agrave limiter le nombre ou la nature des valeurs que peuvent

avoir les proprieacuteteacutes des individus drsquoune classe Une restriction peut ecirctre

existentielle (si elle oblige agrave avoir au moins une valeur de la proprieacuteteacute dans un

ensemble donneacute) universelle (si elle oblige agrave avoir toutes les valeurs drsquoune

proprieacuteteacute dans un ensemble donneacute) de cardinaliteacute (si elle oblige agrave avoir un

nombre de valeurs minimal maximal ou exact pour une proprieacuteteacute) ou de valeur

(si elle oblige agrave avoir une valeur donneacutee pour la proprieacuteteacute)

(Classes disjointes) Deux classes sont dites disjointes quand il ne peut exister

des individus qui appartiennent agrave la fois aux deux classes Dans OWL les classes

ne sont pas disjointes par deacutefaut il faut le deacuteclarer explicitement

Les ontologies OWL sont extensibles gracircce au meacutecanisme drsquoimportation

64

(Importation drsquoontologie) Une ontologie peut importer une autre ontologie pour

avoir une visibiliteacute sur ses eacuteleacutements Lrsquoontologie qui importe a un accegraves en

lecture seule agrave tous les eacuteleacutements contenus dans lrsquoontologie importeacutee Elle peut

ensuite ajouter de nouveaux eacuteleacutements qui ne seront visibles que dans lrsquoontologie

qui importe Lrsquoimportation est transitive une ontologie qui importe une

deuxiegraveme importe indirectement toutes les ontologies importeacutees dans cette

deuxiegraveme ontologie En geacuteneacuteral lrsquoimportation se fait en indiquant dans

lrsquoontologie qui importe lrsquoURL ougrave se trouve lrsquoontologie importeacutee Ce meacutecanisme

permet une grande flexibiliteacute car on peut reacuteutiliser des ontologies existantes

juste en les reacutefeacuterenccedilant dans un nouveau fichier OWL et en ajoutant de nouvelles

classes proprieacuteteacutes individus regravegles etc Souvent on trouve des ontologies qui

suivent ce scheacutema une premiegravere ontologie de haut niveau qui contient des

eacuteleacutements geacuteneacuteriques est importeacutee par une deuxiegraveme ontologie de domaine qui

les speacutecialise pour un domaine concret Dans ce cas on dit que la deuxiegraveme

ontologie eacutetend la premiegravere

Raisonnement Une ontologie qui possegravede une base theacuteorique formelle (la logique de

description) permet lrsquoimplantation de logiciels appeleacutes moteurs drsquoinfeacuterence ou

raisonneurs qui sont capables de traiter une ontologie pour deacuteduire des faits qui ne

sont pas explicitement deacuteclareacutes Crsquoest-agrave-dire ils peuvent trouver des informations qui

sont implicitement contenues dans lrsquoontologie pour les rendre explicites Ce processus

srsquoappelle infeacuterence ou raisonnement

La principale tacircche du raisonnement qursquoun moteur drsquoinfeacuterence peut effectuer est

connue comme la subsomption La subsomption permet de savoir si une classe est une

sous-classe drsquoune autre ou non En effectuant cette tache sur toutes les classes drsquoune

ontologie le moteur drsquoinfeacuterence peut construire une hieacuterarchie de classes infeacutereacutee (en

opposition agrave la hieacuterarchie de classes deacuteclareacutee) dans laquelle toutes les relations super-

classesous-classe sont expliciteacutees

Drsquoautres tacircches de raisonnement permettent de deacuteduire des faits tels que

lrsquoappartenance drsquoun individu agrave une classe en utilisant les liens drsquoheacuteritage lrsquoexistence de

proprieacuteteacutes liant deux individus agrave partir de la transitiviteacute de la symeacutetrie et des

proprieacuteteacutes inverses etc

Un raisonnement peut utiliser des regravegles Il existe des conditions que les ontologies

OWL ne peuvent pas exprimer comme les Regravegles de Horn (Horn 1951) drsquoougrave le W0C a

proposeacute un langage appeleacute SWRL (SWRL 2004) qui combine OWL-DL avec le Rule

65

Markup Langage (RuleML) SWRL eacutetend OWL-DL en ajoutant des clauses de Horn

Une regravegle SWRL preacutesente la forme suivante b1and middotmiddotmiddot and bnrarr a1and middotmiddotmiddot and an

Ougrave b1andmiddotmiddotmiddotandbn est le corps ou anteacuteceacutedent de la regravegle et a1 and middotmiddotmiddot and an est lrsquoentecircte ou

conseacutequent Les termes a1anb1bn sont des atomes SWRL Un atome peut

repreacutesenter une relation (preacutedicat binaire) un concept (preacutedicat unaire) ou un built-in

(preacutedicats n-aires) Il existe drsquoautres syntaxes notamment une syntaxe XML (voir

annexe 4) baseacutee sur celle drsquoOWL ce qui permet drsquoinclure les regravegles SWRL associeacutees agrave

une ontologie dans le mecircme fichier XML que lrsquoontologie Lrsquoutiliteacute de ces regravegles est

drsquoexprimer des relations qui seraient trop compliqueacutees voire impossibles agrave exprimer

avec OWL-DL seulement Par exemple dans notre ontologie on peut repreacutesenter la

relation entre un oncle et son neveu agrave partir des relations pegraverendashfils et fregraverendashfregravere La

regravegle SWRL qui exprime cette relation est repreacutesenteacutee dans lrsquoexemple suivant

Personne(x) ^ Personne(y) ^ Personne(z)^ pegravere(xy) ^ fregravere(xz) oncle(zy)

Les eacuteleacutements x y et z qui sont preacuteceacutedeacutes drsquoun point drsquointerrogation sont des variables

qui repreacutesentent des individus Cette regravegle veut dire que si lrsquoon a trois individus

appartenant agrave la classe Personne appeleacutes x y et z que x est le pegravere de y et que x a un

fregravere z alors z est lrsquooncle de y

Une ontologie peut ecirctre construite drsquoune faccedilon manuelle automatique ou mixte Le

deacuteveloppement geacuteneacuteral drsquoune ontologie se deacuteroule en trois principales eacutetapes qui sont

la conceptualisation la formalisation et lrsquoimpleacutementation ou opeacuterationnalisation

exploitable par des agents logiciels (speacutecifier les concepts et relation dans un langage

formelle) Ces eacutetapes sont geacuteneacuteralement preacuteceacutedeacutees par une eacutetape drsquoeacutevaluation des

besoins et de deacutelimitation du domaine de connaissances agrave modeacuteliser

Il existe plusieurs langages de speacutecification drsquoontologie Web tel que RDFS DAML-

ONT OIL DAML+OIL OWL +RDFS OWL 2 etc Comme il existe des outils qui aident

agrave la construction des ontologies (on peut citer lrsquoexemple de TERMINAE) En revanche

drsquoautres outils drsquoaide agrave la construction drsquoontologies sont de type eacutediteurs comme DOE

(Differential Ontology Editor) ODE (Ontology Design Environment 2002) OntoEdit

(Ontology Editor) et lrsquoeacutediteur Proteacutegeacute 2000 Pour ce qui concerne le traitement des

regravegles SWRL la plupart des moteurs drsquoinfeacuterence sont capables de traiter les regravegles

66

SWRL ajouteacutees agrave une ontologie Par exemple Pellet implante de faccedilon native un

algorithme speacutecifique pour des regravegles DL-sucircres dans OWL Afin de traiter les regravegles il

est eacutegalement possible drsquoutiliser des moteurs speacutecifiquement deacutedieacutes aux regravegles tel que

le moteur Jess7 Ce moteur de regravegles possegravede un langage propre pour lrsquoexpression des

connaissances sous forme de regravegles Il peut ecirctre utiliseacute depuis Proteacutegeacute gracircce agrave lrsquoexistence

drsquoun pont qui permet de traduire un modegravele drsquoontologie dans le langage de Jess

drsquoexeacutecuter les regravegles dans Jess et finalement de reacutecupeacuterer le reacutesultat dans Proteacutegeacute

2332 Utiliser lrsquoontologie dans les SRI

Dans un SRI lrsquoutilisation de lrsquoontologie peut ecirctre introduite dans les trois phases

comme illustreacute dans la figure 12 (ontologie est repreacutesenteacutee par base de connaissance)

- Au niveau du processus drsquoindexation lrsquoontologie peut aider agrave lrsquoindexation des

documents alors appeleacutee indexation seacutemantique

- Les ontologies peuvent eacutegalement aider agrave la reformulation du besoin de

lrsquoutilisateur pour ameacuteliorer les requecirctes utilisateurs et agrave lrsquoaccegraves aux documents

- Enfin lrsquoontologie peut ecirctre utiliseacutee dans le modegravele lui-mecircme pour reacutealiser

lrsquoappariement entre le besoin et les documents Pour plus de deacutetail sur ces trois

points voir (Hernandez 2006)

Hernandez a deacutefini deux eacutetapes pour faire une indexation seacutemantique

1- La premiegravere eacutetape consiste agrave identifier les concepts ou instances de lrsquoontologie

dans les granules documentaires appeleacutees aussi annotation conceptuelle

2- La deuxiegraveme eacutetape consiste agrave pondeacuterer les concepts pour chaque document en

fonction de la structure conceptuelle dont il est issu

Les ontologies doivent avoir une large composante lexicale pour ecirctre utiliseacutees dans le

cadre de la RI et ceci afin que ces concepts peut recouvrir la majoriteacute des notions qui

puissent ecirctre retrouveacutes dans les documents Nous eacutenumeacuterons deux principaux gains

attendus par lrsquoutilisation des ontologies dans un SRI qursquoon peut reacutesumer comme

reacuteduire le silence et le bruit

- reacuteduire le silence dans les reacuteponses aux requecirctes en traitant le problegraveme de la

synonymie

7 Voir le lien httpwwwjessrulescom

67

- reacuteduire le nombre de reacuteponses bruiteacutees en traitant le problegraveme drsquohomonymie

La recherche drsquoinformation (principalement sur le web) peut mecircme ecirctre consideacutereacutee

comme un des champs drsquoapplications favoris des ontologies Par exemple elles sont

souvent preacutesenteacutees comme une piegravece maicirctresse dans le domaine du web seacutemantique

Dans la section suivante on va eacutetudier quelques travaux qui utilisent les ontologies

dans la recherche drsquoinformation de type peacutedagogique etou seacutequence videacuteo

234 Travaux existants

Lrsquoutilisation drsquoontologie dans un contexte drsquoindexation srsquoest deacuteveloppeacutee ces derniegraveres

anneacutees dans diffeacuterents domaines on en cite deux qui nous inteacuteressent le domaine

audiovisuel (Troncy 2004) (Charhad 2005) (Isaac 2005) (Carbonaro 2008) et le

domaine de lrsquoe-learning (Dong 2010) (Desmoulins 2000) (Benayache 2005) (Buffa

2005) Dans ce dernier plusieurs travaux sont baseacutes sur lrsquoideacutee geacuteneacuterale drsquoindexer des

fragments de documents sur la base drsquoontologies de nature diffeacuterentes ontologie

structure documentaire ontologie de domaine ou ontologie peacutedagogique (figure

formule eacutequationhellip) en vue de les reacuteutiliser pour composer plus ou moins

automatiquement de nouvelles ressources

Par exemple le projet IMAT (Desmoulins 2000) est tourneacute vers lrsquoutilisation drsquoontologie

pour lrsquoindexation La manipulation de documents neacutecessite lrsquoemploi drsquoune ontologie

dite lsquodocumentrsquo qui vient srsquoajouter aux ontologies classiques de domaine et de

peacutedagogie Lrsquoontologie de cours se deacutecompose en trois sous-parties deacutecrivant le

contenu le contexte et la structure Le contenu repreacutesente lrsquoontologie de domaine et les

deux autres parties sont lieacutees agrave lrsquoaspect peacutedagogique (structuration au chapitres nature

des parties etc)

Le projet MEMORAe (Benayache 2005) a pour objectif de rendre les ressources drsquoune

formation plus accessibles aux apprenants via des ontologies Ce projet propose une

approche fondeacutee sur une meacutemoire organisationnelle de lrsquoensemble des notions agrave

appreacutehender drsquoune formation et des ressources de celle-ci Son principe est drsquoindexer

ces ressources sur les concepts drsquoontologie Deux ontologies ont eacuteteacute construites et

inteacutegreacutes La premiegravere est une ontologie de domaine qui deacutecrit les concepts de la

formation personne (eacutetudiant enseignant) documents (livre page web hellip) activiteacute

68

peacutedagogique (cours TP) La deuxiegraveme est une ontologie drsquoapplication qui speacutecifie

lrsquoensemble des concepts utiles agrave une formation particuliegravere tels que lrsquoalgorithmique ou

la statistique (voir figure 15)

Figure 15 Quelques eacuteleacutements de lrsquoontologie du domaine de formation (agrave gauche) et un extrait de la

sous-ontologie du la formation statistique (agrave droite)

Le projet Trial Solution (Buffa 2005) consiste agrave prendre chaque ressource peacutedagogique

et agrave la deacutecomposer en objets peacutedagogique lsquoOPrsquo Chaque OP est repreacutesenteacutee par son

contenu seacutemantique et sa relation avec les autres OP ainsi que des meacutetadonneacutees qui le

concernent Un outil drsquoannotation a eacuteteacute deacuteveloppeacute par ce projet qui permet drsquoindexer

chaque nœud par des meacutetadonneacutees et par des termes drsquoun thesaurus On peut citer

drsquoautres travaux similaires dans le domaine du e-learning (Bouzeghoub 2005)

(Hammache 2008) et (Behaz 2009)

Dans le domaine de lrsquoaudiovisuel on preacutesente le travail de (Troncy 2004) qui articule

les connaissances conceptuelles propres agrave un domaine agrave travers lrsquoontologie dans un

contexte drsquoindexation de documents audiovisuels ayant pour thegraveme lsquoEmission sportif

teacuteleacuteviseacutersquo Dans ce travail on distingue deux ontologies

- Une ontologie audiovisuelle qui permet de normaliser le sens des termes

couramment utiliseacutes pour deacutecrire la structure et la mise en forme des documents

audiovisuels Par exemple le code ci-dessous repreacutesente un scheacutema qui indique

qursquoun magazine sportif est de type eacutemission sportive et qursquoelle commence

toujours par une seacutequence plateau deacutebut suivi par un certain nombre de

seacutequences qui sont soit une seacutequence plateau soit un enchaicircnement plateau-

lancement-reportage et se termine par une seacutequence plateau fin

69

- Lrsquoautre ontologie est du domaine qui modeacutelise les concepts drsquoun sport particulier

qui est le cyclisme (tour de France magazine sportif etc)

Troncy et al ont eacutegalement proposeacutes de raccorder tous ces nouveaux types aux

descripteurs MPEG-7 Pour cela ils ont utiliseacutes lrsquooutil SegmentTool qui permet de

deacutecouper temporellement des eacutemissions et produit un squelette de description MPEG-7

Par la suite ils ont modifieacutes ce squelette afin de typer chacun des segments en fonction

de son genre utilisant lrsquoontologie de lrsquoAudio-Visuel et de lrsquoannoter avec les concepts de

la deuxiegraveme ontologie du domaine (exemple sport de cyclisme) La figure 16 montre la

nouvelle hieacuterarchie des types de segments (en MPEG-7 eacutetendu) contenant les diffeacuterents

genres et seacutequences de lrsquoontologie de lrsquoaudiovisuel (Troncy 2004)

Figure 16 Ontologie de lrsquoaudiovisuel nouvelle hieacuterarchie des types de segments en MPEG-7

Le travail drsquoIsaac (Isaac 2005) srsquoarticule sur la description seacutemantique du contenu

drsquoeacutemissions teacuteleacuteviseacutees ayant pour thegraveme la meacutedecine Cette description repose sur la

notion de patron drsquoindexation srsquoappuyant sur des sceacutenarios drsquoutilisation existants et

exploite les technologies issues du web seacutemantique Il combine plusieurs ontologies agrave

savoir ontologie de lrsquoAV et ontologies theacutematiques lieacutees au domaine meacutedicale

(MENELA qui deacutecrit le domaine des pathologies coronariennes et contient les concepts

70

lieacutes agrave la chirurgie cardiaque correspondant au thegraveme du corpus GALEN contient les

concepts lieacutees agrave tous les domaines meacutedicaux)

Isaac et Troncy ont eux aussi utiliseacute dans leurs travaux lrsquooutil lsquoSegmentToolrsquo pour

produire une structure documentaire Ensuite ils deacutecrivent les eacuteleacutements AV en leur

assignant certaines assertions de relations avec des concepts du domaine relations de

nature strictement repreacutesentationnelle ou plus interpreacutetative Lrsquoexemple de la figure 17

donne une ideacutee des descriptions qursquoIsaac et al ont chercheacutes agrave obtenir Ils ont mis en

valeur la distinction entre les deux types de connaissances qui les inteacuteressent

Figure 17 Exemple de description drsquoun segment videacuteo (Isaac 2004)

Ils ont utiliseacute le moteur drsquoinfeacuterence Sesame pour stocker et interroger les ontologies et

les assertions Donc leur systegraveme est impleacutementeacute dans un module drsquoinfeacuterence sur

mesure ougrave les axiomes et les regravegles de RDFS sont compleacuteteacutes par ceux de lrsquoOWL-DLP et

des regravegles de raisonnement speacutecifiques aux ontologies exploiteacutees

(Charhad 2005) a proposeacute un modegravele pour la repreacutesentation du contenu seacutemantique

des documents videacuteo Ce modegravele permet la prise en compte syntheacutetique et inteacutegreacutee des

eacuteleacutements dinformations issus de chacune des modaliteacutes (image texte son) Il a

deacuteveloppeacute et testeacute des outils sur des parties du modegravele sur la collection TRECVID (2003

et 2004) Un outil drsquoextraction des concepts et ougrave la liste des concepts extraits

automatiquement figure parmi une liste drsquoentiteacutes nommeacutees (nom drsquoune personne nom

drsquoune place geacuteographique nom drsquoune organisation) et un outil de deacutetection et de

reconnaissance de lrsquoidentiteacute du locuteur qui se base sur lrsquoanalyse de la transcription

automatique de la parole dans un document videacuteo Les reacutesultats de ces deux outils sont

71

exploiteacutes pour geacuteneacuterer une description relationnelle ougrave les relations conceptuelles sont

infeacutereacutees selon le type meacutedia Par exemple les relations lsquoparlersquo et lsquoparle dersquo sont extraites

de la transcription et de la segmentation en locuteurs du contenu audio

Nous allons citer eacutegalement certaines eacutetudes reacutecentes et drsquoimportance manifeste (Dong

2010) et (Carbonaro 2008) sur le traitement du contenu seacutemantique des preacutesentations

videacuteo dans le domaine de e-learning Dong et al (Dong 2010) offrent un modegravele de

multi-ontologie dannotation de documents multimeacutedias Ils se concentrent dans leur

document sur les preacutesentations videacuteo des confeacuterences seacuteminaires et la formation en

entreprise Ces derniers se composent en geacuteneacuteral de nombreux thegravemes ou sujets et

chaque sujet couvre plusieurs diapositives Cette structure hieacuterarchique essentielle

permet la segmentation lindexation et laccegraves agrave ce type de videacuteo

Figure 18 Processus de segmentation des preacutesentations videacuteo (Dong 2010)

La segmentation videacuteo est la premiegravere eacutetape dans leur processus drsquoannotation Cette

tacircche a eacuteteacute automatiseacute en prenant en consideacuteration les deux sources de donneacutees

suivante Slide video stream (c-agrave-d le flux videacuteo drsquoune explication des diapositives

captureacutes lors de la preacutesentation) et Slide PowerPoint (c-agrave-d le fichier PowerPoint) La

figure 18 explique les eacutetapes de ce processus

Une segmentation videacuteo agrave deux niveaux est eacutetudieacutee niveau sujet et niveau slide La

segmentation au niveau Slide opegravere sur les flux videacuteo de diapositives captureacutees par une

cameacutera fixe tandis que la segmentation au niveau sujet se base sur lrsquoextraction du texte

dune diapositive via le module TWI Ce dernier geacutenegravere une seacutequence de blocks de

72

diapositives dont chacun examine un sujet Pour associer chaque block avec son

segment videacuteo qui lui correspond une relation temporelle entre une diapositive drsquoun

flux videacuteo et lrsquoensemble de diapositives doit ecirctre eacutetablie Ceci est accompli en faisant

correspondre des images de diapositives (qui ont eacuteteacute converties agrave partir de fichier

PowerPoint) avec des images cleacutes extraites apregraves la segmentation de flux videacuteo En

basant sur des informations temporelles de chaque diapositive les blocks peuvent ecirctre

mappeacutes aux segments videacuteo ayant un sujet

Une fois la segmentation acheveacutee chaque segment est annoteacute par une ontologie

multimeacutedia (OM) et plusieurs ontologies de domaine Lrsquoontologie laquoOMraquo est baseacute sur la

norme MPEG7 mais se concentre sur laspect du contenu description Il contient trois

types de classes ou des concepts (voir figure 19) concepts multimeacutedias (image videacuteo

audio videacuteo du segment et etc) concepts non-multimeacutedia (agent lieu temps

concepts etc) et descripteur dontologies de domaine (par exemple comme ontologie

des gegravenes lsquoGene Ontologyrsquo GO) Nous notons que lrsquoaspect peacutedagogie est absent dans

lannotation dans ce travail

Figure 19 La taxonomie de lrsquoontologie Multimeacutedia (Dong 2010)

La figure ci-dessous illustre la faccedilon drsquointeacutegrer plusieurs ontologies de domaine avec

lrsquoontologie multimeacutedia MO pour lrsquoannotation drsquoun segment videacuteo La classe

VideoSegment est de type lsquomultimedia entityrsquo Trois proprieacuteteacutes deacutefinies dans

lrsquoontologie MO sont listeacutees hasStartTime hasAbstract and hasDominantColor

Lrsquoontologie de fouille de donneacutee (Data Mining Ontology DMO) et lrsquoontologie des

gegravenes (Gene Ontology GO) sont deux domaines qui sont inteacutegreacutees avec MO

hasDMOAnnotation et hasGOAnnotation de lrsquoontologie DMO et GO

respectivement sont additionneacutees agrave la classe VideoSegment comme deux proprieacuteteacutes

73

Figure 20 Inteacutegration des ontologies de domaine dans celle du multimeacutedia (Dong 2010)

235 Discussion

Nous constatons que lrsquoindexation par le contenu seacutemantique des documents

multimeacutedia temporiseacutes (cas des videacuteos) neacutecessite obligatoirement une phase

drsquoannotation Lrsquoutilisation des ontologies pour annoter ce type de document permettre

drsquoameacuteliorer la performance drsquoun systegraveme drsquoindexation et de recherche en termes de

rappel et de preacutecision par la possibiliteacute de faire des raisonnement au-dessus de ces

annotations Nous remarquons qursquoil y a une combinaison de deux ou plusieurs

ontologies afin drsquoecirctre utiliseacutes dans la phase drsquoannotation

- une ontologie (deacutepend du type de corpus) est utiliseacute pour structurer logiquement

le document videacuteo en associant un type ou un genre pour ses diffeacuterents segments

(ontologie de lrsquoaudiovisuel laquo eacutemission reportagehellip raquo ontologie multimeacutedia

laquo image audiohellip raquo etc)

- une ontologie theacutematique ou de domaine est utiliseacutee pour deacutecrire la seacutemantique

de chaque segment (ontologie de sport cyclisme ontologie meacutedicale hellip)

Drsquoapregraves les travaux eacutetudieacutes ci-dessus nous essayons drsquoextraire les limites et les

insuffisances des systegravemes eacutetudieacutes et ainsi dons elles ne reacutepondent pas agrave nos besoins

En premiegravere lieu on doit indiquer que dans le e-learning le support de cours est diffuseacute

sur le web selon deux cateacutegories de documents documents multimeacutedias statiques (tels

que page web PDF doc etc) et documents dynamiques ou temporels (tels que

format audiovisuel ou SMIL (SMIL 2004)) Le nombre des documents de la deuxiegraveme

cateacutegorie ne cesse de croitre alors que les travaux drsquoindexation dans le domaine de lrsquoe-

learning preacuteciteacutes ne se basent que sur les documents de la premiegravere Notons Bien que le

travail de Dong se concentre sur lrsquoindexation par le contenu seacutemantique de document

de type preacutesentations videacuteo des confeacuterences et seacuteminaires (et non pas des cours

peacutedagogique) nous remarquons que lrsquoaspect peacutedagogique est absent dans la

description seacutemantique du contenu de ces videacuteos

74

En deuxiegraveme lieu la nature temporelle de ce type de documents engendre un certain

nombre de contraintes sur leur gestion documentaire En effet la speacutecificiteacute de ces

documents est drsquoecirctre des objets temporels Par essence cette temporaliteacute ne se preacutesente

pas et ne se stocke pas ceci a plusieurs conseacutequences Lrsquoune drsquoelles est lrsquoimposition du

rythme de lecture du document Si la videacuteo est drsquoune heure il faut une heure pour la

visualiser et si lrsquoinformation rechercheacutee commence agrave la 12egraveme minute et dure 13

minutes alors il faut attendre tout ce temps ou faire deacutefiler les 11 premiegraveres minutes

pour la retrouver

En troisiegraveme lieu les cours videacuteo diffuseacutes sur le web sont annoteacutes selon des

meacutetadonneacutees drsquoordre geacuteneacuteral (format date de creacuteation auteur titre mots cleacutes et parfois

reacutesumeacute) On remarque bien que lrsquoemploi du texte libre (mots cleacutes reacutesumeacute) pour deacutecrire

le contenu empecircche le controcircle de la seacutemantique des descriptions et ceci limite

seacuterieusement les possibiliteacutes de raisonnement

Lrsquoeacutetudiant et lrsquoenseignant se contentent drsquoutiliser un langage naturel pour exprimer

leurs besoins Prenons lrsquoexemple de requecircte suivant laquo je cherche des segments videacuteo qui

montrent un exemple sur lrsquoutilisation drsquoun tableau comme paramegravetre drsquoune fonction raquo

Les moteurs de recherches offerts actuellement ne permettent pas une recherche par le

contenu seacutemantique drsquoune seacutequence (ou segment) dans un cours videacuteo car ce dernier

nrsquoest pas structureacute peacutedagogiquement et leur seacutemantique peacutedagogique nrsquoest pas speacutecifieacute

formellement Il nrsquoy a pas drsquooutils qui offrent cette possibiliteacute jusquagrave preacutesent

Ainsi notre contribution se situe dans le contexte drsquooffrir agrave la communauteacute du e-

learning (apprenant ou enseignant) un systegraveme qui aide agrave la recherche par le contenu

seacutemantique des segments videacuteos peacutedagogiques en utilisant les ontologies Notons bien

que le meacutecanisme de drsquoindexation des documents agrave partir des ontologies drsquoapregraves

lrsquoeacutetude faite ci-dessus srsquoinscrit dans le domaine du Web Seacutemantique par la proposition

drsquoune mesure visant agrave pondeacuterer le lien entre les individus de lrsquoontologie de domaine et

les segments videacuteo

75

24 Conclusion

Dans cette section nous avons eacutetudieacute les approches concernant la creacuteation drsquoun contenu

peacutedagogique multimeacutedia drsquoun cocircteacute et les approches de son indexation par la

seacutemantique drsquoun autre cocircteacute Nous avons essayeacute de preacutesenter une analyse de quelques

travaux de recherche dans ces deux axes et nous avons termineacute avec une discussion

Dans cette derniegravere nous avons deacutemontreacute lrsquoinsuffisance des systegravemes existants pour

reacutepondre aux besoins et objectifs que nous avons deacutetermineacutes dans lrsquointroduction

geacuteneacuterale

Nous appuyant sur lrsquoanalyse preacuteceacutedente et ses manques notre intention eacutetait de

justifier les contributions de la thegravese de construire les bases de la proposition preacutesenteacutee

dans les chapitre suivant 3 et 4 Surtout on donne des eacuteleacutements de reacuteponse concernant

drsquoune part la concreacutetisation de lrsquoapproche double codage de lrsquoinformation phoneacutetique

dans un cours peacutedagogique multimeacutedia (preacutesenteacute dans le chapitre 0) Drsquoautre part on

preacutesentera dans le chapitre 4 notre approche drsquoindexation et de recherche par le

contenu seacutemantique (baseacute sur les ontologies) des segments videacuteo peacutedagogique

76

Chapitre 3 SACoPh un systegraveme auteur pour

lenseignement meacutediatique de la phoneacutetique

31 Objectifs

ameacuteliorer la perception et la meacutemorisation des concepts de phoneacutetique (tel que

lrsquoaccent tonique) par la conception drsquoun modegravele de cours speacutecifieacute en SMIL03 qui

support lrsquoapproche de double codage

proposer aux enseignants de langue un eacutediteur permettant la preacuteparation des

cours multimeacutedia publiables sur le web (standard SMIL30) selon le modegravele que

nous devons conccedilus et qui srsquoadapte agrave lrsquoenseignement des concepts de la

phoneacutetique Cet outil doit avoir une souplesse drsquoeacutedition via une interface la plus

conviviale pour que lrsquoon srsquoapproche le plus possible du principe de WYSIWIG

32 Modeacutelisation de cours de phoneacutetique

Nous avons examineacute un support de cours de phoneacutetique et agrave partir de ce dernier nous

proposons que le cours soit un ensemble de leccedilons ougrave chacune est repreacutesenteacutee par un

document multimeacutedia Donc la leccedilon sera geacuteneacutereacutee par notre outil selon un modegravele que

nous proposons comme suit Puisque chaque leccedilon est un document multimeacutedia donc

sa description se fait selon ses diffeacuterentes dimensions

321 Dimension structurelle

Chaque leccedilon contient un titre et un ensemble de regravegles de phoneacutetiques accompagneacutees

par des exemples Chaque regravegle aura des exemples deacutemonstratifs et chaque regravegle ou

exemple sera associeacute agrave sa prononciation (fichier audio) Les parties du texte drsquoun

exemple sur lesquelles lrsquoenseignant veut attirer lrsquoattention de lrsquoapprenant sont mis en

exergue visuellement (portent une couleur et un style diffeacuterents)

77

Figure 21 Dimension structurelle de la leccedilon

322 Dimension spatiale

Figure 22 Dimension spatiale de la leccedilon

323 Dimension temporelle

Chaque regravegle ou exemple srsquoaffiche en parallegravele avec sa prononciation et lrsquoensemble des

regravegles srsquoaffichent en seacutequence Les regravegles se succegravedent dans le temps lrsquoune apregraves lrsquoautre

La figure suivante montre lrsquoaspect temporel du document

Figure 23 Dimension temporelle de la leccedilon

78

Les objets meacutedia sont repreacutesenteacutes par des rectangles ougrave la longueur reflegravete la dureacutee

drsquoaffichage ou de preacutesentation de lrsquoobjet correspondant

324 Dimension hypermeacutedia temporelle

Lrsquoobjet index ou sommaire contient une liste des regravegles de la leccedilon Les eacuteleacutements de

cette liste sont des zones cliquables ou un clic sur lrsquoun drsquoeux permet de visionner la

preacutesentation de la leccedilon du deacutebut du segment qui lui correspond (la regravegle en question)

crsquoest une navigation temporelle

Figure 24 Scheacutema montre le deacuteroulement du sceacutenario avant et apregraves lrsquoactivation drsquoun lien temporel

33 Modeacutelisation UML du systegraveme SACoPh

La deacutemarche de notre systegraveme est drsquoassocier une modaliteacute de repreacutesentation

typographique agrave la modaliteacute orale de lrsquoaccentuation Lrsquoassociation du style

typographique agrave la qualiteacute du discours parleacute a eacuteteacute peu exploreacutee Il existe trois solutions

pour associer ces deux types de repreacutesentation celle qualifier par lrsquoautomatique (cas du

systegraveme Prosodic Font) celle qualifier drsquointeractive et celle qui combine les deux

solutions (cas du systegraveme SWANS)

La solution admise dans notre cas est la solution interactive car elle permet agrave lrsquoauteur

(enseignant) de choisir sa propre preacutesentation drsquoune part et de deacutecider ougrave il souhaite

mettre lrsquoaccent drsquoautre part

Afin de cadrer les fonctionnaliteacutes attendues du systegraveme SACoPh nous allons utiliser le

langage UML (Uml 2005) dans la modeacutelisation de notre systegraveme UML propose 13

79

types de diagrammes UML nrsquoeacutetant pas une meacutethode puisqursquoelle nrsquooffre pas une

deacutemarche agrave suivre son utilisation est laisseacutee agrave lrsquoappreacuteciation de chacun Dans notre cas

nous avons choisi de modeacuteliser notre systegraveme agrave travers 3 types de diagrammes agrave

savoir diagramme de cas drsquoutilisation Diagramme de classes et diagramme de

seacutequence

331 Cas drsquoutilisation du systegraveme SACoPh

Les cas drsquoutilisation de notre systegraveme nous permettent de deacutefinir les fonctions

principales dont lrsquoacteur lsquoenseignantrsquo doit disposer Cependant dans le cadre de ce

travail les fonctions principales auxquelles on srsquointeacuteresse sont celles de creacuteer une

nouvelle leccedilon et drsquoouvrir une leccedilon existe Ces derniers sont ensuite raffineacutes comme la

figure 25 montre par la fonction rdquoincluerdquo pour ecirctre deacutecomposeacutes en plusieurs cas

drsquoutilisation

Figure 25 cas drsquoutilisation par lrsquoenseignant

332 Architecture du systegraveme SACoPh

A partir des cas drsquoutilisation identifieacutes nous pouvons extraire les modules permettant

de les assurer Le scheacutema de la figure 26 preacutesente lrsquoarchitecture geacuteneacuterale du systegraveme

Dans ce qui suit nous allons drsquoabord deacutevelopper le processus de fonctionnement

geacuteneacuteral du systegraveme suivi par une explication deacutetailleacutee de ses diffeacuterents modules

80

Figure 26 Architecture geacuteneacuterale de SACoPh

3321 Gestion drsquoune leccedilon

Ce module offre agrave lrsquoenseignant la possibiliteacute de geacuterer la leccedilon en geacuterant un arbre Il peut

creacuteer modifier ou supprimer un eacuteleacutement (objet) peacutedagogique regravegle ou exemple La

suppression drsquoune regravegle supprimera par conseacutequent tous les exemples qursquoelle contient

Un document eacutediteacute par notre systegraveme est sauvegardeacute dans un fichier XML (sacoph)

pour une mise agrave jour ulteacuterieure Un exemple de contenu drsquoune leccedilon enregistrer dans ce

type de fichier est illustreacute comme suit

ltLesson Name=the pronunciation of the final s NomProfesseur=Mrs Ameur

NomEtablissement=University de Batnagt

ltRule Name=Tips 1gt

ltRule Name=Tips 2gt

ltExemple Name=example 1gt

ltExemple Name=example 2gt

ltExemple Name=example 3gt

ltExemple Name=example 4gt

ltRulegt

ltRule Name=Tips 3gt

ltExemple Name=example 5gt

ltExemple Name=example 6gt

ltExemple Name=example 7gt

ltExemple Name=example 8gt

ltRulegt

hellip

ltLessongt

3322 Gestion du texte (marqueur typographique et symbole phoneacutetique)

Lrsquoutilisateur via les fonctionnaliteacutes de ce module peut saisir le texte (drsquoune regravegle ou

drsquoun exemple) inseacuterer des caractegraveres de lrsquoalphabet phoneacutetique en les seacutelectionnant sur

une liste comme il peut ajouter des marqueurs typographiques (une couleur un font

un style etou une taille) sur des parties du texte pour attirer lrsquoattention de lrsquoapprenant

81

sur un pheacutenomegravene de phoneacutetique Ce module geacutenegravere pour chaque eacuteleacutement

peacutedagogique regravegle ou exemple un code XHTML qui correspond agrave une telle

speacutecification pour une exploitation ulteacuterieur soit pour sa mise agrave jour soit pour faciliter

la geacuteneacuteration du code SMIL par la suite Nous prenons lrsquoexemple drsquoune regravegle qui a le

texte suivant

Ce module enregistre ce texte dans le code XHTML suivant

ltDOCTYPE HTML PUBLIChellip gt

lthtmlgt

ltheadgtltmeta name=qrichtext content=1 gtltstyle type=textcssgt

p li white-space pre-wrap ltstylegt

ltheadgt

ltbody style= font-familyMS Shell Dlg 2 font-size825pt font-weight400 font-

stylenormalgt

ltp style= margin-top0px margin-bottom0px margin-left0px margin-right0px

-qt-block-indent0 text-indent0pxgt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa00ffgt s is pronounced

ltspangt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa0000gt iz ltspangt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa00ffgt after the

soundsltspangt

ltpgt

ltp style= margin-top0px margin-bottom0px margin-left0px margin-right0px

-qt-block-indent0 text-indent0pxgt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 colorff0000gt s z

amp8747 amp679 amp658 amp676 ltspangt

ltpgt

ltbodygt

lthtmlgt

3323 Gestion de la voix

Ce module est concerneacute par lrsquoenregistrement de la voix de lrsquoenseignant dans un fichier

audio sous format lsquowavrsquo Il permet de reacuteeacutecouter ce qui a eacuteteacute enregistreacute ou de le

supprimer comme il offre des informations sur lrsquoobjet tel que la dureacutee

3324 Geacuteneacuterateur de la preacutesentation SMIL

Lrsquoenseignant peut exporter ses documents via ce module vers le format drsquoaffichage

SMIL 03 pour les publier ou les partager Jusqursquoagrave preacutesent seul le lecteur appeleacute

Ambulant peut lire les preacutesentations de la version 30 Donc ce module doit parcourir

lrsquoarbre des objets regravegles et exemples pour geacuteneacuterer le code SMIL03 La synchronisation

entre ces objets est deacuteduite implicitement agrave partir de leur ordre dans lrsquoarbre La dureacutee

82

drsquoaffichage drsquoune regravegle ou drsquoun exemple est deacuteduite agrave partir de la dureacutee de lrsquoobjet audio

associeacute Prenons une partie du code geacuteneacuterer en lrsquoexpliquant par la suite

helliphellip

lt-- speacutecifier le segment temporelle contenant la regravegle 3 et les exemples associeacutes --gt

ltpar xmlid=3 dur=46sgt

lt-- speacutecifier la prononciation de la regravegle1 et ses exemples --gt

ltaudio begin=1s src=Tips 3wavgt

ltaudio begin=20s src=example 5wavgt

ltaudio begin=26s src=example 6wavgt

ltaudio begin=31s src=example 7wavgt

ltaudio begin=37s src=example 8wavgt

lt-- speacutecifier le texte de la regravegle --gt

ltsmilText region=Reglegt ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa00ff textFontSize=20pxgts is pronounced

ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa0000 textFontSize=20pxgt izltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa00ff textFontSize=20pxgt after the

soundsltspangtltpgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgt s z

amp8747 amp679 amp658 amp676ltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

lt-- speacutecifier lrsquoexemple 1 qui commence agrave la 20egraveme seconde apregraves la regravegle 1 --gt

ltsmilText begin=20s region=Exemplegtltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=000000 textFontSize=20pxgtmisseltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgtsltspangtltpgt

lt-- speacutecifier lrsquoexemple 2 qui commence au 6egraveme seconde apregraves lrsquoexemple 1 --gt

lttev begin=6sgt ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=000000 textFontSize=20pxgtwasheltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgtsltspangtltpgthelliphellip

ltsmilTextgt

ltpargt helliphellip

Nous montrons ci-dessus une partie du code SMIL30 geacuteneacutereacute par SACoPh qui permet

de synchroniser le texte drsquoune regravegle en parallegravele avec sa prononciation On remarque

bien qursquoapregraves 11s le texte du premier exemple se preacutesente avec sa prononciation On

remarque les diffeacuterents types de balises et attributs celles qui servent agrave la

synchronisation ltpargt lttevgt begin et celles qui servent agrave la preacutesentation de marqueur

typographique ltsmilTextgt lttextFontFamilygt lttextColorgthellipetc

Une table drsquoindex est calculeacutee automatiquement Nous avons proposeacute une

segmentation temporelle automatique du document Ceci consiste agrave identifier le deacutebut

et la dureacutee de chaque segment ensuite agrave placer des ancres pour chacun drsquoeux pour ecirctre

reacutefeacuterenceacute par la suite Nous proposons qursquoun segment temporel corresponde au temps

de preacutesentation drsquoune regravegle avec tous ses exemples crsquoest une entiteacute indivisible On a

83

fait ce choix parce que la regravegle ne peut pas ecirctre parfaitement comprise qursquoagrave travers ses

exemples explicatifs et ces derniers ne peuvent ecirctre dissocieacutes de la regravegle A chaque

entreacutee de la table drsquoindex on associe un lien vers le segment temporel qui lui

correspond via son marqueur Le code suivant montre comment les segments sont

marqueacute et comment sont reacutefeacuterencieacute par les entreacutes de la table drsquoindex

lt-- speacutecifier en seacutequence les segments temporels et marquer chacun drsquoeux par

lrsquoattribut xml id--gt

ltseqgt

lt-- segment 1 --gt

ltpar xmlid=1 dur=28sgt

ltsmilText region=Tips 1gt helliphelliphellip ltsmilTextgt

ltsmilText region=exemple 1gt helliphellip ltsmilTextgt helliphelliphellip

ltpargt

lt-- segment 2 --gt

ltpar xmlid=2 dur=15sgt helliphelliphelliphellip ltpargt helliphelliphellip

ltseqgt

lt-- remplir la table drsquoindexrsquoRule 1rsquo est un ancre vers le segment identifieacute par 1--gt

lta href=1gt ltsmilText region=Index1gt Rule 1ltsmilTextgt ltagt

lta href=2gt ltsmilText region=Index2gt Rule 2ltsmilTextgt ltagt

helliphelliphellip

La table index offre une navigation temporelle durant la repreacutesentation de la leccedilon

Lrsquoeacutetudiant peut avancer ou reculer la preacutesentation vers le deacutebut drsquoune regravegle qursquoil veut

reacuteeacutecouter en cliquant sur son lien indiqueacute dans cette table La figure 27 montre la

preacutesentation finale drsquoune leccedilon par le lecteur Ambulant

Figure 27 Preacutesentation du cours geacuteneacutereacute en SMIL 30 avec le lecteur ambulant

84

333 Aspect statique du systegraveme diagramme de classes

Le diagramme de classes est consideacutereacute comme le diagramme le plus important de la

modeacutelisation orienteacutee objet Comme le diagramme de cas drsquoutilisation montre le

systegraveme du point de vue de lrsquoenseignant le diagramme de classes montre la structure

interne du systegraveme qui est composeacutee principalement de huit classes Chaque classe est

deacutecrite par des attributs et des meacutethodes Lrsquoenseignant interagit qursquoavec la classe

MainWindow et crsquoest agrave travers cette classe qursquoil peut manipuler les autres classes du

diagramme du fait qursquoelle est relieacutee par des relations de composition aux classes Leccedilon

Configuration et AudioInputOutput

Figure 28 Diagramme de classes

334 Aspect dynamique diagrammes de seacutequence

Lrsquoaspect dynamique de la modeacutelisation est apporteacute par les diagrammes drsquointeraction

Ces diagrammes permettent drsquoeacutetablir un pont entre la vision externe du systegraveme (cas

drsquoutilisation) et la vision statique et structurelle (diagramme de classes) Ils montrent

comment les instances communiquent entre elles pour reacutealiser un cas drsquoutilisation

Les diagrammes de seacutequence montrent les interactions entre les acteurs et les grandes

fonctions du systegraveme La Figure 29 montre lrsquointeraction entre lrsquoacteur enseignant et la

fonction MainWindowOuvrirLecon() qui affiche la fenecirctre pour seacutelectionner une leccedilon

Une leccedilon est composeacutee de plusieurs regravegles et une regravegle est composeacutee agrave son tour de

85

plusieurs exemples Donc pour ouvrir une leccedilon on a besoin de deux boucles (loop)

imbriqueacutees

Figure 29 Diagramme de seacutequence du cas lsquoouvrir leccedilonrsquo

Un autre diagramme de seacutequence pour le cas drsquoutilisation lsquogeacuteneacuterer SMILrsquo de la leccedilon en

cours est illustreacute dans la figure 03 Lrsquoobjet MainWindow demande agrave lrsquoutilisateur de

seacutelectionner la destination du fichier smil agrave geacuteneacuterer Puis il envoi le message geacuteneacuteration

agrave lrsquoobjet leccedilon Ce dernier va creacuteer un objet SmilGen qui srsquooccupe de la construction du

code SMIL Donc lrsquoobjet SmilGen doit parcourir le vecteur de regravegles et les vecteurs des

exemples pour chaque regravegle (deux boucles imbriqueacutees)

Figure 30 Diagramme de seacutequence du cas lsquogeacuteneacuterer SMILrsquo

86

335 Interface de SACoPh

Nous avons conccedilu lrsquointerface du systegraveme de tel sorte qursquoelle se rapproche du principe

de WYSIWYG (voir paragraphe 2212) Elle sera composeacutee de deux vues Lrsquoune

repreacutesente la structure de la leccedilon sous forme drsquoun arbre hieacuterarchique A travers cette

vue lrsquoenseignant pourra ajouter deacuteplacer supprimer des eacuteleacutements peacutedagogique agrave

savoir regravegle ou exemple Lrsquoautre preacutesente lrsquoeacuteleacutement peacutedagogique de la leccedilon (regravegle ou

exemple) seacutelectionneacute dans la premiegravere vue ougrave lrsquoenseignant peut meacutediatiser en temps

reacuteel cet eacuteleacutement en lui eacuteditant un texte formateacute et enregistrant sa prononciation sous

format audio De ce fait la vue hieacuterarchique repreacutesente la table drsquoindex dans la

preacutesentation finale de la leccedilon dans le mecircme endroit et la vue eacutedition drsquoun eacuteleacutement

peacutedagogique (regravegle ou exemple) correspond agrave la preacutesentation finale de ce dernier

presque dans la mecircme reacutegion

Lrsquointerface de notre systegraveme supporte de plus les fonctionnaliteacutes suivantes

Permettre une Manipulation direct des objets meacutedia modification interactive

des attributs temporels des objets meacutedia impliquant une propagation

automatique des contraintes temporelles

Tous les services supporteacutes par notre systegraveme sont fournis via une interface

graphique conviviale ergonome et facile agrave utiliser et qui tient compte des

comportements deacutejagrave ancreacutes chez les enseignants

Le systegraveme offre un clavier virtuel pour les symboles phoneacutetiques

Mode drsquoeacutedition baseacute sur les templates les documents geacuteneacutereacutes ayant le mecircme

modegravele

336 Mise en œuvre

Apregraves avoir expliciteacute les diffeacuterentes fonctionnaliteacutes envisageacutees par le systegraveme ainsi que

sa conception deacutetailleacutee nous allons preacutesenter dans ce qui suit le prototype reacutealiseacute Il

consiste en lrsquoimpleacutementation des fonctions principales proposeacutees en vue de tester

lrsquoopeacuterationnaliteacute du systegraveme

3361 Environnement de mise en œuvre

Pour deacutevelopper notre application nous avons choisi lrsquoenvironnement Linux (Ubuntu

87

913 amp 1334) qui est un systegraveme drsquoexploitation multitacircches et multi-utilisateurs tregraves

puissant baseacute sur la distribution Debian GNULinux Ce systegraveme est connu pour sa

rapiditeacute et sa faciliteacute drsquoutilisation et son environnement de deacuteveloppement tregraves riche

Notre systegraveme est deacuteveloppeacute en langage de programmation orienteacute objet C++ Elle est

baseacutee sur le Framework Qt qui est un Framework drsquoapplications multiplateforme

(eacutecrire une fois et compiler nimporte ougrave) et drsquointerface homme machine (IHM) orienteacute

objet Qt offre toutes les fonctionnaliteacutes neacutecessaires pour le deacuteveloppement

drsquoapplications agrave interface graphique avanceacutee pour plates-formes de bureaux et

embarqueacutees Qt utilise les interfaces de programmation graphiques natives de chaque

plate-forme prise en charge afin de tirer pleinement parti des ressources du systegraveme et

pour que les applications possegravedent une apparence et un ressenti natif

3362 Architecture ModegraveleVue

Notre application est baseacutee sur lrsquoarchitecture drsquoimpleacutementation Modegravele Vue qui fournit

un cadre drsquoimpleacutementation plus simple baseacutee sur les mecircmes principes que

lrsquoarchitecture MVC (Modegravele-Vue-Controcircler)

La partie modegravele repreacutesente le comportement de lrsquoapplication traitements et

interactions avec les donneacutees Il deacutecrit ougrave sont contenus les donneacutees manipuleacutees par

lrsquoapplication Il assure la gestion de ces donneacutees et garantit leur inteacutegriteacute Le modegravele

offre des meacutethodes pour mettre agrave jour ces donneacutees (insertion suppression changement

de valeur) Il offre aussi des meacutethodes pour reacutecupeacuterer ces donneacutees Les reacutesultats

renvoyeacutes par le modegravele sont deacutenueacutes de toute preacutesentation

Tandis que la partie vue correspond agrave lrsquointerface avec laquelle lrsquoutilisateur interagit Sa

premiegravere tacircche est de preacutesenter les reacutesultats renvoyeacutes par le modegravele Sa seconde tacircche

est de recevoir toutes les actions de lrsquoutilisateur (clic de souris seacutelection drsquoune entreacutee

boutons etc) Lrsquointeraction avec lrsquoutilisateur est assureacutee par un ensemble de modules et

de dialogues qui apparaissent au fur agrave mesure de lrsquoexeacutecution de lrsquoapplication

3363 Impleacutementation

Ci-dessous une figure qui illustre une vue geacuteneacuterale de lrsquointerface de SACoPh

Lrsquoenseignant peut seacutelectionner une fonction (ajouter modifier reacuteutiliser etou

88

supprimer) un eacuteleacutement peacutedagogique (regravegle ou exemple) via un menu contextuel voir

figure31

Figure 31 Interface de SACoPh

Lrsquooutil utiliseacute pour toute manipulation audio est illustreacute par la partie graphique qui est

composeacutee drsquoun slider drsquoun timer et de boutons de controcircles comme le montre la figure

02 Si lrsquoutilisateur clique sur un de ces boutons un signal est envoyeacute par ce dernier et

reacuteceptionneacute par une des fonctions de la classe AudioInputOutput comme par exemple

la fonction Play

Figure 32 Cas drsquoenregistrement de la prononciation de lrsquoexemple 5

Le systegraveme offre aussi la possibiliteacute de configurer le systegraveme en choisissant le

peacuteripheacuterique audio pour la sortie et lrsquoentreacutee de la voix le path du lecteur de SMIL30 et

un font globale pour le texte associeacute aux eacuteleacutements de la leccedilon

89

Figure 33 Paramegravetres de configuration peacuteripheacuterique audio lecteur de smil et font de texte globale

Lrsquoapproche increacutementale (voir paragraphe 222) est reacutealiseacutee dans notre systegraveme par la

fonction aperccedilu dans la barre drsquooutils Cette derniegravere provoque la creacuteation drsquoune

instance du lecteur Ambulant et ouvre la preacutesentation SMIL geacuteneacutereacutee dans ce mecircme

lecteur Notons bien que ce lecteur est le seul (jusqursquoagrave preacutesent) qui peut jouer une

preacutesentation en SMIL30

34 Conclusion

Notre premier axe de recherche srsquoarticule sur la modeacutelisation et la construction drsquoun

contenu peacutedagogique multimeacutedia structureacutes et temporiseacutes appliqueacutes dans

lrsquoenseignement agrave distance et plus preacuteciseacutement agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique drsquoune

langue Nous avons preacutesenteacute lrsquoapport important de lrsquoapproche du double codage dans

lrsquoameacutelioration de lrsquoapprentissage Pour cela nous avons conccedilu un modegravele de document

multimeacutedia temporiseacute qui concreacutetise cette approche Nous avons deacuteveloppeacute un systegraveme

auteur appeleacute SACoPh qui geacutenegravere des cours de phoneacutetique publiables via le web selon

ce modegravele tout en exploitant les nouvelles fonctionnaliteacutes de la version 30 du standard

SMIL Ce systegraveme est conccedilu pour ecirctre destineacute aux enseignants non informaticiens il

offre une interface plus simple ergonome et plus conviviale que possible

Le deuxiegraveme Axe de recherche qui nous inteacuteresse est lrsquoindexation et la recherche dans

un contenu peacutedagogique multimeacutedia Nous utilisons dans ce cas les ontologies afin de

traiter la seacutemantique du contenu Le quatriegraveme chapitre preacutesente notre contribution

dans cet axe

90

Chapitre 4 Inteacutegration des ontologies dans la

construction et lindexation de contenu peacutedagogique

Multimeacutedia

41 Introduction

Dans un contexte de recherche drsquoinformation videacuteo par le contenu seacutemantique la

modeacutelisation est une tacircche importante et neacutecessaire agrave partir de laquelle les index seront

formuleacutes et gracircce agrave laquelle le processus de recherche sera plus efficace et plus preacutecis

Notre approche srsquoinscrit dans un contexte de modeacutelisation et drsquoindexation des cours

videacuteo peacutedagogiques et de recherche par la seacutemantique des segments dans ce type de

videacuteos

Au niveau theacuteorique notre contribution consiste agrave la proposition et agrave la construction de

deux types drsquoontologies une pour la structuration peacutedagogique drsquoun cours videacuteo et

lrsquoautre pour la description du contenu seacutemantique de ses diffeacuterents granules Ces deux

ontologies seront utiliseacutees dans la phase drsquoannotation conceptuelle

Notre contribution au niveau expeacuterimental consiste en premier lieu agrave lrsquoannotation

conceptuelle drsquoun corpus de cours videacuteo drsquoune formation professionnelle continue

diffuseacutes sur le web par lrsquouniversiteacute NETTUNO dans le cadre du projet MedNetrsquoU

Lrsquoannotation ce fait plus preacuteciseacutement sur une dizaine de leccedilons videacuteo en relation avec le

module lsquostructure de donneacutees et technique de programmationrsquo En deuxiegraveme lieu notre

contribution consiste agrave la conception et agrave lrsquoimpleacutementation du prototype IRSeCoV un

systegraveme drsquoIndexation et de Recherche Seacutemantique des segments Videacuteo peacutedagogiques

via les annotations conceptuelles associeacutees au corpus en question Cela sera suivi par

une expeacuterimentation

91

42 Construction des Ontologies

On a besoin de deux ontologies pour modeacuteliser le contenu de cours en format videacuteo La

premiegravere sera construite pour structurer peacutedagogiquement un cours videacuteo et sera

appeleacutee ontologie peacutedagogique drsquoun cours videacuteo et la deuxiegraveme est lrsquoontologie de

domaine drsquoenseignement et comme son nom lrsquoindique elle modeacutelisera les

connaissances drsquoun domaine drsquoenseignement (un module agrave enseigner) pour une

description seacutemantique plus profonde de ce type de cours

421 Ontologie de domaine drsquoenseignement

Un domaine drsquoenseignement correspond agrave un module dans une formation Un module

aborde ou enseigne un ou plusieurs concepts Un concept peut ecirctre deacutecomposeacute en

plusieurs concepts il peut deacutependre drsquoun ou de plusieurs concepts comme il peut ecirctre

le preacuterequis drsquoun ou de plusieurs concepts aussi Donc trois types de relations peuvent

exister ente deux concepts lsquoest_deacutecomposeacute_enrsquo lsquodeacutepend_dersquo et lsquoest_preacute_requis_dersquo On

remarque que la relation lsquoest_preacute_requis_dersquo a la transitiviteacute comme caracteacuteristique

tandis que la relation lsquodeacutepend_dersquo est symeacutetrique et que la relation lsquoest_decomposeacute_enrsquo

est antisymeacutetrique

On constate que lrsquoexploitation des caracteacuteristiques de ces relations peut engendrer ou

infeacuterer des instances nrsquoexistant pas dans la base des faits initiaux

Prenons lrsquoexemple de domaine drsquoenseignement laquo structure de donneacutees et

algorithmique raquo qui aborde les concepts fonction paramegravetre

passage_paramegravetre_par_valeur liste pointeur et enregistrement Les instances des

relations qui peuvent exister entre ces concepts sont repreacutesenteacutees comme suit

est_composeacute_de (fonction paramegravetre) Signifie fonction est composeacutee de paramegravetre

depend_de (fonction passage_paramegravetre_par_valeur) Puisque cette relation est

symeacutetrique le systegraveme drsquoinfeacuterence peut deacuteduire lrsquoinstance suivante depend_de

(passage_paramegravetre_par_valeur fonction)

est_preacute_requis de (pointeur liste) et est_preacute_requis de (liste arbre) =gt est preacute_requis de

(pointeur arbre) La relation est transitive

92

Figure 34 Ontologie de domaine drsquoenseignement

On peut mentionner lrsquoexistence des instances de la classe concepts qui sont identiques

On cite comme exemple boucle et instruction de reacutepeacutetition adresse et pointeur

enregistrement et structure tableau agrave deux dimensions et matrice paramegravetre et attribut etc

Cette seacutemantique est speacutecifieacutee en langage OWL (OWL 2004) par la proprieacuteteacute lsquoSameAsrsquo

entre individus

Une instance de cette ontologie engendre une ontologie du domaine agrave enseigner D (un

module bien preacutecis) Elle peut ecirctre manuelle ou semi-automatique Dans le deuxiegraveme

cas ce processus fait appel agrave des outils drsquoingeacutenierie linguistique (comme LEXTER) pour

lrsquoextraction des termes candidats agrave partir drsquoun ou de plusieurs supports de cours

textuels drsquoun domaine particulier D Ces termes repreacutesentent lrsquoextension de la classe

concept Ces termes doivent ensuite ecirctre seacutelectionneacutes trieacutes par un expert dans le

domaine et organiseacutes hieacuterarchiquement selon la relation lsquocomposeacute_dersquo Puis la

seacutemantique du domaine est affineacutee par la preacutecision des instances identiques de la classe

concept et des instances des deux relations lsquoest_preacute_requis_dersquo et lsquodepend_dersquo qui

peuvent exister entre les diffeacuterents concepts

Dans notre cas nous avons creacuteeacute une instance de cette ontologie pour le module SDD

lsquoStructure De Donneacuteesrsquo avec lrsquoeacutediteur Proteacutegeacute 2000 Ci-dessous un extrait du code OWL

geacuteneacutereacute par cet eacutediteur

ltxml version=10gt

ltrdfRDF

xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

helliphelliphellip

ltdomaine_d_enseignement rdfID=structure_de_donneacuteesgt

ltabordegt

ltconcept rdfID=instructiongt

ltcomposer_de rdfresource=affectationgt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_de_controlegt

ltcomposer_de dfID=instruction_de_repetitiongt

93

ltconceptgt

ltconcept rdfID=bouclegt

ltowlsameAs rdfresource= instruction_de_repetitiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_valeurgt

ltdepend_de rdfresource=fonctiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=pointeurgt

ltest_pre_requi_de rdfresource=listegt

ltconceptgt

hellip

ltabordegt

422 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo

Un cours videacuteo est preacutesenteacute dans une ou plusieurs leccedilons videacuteo Chaque leccedilon videacuteo

(elle peut correspondre agrave un chapitre ou sous chapitre) est subdiviseacutee ou segmenteacutee en

plusieurs segments temporels Le segment correspond agrave lrsquoexplication drsquoun ou de

plusieurs diapositifs ayant le mecircme titre Donc le segment dans ce cas doit repreacutesenter

une ideacutee ou un sujet ou une uniteacute drsquointeacuterecirct qui sera retourneacute par notre systegraveme de

recherche srsquoil repreacutesente une reacuteponse pertinente agrave une requecircte

Un segment ou une diapositive contient un ou plusieurs objets peacutedagogiques lsquoOPrsquo Ces

derniers peuvent ecirctre une deacutefinition un exemple un exercice une solution_exercice

une illustration une regravegle un theacuteoregraveme une deacutemonstration etchellip

Pendant la consultation de quelques leccedilons videacuteo du corpus que nous avons choisi

nous avons constateacute qursquoune diapositive contient une deacutefinition drsquoun concept suivi par

un petit exemple Comme on a remarqueacute qursquoun exemple peut ecirctre preacutesenteacute dans deux

ou trois diapositives ayant le mecircme titre on a opteacute pour cette maniegravere de structuration

des segments

Cet OP concerne un ou plusieurs concepts drsquoun domaine drsquoenseignement La relation

lsquoconcernersquo gegravere lrsquoalignement des deux ontologies agrave savoir lrsquoontologie peacutedagogique de

cours videacuteo (CV) et celle de domaine drsquoenseignement (DE) Pour se faire il faut

importer la deuxiegraveme (DE) dans la premiegravere (CV)

Une question qui se pose pourquoi un objet peacutedagogique concerne plusieurs concepts

et non pas un Si on prend lrsquoexemple de la leccedilon videacuteo ayant le titre lsquoles fonctionsrsquo ougrave il

y a une diapositive avec un exercice concernant lrsquoutilisation drsquoun tableau comme

94

paramegravetre drsquoune fonction on constate que lrsquoOP de type lsquoexercicersquo concerne les trois

concepts (souligneacutes) de lrsquoontologie de domaine drsquoenseignement SDD (il nrsquoexiste pas agrave

notre connaissance de moteur de recherches qui reacutepond agrave une requecircte de ce type)

Figure 35 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo

La figure 35 montre deux relations qui peuvent exister entre deux instances de la classe

diapositive agrave savoir lsquoest_similairersquo et lsquoest_solutionrsquo Ce type drsquoinstances ne peut exister

que si une condition est veacuterifieacutee Par exemple deux instances de type diapositive ne

peuvent ecirctre similaire que srsquoils contiennent des objets peacutedagogique qui abordent deux

concepts similaires Dans le cas de la deuxiegraveme relation srsquoil existe une instance de la

relation est_solution entre deux OP et que ces deux objets sont contenus dans deux

instances diapositives diffeacuterents alors il y a une instance de la relation solution_diapo

entre ces deux derniers

La codification terminologique (deacutefinition des concepts et relations avec un langage tel

qursquoOWL) des deux ontologies a eacuteteacute faite par lrsquooutil Proteacutegeacute 2000 qui geacutenegravere un code

OWL (voir Annexe 4) La construction et la codification de la base des faits (les

instances) sont deacutetailleacutees dans la section suivante

43 Processus drsquoannotation

Certains auteurs comme Charhad considegraverent ou nomment la phase drsquoannotation

comme lrsquoindexation manuelle ou assisteacutee Dans notre cas cette phase deacutecrit les

95

documents videacuteos peacutedagogiques en consideacuterant deux aspects peacutedagogique qui

identifie les eacuteleacutements constituant la structure peacutedagogique du document (diapositive

objet peacutedagogique de type deacutefinition exemplehellip) et theacutematique qui deacutecrit ce que

repreacutesente chaque eacuteleacutement comme concept dans le domaine consideacutereacute

Troncy et Isaac ont utiliseacutes lrsquooutil segment Tool tandis que Charhad a utiliseacute

VideacuteoAnnex pour segmenter le corpus des documents AV traiteacute Dans notre cas nous

avons deacuteveloppeacute un outil de segmentation et drsquoannotation des cours videacuteo appeleacute

OntoCoV sur la base des ontologies que nous avons creacuteeacutes

La description ou lrsquoannotation via OntoCoV commence par la localisation ou la

segmentation temporelle en entiteacutes qui portent sur une ideacutee indivisible Il srsquoagit de

repeacuterer dans le temps des segments ougrave chacun correspond agrave lrsquoexposition drsquoun ou de

plusieurs diapositives ayant le mecircme titre Ensuite chaque segment doit caracteacuteriser sa

structure peacutedagogique Ces deux eacutetapes engendrent lrsquoinstanciation de lrsquoontologie de

cours videacuteo Ensuite la description du contenu seacutemantique de chaque segment se fait

par lrsquoassociation des concepts de lrsquoontologie drsquoun domaine drsquoenseignement particulier

aux diffeacuterents objets peacutedagogiques (OP) Cette ontologie doit avoir une relation eacutetroite

avec la leccedilon videacuteo en cours drsquoannotation Donc lrsquooutil OntoCoV donne la possibiliteacute agrave

son utilisateur drsquointeacutegrer une ontologie drsquoun domaine particulier Cette ontologie est

preacutesenteacutee dans notre outil sous forme drsquoarbre graphique ce qui permet agrave lrsquousager de la

parcourir rapidement et de seacutelectionner agrave tous les niveaux (hieacuterarchie des instances

concept) le concept qui lui semble pertinent pour son indexation A la fin le systegraveme

geacutenegraverera lrsquoensemble des annotations dans le langage opeacuterationnel OWL Cette

annotation constitue une base qui sera exploiteacutee dans les phases suivantes

La figure 34 montre lrsquointerface de lrsquooutil OntoCoV qui est diviseacutee en deux reacutegions

a) Reacutegion pour visualiser la videacuteo avec des boutons pour lire la videacuteo la stopper

creacuteer un nouveau segment etc

b) Reacutegion pour afficher lrsquoensemble des segments diapositives construits

96

Figure 36 Interface principale de lrsquooutil OntoCoV

Une petite fenecirctre indeacutependante srsquoaffiche en cliquant sur un segment de la zone (b) Elle

contient une liste des objets peacutedagogiques constituant le segment seacutelectionneacute On peut

deacutecrire chaque objet peacutedagogique en lui associant une liste des concepts de lrsquoontologie

de domaine drsquoenseignement inteacutegreacute dans lrsquooutil au tout deacutebut

Apregraves lrsquoannotation drsquoune leccedilon videacuteo du cours lsquostructure de donneacutee et technique de

programmationrsquo lrsquooutil geacutenegraverera le code OWL suivant

ltcours_video rdfID=structure_de_donneacuteesgt

ltest_presente_dansgt

ltlesson_video rdfID=fonctiongt

ltURL rdfdatatype=httpwwww3stringgt httpfonctionwmv ltURLgt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_2gt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_3gt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_7gt

ltlesson_videogt

ltest_presente_dansgthelliphellip

ltcours_videogt

ltdiapositive rdfID=diapositive_2gt

ltDuree rdfdatatype=ampxsdtimegt000322 ltDureegt

ltDebut rdfdatatype=ampxsdtimegt000601 ltDebutgt

ltTitre_diapositive rdfdatatype=ampxsdstringgt introduction aux fonctions

ltTitre_diapositivegt

ltcontientgt

ltOP rdfID=Definition_1gt ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_2gt

ltconcerne rdfresource=ampp1adressegt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_1gt

97

ltconcerne rdfresource=ampp1valeur_retourneegt

ltrdfscomment rdfdatatype=ampxsdstringgt diffeacuterents type de valeurs retourneacutees

ltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

hellip

44 Indexation Conceptuelle

Une fois que les concepts des deux ontologies ont eacuteteacute identifieacutes dans les segments

temporels on passe agrave la phase de pondeacuteration des concepts pour chaque segment

diapositive

Dans cette partie de notre travail nous preacutesentons une structure dindex qui permet de

poser des requecirctes sur des segments temporels de document videacuteo Pour cela nous

utilisons le modegravele vectoriel de Salton (Salton 1983) tout en adaptant le calcul du poids

TF_IDF (Terme Frequency_Inverse document Frequency) agrave nos besoins en nous

inspirant des travaux de (Martinet 2004) et de (Zargayouna 2005) On propose que le

segment drsquoun document correspondant agrave une leccedilon videacuteo soit repreacutesenteacute par un vecteur

de concepts

441 Structure de la table drsquoindex

La structure dindex conccedilu est illustreacutee par la figure suivante La table dindex est une

matrice (tableau de deux dimension) tel que Table-Index [concept (c) liste-leccedilon-

Videacuteo] Concept repreacutesente une cleacute ou index List des leccedilons Videacuteo (LVi) cest le vecteur de la

table

Index Liste des objets leccedilon-videacuteo

Concept Ci

hellip

Table 3 Structure de la table drsquoindex

98

- Ndeg LV numeacutero de la leccedilon videacuteo

- FCi la freacutequence du concept Ci dans la leccedilon videacuteo1

- NdegDiap numeacutero de la diapositive qui contienne le concept Ci Crsquoest le segment

qui correspond agrave la balise ltdiapositivegt dans le fichier OWL Ce dernier

correspond agrave lrsquoannotation seacutemantique de la leccedilon videacuteo effective

- T1 et T2 deacutebut et dureacutee de la diapositive

- Poids est calculeacute par la formule CF-ISDF (voir ci-dessous)

- ObjP Objet peacutedagogique (i) qui contient dans sa description le concept Ci

442 Pondeacuteration des concepts dans les segments temporels

Puisque les segments sont deacutecrits par des concepts au lieu de termes on calcule le poids

des concepts par rapport aux segments dans lesquels les concepts apparaissent Ainsi

nous deacutefinissons la formule CF_ISDF (Concept Frequency_Inverse Segment and

Document Frequency) de la maniegravere suivante

( ) ( ) ( ) ( )

( ) log( )

( ) log( )

d

CF ISDF c s d CF c s d ISF c s d IDF c d

SISF c s d

SegF c s

DIDF c s

DF c

(1)

- )( dscCF Le nombre doccurrences du concept c dans le segment s du document d

- D lensemble de tous les documents (leccedilons videacuteo) du corpus

- Le nombre de segments dans le document d

- )( scSegF Nombre de segments dans le document d et dans lequel le concept c apparaicirct

- )(cDF Nombre de documents qui contiennent le concept

Cette formule nous permet de pondeacuterer le concept non seulement par sa freacutequence dans

le segment s relative agrave un document d mais aussi par sa reacutepartition dans le document

(ISF(csd)) Cette derniegravere mesure repreacutesente la force discriminatoire drsquoun concept c

pour un segment relatif agrave un document d La reacutepartition du concept dans le corpus

(IDF(c)) est importante aussi Si un concept apparait dans plusieurs documents il est

moins repreacutesentatif pour un document donneacute qursquoun concept qui apparait seulement

dans ce document Crsquoest la force discriminatoire drsquoun concept dans le corpus

99

45 Recherche Conceptuelle

Nous arrivons maintenant agrave la phase de recherche qui srsquoappelle aussi la phase

dinterrogation Elle comprend

- la formulation du besoin dinformation agrave travers une requecircte

- la traduction de la requecircte dans une repreacutesentation interne deacutefini par un modegravele

de requecircte

- la comparaison de la requecircte aux index des documents du corpus par la fonction

de correspondance

- la preacutesentation des reacutesultats en ordre de pertinence

Formulation du besoin Le corpus de cours videacuteos englobe plusieurs matiegraveres ou

domaines drsquoenseignement DE ougrave agrave chaque DE est associeacutee une ontologie selon le

modegravele conccedilu ci-dessus (voir 421) Ces ontologies qui ont eacuteteacute utiliseacute pendant la phase

drsquoannotation serons utiliseacutees pour aider lrsquoutilisateur agrave formuler sa requecircte Notre

systegraveme offre une interface de visualisation et drsquoexploration drsquoune ontologie drsquoun DE

particulier (choisi par lrsquousager) pour guider lrsquousager agrave naviguer dans lrsquoarborescence de

cette ontologie en lui donnant lrsquooccasion de choisir les concepts de sa requecircte La raison

qui nous a pousseacutes agrave opter pour un tel mode de formulation de requecircte est double

- lrsquoutilisateur a parfois du mal agrave speacutecifier son besoin et agrave lrsquoexprimer

- il faut lever les ambiguiumlteacutes et ameacuteliorer ainsi la preacutecision et le rappel de notre

systegraveme

Modegravele de requecircte Un vecteur lui est associeacute comme pour les segments indexeacutes On

peut attribuer un poids aux concepts de la requecircte Dans un premier temps nous

attribuons des 1 et des 3 pour signifier lrsquoexistence ou non des concepts

Fonction de correspondance nous adaptons une mesure de pertinence classique du

modegravele vectoriel La pertinence drsquoune requecircte Q par rapport agrave un segment S du

document D sera

( ) cos( )

D S D Qpertinence S Q V V

VSD et VQ sont les vecteurs des poids de concepts dans le segment S du document D et

de la requecircte Q respectivement

100

Les reacutesultats de la recherche est une liste des reacutefeacuterences vers les segments les plus

pertinents visualiseacutes en ordre de pertinence dans une page codeacute en HTML+time drsquoougrave

lrsquousager peut consulter et lire un segment videacuteo seacutelectionneacute dans la mecircme page

46 Raisonnement

Pour ameacuteliorer la pertinence de la recherche nous utilisons lrsquoinfeacuterence seacutemantique dans

la recherche de contenu Les reacutesultats retourneacutees par la recherche conceptuelle peuvent

ecirctre compleacuteter par des reacutesultats ou assertions implicites deacuteriveacutees ou infeacutereacutees agrave partir de

la base de connaissance (ontologies) en exploitant les relations seacutemantiques qui existent

entre les concepts (ex la transitiviteacute la similariteacute etc)

Par exemple si une diapositive expose un exemple qui montre lrsquoexpression ou la

syntaxe de lrsquoinstruction de reacutepeacutetition en C et que la requecircte contient le concept boucle le

systegraveme doit deacuteduire que ce diapositive contribue lui aussi aux reacuteponses pertinentes

Dans le cas ougrave lrsquoutilisateur cherche des exercices concernant un ou plusieurs concepts

avec leurs solutions correspondantes le systegraveme doit retrouver et associer chaque

diapositive contenant lrsquoeacutenonceacute de lrsquoexercice avec la ou les diapositives contenant ses

diffeacuterentes solutions

Figure 37 Des assertions explicites compleacuteteacutees par des connaissances infeacutereacutees

Les arcs en pointilleacutes dans la figure 37 repreacutesentent les assertions (instances de relation)

infeacutereacutees On peut citer un autre exemple notre systegraveme doit retrouver des diapositives

qui preacutesentent des explications sur des concepts preacuterequis de celui citeacute dans la requecircte

101

Pour reacutealiser ce raisonnement et beacuteneacuteficier des pleines possibiliteacutes des techniques du

web seacutemantique nous devons eacutetudier les maniegraveres drsquoencoder les connaissances de

raisonnement comme les regravegles de production et de les articler avec la gestion des

ontologies utiliseacutees

Le langage OWL-DL permet de speacutecifier des proprieacuteteacutes algeacutebriques pour les relations

Ceci est grandement utile mais il manque de possibiliteacutes pour encoder des

connaissances qui soient relatives agrave la composition de plusieurs relations en particulier

Nous avons par exemple besoin de deacutefinir les regravegles suivantes

Regravegle1 Contient( D1 OP1) ET concerne( OP1C1) ET SameAs( C1C2) ET

concerne( OP2C2) ET contient( D2OP2) similaire (D1D2)

Regravegle2 Contient( D9 OP excercie3) ET Est_solution(OP solution5 OP exercice3) ET

contient( D21 OP solution5) solution_diapo( D21 D9)

La premiegravere regravegle eacutenonce que

Si (lrsquoinstance D1 du concept diapositive contient un objet peacutedagogique OP1 qui

concerne le concept C2 les deux concepts C1 et C2 sont similaire et le concept

C2 est concerneacute par lrsquoOP2 contenant dans la diapositive D2)

Alors D1 et D2 sont similaires

Ces regravegles sont reconnues dans la communauteacute du web seacutemantique et commencent agrave

ecirctre traiteacutees par des langages et des outils approprieacutes Ainsi SWRL (SWRL 2004)

constitue un rapprochement entre les langages OWL et les regravegles logiques Il combine

OWL-DL avec le Rule Markup Langage (RuleML)

Nous avons choisi SWRL car il nous permet de speacutecifier nos regravegles pour raisonner sur

les individus OWL et dinfeacuterer de nouvelles connaissances sur ces individus Il porte

une syntaxe XML baseacutee sur celle drsquoOWL ce qui nous permet drsquoinclure les regravegles SWRL

associeacutees agrave notre ontologie dans le mecircme fichier XML

Nous reacutesumons la conception de notre deuxiegraveme approche par un scheacutema fonctionnel

(voir figure 38) de notre systegraveme que nous baptisons IRSeCoV (Indexation et Recherche

Seacutemantique dans des Cours Videacuteo) Ce systegraveme a pour vocation de permettre une

recherche plus preacutecise et plus pertinente de segments videacuteo peacutedagogiques Il possegravede

plusieurs composantes ce qui lui permet drsquoecirctre modulaire

102

Figure 38 Architecture geacuteneacuterale du systegraveme IRSeCoV

Nous mentionnons que le module laquo Raisonnement raquo est impleacutementeacute indeacutependamment

du systegraveme pour des fins drsquoeacutevaluation (voir le point lsquolsquoraisonnement avec moteur

drsquoinfeacuterencersquorsquo dans 470) mais nous pensons lrsquointeacutegrer par la suite Donc exception du

module Raisonnement la structure interne du systegraveme est composeacutee principalement de

sept classes ougrave chacune drsquoelle est deacutecrite par ses attributs et ses opeacuterations dans le

diagramme de classes illustreacute par la figure 39 Les utilisateurs nrsquointeragissent quavec la

classe MainWindow et cest agrave travers elle que les utilisateurs peuvent manipuler les

autres classes

Figure 39 Structure interne du systegraveme IRSeCoV (Diagramme de classes)

103

47 Prototype et Expeacuterimentation

471 Impleacutementation

Nous avons impleacutementeacute un prototype pour le systegraveme IRSeCoV avec le langage de

programmation orienteacute objet C++ qui se base sur le Framework Qt

Lrsquointerface du systegraveme est diviseacutee en deux grandes reacutegions la premiegravere qui est agrave

gauche est reacuteserveacutee agrave la formulation de la requecircte La deuxiegraveme est reacuteserveacutee agrave

lrsquoaffichage des reacutesultats (voir figure 40) La premiegravere reacutegion visualise les concepts drsquoune

ontologie drsquoun DE particulier (seacutelectionneacute par lrsquousager) sous forme drsquoarborescence pour

guider lrsquousager (apprenant ou enseignant) agrave naviguer (explorer) dedans tout en lui

donnant lrsquooccasion de choisir les termes de sa requecircte La raison qui nous a pousseacutes agrave

opter pour un tel mode de formulation de requecircte est drsquoeacuteviter lrsquoambiguiumlteacute dans les

termes saisis et de bien pouvoir exprimer les besoins

Figure 40 Interface du systegraveme IRSeCoV

Lutilisateur peut speacutecifier dans sa requecircte lobjet peacutedagogique avec les concepts quil

cherche Le systegraveme retourne et affiche dans la reacutegion 2 une liste des segments trieacutes par

ordre de pertinence Pour chaque segment il affiche le nom de la leccedilon son deacutebut sa

dureacutee son titre et surtout les objets peacutedagogiques inclus dans le segment avec un

commentaire Lutilisateur peut ainsi seacutelectionner le segment qursquoil veut

Le systegraveme donne la possibiliteacute aux enseignants drsquoajouter de nouveaux cours videacuteo avec

leurs annotations y compris lrsquoontologie DE Ces cours peuvent correspondre agrave un

104

domaine drsquoenseignement deacutejagrave existant ou agrave un domaine nouveau Donc le systegraveme

reacutegeacutenegravere la table drsquoindex automatiquement

472 Expeacuterimentation et eacutevaluation

Nous essayons drsquoanalyser les reacutesultats du module Recherche conceptuelle puis celui de

raisonnement avec moteur drsquoinfeacuterence

Pour eacutevaluer notre systegraveme on a deux approches agrave savoir eacutevaluer la structure de lrsquoindex

et eacutevaluer sa pertinence Dans la premiegravere approche il srsquoagit de calculer le temps

drsquoindexation lrsquoespace de stockage de lrsquoindex par rapport agrave la taille du corpus la

construction des ontologies et lrsquoannotation du corpus Le calcul du temps de

construction de lrsquoindex ne permet pas de juger de la valeur de lrsquoindex Crsquoest pour cette

raison que nous avons opteacute pour la deuxiegraveme approche drsquoeacutevaluation qui permet

drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact sur la recherche ceci en

utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision) Mais comme le

corpus est trop petit (seulement 9 documents videacuteo) nous avons essayeacute drsquointerpreacuteter les

reacutesultats de quelques requecirctes Dans un premier temps nous avons testeacute les poids de

quelques concepts extraits de la table drsquoindex geacuteneacutereacutee par le systegraveme

Lrsquoexpeacuterimentation de notre systegraveme a eacuteteacute faite sur un corpus (annoteacute par OntoCoV) de 9

leccedilons videacuteo parmi 25 du module lsquostructure de donneacutee et techniques de programmationrsquo Le

tableau 4 montre quelques concepts avec la liste des segments ougrave ils apparaissent Le

segment est deacutefini par le numeacutero du document (leccedilon videacuteo) et le numeacutero du segment

(diapositive) dans ce document

Concepts Liste des segments retourneacutes

Pointeur (D1S7) (D4S1) (D5S5) (D5S12)

(D6S2) (D8S9) (D8S14) (D9S4)

Parametre_formel (D4S2)

Table 4 Liste des concepts avec les segments associeacutes

CF-ISDF(PointeurS2D6) = 1 log(132) log(96) = 07589

CF-ISDF(PointeurS9D8) = 6 log(1611) log(96) = 09110

CF-ISDF(PointeurS14D8)= 1 log(1611) log(96) = 03038

105

CF-ISDF(Parametre_fS2D4) = 1log(142)log(91)= 42756

- Si un concept apparait dans 2 segments de la mecircme leccedilon crsquoest sa freacutequence qui

deacutetermine le segment le plus pertinent Voir le concept lsquopointeurrsquo dans les deux

segments (S9 D8) et (S14 D8)

- Si un concept apparait dans des segments de diffeacuterentes leccedilons crsquoest la force

discriminatoire ISF qui deacutetermine le segment le plus pertinent Voir le concept

lsquopointeurrsquo dans les deux segments (S2 D6) et (S14 D8)

- Si un concept apparait dans un segment ou deux au plus par rapport au corpus

il aura un poids tregraves grand agrave cause de la valeur discriminatoire IDF Comme le

cas du concept parametre_formel

Nous proposons agrave eacutelargir lrsquoexpeacuterimentation de notre systegraveme sur un corpus de cours

videacuteo pour diffeacuterents domaines drsquoenseignement afin drsquoeacutevaluer sa pertinence en

calculant le rappel et la preacutecision

Raisonnement et infeacuterence

Cette partie a eacuteteacute reacutealiseacutee indeacutependamment du systegraveme IRSeCoV Rappelant que nous

avons construits deux ontologies agrave savoir lsquodomaine drsquoenseignementrsquo et lsquocours videacuteorsquo La

premiegravere a eacuteteacute construite en utilisant lrsquooutil proteacutegeacute 2000 et son code OWL geacuteneacutereacute a eacuteteacute

importeacute dans la deuxiegraveme ontologie Lrsquoontologie reacutesultante de cette combinaison a eacuteteacute

utiliseacute par lrsquooutil OntoCov (voir 40) afin drsquoannoter un corpus de 9 leccedilons videacuteo du

domaine drsquoenseignement lsquostructure de donneacutees et algorithmiquersquo Lrsquooutil OntoCoV geacutenegravere

un code OWL pour chaque leccedilon Donc le corpus proprement traiteacute est un ensemble de

fichiers (owl) qui font reacutefeacuterences aux fichiers videacuteo (wmv) correspondant

Pour faire un raisonnement sur ce corpus et obtenir des reacutesultats implicites et

compleacutementaires agrave ceux obtenus par la meacutethode vectorielle adopteacutee nous avons

proceacutedeacute de la maniegravere suivante

- Rassembler le code OWL (plus preacuteciseacutement les instances) de toutes les leccedilons

dans un seul fichier lsquoontologie_totaleowlrsquo

- Ouvrir ce dernier avec lrsquooutil proteacutegeacute 2333 version 048 et faire la veacuterification et

la validation de lrsquoontologie en question Les problegravemes de coheacuterence de

satisfiabiliteacute de subsomption sont alors veacuterifieacutes gracircce agrave la connexion au moteur

106

drsquoinfeacuterence Pellet 152 La figure 41 montre la veacuterification de lrsquoinconsistance de la

premiegravere ontologie avant son inteacutegration dans la deuxiegraveme

Figure 41 Veacuterification de lrsquoontologie lsquodomaine drsquoenseignementrsquo

La figure 42 illustre lrsquoontologie totale sous forme drsquoun graphe en utilisant le plugin

jambalaya

Figure 42 Graphe de lrsquoontologie totale avec le plugin Jambalya

107

- Speacutecifier les regravegles (que nous avons deacutefinies dans le point 46) dans lrsquoontologie

totale avec le langage SWRL Nous avons utiliseacute le plugin SWRLTab pour

lrsquoeacutedition de ces regravegles

Figure 43 Edition des regravegles SWRL

- Une fois lrsquoontologie valideacutee elle est donc precircte agrave ecirctre interrogeacutee par les requecirctes

des utilisateurs et infeacutereacutes des reacutesultats implicites et compleacutementaires Nous

avons en premier temps interrogeacute lrsquoontologie par une question exprimeacutee dans

langage SPARQL La requecircte que nous avons choisi est comme suit quelles sont

les segments temporelles (ou diapositive) qui montre lrsquoutilisation drsquoun tableau comme

paramegravetre dans une fonction Voir le reacutesultat de cette requecircte dans la figure 44

Figure 44 Requecircte en SPARQL et son reacutesultat

108

- Infeacuterence proprement dite Afin de traiter les regravegles nous avons utiliseacute le moteur

speacutecifiquement deacutedieacutes aux regravegles tel que le moteur Jess11 Ce moteur de regravegles

possegravede un langage propre pour lrsquoexpression des connaissances sous forme de

regravegles Il peut ecirctre utiliseacute depuis Proteacutegeacute gracircce agrave lrsquoexistence drsquoun pont qui permet

de traduire un modegravele drsquoontologie dans le langage de Jess drsquoexeacutecuter les regravegles

dans Jess et finalement de reacutecupeacuterer le reacutesultat dans Proteacutegeacute Nous avons utiliseacute

le plugin SWRLJessTab qui srsquointegravegre dans lrsquoonglet de SWRL Rules sous forme

drsquoicone J en haut agrave droite (voir figure 45) Pour lancer le moteur nous activons

les 3 boutons en succession lsquoOWL+SWRL-gt Jessrsquo lsquoRun Jessrsquo et lsquoJess -gt OWLrsquo

Ensuite nous pouvons voir les reacutesultats infeacutereacutes dans lrsquoonglet lsquoInffered Axiomsrsquo

Figure 45 Reacutesultats infeacutereacutes par le moteur drsquoinfeacuterence Jess

Nous remarquons que le moteur exeacutecute la regravegle 1 et il deacuteduit que la diapositive 12 de

la leccedilon 7 lsquodiapositive_7_12rsquo est similaire au diapositive_4_9 en exploitant la similariteacute des

deux concepts lsquoargumentrsquo et lsquoparamegravetrersquo qui se trouvent chacun dans une diapositive

Mecircme chose pour les deux diapositives 7_11 et 4_9

109

48 Conclusion

Nous avons preacutesenteacute dans ce chapitre une approche de recherche par le contenu

seacutemantique des segments videacuteo peacutedagogiques utilisant des ontologies Nous avons

construit deux ontologies la premiegravere modeacutelise les connaissances dun domaine

denseignement et la deuxiegraveme structure un cours videacuteo peacutedagogiquement

Nous avons reacutealiseacute un nouvel outil appeleacute OntoCoV qui geacutenegravere lannotation de leccedilons

videacuteo en OWL baseacute sur les ontologies construites

Ensuite nous avons deacutetailleacute lindexation et la recherche conceptuelle sur un ensemble

de leccedilons videacuteo annoteacutees et ceci en adaptant la meacutethode vectorielle Nous avons deacutefini

une nouvelle formule CF-ISDF pour calculer le poids dun concept dans un segment

videacuteo Pour mettre en œuvre cette approche nous avons deacuteveloppeacute le prototype

IRSeCoV Nous avons essayeacute drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact

sur la recherche en utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision)

Mais comme le corpus est trop petit (9 documents videacuteo) nous avons essayeacutes

drsquointerpreacuteter les poids de quelques concepts extrait de la table drsquoindex geacuteneacutereacute par le

systegraveme

Nous avons essayeacute aussi drsquoameacuteliorer les reacutesultats obtenus par des reacutesultats

compleacutementaires et pertinents en exploitant les relations seacutemantiques qui existent entre

les concepts et entre les objets peacutedagogiques deacutefinis dans lrsquoontologie Pour ce faire nous

avons utiliseacute proteacutegeacute 2000 avec les plugins SWRLTab pour eacutediter les regravegles SWRL et

SWRLJessTab pour exeacutecuter ces regravegles et infeacuterer de nouvelles reacuteponses

Les reacutesultats obtenus montrent la faisabiliteacute et les avantages de lutilisation des

ontologies pour la recherche par le contenu seacutemantique des segments videacuteo

peacutedagogique

110

Conclusion geacuteneacuterale et perspectives

Bilan des travaux et apports de la thegravese

Notre axe de recherche srsquoarticule sur la creacuteation et lrsquoindexation seacutemantique drsquoun

contenu peacutedagogique multimeacutedia Ce contenu a pour supports des documents ayant la

dimension temporelle en leur offrant une caracteacuteristique drsquoecirctre des seacutequences videacuteo

multimeacutedia

Avec lrsquoapproche du double codage nous avons preacutesenteacute un apport que nous

consideacuterons tregraves important dans lrsquoameacutelioration de lrsquoapprentissage Pour cela nous

avons conccedilu un modegravele de document multimeacutedia temporiseacute qui concreacutetise cette

approche Nous avons deacuteveloppeacute un systegraveme auteur appeleacute SACoPh qui geacutenegravere des

cours de phoneacutetique publiables via le web selon ce modegravele en exploitant les nouvelles

fonctionnaliteacutes de la version 30 du standard SMIL Ce systegraveme est conccedilu pour ecirctre les

enseignants de langues qui ont peu de connaissances en ce qui concerne les outils

informatique Il offre une interface qui soit la plus simple et la plus conviviale possible

Nous avons preacutesenteacute eacutegalement dans cette thegravese une approche de recherche par le

contenu seacutemantique des segments videacuteo peacutedagogiques utilisant les ontologies Nous

avons construit deux ontologies la premiegravere structure peacutedagogiquement un cours

videacuteo et la deuxiegraveme modeacutelise les connaissances dun domaine denseignement

Nous avons reacutealiseacute un nouvel outil appeleacute OntoCoV qui geacutenegravere lannotation de leccedilon

videacuteo en OWL baseacute sur les ontologies construites

Ensuite nous avons deacutetailleacute lindexation et la recherche conceptuelle de lrsquoensemble des

leccedilons videacuteo annoteacutees en adaptant la meacutethode vectorielle Nous avons deacutefini une

nouvelle formule CF-ISDF pour calculer le poids dun concept dans un segment videacuteo

Pour mettre en œuvre cette approche nous avons deacuteveloppeacute un prototype baptiseacute

IRSeCoV Nous avons essayeacute drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact

sur la recherche en utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision)

111

Mais comme le corpus est trop petit (9 documents videacuteo) nous avons essayeacute

drsquointerpreacuteter les poids de seulement quelques concepts extraits de la table drsquoindex

geacuteneacutereacute par le systegraveme

Nous avons essayeacute aussi drsquoameacuteliorer les reacutesultats obtenus avec des reacutesultats

compleacutementaires et pertinents en exploitant les relations seacutemantiques qui existent entre

les concepts et entre les objets peacutedagogiques deacutefinis dans lrsquoontologie Pour ce faire nous

avons utiliseacute proteacutegeacute 2000 avec les plugins SWRLTab pour eacutediter les regravegles SWRL et

SWRLJessTab pour exeacutecuter ces regravegles et pour infeacuterer de nouvelles reacuteponses

Les reacutesultats obtenus montrent la faisabiliteacute et les avantages de lutilisation des

ontologies pour la recherche par le contenu seacutemantique des segments videacuteo

peacutedagogiques

Perspectives

Il est neacuteanmoins important de noter que notre approche est loin drsquoecirctre finie et qursquoelle

doit eacutevoluer (nous lrsquoespeacuterons dans un futur proche)

Pour ce qui concerne la production du contenu peacutedagogique multimeacutedia le

systegraveme SACoPh permet la creacuteation de ce contenu selon un modegravele figeacute Donc

nous suggeacuterons drsquoameacuteliorer le systegraveme pour ecirctre geacuteneacuterique Cest-agrave-dire qursquoil

doit donner la possibiliteacute de creacuteer plusieurs modegraveles de contenus peacutedagogiques

multimeacutedia (chacun deacutedieacute agrave un domaine speacutecifique) en speacutecifiant leurs quatre

dimensions (structurelle spatiale temporelle et navigation temporelle) de

maniegravere graphique Une fois que lrsquoenseignant ait seacutelectionneacute un modegravele

lrsquointerface du systegraveme auteur doit srsquoadapter au modegravele choisi en offrant des

outils de creacuteation des diffeacuterents objets meacutedia constituant le modegravele chacun dans

sa reacutegion affecteacutee Ceci pour toujours preacuteserver le critegravere WYSIWYG drsquoun cocircteacute et

pour que drsquoun autre cocircteacute lrsquoenseignant ne soit pas obligeacute lors de lrsquoeacutelaboration de

son cours drsquoutiliser plusieurs outils externes pour preacuteparer les diffeacuterents types

de meacutedias qui veut les inteacutegreacute dans son cours Dans le cas ougrave il veut utiliser un

meacutedia deacutejagrave existant il pourra juste importer son url Il faudrait aussi ne pas

112

oublier de semi-automatiser la synchronisation des objets meacutedia dans le cas ougrave

les meacutedias sont importeacutes

Pour avoir un contenu peacutedagogique multimeacutedia sous forme drsquoun objet

peacutedagogique reacuteutilisable dans nrsquoimporte quelle plate-forme drsquoenseignement le

systegraveme doit offrir la possibiliteacute de geacuteneacuterer le contenu creacuteeacute dans le standard

SCORM

Notre systegraveme de recherche des segments videacuteo peacutedagogiques est une

application monoposte ou off-line On propose drsquoeacutelargir son utilisation sur le

web par la reacutealisation drsquoun moteur de recherche on-line qui permette une

recherche seacutemantique des segments temporels sur tout cours audiovisuel ou

ayant le format SMIL Ceci doit se faire tout en inteacutegrant lrsquoinfeacuterence dans le

systegraveme en utilisant les bibliothegraveques logiciels appeleacutees API qui traitent les

ontologies OWL et les regravegles SWRL

En ce qui concerne les ontologies nous proposons de reacutealiser des outils qui

automatisent lrsquoinstanciation de lrsquoontologie de lsquodomaine drsquoenseignementrsquo agrave partir

drsquoun support de cours ayant le format texte Cet outil doit utiliser les techniques

TAL (traitements automatiques de langue) Nous suggeacuterons aussi drsquoeacutetendre le

modegravele ontologique en inteacutegrant des connaissances sur le profil des apprenants

afin drsquoorienter notre systegraveme vers lrsquoadaptation des segments videacuteos selon ses

profils

113

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Paris XI Orsay Soutenue le 15 deacutecembre 2005

120

Liste des publications personnelles

Publications dans des revues internationales

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi and Behaz Amel ldquoConception and Use of Ontologies for

Indexing and Searching by Semantic Contents of Video Coursesrdquo revue IJCSI-2011-8-6-702

Volume 8 Issue 6 November 2011

Ghalia Merzougui and Mahieddine Djoudi ldquoAn Authoring System for Editing Lessons in

Phonetic English in SMIL30rdquo revue IJCSI-2011-8-6-645 Volume 8 Issue 6 November 2011

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani ldquoEditeur de cours meacutediatiseacutes en

SMILrdquo revue ISDM ndeg18 ndash 2004 Colloque TICE MEDITERRANEE 26 - 27 novembre 2004

Communications dans des confeacuterences internationales

Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi laquo Une approche de conception et de production des

cours de phoneacutetique en SMIL 30 raquo confeacuterence ICIST2011 -Teacutebeacutessa Algerie du 24 au 26 Avril

2011

Ghalia Merzougui Amel Behaz Mahieddine Djoudi and Aouadj Messaoud ldquoAn Authoring

System for Editing Lessons in Phonetic English in SMIL 30rdquo 14th East-European on Advances

in Database and Information Systems ADBIS 2010

Ghalia Merzougui Amel Behaz and Mahieddine Djoudi Annotation de cours videacuteo agrave base

drsquoontologie pour une indexation seacutemantique Confeacuterence internationale des technologies de

lrsquoinformation et de la communication CITICrsquo09 Seacutetif 04-05 mai 2009

Amel Behaz Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents

peacutedagogiques multimeacutedias multi-formats Seacuteminaire Euo-Mditerraneacuteen pour

lApprofondissement de la Formation agrave Distance SEMAFORAD Bejaia Algeacuterie 12-14 Nov

2005

121

Amel Behaz Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents

peacutedagogiques multimeacutedias multi-formats Congregraves International en Informatique Appliqueacutee

CIIA05 Bordj Bou Arreacuteridj Algeacuterie November 19-21 2005

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi and Abdelmadjid Zidani Editor of Courses Mediatized

on SMIL 2004 International Arab Conference on Information Technology (ACIT 2004)

Constantine Algeria ISSN 1812-0857 December 12-15 2004

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani Editeur de cours meacutediatiseacutes en

SMIL Confeacuterence Internationale Sciences Electroniques Technologies de lInformation et des

Teacuteleacutecommunications IEEE SETIT 2004 ISBN 9973-41-902-2 Sousse Tunisie 15-20 Mars

2004

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani Editeur de cours meacutediatiseacutes en

SMIL Colloque TICE Meacutediterraneacutee NICE les 26 -27 Novembre 2004

Communications dans des congregraves nationaux (avec comiteacute de

lecture)

Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents peacutedagogiques

multimeacutedias Journeacutees deacutetude sur les TIC JeTIC2006 Bechar Algeacuterie 15-16 Avril 2006

122

Annexes

Annexe 1 Partie du code source du systegraveme SACoPh

Classe SmilGen La classe SmilGen est la classe la plus importante de notre

programme crsquoest la partie responsable de la geacuteneacuteration du document SMIL 30 et afin

drsquoy parvenir elle utilise lrsquointerface DOM preacutesente dans le module QtXml La classe

Leccedilon utilise la classe SmilGen au niveau de la fonction Geacuteneacuteration comme suit

void LeconGeneration(QString SmilPath)

Generateur = new SmilGen(PathLeconSmilPathtext())

Generateur-gtInitialiser()

Generateur-gtsetIndexRegions(VectReglesize())

Generateur-gtsetStaticRegion(text() NomProfesseurNomEtablissement getListeRegle())

for(int i=0iltVectReglesize()i++)

Generateur-gtInsertRule(VectRegle[i]-gt getRecordTimeList() VectRegle[i]-gt

getListeExemple()VectRegle[i]-gttext())

delete Generateur

Fonction lsquoinsertion de lrsquoindexrsquo

La fonction setIndexRegions permet drsquoinseacuterer lrsquoindex de navigation hypermeacutedia dans le

fichier SMIL Pour cela elle utilise une fonction reacutecursive nommeacutee InsertIndexRegions

void SmilGenInsertIndexRegions(QDomNode Nodeint Nbr)

if(NodetoElement()tagName()==layout)

QDomElement IndexElement = SmilDocumentcreateElement(region)

IndexElementsetAttribute(left40)

IndexElementsetAttribute(right590)

IndexElementsetAttribute(height25)

IndexElementsetAttribute(textFontSize18px)

IndexElementsetAttribute(textColorblack)

IndexElementsetAttribute(textFontWeightbold)

IndexElementsetAttribute(textAligncenter)

IndexElementsetAttribute(backgroundColora5a5b1)

for(int i=1ilt=Nbri++)

QDomNode Clone = IndexElementcloneNode(false)

QString Attribute

AttributesetNum(i)

123

Attributeprepend(Index)

ClonetoElement()setAttribute(xmlidAttribute)

ClonetoElement()setAttribute(topTop)

NodeappendChild(Clone)

Top+=30

if(NodehasChildNodes())

InsertIndexRegions(NodefirstChild()Nbr)

if(NodenextSibling()isNull())

InsertIndexRegions(NodenextSibling()Nbr)

Annexe 2 Partie du code source du systegraveme IRSeCoV

Fonction pour parser un fichier owl afin de remplir la table drsquoindex

void MainWindowparseLessonowl(QStringList list)

QStringListIterator itl = listbegin()

int nomblv=0

while (itl = listend())

QFile file(itl)

if (fileopen(QFileReadOnly | QFileText))

return

QString errorStr

int errorLine

int errorColumn

QDomDocument doc

if (docsetContent(ampfile false amperrorStr amperrorLine

amperrorColumn))

return

fileclose()

QDomElement root = docdocumentElement()

if (roottagName() = rdfRDF)

return

QDomNode child = rootfirstChildElement (cours_video)

QDomNode n=childfirstChildElement (est_presente_dans)

QDomNode m=nfirstChildElement (lesson_video)

QDomElement j=mtoElement ()

QDomNodeList nbrdiap = jchildNodes ()

int nbrdia = nbrdiapcount ()

int nlv = mtoElement ()attribute (rdfID)remove (06)toInt ()

QDomNode i=mfirstChild()

while (iisNull ())

124

QDomNode diap = ifirstChild()

QDomElement n = diaptoElement()

int ndiap = nattribute(rdfID)remove (011)section (_-1-

1)toInt ()

QDomElement debut = diapfirstChildElement (Debut)

QString deb = debuttext ()

QDomElement duree = diapfirstChildElement (Duree)

QString dur = dureetext ()

QDomElement cont = diapfirstChildElement (contient)

QDomNode contient = cont

while (contientisNull ())

QDomNode op = contientfirstChild()

QString nop = optoElement()attribute (rdfID)

QDomNode conc = opfirstChild()

while (concisNull ())

if (conctoElement ()tagName () == concerne)

QString concepte = conctoElement ()attribute

(rdfresource)remove (053)

chargerDansMap(nlvnbrdiandiapdebdurnopconcepte)

conc=concnextSibling ()

contient = contientnextSibling()

i=inextSibling ()

++itl

++nomblv

parcourir la table drsquoindex pour calculer les poids des concepts dans

chaque segment

CalcPoid(nomblv)

QMessageBoxinformation(this Concept Selection Le chargement

de MAP est terminer)

Annexe 3 Code SMIL drsquoune leccedilon geacuteneacutereacute par SACoPh

Deacutefinition

Synchronized Multimedia Integration Language (ou SMIL) est une speacutecification du

W0C Lrsquoobjectif de SMIL est de permettre lrsquointeacutegration des contenus multimeacutedias

125

diversifieacutes (images sons textes videacuteo animations flux de texte) en les synchronisant

afin de permettre la creacuteation des preacutesentations multimeacutedias SMIL est un langage de la

famille XML La structure XML drsquoun document SMIL deacutecrit le deacuteroulement temporel et

spatial des diffeacuterents composants inteacutegreacutes En drsquoautres termes SMIL permet drsquoindiquer

le moment ougrave un contenu sera afficheacute pendant combien de temps et dans quelle partie

de la fenecirctre drsquoaffichage

Versions de SMIL

bull SMIL 13 crsquoest la premiegravere version qui a eacuteteacute deacuteveloppeacute en juin 1998 par un groupe de

travail appeleacute SYMM qui a eacuteteacute formeacute au sein de W3C Cette version a pour objectif de

permettre lrsquoeacutechange et lrsquoeacutevolution interopeacuterable du web SMIL 13 est devenu une

recommandation du W3C en Juin 1998

bull SMIL 23 une nouvelle version a eacuteteacute conccedilue par le mecircme groupe en 2001 et qui avait

comme objectif de deacutefinir un langage baseacute sur XML et de permettre de reacuteutiliser la

syntaxe et la seacutemantique de SMIL dans drsquoautres langages baseacutes sur XML et en

particulier ceux qui neacutecessitent de repreacutesenter une temporisation et une

synchronisation Par exemple les composants de SMIL 20 sont utiliseacutes pour inteacutegrer la

temporisation dans XHTM et SVG

SMIL 20 est devenu une recommandation du W3C en aoucirct 2001

Dans SMIL les eacuteleacutements et les attributs sont groupeacutes dans des paquets indeacutependants

appeleacutes modules Par exemple la disposition et les eacuteleacutements de reacutegion sont dans le

module de disposition et les eacuteleacutements danimateColor et danimateMotion sont dans le

module danimation Des modules de SMIL peuvent ecirctre groupeacutes dans une langue

appeleacutee un profil Il y a deux profils de SMIL profil du langage de SMIL 20 et une

version simplifieacutee profil de base de SMIL 20 conccedilu pour de petits dispositifs

Deacuteveloppeacutes agrave partir de SMIL 10 les modules SMIL 20 apportent de nouvelles

fonctionnaliteacutes qui se partagent entre 10 domaines fonctionnels comme le montre la

figure ci-dessus

126

Figure 46 Domaines fonctionnels de SMIL 20

bull SMIL 21 a eacuteteacute reconccedilu sous la forme drsquoune seacuterie de modules composables fondeacutes sur

lrsquoinfrastructure fournie par la recommandation modularisation de XHTML de la W3C

Un profil de SMIL 21 repreacutesente un ensemble de module La recommandation de SMIL

21 deacutefinit 3 nouveaux profils qui sont utiles agrave une large gamme drsquoapplications

ndash Le profile langage SMIL 21

ndash Le profile mobile SMIL 21

ndash Le profile mobile eacutetendu SMIL 21

SMIL 21 est devenu une recommandation du W3C en Deacutecembre 2005

bull SMIL 03 les nouvelles fonctionnaliteacutes de SMIL 03 sont une reacuteponse directe agrave la

demande de lrsquoindustrie et des utilisateurs Par exemple le standard permet drsquoinseacuterer

directement dans la preacutesentation des animations des leacutegendes et des libelleacutes

synchroniseacutes Ainsi SMIL devient alors un langage descriptif tregraves utile pour le

deacuteveloppement des ressources du web seacutemantique qui eacutevolue au fil du temps On peut

citer quelques balises suppleacutementaires de cette version

ltsmilTextgt ltsmilTextgt est une nouvelle balise qui fournis un eacuteleacutement conteneur de

texte

lttextStylinggt lttextStylinggt permet drsquoajouter des possibiliteacutes de formater un texte

ltspangt ltspangt est une balise conteneur drsquoattributs de format au sein de la balise

ltsmilTextgt

lttevgt lttevgt est une balise qui deacutefinit un point temporel elle srsquoappuie sur la valeur

des attributs begin et next

127

SMIL 30 est devenu une recommandation du W3C en Deacutecembre 2008

Fonctionnaliteacutes de SMIL

bull Gestion des meacutedias (Les contenus)

bull Gestion de lrsquoespace (Les lay-out)

bull Gestion du temps (Synchronisation)

bull Gestion de lrsquointeraction avec lrsquoutilisateur (hypermeacutedia)

Structure drsquoun document SMIL

Un document SMIL a pour racine lrsquoeacuteleacutement ltsmilgt et se compose drsquoun en-tecircte et drsquoun

corps La partie ltheadgt contient toutes les informations descriptives et relatives agrave la

mise en page alors que la partie ltbodygt contient le corps du document les informations

sur les meacutedias inclus et sur leurs comportements et la partie dynamique de la

preacutesentation

La structure type drsquoun document SMIL peut ecirctre la suivante

ltsmilgt

ltheadgt

ltmetagt

ltlayoutgt

ltroot-layoutgt

ltregiongt

ltlayoutgt

ltheadgt

ltbodygt

ltswitchgt hellip ltswitchgt

ltpargt hellip ltpargt

ltseqgt hellip ltseqgt

ltbodygt

ltsmilgt

A lrsquointeacuterieur de la section ltheadgt nous avons une partie ltmetagt qui contient des

informations descriptives comme lrsquoauteur ou la date de conception de la preacutesentation

et une partie ltlayoutgt qui deacutefinit le positionnement et la mise en page de la fenecirctre

dans laquelle va se jouer la preacutesentation Cette section contient elle-mecircme deux types de

balises En premier lieu la balise ltroot-layoutgt qui permet de deacutefinir les proprieacuteteacutes de

la fenecirctre de preacutesentation comme sa dimension et sa couleur de fond Enfin la balise

ltregiongt permet de deacutefinir des zones dans la fenecirctre de preacutesentation dans lesquelles les

diffeacuterents meacutedias seront afficheacutes Chaque reacutegion doit avoir un identificateur un

128

emplacement et peut avoir une couleur Dans lrsquoexemple suivant deux reacutegions sont

deacutefinies une pour le texte et une autre pour lrsquoimage

ltlayoutgt

ltroot-layout id=exemple title=exemple width=800 height=600gt

ltregion id=image title=image top=15 left=290gt

ltregion id=text title=texte top=270 left=290gt

ltlayoutgt

La balise ltbodygt et ses descendants permettent de placer les composants dans les

reacutegions deacutefinies dans lrsquoeacuteleacutement ltlayoutgt deacutecrit ci-dessus Deux balises de base de cette

section permettent de controcircler la ligne temporelle ltpargt et ltseqgt Les diffeacuterents

meacutedias reacutefeacuterenceacutes dans un tag ltpargt sont joueacutes simultaneacutement En revanche les

meacutedias se trouvant agrave lrsquointeacuterieur drsquoune balise ltseqgt sont joueacutes en seacutequence crsquoest-agrave-dire

les uns apregraves les autres Il est possible drsquoimbriquer ces deux types de tag les uns dans les

autres pour creacuteer des sous-preacutesentations Dans lrsquoexemple suivant les images sont

afficheacutees en seacutequence (les unes agrave la suite des autres) mais en mecircme temps qursquoun texte

descriptif

ltbodygt

ltseqgt

ltpargt

lttext region=text src=mediatext1txt dur=10sgt

ltimg region=image src=mediaimg1gif dur=10sgt

ltpargt

ltpargt

lttext region=text src=mediatext2txt dur=10sgt

ltimg region=image src=mediaimg2gif dur=10sgt

ltpargt

ltseqgt

ltbodygt

Nous examinons maintenant plus preacuteciseacutement comment sont introduits les diffeacuterents

meacutedias dans la preacutesentation On peut remarquer que chaque meacutedia possegravede sa propre

balise Ainsi sept eacuteleacutements XML correspondant chacun agrave un type de meacutedia vont

permettre de placer les composants dans une preacutesentation On distingue deux

cateacutegories de meacutedias les meacutedias continus qui ont une dureacutee intrinsegraveque (son videacuteo) et

les meacutedias discrets qui nrsquoont pas de dureacutee preacutedeacutefinie (images texte) mais qui pourront

en avoir une dans le cadre de la preacutesentation Les diffeacuterentes balises associeacutees sont les

suivantes

ltaudiogt pour les composants sonores (voix son hellip)

ltvideogt pour les seacutequences videacuteos

lttextstreamgt pour les textes dynamiques avec deacuteroulement automatique

129

ltanimationgt pour les animations en Flash par exemple

ltrefgt pour tout meacutedia continu qui nrsquoest pas compris dans un des types citeacutes ci-

dessus

ltimggt pour des images

lttextgt pour des composants textuels

Pour tous ces diffeacuterents tags lrsquoattribut src permet de speacutecifier lrsquoemplacement du meacutedia

qursquoil se trouve dans le reacutepertoire courant ou sur un serveur web distant Lrsquoattribut

reacutegion permet de deacutefinir lrsquoemplacement dans lequel le meacutedia va se jouer (cet

emplacement doit avoir eacuteteacute creacuteeacute preacutealablement voir partie ltheadgt) Il est important de

noter qursquoagrave lrsquointeacuterieur des balises ltpargt ou ltseqgt le temps se deacuteroule de maniegravere

automatique en effet un meacutedia reacutefeacuterenceacute dans un tag ltseqgt va se jouer directement agrave

la suite de celui qui le preacutecegravede Cependant si lrsquoauteur de la preacutesentation veut controcircler

lui-mecircme la ligne temporelle il est possible de deacutefinir le deacutebut la fin ou la dureacutee drsquoun

meacutedia Tous les intervalles de temps sont mesureacutes par rapport agrave la ligne temporelle de

SMIL qui est propre agrave lrsquoapplication de preacutesentation Crsquoest lrsquoutilisateur qui la controcircle il

a le choix de jouer la preacutesentation de la faire revenir en arriegravere de lrsquoavancer ou encore

de la stopper

Code SMIL drsquoune leccedilon geacuteneacutereacute par SACoPh

en tecircte

ltxml version=11 encoding=UTF-8gt

ltDOCTYPE smil PUBLIC -W3CDTD SMIL 30 LanguageEN

httpwwww3org2008SMIL30SMIL30Languagedtdgt

ltsmil version=30 xmlns=httpwwww3orgnsSMIL baseProfile=Languagegt

ltheadgt

ltlayoutgt

speacutecifier les diffeacuterentes regions (aspect spaciale)

ltroot-layout width=800 xmlid=RootLayout height=600

src=BackgroundImagejpggt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Lecon textAlign=center right=35

left=165 height=35 top=43 textColor=white textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Regle right=35 left=250 height=92

top=97 textColor=black textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Exemple textAlign=center right=35

left=340 height=270 top=235 textColor=black textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Univ right=35 left=515 height=30

top=542 textColor=white textFontSize=15pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Prof right=400 left=130 height=30

top=542 textColor=white textFontSize=15pxgt

speacutecifier les regions pour les different index

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index1 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=125

textFontSize=18pxgt

130

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index2 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=155

textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index3 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=185

textFontSize=18pxgt

ltlayoutgt

ltheadgt

le corps du document contient lrsquoagencement temporel de diffeacuterents objets meacutedia

ltbodygt

ltpar repeatCount=indefinitegt

ltimg fill=freeze region=RootLayout src=BackgroundImagejpggt

ltsmilText region=Lecongtthe combination thltsmilTextgt

ltsmilText region=ProfgtMrs AmeurltsmilTextgt

ltsmilText region=Univgtunhversity de BatnaltsmilTextgt

ltseqgt

Speacutecifier le premier segment (regravegle 1 avec ses exemples)

ltpar xmlid=1 dur=30sgt

ltaudio begin=1s src=tips 1wavgt

ltaudio begin=13s src=example 1wavgt

ltaudio begin=18s src=example 2wavgt

ltaudio begin=24s src=example 3wavgt

regravegle 1

ltsmilText region=Regle abstract=the combination th is pronounced

voiceless in some wordsgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=20pxgtthe combination th is pronounced ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff5500 textFontSize=20pxgtamp952 voicelessltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=20pxgt in some wordsltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

exemple 1

ltsmilText begin=13s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff007f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtinkltspangt

ltpgt

exemple 2

lttev begin=5sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtiefltspangt

ltpgt

exemple 3

lttev begin=11sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtmonltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

Speacutecifier le deuxiegraveme segment (regravegle 2 avec ses exemples)

ltpar xmlid=2 dur=28sgt

ltaudio begin=1s src=tips 2wavgt

ltaudio begin=12s src=example 4wavgt

ltaudio begin=18s src=example 5wavgt

ltaudio begin=23s src=example 6wavgt

ltsmilText region=Regle abstract= th is pronounciation amp240 voiced in

some words gt

ltpgt

131

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=22pxgtth is pronounciation amp240 voiced in

some words ltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltsmilText begin=12s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtoseltspangt

ltpgt

lttev begin=6sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgteltspangt

ltpgt

lttev begin=11sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtmonltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgterltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

Speacutecifier le troisiegraveme segment (regravegle 3 avec ses exemples)

ltpar xmlid=3 dur=21sgt

ltaudio begin=1s src=tips 3wavgt

ltaudio begin=9s src=example 7wavgt

ltaudio begin=15s src=example 8wavgt

ltsmilText region=Regle abstract= th is pronounced tin some wordsgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtth is pronounced ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgttltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtin some wordsltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltsmilText begin=9s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtamesltspangt

ltpgt

lttev begin=6sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtymeltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

ltseqgt

Speacutecifier la table drsquoindex

lta href=1gt

ltsmilText region=Index1gttips 1ltsmilTextgt

ltagt

lta href=2gt

ltsmilText region=Index2gttips 2ltsmilTextgt

ltagt

132

lta href=3gt

ltsmilText region=Index3gttips 3ltsmilTextgt

ltagt

ltpargt

ltbodygt

ltsmilgt

Annexe 4 Code OWL des ontologies eacutelaboreacutees

Code OWL de lrsquoOntologie de domaine drsquoenseignement

En tecircte

ltxml version=10gt

ltrdfRDF

xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

xmlnsrdf=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsxsd=httpwwww3org2001XMLSchema

xmlnsrdfs=httpwwww3org200001rdf-schema

xmlnsowl=httpwwww3org200207owl

xmlbase=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owlgt

ltowlOntology rdfabout=gt

Deacuteclaration des classes

un domaine drsquoenseignement

ltowlClass rdfID=domaine_d_enseignementgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaintgt

1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=abordegt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

represente un cours ou un module ou bien matiere a enseigner pour une formation

donneeltrdfscommentgt

ltowlClassgt

ltowlClass rdfID=conceptgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaintgt

1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=composer_degt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlClassgt

Deacuteclaration des relations

133

ltowlObjectProperty rdfabout=abordegt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=domaine_d_enseignementgt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

enseigne ltrdfscommentgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfabout=composer_degt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlTransitiveProperty rdfID=pre_requisgt

ltrdftype rdfresource=httpwwww3org200207owlObjectPropertygt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlTransitivePropertygt

ltowlSymmetricProperty rdfID=dependgt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlinverseOf rdfresource=dependgt

ltrdftype rdfresource=httpwwww3org200207owlObjectPropertygt

ltowlSymmetricPropertygt

Les instances

ltdomaine_d_enseignement rdfID=structure_de_donneegt

ltabordegt

ltconcept rdfID=donneegt

ltcomposer_de rdfresource=type_variablegt

ltcomposer_de rdfresource=variablegt

ltconceptgt

ltabordegt

ltabordegt

ltconcept rdfID=instructiongt

ltcomposer_de rdfresource=affectationgt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_de_controlegt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_conditionelle_imbriquegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetition_imbriquegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetitiongt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_conditionellegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_conditionelle_par_casgt

ltconceptgt

ltabordegt

ltaborde rdfresource=expressiongt

ltaborde rdfresource=sous_algorithmegt

ltdomaine_d_enseignementgt

ltconcept rdfID=instruction_de_controlegt

ltconcept rdfID=parametre_formellegt

ltconcept rdfID=operateur_arithmetiquegt

ltconcept rdfID=instruction_conditionelle_par_casgt

ltconcept rdfID=proceduregt

ltconcept rdfID=sous_algorithmegt

ltcomposer_de rdfresource=proceduregt

ltcomposer_de rdfresource=fonctiongt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring

gtsous programmeltrdfscommentgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=instruction_conditionelle_imbriquegt

ltconcept rdfID=type_composegt

ltcomposer_degt

134

ltconcept rdfID=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=tableau_a_une_dimenssiongt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=chaine_de_caracteregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=caracteregt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=tableaugt

ltcomposer_de rdfresource=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltcomposer_de rdfresource=tableau_a_une_dimenssiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=variable_globalegt

ltconcept rdfID=affectationgt

ltconcept rdfID=bouclegt

ltowlsameAs rdfresource=instruction_de_repetitiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=variablegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=allocation_statique_d_une_variablegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=allocatino_dynamique_d_une_variablegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=pointeurgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=adressegt

ltdepend rdfresource=pointeurgt

ltconceptgt

ltdependgt

ltdepend rdfresource=allocation_dynamique_d_une_variablegt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=expressiongt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_logiquegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_binairegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_ternairegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=operateur_arithmetiquegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_variablegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=fonctiongt

ltpre_requisgt

ltconcept rdfID=bloc_d_instructionsgt

ltpre_requisgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=fonction_recurssivegt

ltdepend rdfresource=fonctiongt

ltconceptgt

ltdependgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_valeurgt

ltdepend rdfresource=fonctiongt

135

ltconceptgt

ltdependgt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=parametregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=parametre_effectifgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=parametre_formellegt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=variable_localegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=variable_globalegt

ltdepend rdfresource=passage_parametre_par_variablegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=valeur_retourneegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=passage_parametre_par_valeurgt

ltcomposer_de rdfresource=bloc_d_instructionsgt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=arbregt

ltconcept rdfID=passage_par_adressegt

ltowlsameAs rdfresource=passage_parametre_par_variablegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=logiquegt

ltconcept rdfID=type_variablegt

ltcomposer_de rdfresource=type_composegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=type_complexegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=graphegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=liste_chaineegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=enregistrementgt

ltdepend rdfresource=liste_chaineegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=champ_d_un_enregistrementgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=filegt

ltpre_requis rdfresource=pointeurgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=pilegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=fichiergt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=arbregt

ltcomposer_de rdfresource=enregistrementgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=type_scalairegt

ltcomposer_de rdfresource=pointeurgt

ltcomposer_de rdfresource=caracteregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=reelgt

ltcomposer_degt

136

ltcomposer_de rdfresource=logiquegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=entiergt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=argumentgt

ltowlsameAs rdfresource=parametregt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetition_en_cascadegt

ltowlsameAs rdfresource=instruction_de_repetition_imbriquegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=ouvrir_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=matricegt

ltowlsameAs rdfresource=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=vecteurgt

ltconcept rdfID=type_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=mode_d_ouverturegt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=fermer_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=creer_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

hellip

ltrdfRDFgt

lt-- Created with Protege (with OWL Plugin 331 Build 430)

httpprotegestanfordedu --gt

Code OWL de lrsquoOntologie de cours video

en tecircte

ltxml version=10gt

ltDOCTYPE rdfRDF [

ltENTITY owl httpwwww3org200207owl gt

ltENTITY xsd httpwwww3org2001XMLSchema gt

ltENTITY rdfs httpwwww3org200001rdf-schema gt

ltENTITY rdf httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns gt

ltENTITY protege httpprotegestanfordedupluginsowlprotege gt

ltENTITY p1 httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl gt

]gt

ltrdfRDF xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277284608owl

xmlbase=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277284608owl

xmlnsp1=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

xmlnsxsd=httpwwww3org2001XMLSchema

xmlnsprotege=httpprotegestanfordedupluginsowlprotege

xmlnsrdfs=httpwwww3org200001rdf-schema

xmlnsrdf=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsowl=httpwwww3org200207owlgt

ltowlOntology rdfabout=gt

Importer lrsquoontologie de domaine drsquoenseignement

ltowlimports rdfresource=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owlgt

ltowlOntologygt

137

Deacuteclaration des classes

un cours videacuteo concerne un domaine drsquoenseignement

ltowlClass rdfID=cours_videogt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_presente_dansgt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

leccedilon_video est equivalent au chapitre dans un cours

ltowlClass rdfID=lesson_videogt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_diviseegt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=

httpwwww3org2001XMLSchemaintgt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

diapositif = slide

ltowlClass rdfID=diapositifgt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=contientgt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

OP Objet Peacutedagogique

ltowlClass rdfID=OPgt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=concernegt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

138

Deacuteclaration des relations

ltowlObjectProperty rdfID=est_presente_dansgt

ltrdfsdomain rdfresource=cours_videogt

ltrdfsrange rdfresource=lesson_videogt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_diviseegt

ltrdfsdomain rdfresource=lesson_videogt

ltrdfsrange rdfresource=diapositifgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=contientgt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=OPgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=concernegt

ltrdfsdomain rdfresource=OPgt

ltrdfsrange rdfresource= ampp1conceptgt

ltowlObjectPropertygt

Deacuteclaration des attributs

ltowlDatatypeProperty rdfID=Debutgt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdtimegt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=Dureegt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdtimegt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=languegt

ltrdfsdomain rdfresource=cours_videogt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdstringgt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=Titre_diapositifgt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdstringgt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=URLgt

ltrdfsrange rdfresource=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

ltrdfsdomain rdfresource=lesson_videogt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=professeur_videogt

ltrdfsdomain rdfresource=cours_videogt

ltrdfsrange rdfresource=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

ltowlDatatypePropertygt

les instances

ltcours_video rdfID=structure_de_donneegt

ltest_presente_dansgt

ltlesson_video rdfID=fonctiongt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_2gt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_3gt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_7gt

ltlesson_videogt

ltest_presente_dansgt

ltest_presente_dans rdfresource=tableaugt

ltlangue rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgtfrancais

ltlanguegt

ltprofesseur_video rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

139

Abdellatif El Fakerltprofesseur_videogt

ltcours_videogt

ltdiapositif rdfID=diapositif_2gt

ltDuree rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000322 ltDureegt

ltDebut rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000201 ltDebutgt

ltTitre_diapositif rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

introduction au function ltTitre_diapositifgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=Definition_1gt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

decalration dune fonction en Cltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_2gt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring

gtnom de la fonction est une adresseltrdfscommentgt

ltconcerne rdfresource=ampp1adressegt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_1gt

ltconcerne rdfresource=ampp1valeur_retourneegt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

differents type de valeurs retourneeltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

ltdiapositif rdfID=diapositif_3gt

ltDebut rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000527ltDebutgt

ltDuree rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000343ltDureegt

ltTitre_diapositif rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

defintion dun prototype ltTitre_diapositifgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_2gt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring gt

pourquoi un prototypeltrdfscommentgt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_formellegt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_effectifgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_3gt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_effectifgt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_formellegt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

definition dun prototype dune fonctionltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

ltdiapositif rdfID=diapositif_7gt

ltDebut rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematime gt002114ltDebutgt

ltDuree rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematime gt000204ltDureegt

ltTitre_diapositif rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

passage de paramete par valeur ltTitre_diapositifgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_3gt

ltconcerne rdfresource=ampp1passage_parametre_par_valeurgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

140

ltlesson_video rdfID=tableaugt

ltrdfRDFgt

La deacutefinition de la regravegle 1 avec SWRL

ltswrlImp rdfID=Rule-1gt

ltswrlbodygt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=contientgt

ltswrlargument2gt

ltswrlVariable rdfID=op2gt

ltswrlargument2gt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=d2gt

ltswrlargument1gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument2gt

ltswrlVariable rdfID=c2gt

ltswrlargument2gt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=concernegt

ltswrlargument1 rdfresource=op2gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltrdfrest rdfresource=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-nsnilgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=c1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlpropertyPredicate

rdfresource=httpwwwowlontologiescomOntology1277939276owlSameAsgt

ltswrlargument2 rdfresource=c2gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=concernegt

ltswrlargument2 rdfresource=c1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=op1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltrdffirstgt

141

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument2 rdfresource=op1gt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=contientgt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=d1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltswrlbodygt

ltswrlheadgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrest rdfresource=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-nsnilgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument1 rdfresource=d1gt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=Similairegt

ltswrlargument2 rdfresource=d2gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltswrlheadgt

ltswrlImpgt

lt-- Created with Protege (with OWL Plugin 348 Build 629)

httpprotegestanfordedu --gt

Page 4: Modèle de Thèse

Abstract

The multimedia educational content has recently attracted much interest to draw attention

to the learner and to increase its understanding by the latter Therefore the need for

creating documents that support this type of content increases significantly It may be

considered as an example the teaching of phonetics of a language by teachers who do not

have good computer skills Fast access to the semantic content is not trivial although the e-

learning relies heavily on multimedia documents and in particular on the videos The

latter are increasingly accessible for their wealth and semantic expressiveness

So our first goal is to provide teachers of English an authoring system named SACoPh for

the production of multimedia course of phonetics supporting an approach called dual

coding This course is based on a document template that fits the educational aspects of

phonetics Its specification leverages the functionality of version 30 of the standard SMIL

(Synchronized Multimedia Integration Language) in order to be published on the web

Our second objective is to achieve a semantic search system for video teaching segments

We develop a modeling of pedagogical knowledge of a video course using web ontologies

This model is integrated in the process of indexing and retrieval by semantics Our

experimental results show that the proposed approach is promising

Keywords

Multimedia educational content authoring system mediatized course teaching phonics

SMIL30 semantic indexing video course ontology OWL

SACoPh

03SMIL

SMIL30OWL

3

Je deacutedie ce modeste travail agrave mes tregraves chegraveres pegravere et megravere

Table des matiegraveres

TABLE DES MATIERES 4

LISTE DES FIGURES 7

LISTE DES TABLES 10

INTRODUCTION GENERALE 11

INTRODUCTION 11

MOTIVATIONS 13

CONTRIBUTIONS 17

ORGANISATION DE LA THESE 18

CHAPITRE 1 LE MULTIMEDIA EN E-LEARNING 20

11 INTRODUCTION 20

12 E-LEARNING 20

13 LE MULTIMEDIA 22

131 Contenu Peacutedagogique Multimeacutedia ndashCPM- 23

132 Effets du multimeacutedia dans lrsquoapprentissage 25

14 PROCESSUS DrsquoELABORATION DU MULTIMEDIA PEDAGOGIQUE 27

141 Analyse 27

142 Conception 27

143 Deacuteveloppement 30

144 Test 30

145 Diffusion 30

15 MODELISATION DrsquoUN DOCUMENT MULTIMEDIA 30

151 Dimension logique 31

152 Dimension spatiale 31

153 Dimension temporelle 32

154 Dimension hypermeacutedia temporel 33

16 LANGAGES DE SPECIFICATION 35

161 Le standard SMIL 36

5

17 CONCLUSION 36

CHAPITRE 2 APPROCHES DE CONSTRUCTION ET DINDEXATION DE DOCUMENTS

MULTIMEDIAS 38

21 INTRODUCTION 38

22 APPROCHES DE CONSTRUCTION 38

221 Systegraveme auteur (deacutefinition critegraveres et fonctionnaliteacutes) 38

222 Difficulteacutes et contraintes dans lrsquoeacutedition de documents temporiseacutes 42

223 Approches drsquoeacutelaboration des systegravemes auteur 43

224 Enseignement de la phoneacutetique 45

225 Systegravemes existant pour lrsquoenseignement de la phoneacutetique 47

226 Discussion 51

23 APPROCHES DrsquoINDEXATION 51

231 Indexation classique 52

232 Vers lrsquoindexation seacutemantique du contenu multimeacutedia 55

233 Indexation agrave base drsquoontologies 62

2331 Les ontologies OWL 62

2332 Utiliser lrsquoontologie dans les SRI 66

234 Travaux existants 67

235 Discussion 73

24 CONCLUSION 75

CHAPITRE 3 SACOPH UN SYSTEME AUTEUR POUR LENSEIGNEMENT MEDIATIQUE DE LA

PHONETIQUE 76

31 OBJECTIFS 76

32 MODELISATION DE COURS DE PHONETIQUE 76

321 Dimension structurelle 76

322 Dimension spatiale 77

323 Dimension temporelle 77

324 Dimension hypermeacutedia temporelle 78

33 MODELISATION UML DU SYSTEME SACOPH 78

331 Cas drsquoutilisation du systegraveme SACoPh 79

332 Architecture du systegraveme SACoPh 79

333 Aspect statique du systegraveme diagramme de classes 84

334 Aspect dynamique diagrammes de seacutequence 84

6

335 Interface de SACoPh 86

336 Mise en œuvre 86

34 CONCLUSION 89

CHAPITRE 4 INTEGRATION DES ONTOLOGIES DANS LA CONSTRUCTION ET

LINDEXATION DE CONTENU PEDAGOGIQUE MULTIMEDIA 90

41 INTRODUCTION 90

42 CONSTRUCTION DES ONTOLOGIES 91

421 Ontologie de domaine drsquoenseignement 91

422 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo 93

43 PROCESSUS DrsquoANNOTATION 94

44 INDEXATION CONCEPTUELLE 97

441 Structure de la table drsquoindex 97

442 Pondeacuteration des concepts dans les segments temporels 98

45 RECHERCHE CONCEPTUELLE 99

46 RAISONNEMENT 100

47 PROTOTYPE ET EXPERIMENTATION 103

471 Impleacutementation 103

472 Expeacuterimentation et eacutevaluation 104

48 CONCLUSION 109

CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES 110

BILAN DES TRAVAUX ET APPORTS DE LA THESE 110

PERSPECTIVES 111

BIBLIOGRAPHIE 113

LISTE DES PUBLICATIONS PERSONNELLES 120

PUBLICATIONS DANS DES REVUES INTERNATIONALES 120

COMMUNICATIONS DANS DES CONFERENCES INTERNATIONALES 120

COMMUNICATIONS DANS DES CONGRES NATIONAUX (AVEC COMITE DE LECTURE) 121

ANNEXES 122

ANNEXE 1 PARTIE DU CODE SOURCE DU SYSTEME SACOPH 122

ANNEXE 2 PARTIE DU CODE SOURCE DU SYSTEME IRSECOV 123

ANNEXE 3 CODE SMIL DrsquoUNE LECcedilON GENERE PAR SACOPH 124

ANNEXE 4 CODE OWL DES ONTOLOGIES ELABOREES 132

7

Liste des figures

FIGURE 1 LrsquoELEARNING (MIELNIKOFF 2005) 21

FIGURE 2 CYCLE DE PROCESSUS E-LEARNING 22

FIGURE 3 PROCESSUS DE CREATION DE DOCUMENT MULTIMEDIA 27

FIGURE 4 RELATIONS SPATIALES ENTRE OBJETS MEDIA OI 31

FIGURE 5 SCENARIO TEMPOREL DrsquoUNE PRESENTATION 32

FIGURE 6 EXEMPLE DE LIENS TEMPOREL 34

FIGURE 7 AFFICHAGE DE LA COURBE MELODIQUE AVEC SURLIGNAGE EN ROUGE DES

SEGMENTS CORRESPONDANT AUX SYLLABES ACCENTUEES DE LEXEMPLE laquo I

WONDER IF YOU COULD HELP ME raquo 47

FIGURE 8 LE SYSTEME AUTEUR SOUNDS RIGHT LES FLECHES EXTENSIBLES SONT

TRAINEES EN PLACE A PARTIR DE LA COLONNE A GAUCHE ET ENSUITE

MODIFIEES POUR OBTENIR UNE TAILLE APPROPRIEE 48

FIGURE 9 INTERFACE GENEREE PAR SWANS 49

FIGURE 10 VUE GLOBALE DE LIMSEE3 AVEC LA PREMIERE ANNOTATION 50

FIGURE 11 INTERFACE DE LrsquoEDITEUR ECOMAS EN MODE EDITION ET EN MODE

PRESENTATION 50

FIGURE 12 ARCHITECTURE GENERALE DrsquoUN SRI 52

FIGURE 13 REPRESENTATION VECTORIELLE DE DEUX DOCUMENTS (D1 ET D2) ET DrsquoUNE

REQUETE (Q) DANS UN ESPACE COMPOSE DE TROIS TERMES (T1 T2 ET T3)54

FIGURE 14 LES QUATRE MODES DE RATTACHEMENT DES METADONNEES AU

DOCUMENT 58

FIGURE 15 QUELQUES ELEMENTS DE LrsquoONTOLOGIE DU DOMAINE DE FORMATION (A

GAUCHE) ET UN EXTRAIT DE LA SOUS-ONTOLOGIE DU LA FORMATION

STATISTIQUE (A DROITE) 68

FIGURE 16 ONTOLOGIE DE LrsquoAUDIOVISUEL NOUVELLE HIERARCHIE DES TYPES DE

SEGMENTS EN MPEG-7 69

FIGURE 17 EXEMPLE DE DESCRIPTION DrsquoUN SEGMENT VIDEO (ISAAC 2004) 70

8

FIGURE 18 PROCESSUS DE SEGMENTATION DES PRESENTATIONS VIDEO (DONG 2010)

71

FIGURE 19 LA TAXONOMIE DE LrsquoONTOLOGIE MULTIMEDIA (DONG 2010) 72

FIGURE 20 INTEGRATION DES ONTOLOGIES DE DOMAINE DANS CELLE DU

MULTIMEDIA (DONG 2010) 73

FIGURE 21 DIMENSION STRUCTURELLE DE LA LECcedilON 77

FIGURE 22 DIMENSION SPATIALE DE LA LECcedilON 77

FIGURE 23 DIMENSION TEMPOREL DE LA LECcedilON 77

FIGURE 24 SCHEMA MONTRE LE DEROULEMENT DU SCENARIO AVANT ET APRES

LrsquoACTIVATION DrsquoUN LIEN TEMPOREL 78

FIGURE 25 CAS DrsquoUTILISATION DE LrsquoENSEIGNANT 79

FIGURE 26 ARCHITECTURE GENERALE DE SACOPH 80

FIGURE 27 PRESENTATION DU COURS GENERE EN SMIL 30 AVEC LE LECTEUR

AMBULANT 83

FIGURE 28 DIAGRAMME DE CLASSES 84

FIGURE 29 DIAGRAMME DE SEQUENCE DU CAS lsquoOUVRIR LECcedilONrsquo 85

FIGURE 30 DIAGRAMME DE SEQUENCE DU CAS lsquoGENERER SMILrsquo 85

FIGURE 31 INTERFACE DE SACOPH 88

FIGURE 32 CAS DrsquoENREGISTREMENT DE LA PRONONCIATION DE LrsquoEXEMPLE 5 88

FIGURE 33 PARAMETRES DE CONFIGURATION PERIPHERIQUE AUDIO LECTEUR DE

SMIL ET FONT DE TEXTE GLOBALE 89

FIGURE 34 ONTOLOGIE DE DOMAINE DrsquoENSEIGNEMENT 92

FIGURE 35 ONTOLOGIE PEDAGOGIQUE DE COURS VIDEO 94

FIGURE 36 INTERFACE PRINCIPALE DE LrsquoOUTIL ONTOCOV 96

FIGURE 37 DES ASSERTIONS EXPLICITES COMPLETEES PAR DES CONNAISSANCES

INFEREES 100

FIGURE 38 ARCHITECTURE GENERALE DU SYSTEME IRSECOV 102

FIGURE 39 STRUCTURE INTERNE DU SYSTEME IRSECOV (DIAGRAMME DE CLASSES)102

FIGURE 40 INTERFACE DU SYSTEME IRSECOV 103

FIGURE 41 VERIFCATION DE LrsquoONTOLOGIE lsquoDOMAINE DrsquoENSEIGNEMENTrsquo 106

FIGURE 42 GRAPHE DE LrsquoONTOLOGIE TOTALE AVEC LE PLUGIN JAMBALYA 106

9

FIGURE 43 EDITION DES REGLES SWRL 107

FIGURE 44 REQUETE EN SPARQL ET SON RESULTAT 107

FIGURE 45 RESULTATS INFFERES PAR LE MOTEUR DrsquoINFERENCE JESS 108

FIGURE 46 DOMAINES FONCTIONNELS DE SMIL 20 126

10

Liste des tables

TABLE 1 ALLOCATION DES MEDIA 29

TABLE 2 CLASSIFICATION DES SYSTEMES AUTEURS FONDATEURS 39

TABLE 3 STRUCTURE DE LA TABLE DrsquoINDEX 97

TABLE 4 LISTE DES CONCEPTS AVEC LES SEGMENTS ASSOCIES 104

11

Introduction geacuteneacuterale

Introduction

Depuis quelques anneacutees les capaciteacutes multimeacutedias des ordinateurs ont permis de faire

drsquoeacutenormes progregraves tant au niveau mateacuteriel (carte son videacuteo etc) qursquoau niveau logiciel

(diffeacuterents algorithmes de codage de compression etc) De plus les ordinateurs

peuvent ecirctre facilement interconnecteacutes gracircce agrave lrsquoeacutevolution du reacuteseau mondial Internet

Cela donne lieu de produire des logiciels eacuteducatifs plus deacutemonstratifs plus vivants et

pouvant ecirctre utiliseacutes agrave distance

Il y a eu un accroissement consideacuterable des besoins de mateacuteriel didactique multimeacutedia

dans le-Learning car le contenu de ce type de mateacuteriel a susciteacute reacutecemment beaucoup

drsquointeacuterecircts pour attirer lattention de lapprenant et aussi pour augmenter sa

compreacutehension Drsquoimportants reacutesultats venants de recherches en psychologie prouvent

que lrsquoenseignement par les multimeacutedia surmonte eacutenormeacutement les obstacles actuels de

lapprentissage en reacuteduisant les coucircts en termes de temps de production et de diffusion

du contenu eacuteducatif Une eacutetude meneacutee dans ce domaine a enregistreacute un gain de 71 en

terme de temps dapprentissage avec le multimeacutedia par rapport agrave lenseignement en

classe ceci encourage le deacuteveloppement de la suite multimeacutedia agrave base de logiciels

eacuteducatifs La raison derriegravere ces statistiques cest que drsquoun cocircteacute lrsquoenseignement baseacute sur

le multimeacutedia force le concepteur du didacticiel agrave mieux organiser le mateacuteriel

dapprentissage (contenu peacutedagogique multimeacutedia) par rapport au discours prononceacute

dans une classe traditionnelle Drsquoun autre cocircteacute il permet aux apprenants de maicirctriser le

rythme dapprentissage et dinteragir avec le contenu peacutedagogique multimeacutedia

La performance dapprentissage une meilleure productiviteacute la taille croissante et la

diversiteacute de la communauteacute eacuteducative on line sont eacutegalement lieacutes au multimeacutedia

redondant par rapport aux caracteacuteristiques du mono-meacutedia du mateacuteriel dapprentissage

informatiseacute Les meacutedias doubles ou multiples dont le contenu est eacutetroitement lieacute et qui

12

sont combineacutes dans un canal dapprentissage ont le potentiel de fournir un

apprentissage efficace lorsque les meacutedias srsquoeacutetayent clairement entre eux et sont

preacutesenteacutes aux apprenants ayant de faibles connaissances preacutealables dans le domaine en

apprentissage (Najjar 1996)

Prenons lrsquoexemple drsquoun document peacutedagogique dont le contenu est une suite de

diapositives Ces derniegraveres portent geacuteneacuteralement sur des concepts ou des ideacutees tregraves

courtes en termes drsquoexpression (pas de deacutetails) Dans ce cas lrsquoapprenant a besoin de

plus drsquoexplications pour mieux comprendre La synchronisation de la voix de

lrsquoenseignant enregistreacutee sous format numeacuterique audio avec chaque diapositive rend

plus claire la compreacutehension de ce contenu peacutedagogique

Un autre exemple (Atif 2003) drsquoun mateacuteriel peacutedagogique sous forme drsquoun document

multimeacutedia temporiseacute qui integravegre en synchronisant simultaneacutement un script de la videacuteo

(montrant le visage parlant de lenseignant ou de tout autre mateacuteriel videacuteo lieacute agrave lobjet

du cours) avec une transcription textuelle Ceci est fait pour aider les apprenants qui

ont une deacuteficience auditive ou des difficulteacutes agrave comprendre lrsquoaccent de lrsquoenseignant agrave

lire le discours de ce dernier

Les documents multimeacutedia dont on parle dans ce cas sont abordeacutes non seulement sous

lrsquoangle de leur structure logique spatiale et navigationnelle mais aussi temporelle La

structure temporelle deacutecrit lrsquoenchaicircnement des eacuteleacutements meacutedias dans le temps Prenons

le premier exemple cette structure permet de preacutesenter chaque diapositive

simultaneacutement avec son explication auditive et les diapositives (de type image) se

succegravedent dans le temps seacutequentiellement Ce type de support construisent un contenu

peacutedagogique multimeacutedia sous forme une seacutequences videacuteos

Le traitement de la dimension temporelle dans les documents ainsi que leurs eacuteleacutements

de base qui ont eux-mecircmes une telle dimension (audio videacuteo) constitue lrsquoobjet de cette

thegravese Lrsquointroduction de cette nouvelle dimension geacutenegravere neacutecessairement des besoins en

termes de langage drsquoexpression Des standards ont eacuteteacute deacuteveloppeacutes reacutepondant agrave ce

besoin parmi eux citons le format SMIL Le consortium W3C a eacutetudieacute ce nouveau

format qui est lrsquoacronyme de laquo Synchronized Multimedia Integration Language raquo tout

en permettant un eacutechange et une eacutevolution interopeacuterable du Web La plus grande partie

de documents ayant ce format sont destineacutes agrave lrsquoe-learning

13

Le deacuteveloppement drsquoun contenu peacutedagogique multimeacutedia sous forme drsquoune seacutequence

videacuteo est une eacutetape importante du processus de conception de lenseignement

Construire un mateacuteriel ou une ressource peacutedagogique multimeacutedia temporiseacutee avec ces

nouvelles technologies et qui soient de qualiteacute ne se reacutesume pas en la mise en ligne drsquoun

polycopieacute en y ajoutant quelques animations Cela neacutecessite un sceacutenario tregraves charpenteacute

et une preacutesentation structureacutee Une fois que linformation est accessible sur Internet on

nobtient pas neacutecessairement un systegraveme dapprentissage si on nrsquoa pas reacutefleacutechit agrave la

maniegravere dont les gens vont prendre linformation et ce quils vont en faire Il est

important de repreacutesenter clairement les informations et les connaissances sur le plan

structurel et temporel et de se demander quelle strateacutegie ou quel moyen de diffusion

doit-on utiliser

Limportance de la qualiteacute des interactions dans une seacutequence videacuteo peacutedagogique

impose des sceacutenarios de communication riches et actifs pour lapprenant Cette exigence

de qualiteacute impose parfois aux enseignants une complegravete refonte de leurs cours et de

leur maniegravere de les concevoir dougrave linteacuterecirct de proposer aux enseignants des systegravemes

auteurs qui soient adapteacutes agrave leurs besoins et qui leurs permettront dimpreacutegner leur

peacutedagogie dans des contenus multimeacutedias interactifs et standards reacutepondants ainsi aux

besoins des apprenants en termes drsquoassimilation de compreacutehension et de

meacutemorisation Crsquoest dans ce contexte que se situe la premiegravere partie de notre travail

La gestion des seacutequences videacuteo peacutedagogiques suppose la structuration et la mise en

place drsquoune banque de donneacutees Lrsquoaccegraves automatique et rapide aux segments temporels

pertinents de cette banque est une tacircche fondamentale mais complexe qui passe

neacutecessairement par une eacutetape drsquoindexation des seacutequences videacuteo Ceci repreacutesente la

deuxiegraveme partie de notre travail

Motivations

1- Le premier problegraveme auquel nous nous inteacuteressons correspond agrave la meacutediatisation de

cours (et en particulier) de la phoneacutetique drsquoune langue (et plus preacuteciseacutement lrsquoanglais) en

ligne Les langues anglaise et franccedilaise partagent un important lexique et beaucoup de

formes orthographiques drsquoun mecircme mot sont proches dans les deux langues Pourtant

les systegravemes accentuels mis en place par les deux langues pour ces mots les rendent

14

opaques agrave lrsquooral pour les apprenants On observe que certaines syllabes sont plus

aiseacutement audibles que drsquoautres On parle dans ces cas-lagrave de syllabes accentueacutees

Lrsquoapprenant francophone se trouve ainsi confronteacute agrave deux difficulteacutes percevoir lors de

la phase drsquoeacutecoute les syllabes accentueacutees et les syllabes non accentueacutees et reproduire

lors de la phase de production un contraste suffisant entre les deux types de syllabes

Les eacutetudiants franccedilais lors de la reacutealisation drsquoexposeacutes oraux peuvent malgreacute une

langue assez correcte sur le plan lexical et syntaxique faire preuves de seacuterieuses lacunes

tant au niveau phoneacutetique que dans celui prosodique Lrsquoabsence de la discrimination

voyellesdiphtongue et le deacuteplacement de lrsquoaccent tonique rendent certains mots

meacuteconnaissables

Des eacutetudes empiriques controcircleacutees confirment ce que les enseignants observent de faccedilon

quotidienne Ces eacutetudes montrent que des canadiens anglophones reconnaissaient

moins bien des mots isoleacutes prononceacutes par un canadien francophone que par un

canadien anglophone Les auteurs attribuent cette diffeacuterence agrave un deacutefaut

drsquoaccentuation Mais dans (Stenton 2005) lrsquoauteur confirme que ce problegraveme nrsquoest pas

sensoriel mais se situe plutocirct au niveau de la meacutemoire de travail Il srsquoagit drsquoune

neacutegligence lors de lrsquoencodage de lrsquoinformation Les eacutetudiants franccedilais qui apprennent

lrsquoanglais neacutegligent de traiter lrsquoaccent tonique car il a peu de valeur dans leur langue

maternelle et par conseacutequent ils ne stockent pas cette information Lors de leurs

exposeacutes ils placeront donc lrsquoaccent tonique de faccedilon aleacuteatoire sur lrsquoune des syllabes du

mot anglais indiquant ainsi non pas une surditeacute ou un problegraveme de production mais

une neacutegligence au niveau de lrsquoencodage et une absence de stockage de la place de

lrsquoaccent tonique Ce qui a un effet neacutegatif sur la compreacutehension de leur discours par des

interlocuteurs anglophones

Beck et al ont constateacute que certains eacutetudiants apregraves 10 ans drsquoanglais en maitrise

langues eacutetrangegraveres appliqueacutees ne maitrisent pas encore la prononciation de mots qui

paraissent eacuteleacutementaires (comme who women chocolate village low allow sun son)

Les seacuteries telles que (therersquore arenrsquore werenrsquot were where) ou les mots

graphiquement proches tel que (tough trough though through thought) posent

drsquoeacutenormes problegravemes de meacutemorisation agrave lrsquooral (Beck 2005 )

15

(Beck 2005) a fait lrsquohypothegravese que le processus attentionnel joue un rocircle fondamental

dans ce cas Les solutions visuelles informatiques semblent constituer une bonne

solution Le repeacuterage visuel aide agrave la discrimination des parties du discours ougrave des

problegravemes de perception et de compreacutehension se posent Le son prend alors une forme

visuelle observable dans le temps agrave lrsquoinverse de sa mateacuterialiteacute premiegravere constitueacutee par

drsquoeacutepheacutemegravere vibration de lrsquoair La prononciation sera plus facile si lrsquoeacutetudiant lit et entend

simultaneacutement le mot lsquodevelopmentrsquo ougrave la syllabe accentueacutee est mise en exergue

visuellement (lui associer un style un font et une couleur qui soient diffeacuterents du reste

du texte) Traiter un tel mot consiste en un encodage auditif de lrsquoinformation

linguistique et un encodage visuel des deux informations linguistique et

paralinguistique drsquoougrave la neacutecessiteacute drsquooutil de creacuteation de documents supportant une tel

preacutesentation

2- Le deuxiegraveme problegraveme agrave surmonter concerne lrsquoaccegraves rapide et automatique aux

segments temporels pertinents drsquoune banque de seacutequences videacuteo multimeacutedia

peacutedagogiques Le e-Learning repose largement sur les documents multimeacutedia et en

particulier sur les documents videacuteo Beaucoup drsquoinstituts drsquoeacutecoles et drsquoassociations

diffusent sur le web des enregistrements videacuteo sur des exposeacutes scientifiques lors des

confeacuterences seacuteminaires ou soutenances de thegraveses ou drsquohabilitation (exemple INRIA

ENS Aristote) Des universiteacutes (ou campus virtuels) diffusent sur le Net des cours

magistraux dispenseacutes dans leurs locaux sous forme audio ou videacuteo et on cite comme

exemple les universiteacutes MIT1 Berkeley2 Strasbourg3 MedNet4 Lausanne5 Des

exposeacutes magistraux universitaires sont regroupeacutes sur des portails theacutematiques comme

le WebTV peacutedagogique de Lyon3 ou SciVee (fondeacute par PE Bourne de UC San Diego et

LM Chalupa de UC Davis et qui est un des nombreux exemples de sites pour videacuteos

1 MIT httpocwmiteducoursesaudio-video-courses

2 Berkeley httpwebcastberkeleyedu

3 Strasbourg httpaudiovideocoursu-strasbgfravchome

4 MedNet httpwwwconsorzionettunoitmednetueskinsmednetuhomeindex_1024_frasp

5 Lausanne httpitunesunilch

16

scientifiques) Ces videacuteos sont enregistreacutees sous diffeacuterents formats agrave savoir videacuteo

streameacute (ou podcast) ou documents multimeacutedia structureacutes (ougrave la videacuteo et la voix du

preacutesentateur sont synchroniseacutees avec des diapositives) pour une diffusion en direct ou

en diffeacutereacute

Alors que ces documents videacuteo sont de plus en plus accessibles vue leur richesse et leur

expressiviteacute seacutemantique et que leur nombre est de plus en plus croissant leur

traitement pose toujours problegraveme En particulier la recherche des seacutequences videacuteo

pertinentes en suivant des critegraveres lieacutes au contenu seacutemantique nrsquoest pas triviale Ceci

peut nuire agrave lrsquoapprenant pendant sa reacutevision ou au chercheur (ou enseignant) qui veut

reacuteutiliser une partie drsquoune videacuteo pour son propre compte Il est souvent plus pratique

pour un utilisateur (apprenant ou enseignant) drsquoutiliser une information seacutemantique

dans sa requecircte (concepts scientifiques) pour obtenir les reacuteponses les plus pertinentes

Par conseacutequent un processus drsquoindexation et de recherche par la seacutemantique de ce type

de videacuteo doit ecirctre mis en place

Avant drsquoatteindre ce stade on doit noter qursquoil est pratiquement impossible drsquoatteindre

le niveau seacutemantique en partant drsquoune analyse bas niveau du contenu videacuteo Les

interpreacutetations du contenu drsquoun document videacuteo qui sont seacutemantiquement plus riche

rend la tacircche de lrsquoindexeur plus compliqueacutee que lorsqursquoil srsquoagit drsquoune simple indexation

par mots cleacutes Ceci est ducirc au fait qursquoil doit choisir les meilleurs index pour deacutecrire un

contenu tregraves riche en informations On rencontre la mecircme difficulteacute lors du processus

de recherche Donc il faut drsquoabord mettre en place des modegraveles capables de deacutecrire et de

modeacuteliser le contenu seacutemantique de ces videacuteos afin de faciliter lrsquoaccegraves la reacuteutilisation et

la navigation par la seacutemantique

Dans cette optique le traitement du contenu videacuteo agrave lrsquoaide de techniques agrave base de

connaissances constitue une piste inteacuteressante Dans la perspective du web seacutemantique

qui est en voie de devenir une assise pour les environnements de formation agrave distance

les ontologies mieux que toute autre meacutethode de repreacutesentation des connaissances

offrent de faccedilon speacutecifique une seacutemantique riche (Psycheacute 2003) Dans une plateforme

drsquoenseignement la preacutecision drsquoune recherche drsquoun contenu peacutedagogique peut ecirctre

ameacutelioreacutee si elle repose sur le vocabulaire conceptuel deacutefinit dans une ontologie et ceci

17

tout en eacutevitant les ambiguiumlteacutes au niveau terminologique et en autorisant des infeacuterences

qui diminuent le bruit et augmentent la pertinence

Contributions

Les objectifs de nos travaux sont de reacutepondre aux diffeacuterents eacuteleacutements de probleacutematique

deacutegageacutes plus haut Nous proposons dans ce travail un modegravele drsquoun contenu

peacutedagogique multimeacutedia et deux systegravemes qui gegraverent la creacuteation des documents de ce

modegravele et leurs indexations agrave base drsquoontologie tout en reacutepondant aux besoins identifieacutes

des deux acteurs principaux agrave savoir enseignant et apprenant De faccedilon plus deacutetailleacute

on doit

- Ameacuteliorer la perception et la meacutemorisation des concepts de phoneacutetique (tel que

lrsquoaccent tonique) en utilisant lrsquoapproche de double codage (visuel et auditif) Pour

ce faire on doit concevoir un modegravele de document multimeacutedia temporiseacute qui

concreacutetise cette approche

- Proposer aux enseignants de langue un systegraveme auteur permettant la preacuteparation

des cours multimeacutedia publiables sur le web (standard SMIL30) selon le modegravele

preacuteciteacute qui srsquoadapte agrave lrsquoenseignement des concepts de la phoneacutetique Ce systegraveme

doit avoir une souplesse drsquoeacutedition via une interface qui soit la plus conviviale

possible pour que lrsquoon srsquoapproche le plus possible du principe de WYSIWIG (What

You See is What You Get)

- Concevoir des modegraveles ontologiques afin de former un vocabulaire conceptuel

partageable entre la communauteacute des enseignants et des apprenants

- Utiliser ce vocabulaire dans lrsquoannotation des seacutequences videacuteo de type cours

magistraux universitaires

- Deacutevelopper un systegraveme drsquoindexation et de recherche par le contenu seacutemantique

des segments videacuteo agrave base de leurs annotations ontologiques pour pallier au

manque observeacute de tels outils actuellement

18

Organisation de la thegravese

Afin drsquoaboutir aux objectifs fixeacutes la suite de ce document est organiseacutee de la faccedilon

suivante

- Le premier chapitre srsquointeacuteresse agrave la discussion autour des multimeacutedias afin de

deacutegager leurs caracteacuteristiques en tant que contenu peacutedagogique et leurs apports

beacuteneacutefiques en e-learning Ce chapitre preacutesente le processus drsquoeacutelaboration de ce

type de contenu en preacutecisant la position de la phase de meacutediatisation du contenu

dans ce processus Une eacutetude des diffeacuterentes dimensions drsquoun document

multimeacutedia est preacutesenteacutee tout en prenant en consideacuteration la structure temporelle

Les diffeacuterents langages permettant drsquoexprimer cette nouvelle structure sont

discuteacutes en mettant lrsquoaccent sur le standard SMIL qui repreacutesente le langage pivot

des documents multimeacutedia dans cette thegravese

- Le deuxiegraveme chapitre traite deux axes diffeacuterents agrave savoir les approches de

creacuteation de documents multimeacutedia peacutedagogique et les approches de leurs

indexations par la seacutemantique De ce fait le chapitre preacutesente dans sa premiegravere

partie les critegraveres et les fonctionnaliteacutes qui deacutependent des outils de creacuteation

appeleacutes aussi systegravemes auteurs Suit une eacutetude syntheacutetique et critique des

systegravemes auteurs existants qui aident agrave la creacuteation des preacutesentations multimeacutedia

ayant le format SMIL et surtout ceux deacutedieacutes agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique La

deuxiegraveme partie srsquointeacuteresse agrave lrsquoindexation par la seacutemantique de ce type de

documents Donc cette partie illustre les diffeacuterents composants drsquoun systegraveme de

recherche drsquoinformation et explique le principe drsquoune indexation seacutemantique et

comment elle est appliqueacutee aux documents multimeacutedia temporiseacutes (seacutequence

videacuteo) Ensuite elle montre une eacutetude analytique et critique de quelque systegravemes

de recherche par la seacutemantique qui utilisent les ontologies dans des corpus de

type videacuteo et en particulier ceux deacutedieacutes agrave lrsquoe-learning

- Le chapitre trois est reacuteserveacute agrave la preacutesentation de notre premiegravere contribution

Pour cela il illustre en premier lieu le modegravele de cours multimeacutedia temporiseacute qui

concreacutetise lrsquoapproche de double codage En deuxiegraveme lieu il preacutesente

lrsquoarchitecture de notre systegraveme auteur appeleacute SACoPh qui est le sigle de (Systegraveme

19

Auteur de Cours de Phoneacutetique) qui geacutenegravere des cours de phoneacutetique publiables

via le web selon le modegravele conccedilu tout en exploitant les nouvelles fonctionnaliteacutes

de la version 30 du standard SMIL Ce systegraveme est destineacute aux enseignants de

langue qui ont peu de connaissances des outils informatiques et crsquoest pour cela

que son interface est conccedilue de telle faccedilon qursquoelle soit la plus simple la plus

ergonomique et la plus conviviale possible

- Le dernier chapitre est consacreacute agrave notre deuxiegraveme contribution Au niveau

theacuteorique cette contribution consiste en premier agrave la proposition et la

construction de deux types drsquoontologies une pour la structuration peacutedagogique

drsquoun cours videacuteo et lrsquoautre pour la description du contenu seacutemantique de ses

diffeacuterents granules Ces deux ontologies seront utiliseacutees dans la phase

drsquoannotation conceptuelle Lrsquoannotation conceptuelle drsquoun corpus des cours videacuteo

baseacute sur ces deux ontologies est eacutelaboreacutee en utilisant le systegraveme OntoCov

(Ontologie des Cours Videacuteo) que nous avons deacuteveloppeacute agrave cette fin Ensuite notre

contribution consiste agrave lrsquoimpleacutementation du prototype IRSeCoV un systegraveme

drsquoIndexation et de Recherche Seacutemantique des Cours Videacuteo peacutedagogiques via les

annotations conceptuelles associeacutees au corpus en question Le preacutesent chapitre se

termine par une expeacuterimentation faite dans le but drsquoeacutevaluer notre approche

Nous clocircturons cette thegravese par une conclusion et quelques perspectives

20

Chapitre 1 Le Multimeacutedia en e-Learning

11 Introduction

Les progregraves techniques reacutecents dans le multimeacutedia ont rendu lrsquoInternet de plus en plus

interactif et dynamique Le secteur de lrsquoenseignement et de la formation ne pourrait

ignorer cette mondialisation de lrsquoinformation et il devra en profiter et assister

lrsquoapprentissage structureacute et traditionnel par des applications apportant une plus-value agrave

lrsquoapprenant et une meilleure qualiteacute agrave lrsquoenseignement

Par conseacutequent nous avons deacutedieacute lrsquoensemble de ce chapitre agrave la discussion autour des

multimeacutedias afin de deacutegager leurs caracteacuteristiques en tant que contenu peacutedagogique et

leurs apports beacuteneacutefiques en e-learning Nous preacutesentons par la suite le processus

drsquoeacutelaboration du mateacuteriel didactique ayant le caractegravere multimeacutedia en preacutecisant la

position de la phase de meacutediatisation des cours dans ce processus Nous eacutetudions les

diffeacuterentes dimensions drsquoun document multimeacutedia tout en prenant en consideacuteration la

structure ou dimension temporelle De mecircme nous exploitons les diffeacuterents langages

permettant drsquoexprimer cette nouvelle structure Enfin nous preacutesentons les principes du

standard SMIL qui repreacutesente le langage pivot des documents multimeacutedia agrave traiter dans

cette thegravese Dans la section qui suit nous deacutefinissons le concept du e-learning pour

mieux deacuteterminer sa relation avec le multimeacutedia

12 E-Learning

LrsquoE-learning est le terme utiliseacute par les anglo-saxons pour deacutesigner les formations agrave

distance accessibles via une connexion internet Michel (Mielnikoff 2005) a preacuteciseacute que

le principe du e-learning eacutetait de pouvoir acceacuteder agrave ses cours depuis un poste distant

(chez soi depuis son entreprise) Ainsi les lieux habituels de suivi drsquoune formation

(eacutetablissements classes bibliothegraveques) nrsquoexistent plus physiquement et ils sont

substitueacutes par le Systegraveme de Gestion des Cours ou LMS (Learning Management

21

System) Crsquoest le LMS qui fait le lien entre les apprenants les cursus les tuteurs les

ressources et les contenus preacutesents dans le systegraveme Lrsquoapprenant via cette plate-forme

se verra attribuer un certain nombre de modules de cours drsquoexercices drsquoeacutevaluations

qursquoil devra effectuer en tenant compte drsquoune planification eacutetablie Le tuteur (ou

formateur) se charge de geacuterer les apprenants qursquoil doit suivre Ainsi il pourra leurs

affecter des ressources agrave consulter des cours agrave eacutetudier ou des eacutevaluations afin de se

rendre compte de la bonne assimilation des contenus proposeacutes

La communication entre tous ces acteurs se fait via Internet Il y a quelques anneacutees

encore il eacutetait tregraves difficile de concilier des contenus de qualiteacute avec un confort

drsquoutilisation maximum En effet les contraintes lieacutees au bas deacutebit faisaient que les seuls

contenus reacuteellement exploitables eacutetaient constitueacutes de pages au format HTML ou de

documents textes

Le haut deacutebit accessible aujourdrsquohui agrave une tregraves large population et agrave un prix faible fait

que le principe du e-learning est ameneacute plus que jamais agrave se deacutevelopper de maniegravere

exponentielle Ainsi un point neacutegatif majeur que lrsquoon pouvait noter lieacute aux deacutebits nrsquoest

donc plus drsquoactualiteacute Aujourdrsquohui tous les formats de contenu peuvent ecirctre utiliseacutes

mecircme les plus lourds tels que les formats audio et videacuteo

Figure 1 Lrsquoe-learning (Mielnikoff 2005)

Aujourdhui de nombreux exemples de-learning utilisent lInternet pour fournir une

formation sur demande supportant un contenu interactif et riche en meacutedias

22

Le cycle du e-learning peut ecirctre deacutecrit agrave travers cinq phases capitales (figure 2) phase

de creacuteation phase drsquoorientation phase de formation phase de suivi et drsquoeacutevaluation et

phase de gestion

Figure 2 Cycle de processus e-learning

Dans la litteacuterature des eacutetudes comparatives eacutetablies sur plusieurs plates-formes (LMS)

en prenant pour guide le cycle du processus du e-learning (figure 2) megravenent agrave constater

qursquoaucune plate-forme ne couvre complegravetement ce cycle Chacune drsquoelles apporte les

fonctionnaliteacutes correspondantes aux besoins pour lesquels elle a eacuteteacute conccedilue Les deux

phases les mieux couvertes sont la phase drsquoapprentissage et la phase drsquoadministration

La phase creacuteation nrsquoest couverte que par les systegravemes qui offrent des outils auteurs Ceci

nous amegravene agrave nous inteacuteresser drsquoavantage agrave cette phase dont nous allons examiner les

outils offerts dans le chapitre suivant Puisque en premier lieu nous nous inteacuteressons

beaucoup plus agrave lrsquoeacutelaboration et agrave la creacuteation du contenu multimeacutedia nous devons

mettre en lumiegravere le concept multimeacutedia

13 Le Multimeacutedia

Le terme Multimeacutedia peut ecirctre deacutecrit comme une combinaison de textes dimages de

sons de commentaires danimations et de seacutequences videacuteo agrave linteacuterieur dune

application sur ordinateur

Document multimeacutedia cest donc un document comportant plusieurs meacutedias ougrave les

textes les images les animations le son et la videacuteo sont des exemples classiques

(Chisogne 1999) a mentionneacute qursquoil en existe drsquoautres plus exotiques comme les pages

23

web ou les applets Ce sont avec les interactions utilisateurs les briques de base qui

vont servir agrave eacutelaborer un veacuteritable document interactif un document multimeacutedia

Une deacutefinition plus rigoureuse donneacute par Layaiumlda (Layaiumlda 1997) preacutecise qursquoun

systegraveme ou une application est qualifieacutee de multimeacutedia sil (ou elle) supporte le

traitement inteacutegreacute de plusieurs meacutedias dont au moins un est de nature temporiseacutee

Une classification des diffeacuterents types de meacutedias selon leurs natures appeleacutes aussi

objets multimeacutedias a eacuteteacute fournie par Ceacutecile (Ceacutecile 1999) Elle propose de classer ces

objets en deux cateacutegories de par leur mode de preacutesentation dans le temps

Les objets discrets leur contenu est deacutelivreacute de faccedilon instantaneacutee comme le texte

et les images statiques

Les objets continus leur contenu est deacutelivreacute de faccedilon progressive comme les

videacuteos les sons ou les animations

Comme ils peuvent aussi ecirctre classifieacutes par leur mode de perception

Les objets visibles cest-agrave-dire que lon peut afficher texte image videacuteo ou

animation

Les objets audibles comme les sons

Pour chaque cateacutegorie dobjets diffeacuterents formats de codage existent (Ascii pour les

textes jpeg GIF mp3 Tiff png pour les images au wav ra rm pour les audio avi

mpeg rv rm pour les videacuteos etc)

Puisque on srsquointeacuteresse agrave lrsquointeacutegration du multimeacutedia dans le e-learning il est important

avant toute chose de deacutefinir ce qursquoest laquo un contenu peacutedagogique multimeacutedia interactif raquo

pour pouvoir cadrer au mieux notre travail et en particulier ce que les systegravemes que

nous allons deacutevelopper visent agrave produire

131 Contenu Peacutedagogique Multimeacutedia ndashCPM-

Afin de faire le point sur les divers sens que peut couvrir ce mot nous allons preacutesenter

une analyse faite par (Bousbia 2005) de chacun de ses composants agrave savoir contenu

peacutedagogie multimeacutedia et interactiviteacute afin drsquoen deacutegager les principales caracteacuteristiques

et drsquoen souligner leurs impacts

Contenu Le choix du mot contenu permet drsquoeacuteviter des confonds possibles entre

les diffeacuterents sens du mot laquo cours raquo Il srsquoagit ici de deacutevelopper un support

24

drsquoinformations des ideacutees de connaissances ou drsquoun savoir drsquoune maniegravere

structureacute selon un contexte deacutetermineacute et en rapport avec un domaine speacutecifique

Peacutedagogie Le contenu agrave produire sera destineacute agrave une formation ce qui le

diffeacuterencie drsquoun document drsquoinformation De ce fait il se reacutedige selon une

deacutemarche peacutedagogique preacutecise dans le but de faire acqueacuterir un savoir ou de le

faire construire Cela deacutepend de lrsquoobjectif peacutedagogique le domaine agrave enseigner

la population cibleacutee (niveau drsquoeacutetude et de difficulteacute) ainsi que des compeacutetences

de lrsquoenseignant Ce dernier doit donc organiser le contenu sous forme de

programmes et creacuteer une technique qui permet agrave lrsquoapprenant de parcourir le

contenu selon un certain ordre et agrave son rythme propre afin de srsquoapproprier ce

contenu Disons enfin que ce contenu peut prendre plusieurs formes un cours

une partie de cours (un chapitre un module) une eacutevaluation des travaux

dirigeacutes des travaux pratiques hellipetc Dans notre travail nous nous inteacuteressons agrave

lrsquoeacutetude de la peacutedagogie de deacuteveloppement drsquoun contenu ayant la forme cours

Multimeacutedia Un contenu peacutedagogique est clairement de type multimeacutedia

puisqursquoil est composeacute de diffeacuterents types de meacutedias (texte image etc) La

question qui nous concerne est comment arranger et agencer ces meacutedias en vue

drsquoun meilleur apprentissage Une image ou un scheacutema est parfois plus

significatif qursquoune description textuelle Il faut donc prendre des deacutecisions sur le

choix drsquoun meacutedia par rapport agrave un autre La structuration de ces meacutedias dans

une interface harmonieuse (conception et preacutesentation de lrsquointerface homme-

machine) sera une des objectifs de notre travail ainsi que sur la manipulation de

ces meacutedias pour lrsquoacquisition de connaissances en tenant compte des contraintes

et des moyens disponibles

Interactiviteacute Dans un contexte de formation agrave distance lrsquoapprenant construit

son propre apprentissage au fur et agrave mesure qursquoil avance dans son programme

Le contenu peacutedagogique doit donc geacuterer lrsquoapprentissage par une technique

drsquointeraction efficace permettant agrave lrsquoapprenant drsquointeragir avec le contenu et de

geacuterer ses actions et ses retours en entrainant des reacuteponses aux comportements

A ce stade Bousbia (Bousbia 2005) a reacutesumeacute qursquoun contenu peacutedagogique multimeacutedia

interactif joue le rocircle de savoir structureacute par lrsquoenseignant sous forme drsquoun ensemble

drsquouniteacutes de connaissances lieacutees entre elles mateacuterialiseacutees en meacutedias dans le but de

preacutesenter lrsquoinformation (connaissances deacuteclaratives) et de fournir un espace

drsquoexploration (activiteacutes peacutedagogiques) ou drsquoeacutechange (travail collaboratif)

Pour proposer des cours avec un CPM agrave distance de qualiteacute on ne saurait se satisfaire

de ldquobalancerrdquo aux eacutetudiants le cours brut de lrsquoenseignant sous forme drsquoun fichier doc ou

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pdf En effet un tel cours destineacute agrave ecirctre transmis en preacutesentiel contient des contenus

qui sont censeacutes ecirctre expliciteacutes aux eacutetudiants en preacutesence Mais dans une formation agrave

distance le cours brut manquera de clarteacute Il faut donc recourir agrave une strateacutegie de

meacutediatisation des connaissances du cours en question Celle-ci implique une deacutemarche

rigoureuse et se fixe les objectifs suivants

respecter la philosophie de lrsquoenseignement et la deacutemarche drsquoapprentissage voulu

par lrsquoenseignant

faciliter lrsquoacquisition des connaissances agrave distance par lrsquoapprenant

exploiter les atouts drsquoune communication multimeacutedia

prendre en compte les conditions difficiles de lecture agrave lrsquoeacutecran et adapter la

typographie et la charte graphique

proposer un design web attirant adapteacute agrave la nature des contenus transmis et au

public tout en apportant une identiteacute propre

132 Effets du multimeacutedia dans lrsquoapprentissage

Du cocircteacute de lrsquoapprenant on fait rappel aux concepts cleacutes de la laquo theacuteorie cognitive

dapprentissage multimeacutedia raquo deacuteveloppeacutee par Richard Mayer (Mayer 2001) Ce dernier

fonde sa theacuteorie sur trois hypothegraveses premiegraverement les humains assimilent

linformation selon deux canaux lun visuel et lautre verbal deuxiegravemement chacun de

ces canaux contient une capaciteacute limiteacutee dassimilation et troisiegravemement un

apprentissage actif admet la construction dynamique dune seacuterie de processus cognitifs

Mayer essaye de deacuteterminer dans quelles situations les apprenants peuvent profiter des

mateacuteriels didactiques multimeacutedia pour ameacuteliorer leur assimilation et leur

compreacutehension Dans ce sens il propose sept principes pour la conception dune

preacutesentation multimeacutedia de mateacuteriels didactiques

multimeacutedia les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir dimages et de mots mis

ensembles que de mots tous seuls

rapprochement spatial les eacutetudiants apprennent mieux lorsque des mots et les

images correspondantes sont preacutesenteacutes le plus pregraves possible les uns des autres

rapprochement temporel les eacutetudiants apprennent mieux lorsque lrsquoaudio (qui

repreacutesente la voix) et le texte correspondant sont preacutesenteacutes de maniegravere

simultaneacutee plutocirct que de maniegravere successive

coheacuterence les eacutetudiants apprennent mieux lorsque des mots des images ou des

sons qui ne sont pas neacutecessaires agrave la preacutesentation sont exclus

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modaliteacute les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir danimations et de narrations

auditives quagrave partir de texte agrave leacutecran

redondance les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir danimations et de

narrations auditives reacuteunies quagrave partir danimations de narrations auditives et

du texte agrave leacutecran (lajout du texte est perccedilu comme de la surcharge cognitive)

diffeacuterence individuelles le design affecte plus profondeacutement les apprenants qui

ont un bas niveau de connaissances que ceux qui ont un haut niveau et ceux qui

preacutefegraverent un environnement plus spatial que ceux qui preacutefegraverent un

environnement moins spatial

Bien que dans la pratique plusieurs de ces principes peuvent varier (et que bien

dautres peuvent sajouter) selon les contextes dapplication il est important de noter

quil apparaicirct vraiment qursquoil a mis une articulation entre les divers meacutedias et les

maniegraveres dont ils sont preacutesenteacutes Si lon accepte que cette articulation se creacutee

conformeacutement aux canaux de perception de lindividu il est neacutecessaire dapprofondir la

question des passages dun canal agrave lautre dans la penseacutee de lindividu ougrave ils

demeureront au niveau de la meacutemoire agrave long terme (connaissances)

Pour Mayer lorsquun eacutetudiant lit une image le canal reste visuel tout au long dun

processus qui va de la perception agrave lapprentissage Au contraire lorsquil lit un texte il

se produit dans le processus un passage du canal visuel au canal verbal

Enfin deux autres principes sont proposeacutes par Mayer comme axes de recherche Le

premier est en rapport avec linteractiviteacute Il semble que les eacutetudiants apprennent mieux

lorsquils controcirclent la preacutesentation et laffichage Le deuxiegraveme est en relation avec la

personnalisation il apparaicirct que les eacutetudiants apprennent mieux avec un guidage

personnaliseacute de la preacutesentation

On peut syntheacutetiser que dans un tel contexte eacuteducatif les meacutedias peuvent jouer un rocircle

tregraves important dans lapprentissage et lenseignement LrsquoApprentissage est affecteacute

neacutegativement lorsque les meacutedias ne sont pas intelligemment inteacutegreacutes dans un contenu

peacutedagogique A linverse lapprentissage est meilleur (et optimiseacute) lorsque les meacutedias

ont eacuteteacute soigneusement seacutelectionneacutes et appliqueacutes avec des strateacutegies peacutedagogiques pour

servir les besoins speacutecifiques drsquoun apprenant dans diffeacuterents domaines dapprentissage

27

Cependant ce support de formation est le reacutesultat drsquoun processus de creacuteation et drsquoune

suite drsquoactions bien deacutefinies Dans la section suivante on essaye de mettre en lumiegravere

les diffeacuterentes eacutetapes de ce processus

14 Processus drsquoeacutelaboration du multimeacutedia peacutedagogique

Drsquoapregraves les conditions que doit satisfaire un contenu peacutedagogique multimeacutedia citeacute ci-

dessus il est eacutevident que sa preacuteparation nrsquoest pas une simple besogne mais toute une

proceacutedure agrave suivre Le processus drsquoeacutelaboration est composeacute de cinq grandes parties

analyse conception deacuteveloppement test et diffusion Comme toute deacutemarche de

creacuteation le travail le plus important reacuteside au niveau de la conception (Bousbia 2005)

Bousbia a essayeacute de donner une deacutefinition aux diffeacuterentes eacutetapes comme suit

Figure 3 Processus de creacuteation de document multimeacutedia

141 Analyse

Comme pour tout produit elle consiste agrave la preacuteparation drsquoun cahier des charges par la

deacutetermination des objectifs (contexte domaine concerneacute objectif peacutedagogique) des

populations (public cibleacute) des contraintes (niveau requis) et des ressources (eacuteleacutements

du contenu) et ce en fonction des objectifs finaux de la formation et des besoins des

apprenants Elle permet aussi de synchroniser les demandes des peacutedagogues avec les

possibiliteacutes informatiques

142 Conception

Dans un enseignement classique la reacutealisation peacutedagogique de contenu conduit

lrsquoenseignant agrave faire des choix agrave preacutevenir des contenus agrave preacutevoir le deacuteroulement de ses

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actions agrave organiser des situations drsquoapprentissage et agrave deacuteterminer les temps impartis

aux diffeacuterentes tacircches et actions Dans une formation agrave distance elle concerne la

structuration la sceacutenarisation et la meacutediatisation du contenu

1421 Structuration

Le contenu peacutedagogique drsquoun cours contient un sous-ensemble des connaissances du

domaine dont il fait partie Sa structuration revient donc au deacutecoupage (hieacuterarchique)

de ces connaissances en uniteacutes eacuteleacutementaires de granulariteacute tregraves fine Ceci est fait dans le

but de faciliter la recherche (lrsquoindexation) filtrer (lrsquoadaptation du contenu) et

construire ou assembler le contenu (la reacuteutilisation)

1422 Sceacutenarisation

Bousbia a suggeacutereacute dans son article (Bousbia 2006) que la sceacutenarisation est bien de

donner un sens agrave la structure hieacuterarchique du contenu par la deacutetermination drsquoun

parcours peacutedagogique et drsquoun sceacutenario didactique Ceci est fait par la deacutetermination de

lrsquoordonnancement des concepts que doit aborder lrsquoapprenant dans son processus

drsquoapprentissage

En effet deacutefinir un parcours peacutedagogique consiste agrave organiser et deacutecrire les transitions

entre les diffeacuterentes notions agrave appreacutehender alors que le sceacutenario didactique concerne la

planification des diffeacuterentes seacutequences relatives agrave chaque notion Le sceacutenario didactique

repreacutesente une maniegravere drsquoenseigner la notion (exposeacute illustration simulation

eacutevaluation questionreacuteponse etc) Cela revient agrave organiser lrsquoeacutevolution dans le temps

du statut des connaissances relatives agrave la notion agrave enseigner en une suite drsquoactes

peacutedagogiques (instructions eacutevegravenements ou actions) exeacutecuteacutes seacutequentiellement sur les

meacutedias utiliseacutes (lire un texte reacutediger une synthegravese)

Selon (Reyes 2006) la sceacutenarisation essaie de reacutepondre agrave la probleacutematique de la mise en

scegravene de plusieurs meacutedias dans un espace interactif et numeacuteriseacute agrave partir de deux aspects

qui lui sont essentiels le sceacutenario (en anglais script) et le sceacutenarimage (en anglais story-

board) Dans le cineacutema et la teacuteleacutevision le sceacutenario expose la suite dactions qui seront

filmeacutees Il sagit de planifier le tournage tout en preacutevoyant les effets et les significations

que lon souhaite montrer aux spectateurs Le sceacutenarimage pour sa part sert agrave

visualiser de maniegravere graphique (agrave partir de dessins dans la plupart des cas) les cadres

29

et leurs seacutequences On peut dire que cest une anticipation du montage avant que les

scegravenes ne soient filmeacutees Les divers meacutedias pouvant ecirctre deacuteployeacutes sur le Web

reacutevolutionnent la sceacutenarisation dans la mesure ougrave un travail de collaboration

interdisciplinaire est neacutecessaire afin de fournir agrave lapprenant un mateacuteriel didactique

adapteacute en fonction de sa compreacutehension de sa motivation et de sa meacutemorisation

1423 Meacutediatisation

Meacutediatiser veut dire diffuser par les meacutedias Pour la reacutealisation de la meacutediatisation il

est important que les seacutequences du cours soient conccedilues les sceacutenarios drsquoapprentissage

preacutealablement eacutetablis et les meacutedias agrave inteacutegrer bien deacutefinis La meacutediatisation des cours

permet aux enseignants drsquoenrichir leurs pratiques peacutedagogiques en utilisant les

technologies multimeacutedia tout en exerccedilant leur responsabiliteacute peacutedagogique dans lrsquoeacutetape

de conception Un certain nombre deacutetudes empiriques meneacute par (Najjar 1998)

suggegraverent la maniegravere de seacutelectionner et de combiner des meacutedias (appeleacute aussi modaliteacutes

drsquointeacutegration des meacutedias) pour preacutesenter avec succegraves des types speacutecifiques de contenus

peacutedagogique Ces modaliteacutes drsquointeacutegration des meacutedias ont eacuteteacute reacutesumeacutees dans (Atif 2003)

avec le tableau suivant

Contenu drsquoenseignement Meacutedia

Instructions dassemblage de texte avec des images de soutien

Les informations

proceacutedurales

texte preacutesentant de lanimation ou videacuteo

Reacutesolution de problegravemes danimation avec une narration verbale

explicative Reconnaissance photos avec le texte ou la narration verbale

Verbale sonore ou videacuteo et texte

Histoire deacutetailleacutee de la videacuteo avec drsquoune bande son

Table 1 - Allocation des meacutedia

Par exemple dans lapprentissage dune langue eacutetrangegravere particuliegravere il serait plus utile

pour un apprenant drsquoentendre les mots Mais certains mots deacutependants du contexte

peuvent ecirctre mieux compris si ces mots ont eacuteteacute montreacutes avec une videacuteo En outre pour

aider lrsquoapprenant drsquoun langage une version textuelle des mots de phoneacutetique

permettrait de consolider et renforcer le processus dapprentissage si elle eacutetait mise avec

une information auditive

30

143 Deacuteveloppement

Il srsquoagit ici de numeacuteriser le contenu peacutedagogique par le choix et la preacuteparation des

meacutedias et de lrsquooutil par le deacuteveloppement des modules (numeacuteriser les textes

conception et mises en œuvre des interfaces etc) et par lrsquoassemblage du contenu

144 Test

La creacuteation classique drsquoun contenu consiste agrave parcourir plusieurs fois le mecircme cycle En

effet apregraves de nombreux aller-retour entre les deux eacutetapes de conception et de

reacutealisation on passe agrave la phase de test Cette phase conduisant tregraves souvent agrave un retour

qui permet drsquoaffiner le sceacutenario peacutedagogique Lrsquoaffinage successif est indispensable car

un enseignant a du mal agrave se focaliser sur lrsquoeacutelaboration drsquoun sceacutenario peacutedagogique et

ceci vient du simple fait que cela ne fait pas partie de sa maniegravere de penser

145 Diffusion

Crsquoest la derniegravere phase du processus drsquoeacutelaboration Elle consiste au choix du format et

du support de publication Internet CD-ROM etc Et aussi du mode de diffusion qui

peut-ecirctre synchrone ou asynchrone

Bien que ce CPM a pour support un document dit document multimeacutedia il faut que

nous mettrons en lumiegravere ce type de document du point vue de ses quatre dimensions

(nous deacutetaillerons la dimension temporelle) ses langages (ou standards) de

speacutecifications On va eacutetudier par la suite le standard de speacutecification SMIL Ce dernier

repreacutesente le langage de speacutecification agrave utiliser pour speacutecifier les cours de phoneacutetique

envisageacute

15 Modeacutelisation drsquoun document multimeacutedia

Un modegravele de document multimeacutedia doit permettre de repreacutesenter toutes les relations

qui peuvent exister entre les diffeacuterents objets Ces relations peuvent deacutecrire

lrsquoorganisation logique du document sa preacutesentation spatiale sa synchronisation

temporelle ainsi que lrsquointerconnexion entre ses diffeacuterents eacuteleacutements (Layiumlada 1996) Ces

diffeacuterentes relations sont appeleacutees les relations multimeacutedias les diffeacuterentes structures

ou bien encore les dimensions drsquoun document multimeacutedia

31

151 Dimension logique

La dimension logique concerne le regroupement des objets du document en entiteacutes

seacutemantiquement lieacutees Par exemple dans un document utiliseacute pour une repreacutesentation

orale (suite de transparents) chaque diapositive est geacuteneacuteralement composeacute drsquoun titre et

drsquoun corps qui agrave son tour peut contenir drsquoautres objets comme des images de lrsquoaudio

ou de la videacuteo

152 Dimension spatiale

La dimension spatiale concerne la disposition des objets selon les diffeacuterents canaux

(audio fenecirctre drsquoeacutecran etc) Par exemple le titre de la diapositive peut apparaicirctre 2

centimegravetres plus haut que son corps il occupe une largeur de 80 en comparaissant de

celle de la page et il est centreacute

Figure 4 Relations spatiales entre objets meacutedia Oi

Jedidi (Jedidi 2005) a deacutefini les relations topologiques pouvant ecirctre eacutetablies entre les

objets meacutedia et qui sont illustreacute dans la figure 4 par disjoint touche couvre

chevauche contient eacutegal

Ainsi les documents que nous qualifierons par la suite de cette thegravese sont non

seulement caracteacuteriseacutes par des contenus de natures diverses statique comme les textes

graphiques ou dynamique comme le son les videacuteo et les animations mais aussi par

lrsquoorganisation temporelle de leurs composants Dans cette thegravese nous avons convenu

que les uniteacutes drsquoinformation consideacutereacutees comme atomiques sont appeleacutees objets

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multimeacutedia et la description de leur enchaicircnement dans le temps est appeleacutee sceacutenario

temporel

153 Dimension temporelle

Cette dimension concerne la disposition des objets du document dans le temps Par

exemple le corps de la diapositive doit apparaicirctre 2 secondes apregraves le deacutebut du titre La

deacutefinition de la structure temporelle drsquoun document consiste agrave speacutecifier le sceacutenario

temporel ou bien les scheacutemas de synchronisation entre les objets et les eacuteleacutements

composites du document Nous donnons dans ce qui suit un exemple illustrant bien

cette dimension

Un document multimeacutedia temporiseacute (supportant la dimension temporelle) est preacutesenteacute

dans la figure 3 On y observe le deacuteroulement de la preacutesentation sur un axe temporel

gradueacute Lrsquoexemple proposeacute est lrsquointroduction drsquoun exposeacute sous la forme drsquoune

seacutequence drsquoobjets graphiques pouvant ecirctre preacutesenteacutes simultaneacutement Cette introduction

preacutesente lrsquoauteur le titre et la table des matiegraveres de lrsquoexposeacute et chacun de ces objets est

repreacutesenteacute par un rectangle Les instants de deacutebut et de fin de repreacutesentation de chaque

objet sont repreacutesenteacutes respectivement par les bords gauche et droit du rectangle associeacute

Figure 5 Sceacutenario temporel drsquoune preacutesentation

Les deux objets auteur et titre deacutemarrent au deacutebut de la preacutesentation et durent jusquagrave

la seconde 2 Entre les secondes 2 et 10 srsquoaffiche lrsquoimage drsquoune diapositive en parallegravele

avec son explication auditive Cette derniegravere est en retard drsquoune seconde par rapport agrave

lrsquoimage Cette description est exacte et quantitative car elle deacutefinit exactement les

instants de deacutebut et de fin de la preacutesentation de chaque objet multimeacutedia du document

33

Les speacutecifications ne sont pas forceacutement exprimeacutees de maniegravere exacte ou quantitative

car il peut ecirctre utile agrave lrsquoauteur de laisser la machine interpreacuteter la speacutecification degraves lors

qursquoelle exprime suffisamment et clairement le deacutesir de lrsquoauteur Cela permet aussi

comme lrsquoa remarqueacute (Euzenat 2003) de ne pas se soucier de caracteacuteriser toutes les

positions mais de laisser lrsquointerpregravete les deacuteduire

Il faut eacutegalement citer la preacutecision de (Euzenat 2003) que ces diffeacuterentes dimensions

qui composent un document sont parfois lieacutees entre elles et neacutecessitent par conseacutequent

un traitement conjoint Crsquoest le cas par exemple lorsque lrsquoauteur souhaite speacutecifier le

deacuteplacement drsquoun objet sur lrsquoeacutecran ougrave il est neacutecessaire drsquoexprimer une information

spatiale pour la trajectoire les positions initiale et finale correspondantes au

deacuteplacement ainsi qursquoune information temporelle tel que la dureacutee du deacuteplacement et

son instant de deacutebut

154 Dimension hypermeacutedia temporel

Les liens hypermeacutedia sont deacutecrits par des objets particuliers du document qui

permettent de relier les portions de diffeacuterents documents indeacutependamment de leurs

positions dans cette structure Ces liens permettent de deacutefinir des relations de type

seacutemantique entre des documents ou des parties de documents comme les renvois et les

reacutefeacuterences

Dans le cas des documents multimeacutedias temporiseacutes supportant la dimension

temporelle la nature dynamique de lrsquoinformation rend neacutecessaire la navigation Ainsi

des hyperliens classiques doivent ecirctre eacutetendus pour prendre en compte la dimension

temporelle Ainsi nous obtenons un nouveau type de navigation La navigation

temporelle

Cette nouvelle forme de navigation est conccedilue par lrsquoauteur du document de faccedilon agrave

aider les lecteurs dans leur parcours du document temporel Elle est deacutefinie par des

objets activables (ou boutons drsquointeraction) Ces derniers sont des objets sur lesquels

une action preacutedeacutefinie dans le document (exemple activation drsquoun lien temporel) est

deacuteclencheacutee lorsqursquoils sont activeacutes et donc nous obtenons la structure hypermeacutedia

temporelle du document (Ceacutecile 1999)

34

Ce type de lien est deacutefini par un ancre de deacutepart (objet localiseacute spatio-temporellement)

un ancre drsquoarriveacutee (autre objet) et le lien qui porte une certaine seacutemantique (renvoi

reacutefeacuterence annotation etc) Au niveau de lrsquointerface utilisateur un lien neacutecessite drsquoecirctre

activeacute explicitement par une interaction de lrsquoutilisateur

Figure 6 Exemple de liens temporel

Cet aspect est illustreacute sur la figure 6 le rectangle blanc repreacutesente une reacutegion spatiale de

lrsquoobjet laquo Table des matiegraveres raquo et sa langueur repreacutesente lrsquointervalle de temps durant

lequel le lien associeacute agrave cette reacutegion est actif sur lrsquoobjet dans lequel il se trouve Dans

lrsquoexemple on constate que ce lien (une entreacutee de la table) permet drsquoavancer la

preacutesentation agrave lrsquoinstant du deacutebut de lrsquoobjet diapo 2 Lrsquoobjet diapo 0 est un lien vers une

page web contenant un peu de deacutetail Lrsquoactivation du lien est baseacutee sur une interaction

explicite de lrsquoutilisateur

La seule nuance est que drsquoune part lrsquoactivation de lrsquoancre de deacutepart est restreinte au

laps de temps couvert par sa preacutesentation et que drsquoautre part lrsquoancre drsquoarriveacutee

correspond non seulement agrave un autre objet ou document mais aussi agrave un instant preacutecis

de sa preacutesentation (Euzenat 2003)

Notre travail traite des documents multimeacutedias ayant un caractegravere particulier ils sont

structureacutes Les documents structureacutes peuvent ecirctre repreacutesenteacutes (dans un langage de

balisage) sous forme drsquoarbre hieacuterarchique Ceci permet de faire reacutefeacuterence agrave leurs

eacuteleacutements constitutifs Une autre caracteacuteristique souvent associeacutee est la notion de lien

hypertexte Ces liens reacutefeacuterencent des eacuteleacutements (images ou autres documents) comme

srsquoils faisaient partie du document initial Ainsi nous pouvons reacuteutiliser certaines parties

de documents dans plusieurs autres Cette deacutecomposition de lrsquoinformation supporteacutee

35

par ces documents a pour premier objectif de faciliter leurs portabiliteacutes ainsi qursquoun

traitement automatiseacute de grandes masses de documents par des applications varieacutees

Nous exploitons ainsi une autre caracteacuteristique de ces documents agrave savoir leur

description dans un langage de speacutecification permettant drsquoexprimer la position des

objets meacutedias suivant les diffeacuterentes dimensions Ces langages peuvent ecirctre

standardiseacutes (HTML SMIL XML) ou pas (Madeus LATEX ou autres)

Nous nous inteacuteressons particuliegraverement dans cette thegravese agrave la prise en compte de la

dimension temporelle lors du traitement de ce type de documents Nous allons par la

suite examineacute les diffeacuterentes cateacutegories de langages de speacutecification permettant

drsquoexprimer cette dimension de mecircme que les fonctionnaliteacutes supporteacutees par les

systegravemes drsquoeacutedition de ce type de documents

16 Langages de speacutecification

Les travaux actuels sur les documents multimeacutedia portent essentiellement sur la

speacutecification des sceacutenarios temporels afin de prendre en consideacuteration cette nouvelle

caracteacuteristique Nous citons trois modes de speacutecification temporelle qui ont eacuteteacute

expeacuterimenteacutes agrave savoir la speacutecification par placement absolu ou timeline (speacutecification

des instants de deacutebut et de fin de vie des objets meacutedia) lrsquoutilisation des langages de

programmation ou drsquoopeacuterateurs de speacutecification ou lrsquoutilisation drsquoalgegravebre de relations

Victor (Euzenat 2003) a classeacute ces diffeacuterentes techniques de speacutecification en deux

classes quantitative (exacte) ou qualitative (lrsquoexemple de la figure 5 illustre la premiegravere

approche) Cependant un travail de synthegravese a eacuteteacute fait sur ces diffeacuterents modes par

Jourdain (Jourdain 1999) qui a permis de proposer une autre classification de ces

techniques en trois approches

Les techniques opeacuterationnelles ou impeacuteratives nous citons celles qui se basent

sur lrsquoaxe de temps absolu comme Director Macromedia (Macromedia 1998) et

le langage HyTime (HyTime 1997) et celles qui se basent sur la programmation agrave

base de scripts comme Lingo dans Director et le standard MHEG (MHEG 1995)

Les techniques deacuteclaratives par opeacuterateurs temporels qui correspondent agrave la

speacutecification fondeacutees sur les graphes plats tel que les langages Firefly (Buchanan

1992) et HTSPN (Seacutenac 1996) ou les graphes hieacuterarchiseacutes (arborescents) tels que

le langage CMIFed (Van 1993) et le standard SMIL (SMIL 1998) (SMIL 2001) La

36

derniegravere approche consiste agrave exploiter lrsquoorganisation logique du document pour

deacutecrire et mettre en œuvre sa synchronisation temporelle Le principal avantage

de cette approche est la possibiliteacute drsquoorganiser le document en modules

indeacutependants sur lesquels on peut appliquer des primitives globales de

synchronisation Ces primitives srsquoappliquent sur des intervalles et permettent la

mise en parallegravele ou en seacutequences des eacuteleacutements appartenant agrave une entiteacute logique

Les techniques deacuteclaratives par relations temporelles Madeus (Layaiumlda 1997)

dans lesquelles lauteur deacuteclare les placements temporels souhaiteacutes sans donner

toutes les informations temporelles attacheacutees aux objets La plupart de ces

techniques sappuient sur lalgegravebre dAllen (Allen 1983) pour la speacutecification des

contraintes temporelles

161 Le standard SMIL

SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language) est un langage de speacutecification

de documents multimeacutedia baseacute sur XML Il permet de caracteacuteriser les exigences

spatiales structurelles ainsi que temporelles drsquoune preacutesentation multimeacutedia SMIL est

un langage deacuteclaratif recommandeacute par le W3C (World Wide Web Consortium)

permettant la speacutecification des preacutesentations multimeacutedia interactives par lrsquointeacutegration et

la synchronisation de contenu multimeacutedia diversifieacutes (image son videacuteo animation

flux de texte (streaming))

La derniegravere version du SMIL la version 30 publieacute en 2008 a apporteacute des modifications

sur les anciennes versions et a inteacutegreacute de nouveaux modules permettant aux auteurs

une caracteacuterisation baseacutee sur le profil de plus en plus flexible La structure drsquoun

document SMIL et la syntaxe de ce langage sont donneacutees drsquoune maniegravere deacutetailleacute dans

lrsquoannexe C

17 Conclusion

Cette partie nous a permis de cadrer notre travail et de preacutesenter les possibiliteacutes offertes

par le standard SMIL avec lequel on peut creacuteer un contenu peacutedagogique multimeacutedia

temporiseacute et interactif qui reacutepond assez bien aux probleacutematiques souleveacutees dans

lrsquointroduction

Notre challenge principal est drsquointeacutegrer les peacutedagogues les psychologues ainsi que les

standards et techniques de repreacutesentation des connaissances (plus preacuteciseacutement les

ontologies) au sein du processus de modeacutelisation afin de favoriser la creacuteation

37

lrsquointeropeacuterabiliteacute et lrsquoindexation seacutemantique des contenus multimeacutedia peacutedagogiques

Cela implique drsquoune part des outils de creacuteation plus abordables pour les enseignants

qui ont peu de connaissances des outils informatique et drsquoautre part des outils

drsquoindexation et de recherche par la seacutemantique du contenu pour les apprenants

Pour apporter une solution agrave ces problegravemes nous verrons en deacutetail dans le chapitre

suivant les diffeacuterents systegravemes auteurs qui permettent la creacuteation de contenu

peacutedagogique ayant le format SMIL La deuxiegraveme partie sera consacreacutee agrave eacutetudier les

diffeacuterentes approches drsquoindexation par la seacutemantique des documents multimeacutedia dans

le contexte du e-learning et en particulier des cours videacuteo Nous nous attachons agrave

travers cette eacutetude syntheacutetique agrave reacutepondre aux questions suivantes quel sont les

modegraveles de CPM ayant le format SMIL (appliqueacute en e-learning) existants Est-ce

qursquoelles concreacutetisent lrsquoapproche double codage de lrsquoinformation Quels sont les

systegravemes auteurs qui offrent la possibiliteacute de creacuteer un cours de phoneacutetique Quels sont

les approches utiliseacutees pour lrsquoindexation seacutemantique des cours videacuteo Quels sont leurs

avantages Leurs inconveacutenients Et quels problegravemes restent agrave reacutesoudre

38

Chapitre 2 Approches de construction et dindexation

de documents multimeacutedias

21 Introduction

Le preacutesent chapitre traite deux axes diffeacuterents agrave savoir les approches de creacuteation de

documents multimeacutedia peacutedagogiques et les approches de leurs indexations par la

seacutemantique Dans sa premiegravere partie le chapitre preacutesente les critegraveres les fonctionnaliteacutes

et les contraintes qui deacutependent des outils de creacuteation appeleacutes aussi systegravemes auteurs

Dans le cadre du e-learning plusieurs systegravemes ont eacuteteacute conccedilus afin de faciliter lrsquoeacutedition

et creacuteation de contenus en ligne Donc cette partie preacutesente une eacutetude syntheacutetique et

critique des systegravemes auteurs existants qui aident agrave la creacuteation des preacutesentations

multimeacutedia ayant le format SMIL deacutedieacutees agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique

La deuxiegraveme partie srsquointeacuteresse agrave lrsquoindexation par la seacutemantique de ce type de

documents Donc cette partie illustre lrsquoindexation classique dans un SRI tout en

deacutetaillant le principe drsquoun modegravele classique utiliseacute qui est le modegravele vectoriel Puis elle

explique les techniques drsquointeacutegration des ontologies dans ce systegraveme pour avoir une

indexation et une recherche par la seacutemantique Ensuite elle montre une eacutetude

analytique et critique des systegravemes de recherche par la seacutemantique dans des corpus de

type videacuteo et en particulier ceux deacutedieacute aux e-learning

22 Approches de construction

221 Systegraveme auteur (deacutefinition critegraveres et fonctionnaliteacutes)

Un systegraveme-auteur peut ecirctre deacutefini comme un laquo environnement de deacuteveloppement

logiciel de haut niveau raquo entendant par-lagrave qursquoil permet en theacuteorie gracircce agrave une interface

graphique de reacutealiser lrsquoessentiel ou la totaliteacute drsquoune application multimeacutedia sans

39

utiliser un langage de programmation Nous Excluons le cas ougrave lrsquoauteur veut aboutir agrave

une interaction un peu plus complexe (Bousbia 2005)

Avec un systegraveme auteur en principe le temps drsquoapprentissage et de deacuteveloppement

drsquoun logiciel multimeacutedia est infeacuterieur de beaucoup en temps requis comparativement agrave

un autre systegraveme de programmation

Un systegraveme auteur selon (Psycheacute 2007) offre au concepteur peacutedagogique le moyen de

concevoir un systegraveme drsquoapprentissage en fonction drsquoune expertise peacutedagogique Ces

systegravemes srsquoeacutelaborent geacuteneacuteralement en tenant compte drsquoune laquo theacuteorie du design

peacutedagogique raquo

Une des classifications possibles de systegravemes auteurs revient agrave (Murray 2003) Le

tableau 2 reacutesume les sept cateacutegories de la classification de Murray

No Cateacutegories des systegravemes Exemples de systegravemes faisant reacutefeacuterence

1 Systegravemes de seacutequencement et de

planification du curriculum

DOCENT IDE ISD Expert Expert CML

2 Systegravemes agrave strateacutegies peacutedagogiques Eon GTE REDEEM (et COCA) SmartTrainer

3 Systegravemes de simulation et

drsquoentraicircnement

DIAG RIDES MITT-Writer ICAT

SIMQUEST XAIDA

4 Systegravemes experts et tuteurs cognitifs Demontr8 D3 Trainer Training Express

5 Systegravemes agrave connaissances multiples CREAM-Tools DNA ID-Expert IRIS XAIDA

6 Systegravemes agrave usages speacutecifiques IDLE-ToolsIMap LAT

7 Systegravemes hypermeacutedia intelligents

adaptatifs

CALAT GETMAS Interbook MetaLinks

Table 2 Classification des systegravemes auteurs fondateurs (Murray 2003)

Une autre classification preacutesenteacutee dans (LCM 2003) classifie ces systegravemes en deux

cateacutegories agrave savoir les outils speacutecifiques au e-learning tels qursquoAuthorware ou Director

et les outils plus geacuteneacuteralistes comme les eacutediteurs HTML tels que FrontPage ou

Dreamweaver ou les eacutediteurs de simulation tels que Flash Face agrave une eacutevolution

technologique que lrsquoon sait de plus en plus rapide le deacuteveloppement des systegravemes

auteurs dans une optique eacuteducative est devenu un domaine de recherche agrave part entiegravere

En effet au cours des derniegraveres anneacutees il y a eu des progregraves significatifs dans le

deacuteveloppement de tels systegravemes de faccedilon agrave concevoir des outils permettant aux

utilisateurs de creacuteer des contenus peacutedagogiques multimeacutedias utilisables sur CD-ROM

40

etou en ligne Parmi ces systegravemes citons Toolbook et Serpolet Auteur Dans ce qui suit

nous preacutesentons les critegraveres et les fonctionnaliteacutes qursquoun systegraveme auteur doit avoir et

offrir

2211 Critegraveres

Quel que soit le type et le niveau de lrsquoutilisateur du systegraveme auteur plusieurs attributs

doivent ecirctre eacutetudieacutes soigneusement et aussi consideacutereacutes par le concepteur drsquoun systegraveme

auteur Nous allons preacutesenter ci-dessous les critegraveres consideacutereacutes comme principaux

drsquoapregraves (Blandine 2000)

- La convivialiteacute La premiegravere approche avec un logiciel a un rocircle

psychologique fondamental pour tout utilisateur mecircme chez des

informaticiens En effet si leacutecran ou la preacutesentation du logiciel nest pas

soigneacute lutilisateur peut ecirctre plus ou moins bloqueacute pour la suite

Limportance de linterface homme-machine justifie la geacuteneacuteralisation des

icocircnes et linteacutegration du multimeacutedia dans les systegravemes auteurs pour pouvoir

projeter son ideacutee faire comprendre expliquer fabriquer ou modeacuteliser Le

concepteur doit par conseacutequent attacher une attention particuliegravere agrave la

preacutesentation de son produit

- La transparence la gestion des donneacutees et le fonctionnement interne du

point de vue relationnel entre les diffeacuterents eacuteleacutements (variables objets etc)

doivent ecirctre complegravetement transparents agrave lutilisateur Lrsquoutilisateur ne doit

pas se soucier ni du moment ni de lendroit ni du type de fonctions et

librairies agrave inclure et agrave lancer pour lexeacutecution de ces diverses tacircches En effet

si lrsquoutilisateur doit comprendre le fonctionnement des registres de donneacutees la

notion de systegraveme auteur nrsquoa plus lieu drsquoecirctre

- Lrsquoassistance Comme un systegraveme auteur est supposeacute entre autres ecirctre un

outil de programmation pour les non-informaticiens il est fondamental

dassurer un minimum daide en ligne ou au moins une partie explicative des

principales tacircches ou commandes ou icocircnes du systegraveme Mecircme pour des

tacircches devenues banales comme la saisie de donneacutees textuelles le systegraveme

doit au moins indiquer agrave lrsquoutilisateur dans quelle fenecirctre et quand cette peut

se faire

- Lrsquointeractiviteacute la communication entre le systegraveme auteur et son utilisateur

souvent sous la forme dune assistance de test et de controcircle automatique des

tacircches de lutilisateur doit ecirctre particuliegraverement soigneacutee car elle est vitale

pour lutilisateur et pour la reacuteussite du produit sur le marcheacute Un systegraveme

auteur doit inteacuteresser son utilisateur et non lrsquoennuyer

41

- La fiabiliteacute le systegraveme doit ecirctre le moins bloquant possible quelle que soit

lrsquoaction meneacutee par lrsquoutilisateur sur le logiciel Ce dernier doit pouvoir revenir

en arriegravere modifier ou supprimer sans difficulteacute tout composant de son

logiciel De mecircme il doit pouvoir assembler les piegraveces qui constituent son

application dans un ordre qui ne soit pas trop contraignant indeacutependamment

des uns et des autres et ce agrave nimporte quel moment du deacuteveloppement

2212 Fonctionnaliteacutes

Il existe plusieurs fonctionnaliteacutes des systegravemes auteurs on preacutesentera celles qui sont

communes (Murray 1999)

- Fonctionnaliteacutes basiques Les fonctionnaliteacutes telles que copiercoller

trouver et annuler sont basiques mais doivent ecirctre impleacutementeacutees dans un

systegraveme auteur La majoriteacute des systegravemes les possegravede mecircme si annuler une

action peut ecirctre parfois un problegraveme complexe

- Utiliser des paradigmes familiers le fait drsquoutiliser des paradigmes familiers

aux utilisateurs de logiciels est un principe plus qursquoune fonctionnaliteacute mais

neacuteanmoins un principe essentiel En effet il srsquoagit drsquoavoir un outil

ergonomique Il faut que les boutons etou menus soient aiseacutement

identifiables et pour cela autant reprendre les paradigmes classiques Il est

aussi important de garder des similariteacutes avec les outils de creacuteation de

contenus peacutedagogiques traditionnels

- WYSIWYG (What You See Is What You Get) ou un prototyping rapide

Comme dans les environnements de deacuteveloppement rapide (Delphi Visual

C++) lrsquoutilisateur doit pouvoir rapidement creacuteer et tester son systegraveme Un

rapide aller-retour eacutedition-test est souhaitable

- Conception graphique Lrsquoutilisateur des systegravemes auteurs est censeacute ecirctre un

enseignant ou un formateur sans connaissances informatiques preacutealables La

conception graphique ou visuelle est donc incontournable Le formalisme est

repreacutesenteacute par des icocircnes ou dessins et il doit ecirctre aiseacutement compreacutehensible et

meacutemorisable Une vision claire et intuitive de son travail doit ecirctre offerte agrave

lrsquoutilisateur

Puisque les documents temporiseacutes neacutecessitent un traitement particulier pendant son

eacutedition Dans ce qui suit nous preacutesentons les difficulteacutes rencontreacutees dans leur eacutedition et

les fonctionnaliteacutes et contraintes que doivent ecirctre supporteacutes par des systegravemes auteur qui

traite ce type documents en particulier

42

222 Difficulteacutes et contraintes dans lrsquoeacutedition de documents temporiseacutes

Le processus de deacutefinition du sceacutenario temporel drsquoun document multimeacutedia est

complexe car lrsquoobjet agrave construire est un objet dynamique dont le comportement varie

drsquoune preacutesentation agrave une autre du fait des reacuteactions aux interactions du lecteur

Lrsquoenvironnement utiliseacute par lrsquoauteur doit lrsquoaider agrave maicirctriser cette complexiteacute et lui

faciliter autant que possible la tacircche

La nature dynamique des objets manipuleacutes tels que la videacuteo et lrsquoaudio ainsi que la

deacutefinition de leur ordonnancement temporel (le sceacutenario) rendent plus complexe la

reacutealisation drsquooutils auteur Le principe statique du WYSIWIG dans lequel lrsquoinformation

preacutesenteacutee agrave tout instant du processus drsquoeacutedition correspond agrave lrsquoinformation finale ne

peut srsquoappliquer agrave lrsquoeacutedition du sceacutenario temporel des documents multimeacutedias Il nrsquoest

en effet pas possible de speacutecifier un comportement dynamique par exemple un

enchaicircnement entre deux videacuteos et drsquoen percevoir de faccedilon immeacutediate et instantaneacutee le

reacutesultat Crsquoest pourquoi Ceacutecile et al [Ceacutecile 1999] ont distingueacutes deux eacutetapes dans le

processus de conception des documents multimeacutedias temporiseacutes Ces deux eacutetapes se

preacutesentent dans les deux fonctions suivantes qui doivent ecirctre supporteacutees par un

systegraveme auteur

1 Fonction drsquoeacutedition permettre de reacutealiser les opeacuterations de creacuteation de

construction et de modification du document par un auteur Lrsquoopeacuteration de

construction drsquoun document consiste agrave y inclure des objets multimeacutedias de base

et ensuite agrave speacutecifier des relations entre ces diffeacuterents objets Ces relations

peuvent ecirctre lieacutees agrave leur organisation logique leur disposition spatiale sur les

diffeacuterents canaux agrave travers le temps ou encore agrave leur synchronisation temporelle

2 Fonction de preacutesentation Elle consiste agrave preacutesenter agrave lrsquoutilisateur (le lecteur) le

contenu du document une fois que son eacutedition est acheveacutee Cette phase consiste

agrave lui fournir un ensemble de commandes permettant drsquoexplorer ou de naviguer

dans lrsquoespace du document pour deacutecouvrir lrsquoinformation qursquoil contient agrave travers

lrsquoespace le temps et lrsquointeraction avec le document

Il est agrave noter que ces deux phases ne sont pas neacutecessairement dissocieacutees Car le cycle

drsquoeacutedition drsquoun document est formeacute par une premiegravere phase pendant laquelle on

43

introduit une ou plusieurs contraintes puis drsquoune seconde phase de preacutesentation

pendant laquelle on veacuterifie que le comportement du document correspond bien agrave lrsquoeffet

rechercheacute Crsquoest lrsquoapproche increacutementale de lrsquoeacutedition des documents temporiseacutes

Lenvironnement auteur doit permettre de modifier facilement les documents en cours

de conception La construction dun document est un processus iteacuteratif dans lequel le

document courant subit de nombreuses modifications Pour cela lauteur doit pouvoir

Effectuer des modifications locales sans avoir agrave reconsideacuterer globalement le

document Par exemple lauteur doit pouvoir modifier la dureacutee dun objet sans

pour autant mettre en cause toute le reste des synchronisations temporelles quil

a pu speacutecifier auparavant Crsquoest la propagation automatique des contraintes

temporelles apregraves chaque modification

Passer aiseacutement du mode eacutedition vers le mode preacutesentation (et vice-versa) pour

dune part aller voir le reacutesultat de ces modifications (du mode eacutedition vers le

mode preacutesentation) et dautre part retrouver facilement les informations quil

souhaite modifier (du mode preacutesentation vers le mode eacutedition) Ceci est pour

objectif de concreacutetiseacute lrsquoapproche increacutementale

Lenvironnement auteur doit offrir un support visuel permettant de percevoir le

sceacutenario en cours de speacutecification Lauteur a besoin davoir une vue globale du

sceacutenario quil est en train de construire

223 Approches drsquoeacutelaboration des systegravemes auteur

Un systegraveme auteur qui permet lrsquoeacutedition et la creacuteation de documents temporiseacutes est celui

qui permet de deacutevelopper une structure narrative baseacutee sur une collection de ressources

meacutedias et qui gegravere les flux visuel et temporel de la preacutesentation Du point de vue

technique il est neacutecessaire que le systegraveme sous-jacent soit capable dassurer la

synchronisation entre plusieurs meacutedias tout en tenant compte de leurs caracteacuteristiques

respectives

44

Le projet OPERA1 [Opeacutera2331] de lrsquoINRIA26est entiegraverement deacutedieacute au thegraveme des

documents eacutelectroniques structureacutes hypertexte et multimeacutedia en geacuteneacuteral Il srsquointeacuteresse agrave

la speacutecification des diffeacuterentes dimensions du document et particuliegraverement agrave la

dimension temporelle

Un travail a eacuteteacute effectueacute par de nombreux collaborateurs au projet (stagiaires

ingeacutenieurs doctorants et chercheurs) sur le thegraveme de conception drsquoenvironnements

auteurs qui reacutepondent aux diffeacuterents critegraveres citeacutes preacuteceacutedemment Ceacutecile qui est un

membre a reacutesumeacute les axes de travail sur ce thegraveme de recherche nous en citons les

principaux

La conception drsquoun environnement multivues pour lrsquoeacutedition de documents

multimeacutedias Lrsquoideacutee de base est que les multiples facettes drsquoun document

multimeacutedia sont plus facilement accessibles agrave lrsquoauteur au travers de diffeacuterentes

vues qui sont autant de filtres sur le document Ainsi outre la vue de

preacutesentation qui permet de jouer le document (sceacutenario) on peut deacutefinir une vue

des objets organiseacutee sous forme drsquoune hieacuterarchie de composants ainsi qursquoune vue

du sceacutenario qui visualise lrsquoenchaicircnement temporel des objets du document Ces

vues peuvent ecirctre synchroniseacutees entre elles (voir SMIL-Editor LimSee)

La conception drsquoune boicircte agrave outils appeleacutee lsquoKaomirsquo qui permet le deacuteveloppement

drsquoenvironnements auteurlecteur de documents adapteacutes agrave diffeacuterents langages

avec un minimum drsquoefforts concernant la conception et la reacutealisation Elle offre

un ensemble de services qui mettent en œuvre les principes drsquoeacutedition

(environnement multivues eacutedition directe etc) issus des travaux du projet

Opeacutera Cette Boicircte agrave outils a servie agrave la creacuteation de diffeacuterents environnements

auteurs Madeus-Editeur [Layaiumlda1997] SMIL-Editeur MHML-Editeur

1 OPERA Outils Pour les documents Electroniques Recherche et Applications

2 INRIA Institut National de Recherche en informatique et Automatique

45

Au sujet de la conception et de la mise en œuvre de nouveaux systegravemes auteurs deux

tendances se dessinent selon Reyes (Reyes 2006)

les systegravemes pourraient raffiner les interfaces graphiques des auteurs afin de rendre

le processus deacutelaboration plus facile

les systegravemes pourraient sautomatiser agrave un tel point que les auteurs ne

deacutefinissent plus que le contenu et que lutilisateur final affiche la preacutesentation agrave

la demande cest-agrave-dire en automatisant la geacuteneacuteration des preacutesentations Bulterman

et Hardman affirment que suivre une ligne comme cette derniegravere implique de

renoncer agrave produire des preacutesentations exceptionnelles et plutocirct de se contenter du

transfert de linformation neacutecessaire

Parmi les objectifs de notre travail il y a celui qui consiste en la reacutealisation drsquoun systegraveme

auteur destineacute aux enseignants des langues afin de creacuteer un cours de phoneacutetique De ce

fait une eacutetude syntheacutetique de quelques systegravemes auteur dans ce domaine est obligatoire

afin de profiter de leurs avantages et compleacuteter ce qui manque Mais avant drsquoeacutetudier ces

systegravemes nous devons mettre en lumiegravere les concepts les plus essentiels utiliseacutes dans

lrsquoenseignement de la phoneacutetique

224 Enseignement de la phoneacutetique

2241 Que ce que la phoneacutetique

La phoneacutetique (du grec laquo phocircnecirctikos raquo ougrave laquo phocircnecirc raquo qui signifie la laquo voix raquo le laquo son raquo)

est une branche de linguistique qui eacutetudie les sons utiliseacutes dans la communication

verbale Elle concerne les sons eux-mecircmes (les laquo phones raquo) leur production leur

variation plutocirct que leur contexte La phoneacutetique se divise en trois branches

la phoneacutetique articulatoire qui eacutetudie les positions et les mouvements des

organes utiliseacutes pour la parole par son eacutemetteur

la phoneacutetique acoustique qui eacutetudie la transmission de londe sonore entre son

eacutemetteur et son reacutecepteur

la phoneacutetique auditive qui se preacuteoccupe de la faccedilon dont les sons sont perccedilus et

deacutecodeacutes par son reacutecepteur Nous nous inteacuteressons dans notre eacutetude du troisiegraveme

type

Quand on repreacutesente les sons dune langue on se sert de lAlphabet Phoneacutetique

International (API) un systegraveme partageacute par la plupart des linguistes Dans cet alphabet

il existe un symbole pour chaque son Quand on se sert de cet alphabet pour repreacutesenter

46

les prononciations on entoure la repreacutesentation par des crochets Ainsi pour eacutecrire le

mot chaton mettrait [ a] Voir le manuel de (Pullum 1986) pour le tableau complet des

sons du API Crsquoest la transcription phoneacutetique

Soit lrsquoexemple suivant Voyez et lisez ces quatre mots flood foot soon door Ils se

prononcent diffeacuteremment et pourtant ils contiennent exactement les mecircmes voyelles Si

vous cherchez le sens des quatre mots citeacutes plus haut vous trouverez tout drsquoabord leur

transcription phoneacutetique

Ci-apregraves drsquoautres notions agrave appreacutehender dans lrsquoenseignement de la phoneacutetique drsquoune

langue

Un phonegraveme est la plus petite uniteacute discregravete ou distinctive que lon puisse isoler par

segmentation dans la chaicircne parleacutee Crsquoest une entiteacute abstraite qui peut correspondre agrave

plusieurs sons Il est en effet susceptible decirctre prononceacute de faccedilon diffeacuterente selon les

locuteurs ou selon sa position et son environnement au sein du mot

Une diphtongue est une voyelle dont le point darticulation varie entre deux sons de

base pendant sa reacutealisation Ce mot vient du latin dorigine grecque laquo diphthongus raquo (de

laquo diphthoggos raquo double son) Dans certaines langues dont langlais on peut trouver

eacutegalement des triphtongues dont la qualiteacute varie deux fois

Une syllabe est une uniteacute ininterrompue du langage oral (Tracy 2006) Son noyau

autour duquel elle se construit est geacuteneacuteralement une voyelle Une syllabe peut

eacutegalement avoir des extreacutemiteacutes preacuteceacutedant ou suivant la voyelle qui lorsquelles

existent sont toujours constitueacutees de consonnes Notons que la syllabe constitue lrsquoobjet

drsquoeacutetude de la phoneacutetique

Laccent tonique met en relief leacutemission dune syllabe dans un mot en augmentant

lintensiteacute de la voix ainsi quen eacutelevant geacuteneacuteralement le ton La syllabe frappeacutee de

laccent est dite tonique et les autres atones On distingue freacutequemment les langues agrave

accent tonique des langues agrave tons et agrave accent de hauteur

47

Dans ce qui suit nous preacutesentons lrsquoeacutetude de quelques systegravemes existant tout en

deacuteterminant srsquoils offrent la possibiliteacute agrave lrsquoenseignant de langue de preacuteparer un cours de

phoneacutetique en concreacutetisant lrsquoapproche double codage

225 Systegravemes existant pour lrsquoenseignement de la phoneacutetique

2251 Outils informatique de prononciation

En ce qui concerne la phoneacutetique acoustique les progregraves de repreacutesentation graphique

sur eacutecran sont spectaculaires depuis quelques anneacutees Les logiciels tel que (speaker tell

me more English plus ou Voice book) utilisent des oscillogrammes pour preacutesenter la

voix mais ils ont un apport limiteacute

Figure 7 Affichage de la courbe meacutelodique avec surlignage en rouge des segments correspondant aux

syllabes accentueacutees de lexemple laquo I wonder if you could help me raquo

Tandis que WinPitch (Martin 2005) ou Speech analyser qui utilisent des courbes de

freacutequences fondamentales ils ont une utilisation trop restreinte en raison de leur

complexiteacute ou de leurs erreurs drsquoergonomie

Le systegraveme auteur Sound Right se base sur les courbes fondamentales pour dessiner des

courbes intonatives simplifieacutees au moyen de flegraveches extensibles qui srsquoaffichent en dessous le

texte Peacutechou (Peacutechou 2002) a mentionneacute que la difficulteacute drsquointerpreacutetation des courbes

complexes expliquent leur utilisation limiteacutee en cours de langue dans les eacutetablissements

scolaire et agrave lrsquouniversiteacute

48

Figure 8 Le systegraveme auteur Sounds Right Les flegraveches extensibles sont traicircneacutees en place agrave partir de

la colonne agrave gauche et ensuite modifieacutees pour obtenir une taille approprieacutee

Prosodic Font est un systegraveme deacuteveloppeacute au Media Lab MIT (Rosenberger 1999) dans le

but de geacuteneacuterer automatiquement des polices de caractegraveres dynamique (agrave partir drsquoun

discours oral en entreacutee) qui varient avec le temps et la variation de sonoriteacute drsquoun

discours parleacute Le but est de geacuteneacuterer des textes animeacutes en fonction de lrsquointonation et de

la prosodie du discours Une telle solution nrsquoest pas admise comme meilleur solution

didactique pour lrsquoenseignement de la prononciation

2252 Systegravemes auteur pour un contenu peacutedagogique en SMIL

Dans cette section nous allons eacutetudier briegravevement trois eacutediteurs de documents SMIL

SWANS (Beck 2005) est un systegraveme auteur qui permet agrave tout enseignant de geacuteneacuterer

semi automatiquement des documents multimeacutedia ougrave lrsquoaccent tonique est marqueacute

visuellement (par des marqueurs typographique tel que la couleur le stylehellip) et

auditivement Le document geacuteneacutereacute est une page web ougrave lrsquoapprenant a la possibiliteacute de

lire etou eacutecouter un discours de maniegravere synchroniseacute avec le texte annoteacute Le sceacutenario

drsquoeacutedition par ce systegraveme neacutecessite au deacutepart lrsquoimportation des meacutedia (texte audio

videacuteo) dans lrsquoenvironnement de travail Ensuite la synchronisation du texte (qui est

segmenteacute en uniteacutes de souffle) avec sa prononciation audio ou videacuteo Enfin

lrsquoenseignant peut annoter le texte par des marqueurs typographiques

49

Figure 9 Interface geacuteneacutereacutee par SWANS

Le systegraveme LimSee3 (Roisin 2006) (Roisin 2008) est un eacutediteur multimeacutedia de nouvelle

geacuteneacuteration qui utilise des modegraveles de documents pour simplifier lrsquoeacutedition et alleacuteger les

tacircches reacutepeacutetitives Il permet en plus de geacuteneacuterer les documents selon diffeacuterents formats

de sortie (SMIL XHTML+javascript et time-sheets) Actuellement il existe trois

modegraveles de document qui sont articuleacutes autour de la construction drsquoun cours

multimeacutedia

Le premier modegravele permet de construire un diaporama (ensemble de transparents)

destineacute agrave preacuteparer un support de cours Chaque diapositive peut contenir un ou

plusieurs meacutedia Ces meacutedias sont inseacutereacutes ou importeacutes de lrsquoexteacuterieur par de simples

gestes (copier-coller ou glisser-deacuteposer) Le deuxiegraveme modegravele de document permet de

construire un cours enregistreacute Dans ce cas lrsquoeacutedition neacutecessite drsquoabord lrsquoimportation

des transparents utiliseacutes pendant le cours de lrsquoimage de lrsquoenseignant et de la piste audio

(sa voix enregistreacutee) ensuite la synchronisation entre eux (ajuster les transparents par

rapport agrave la bande audio ou videacuteo) pour que les transparents deacutefilent agrave lrsquoeacutecran au bon

rythme Lrsquooutil de synchronisation permet de reacuteeacutecouter la bande audio et indique par

des clicks les moments ougrave il faut changer le transparent Le troisiegraveme modegravele permet

drsquoannoter en temps reacuteel des interrogations des eacutelegraveves

50

Figure 10 Vue globale de LimSee3 avec la premiegravere annotation

Lrsquoeacutediteur ECoMaS (Merzougui 2004) est lui aussi est un eacutediteur de cours meacutediatiseacute qui

est baseacute sur un modegravele de document La preacutesentation finale des cours geacuteneacutereacutes est la

mecircme que celle du deuxiegraveme modegravele de LimSee0 mais le sceacutenario drsquoeacutedition est

diffeacuterent Lrsquoeacutedition par ECoMaS neacutecessite au deacutepart lrsquoimportation des transparents qui

sont des images puis lrsquoenseignant peut enregistrer ses explications orales concernant

chacune drsquoelles (voir Figure 11 agrave gauche) Ensuite le systegraveme geacutenegravere une preacutesentation

publiable sur le web (SMIL20) ougrave les transparents sont synchroniseacutes avec leur

explication auditive et la table drsquoindex qui offre la navigation temporelle durant la

preacutesentation du cours (Figure 11 agrave droite)

Figure 11 Interface de lrsquoeacutediteur ECoMaS en mode eacutedition et en mode preacutesentation

51

226 Discussion

Les trois derniers eacutediteurs utilisent des modegraveles de document (ou gabarits) organiseacutes

de maniegravere hieacuterarchique Chaque modegravele est vu comme un document agrave trous ougrave

lrsquoutilisateur ne fait que remplir les trous par des meacutedias (texte image audio ou videacuteo)

On voit bien que ces meacutedias sont importeacutes de lrsquoexteacuterieur et donc lrsquoenseignant doit les

preacuteparer agrave lrsquoavance et chacun avec lrsquooutil qui lui correspond Ceci est fastidieux pour

lrsquoenseignant et surtout srsquoil veut eacutediter un texte formateacute (avec des couleurs et des

styleshellip) et ensuite lui associer sa prononciation car il devra alors utiliser deux outils

diffeacuterents (un pour le traitement de texte et lrsquoautre pour le son) les importer au systegraveme

et ensuite les synchroniser

Une limitation gecircnante de ces outils est lrsquoabsence drsquoun service graphique qui permet

drsquoeacutediter du texte formateacute Les versions de SMIL 13 et 23 utiliseacutes par ces outils ne

supporte pas de balises pour le formatage de texte (couleur style fonthellip) ce qui est

tregraves important pour concreacutetiser lrsquoapproche de double codage citeacute dans notre

probleacutematique Le systegraveme SWANS utilise le standard XHTML+SMIL Lrsquoeacutediteur

ECoMaS utilise le langage RealText juste pour preacutesenter le titre drsquoune diapositive et le

contenu de la table drsquoindex La derniegravere version de SMIL est SMIL03 (SMIL 30) et elle

supporte des fonctionnaliteacutes de formatage de texte intra-document (smil) mais jusqursquoagrave

preacutesent il nrsquoy a pas drsquoeacutediteur graphique pour cette version La premiegravere partie de notre

travail est une contribution pour agrave ce manquement et donc au deacuteveloppement drsquoun

eacutediteur de SMIL03 La phoneacutetique essaie de repreacutesenter les sons drsquoune faccedilon plus

preacutecise en utilisant lalphabet phoneacutetique international (API) Lrsquoenseignant ne peut pas

utiliser ce type de caractegraveres avec les eacutediteurs existants

23 Approches drsquoindexation

Srsquoil est important de savoir modeacuteliser et creacuteer des documents multimeacutedia il est

eacutegalement important de permettre aux apprenants de localiser rapidement une

information rechercheacutee dans ce type de documents Ceci ne se fait qursquoagrave travers des

systegravemes de recherche drsquoinformation qui neacutecessite dans une premiegravere phase

lrsquoindexation de la base documentaires Nous preacutesentons en premier lieu lrsquoindexation

classique et sa position dans un systegraveme de recherche drsquoinformation (SRI)

52

231 Indexation classique

La Recherche drsquoInformation (RI) est un domaine de recherche en informatique qui

srsquoattache agrave deacutefinir des modegraveles et des systegravemes dont le but est de faciliter lrsquoaccegraves agrave un

ensemble de documents sous forme eacutelectronique (corpus) afin de permettre agrave un

utilisateur de retrouver ceux qui sont pertinents pour lui crsquoest-agrave-dire ceux dont le

contenu correspond le mieux agrave son besoin drsquoinformation agrave un moment donneacute La Figure

12 deacutecrit lrsquoarchitecture geacuteneacuterale drsquoun SRI elle preacutesente les eacuteleacutements principaux mis en

jeu dans ce systegraveme

Figure 12 Architecture geacuteneacuterale drsquoun SRI

Martin (Martin 2004) a deacutefini les diffeacuterents composants drsquoun SRI comme suit

1 Lrsquoindexation consiste agrave extraire et agrave repreacutesenter sous la forme drsquoun index

eacutelectronique directement manipulable par le systegraveme le contenu des documents

La norme AFNOR NF Z 47-102 1996 deacutefinit lrsquoindexation comme une opeacuteration

qui consiste agrave deacutecrire et agrave caracteacuteriser un document agrave lrsquoaide de repreacutesentations

des concepts contenus dans ce document crsquoest-agrave-dire agrave transcrire en langage

documentaire les concepts descripteurs apregraves les avoir extraits du document par

une analyse Ainsi le choix des descripteurs de documents deacutetermine la qualiteacute

de la repreacutesentation Les approches classiques de RI textuelle sont baseacutees sur les

mots cleacutes comme descripteurs du contenu des documents le contenu drsquoun

document textuel est ainsi exprimeacute sous la forme drsquoun ensemble de mots cleacutes

jugeacutes repreacutesentatifs de ce contenu Ces mots cleacutes qui constituent le vocabulaire

drsquoindexation sont un sous-ensemble des mots apparaissant dans les documents

En effet seuls les mots porteurs de sens sont habituellement retenus dans le

vocabulaire drsquoindexation les mots outils de la langue comme ldquoderdquo ldquolerdquo ldquoparrdquo

qui sont recenseacutes dans une base appeleacutee anti-dictionnaire ne sont pas conserveacutes

53

dans le vocabulaire drsquoindexation Par ailleurs il est courant de ldquoraciniserrdquo (ou

lemmatiser) les mots crsquoest-agrave-dire de deacutetecter les variantes orthographiques

comme les pluriels ou les conjugaisons des verbes et de ramener les variantes

orthographiques drsquoun mecircme mot agrave une racine commune

2 Lrsquointerrogation est lrsquointeraction drsquoun utilisateur final avec le SRI une fois le

contenu des documents repreacutesenteacute de maniegravere interne sous forme drsquoindex

Lrsquoutilisateur exprime son besoin drsquoinformation sous la forme drsquoune requecircte qui

est interpreacuteteacutee selon le modegravele de requecircte et le systegraveme eacutevalue la pertinence des

documents par rapport agrave cette requecircte par lrsquointermeacutediaire de la fonction de

correspondance (et eacuteventuellement drsquoune base de connaissances) La reacuteponse agrave ce

besoin est la liste des documents qui obtiennent une valeur de correspondance

eacuteleveacutee Cette liste est geacuteneacuteralement trieacutee par ordre de valeur de correspondance

deacutecroissante ndash crsquoest-agrave-dire du plus pertinent au moins pertinent ndash et ensuite

preacutesenteacutee agrave lrsquoutilisateur

3 Le modegravele de documents (aussi appeleacute langage drsquoindexation) exprime le

contenu seacutemantique des documents dans un formalisme de repreacutesentation des

connaissances (qui peut ecirctre tregraves simple comme celui des mots cleacutes ou beaucoup

plus complexe agrave partir de formalismes de repreacutesentation de connaissances

lsquoontologiersquo) Le choix de ce formalisme est fondamental car il deacutetermine la qualiteacute

de la repreacutesentation interne des documents et donc la qualiteacute de la recherche et

des reacutesultats Cette modeacutelisation doit offrir un compromis entre deux besoins

non compatibles qui sont la capaciteacute de la repreacutesentation pour qursquoelle puisse ecirctre

traiteacutee efficacement par un systegraveme informatique et lrsquoexpressiviteacute du formalisme

pour qursquoelle soit preacutecise et exhaustive afin drsquoexprimer aussi fidegravelement que

possible le contenu des documents

4 Le modegravele des requecirctes exprime le contenu seacutemantique du besoin

drsquoinformation de lrsquoutilisateur Ce formalisme deacutetermine la preacutecision de la

deacutefinition du besoin Dans la plupart des approches existantes pour le texte le

modegravele de requecirctes utilise le mecircme formalisme de repreacutesentation des

connaissances que le modegravele de documents pour des raisons de simpliciteacute et de

coheacuterence

5 Le modegravele de correspondance entre une requecircte et un document formalise le

degreacute de similariteacute entre les modegraveles de la requecircte et du document Comme dit

plus haut la fonction de correspondance eacutevalue cette similariteacute afin de

deacuteterminer la pertinence des documents pour cette requecircte

6 Une repreacutesentation des connaissances du domaine consideacutereacute afin de satisfaire

aux contraintes des modegraveles de documents et de requecirctes et de prendre en

compte des connaissances externes Cette repreacutesentation des connaissances peut

54

inclure un theacutesaurus composeacute des termes apparaissant dans lrsquoensemble des

documents relieacutes entre eux par des liens de geacuteneacutericiteacutespeacutecificiteacute ou de

synonymie Comme elle peut inclure une ou plusieurs ontologies qursquoon va les

voir en deacutetail dans les partie suivantes

Parmi les diffeacuterents modegraveles de recherche drsquoinformations dits classiques figurent les

modegraveles booleacuteen vectoriel logique et probabiliste Nous preacutesentons ci-dessous le

modegravele vectoriel qui est agrave la base de nos travaux en le deacutecrivant selon les modegraveles de

documents de requecirctes et de correspondance

2311 Modegravele vectoriel

Le fondateur de ce modegravele est (Salton 1971) Le nom de ce modegravele est inspireacute de son

principe qui repreacutesente les documents et les requecirctes par des vecteurs drsquoun espace agrave n

dimensions les dimensions eacutetant constitueacutees par les termes du vocabulaire

drsquoindexation Lrsquoindex drsquoun document est le vecteur =(w1j w2j wnj) ougrave

] deacutenote le poids du terme dans le document (voir dans ce qui suit sa

formule de calcul) Le poids drsquoun terme deacutenote son inteacuterecirct dans le document Une

requecircte est eacutegalement repreacutesenteacutee par un vecteur =(w1q w2q wnq) ougrave

est le poids du terme dans la requecircte

La figure 13 montre un exemple drsquoespace vectoriel composeacute des trois termes t1 t2 et t3

ainsi que les index de deux documents D1 et D2 et une requecircte Q

Figure 13 Repreacutesentation vectorielle de deux documents (D1 et D2) et drsquoune requecircte (Q) dans un

espace composeacute de trois termes (t1 t2 et t3)

La fonction de correspondance mesure la similariteacute entre le vecteur requecircte et les

vecteurs documents Une mesure classique est le cosinus de lrsquoangle formeacute des vecteurs

Correspondance (dj q)=cos( j ) (1)

55

Ougrave cos ( j ) est le cosinus de lrsquoangle formeacute par les vecteurs j et

cos ( j ) =

=

Plus deux vecteurs sont similaires plus lrsquoangle formeacute est petit et plus le cosinus de cet

angle est grand

Le poids des termes Wij Le poids drsquoun terme deacutenote son inteacuterecirct dans lrsquoindex qui

deacutepend du fait que le terme est important dans le document et du fait que le terme

permet de distinguer un document des autres dans la base documentaire Les meacutethodes

de pondeacuteration les plus largement utiliseacutees pour le texte sont baseacutees sur des variantes

de la formule tfidf (ou term frequency inverted document frequency)

Wij = tfidf = tf Log (

La valeur tf est deacutefinie en fonction du nombre drsquooccurrences du terme dans le

document N est le nombre total de documents dans le corpus et ni est le nombre de

documents dans lesquels le terme ti apparaicirct

La valeur tf mesure lrsquoimportance drsquoun terme dans un document La valeur idf est une

mesure de la discrimination du terme Plus preacuteciseacutement la notion de discriminant

renvoie agrave la qualiteacute drsquoun terme qui distingue bien un document des autres Un terme

qui apparaicirct seulement dans un petit nombre de documents permet bien de discriminer

les documents Au contraire un terme qui apparaicirct dans un grand nombre voire dans

tous les documents drsquoune collection nrsquoest pas discriminant en raison de sa distribution

uniforme

Notons que le contenu que nous devons indexer seacutemantiquement est multimeacutedia et

ainsi il se diffeacuterencie drsquoun simple texte La section suivante preacutesentera les techniques

utiliseacutees pour indexer un tel type de contenu

232 Vers lrsquoindexation seacutemantique du contenu multimeacutedia

Lrsquoindexation des documents multimeacutedia neacutecessite lrsquointeacutegration drsquoune chaicircne plus

complegravete de traitement du contenu dans le processus de production drsquoun document

multimeacutedia Jedidi (Jedidi 2005) a preacuteciseacute les trois eacutetapes drsquoune chaicircne complegravete drsquoune

application multimeacutedia agrave savoir analyse description et applicationtraitement En

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entreacutee de cette chaicircne les meacutedias (image son videacuteo hellip) sont analyseacutes pour pouvoir

extraire automatiquement etou manuellement des informations pertinentes (ou

caracteacuteristiques) puis ces informations sont repreacutesenteacutees sous un format preacutedeacutefini pour

pouvoir ecirctre largement et efficacement utiliseacutees dans des applications et des traitements

de meacutedia Dans le cas drsquoune application de type SRI Multimeacutedia on peut constater que

la phase drsquoanalyse preacutecegravede lrsquoeacutetape drsquoindexation proprement dite Les meacutethodes

drsquoanalyse sont classifieacutees en 0 cateacutegories selon le niveau

Un niveau bas qui deacutecrit les caracteacuteristiques simples des eacuteleacutements drsquoun

document comme les couleurs la texture drsquoune image ou lrsquoenveloppe drsquoun son

Un niveau seacutemantique qui fournit une description de haut niveau de ce que

contient la videacuteo qursquoil srsquoagisse de personnages drsquoobjets de lieux ou de leurs

interactions

Un niveau structurel qui met en eacutevidence une organisation du document

Les techniques et approches drsquoanalyse de bas niveau deacutepassent le sujet de cette thegravese

Donc on srsquointeacuteresse agrave lrsquoanalyse seacutemantique du contenu multimeacutedia Rappelons que les

documents traiteacutes dans cette thegravese sont des documents multimeacutedia supportant la

dimension temporelle Donc on peut les classifieacutes comme des seacutequences videacuteo

multimeacutedia De ce fait on va speacutecifier ci-apregraves les eacutetudes sur lrsquoanalyse et lrsquoindexation

par la seacutemantique de ce type de documents

On doit noter qursquoil est pratiquement impossible drsquoatteindre le niveau seacutemantique en

partant drsquoune analyse bas niveau du contenu videacuteo Les interpreacutetations du contenu

drsquoun document videacuteo qui sont seacutemantiquement plus riche rend la tacircche de lrsquoindexeur

plus compliqueacutee que lorsqursquoil srsquoagit drsquoune simple indexation par mots cleacutes Ceci est ducirc

au fait qursquoil doit choisir les meilleurs index pour deacutecrire un contenu tregraves riche en

informations On rencontre la mecircme difficulteacute lors du processus de recherche Crsquoest

pour cela que des modegraveles capables de deacutecrire et de modeacuteliser le contenu seacutemantique

de seacutequences videacuteo sont mis en place afin de faciliter lrsquoaccegraves la reacuteutilisation et la

navigation par la seacutemantique Ces modegraveles utilisent des techniques agrave base de

connaissances Le web eacutetant constitueacute de ressources multimeacutedia la technique de leur

indexation geacuteneacuteralement employeacutee consiste agrave annoter des portions de ces ressources

57

avec des informations exploitables par des agents logiciels Nous allons donc deacutefinir

dans la section suivante ce que recouvre la notion drsquoannotation

2321 Annotation seacutemantique

Une annotation en sens geacuteneacuterique regroupe aussi bien lrsquoajout drsquoinformations sans

contraintes particuliegraveres comme un eacutechange de courriel agrave propos drsquoune videacuteo ou

lrsquoajout drsquoinformations (caracteacuterisant le contenu) qui doit respecter un format bien deacutefini

Dans ce deuxiegraveme cas le terme meacutetadonneacutees est plus approprieacute car il est plus

speacutecifique Crsquoest ce dernier type qui nous inteacuteresse dans ce travail Plusieurs standards

permettent de deacutecrire et drsquoannoter des contenus multimeacutedias en utilisant une liste

deacutefinie drsquoattributs comme la date de creacuteation les auteurs lrsquoencodage utiliseacute par la

videacuteo la reacutesolution de lrsquoimage ou la bande passante exigeacutee pour sa transmission par

reacuteseaux

Comme les meacutetadonneacutees sont des informations agrave propos des donneacutees qui composent le

document il est important de pouvoir les rattacher au document ou de creacuteer un lien

entre eux Jedidi (Jedidi 2005) a speacutecifieacute quatre faccedilons drsquoeffectuer un rattachement entre

un document et les meacutetadonneacutees qui y sont associeacutees (voir figure 14)

1 par insertion direct dans le document les meacutetadonneacutees sont contenues dans le

document

2 par accompagnement les meacutetadonneacutees sont externes mais veacutehiculeacutees avec le

document et reacutefeacuterenceacutees avec leur adresse URL

3 par lien Href au document les meacutetadonneacutees sont externes et pouvant ecirctre

veacutehiculeacutees seacutepareacutement du document et ils sont reacutefeacuterenceacutees avec un URL

speacutecifique

4 par enveloppement lrsquoensemble des meacutetadonneacutees couvre la ressource

Cette classification de ces diffeacuterents modes de rattachement de meacutetadonneacutees aux

documents amegravene Jedidi agrave distinguer deux types majeurs de meacutetadonneacutees les

meacutetadonneacutees externes et les meacutetadonneacutees internes Pour plus de deacutetail voir (Jedidi

2005)

58

Figure 14 Les quatre modes de rattachement des meacutetadonneacutees au document

Lrsquoannotation videacuteo est le processus par lequel des informations textuelles ou autres sont

associeacutees ou jointes agrave des segments deacutetermineacutes dans le document videacuteo pour enrichir le

contenu Ces informations ne modifient pas le document mais elles sont simplement

mises en correspondance avec celui-ci

Dans le cas ougrave lrsquoannotation se fait sur des documents audiovisuel Troncy le considegravere

comme un processus qui se compose de quatre eacutetapes (Troncy 2004)

1- Identification Il srsquoagit de donner des informations de catalogage sur le

document (titre auteur format droithellip) utilisant un ensemble de descripteurs

normaliseacutes comme celles du Dublin Core par exemple

2- Segmentation il srsquoagit de repeacuterer dans le document des entiteacutes spatio-

temporelles drsquointeacuterecirct qui seront annoteacutees utilisant des coordonneacutees carteacutesiennes

et des dates pour localiser dans lrsquoespace et dans le temps des segments

pertinents

3- Caracteacuterisation ou annotation il srsquoagit de donner une signification formelle aux

segments preacutealablement repeacutereacutes utilisant des descripteurs controcircleacutes et ayant une

seacutemantique formelle pour la machine

2322 Standards et outils drsquoannotation

Dublin Core (DCMI 2010) pour lrsquoaudiovisuel le Dublin Core permet une description

du document agrave un niveau bibliographique Il ne speacutecifie pas de syntaxe particuliegravere

mais il fournit un ensemble drsquoeacuteleacutements terminologiques pour la description Il peut ecirctre

exprimeacute en XML ou en RDF Quinze descripteurs de haut niveau sont utilisables pour

deacutecrire des informations qui sont de nature bibliographique (Nom identifiant version

langage contributeurs type deacutefinition commentaireshellip) Les quinze eacuteleacutements et

qualificateurs de Dublin Core peuvent ecirctre utiliseacutes pour deacutecrire agrave la fois la structure et

le deacutetail des videacuteos Ceci vient du fait qursquoil peut ecirctre utiliseacute conjointement agrave un autre

59

formalisme de description comme MPEG-7 (voir juste apregraves) afin de fournir un

ensemble efficace de meacutetadonneacutees Cette combinaison a lrsquoavantage de permettre

lrsquoassociation de descripteurs standards aux diffeacuterents niveaux de deacutecomposition du flux

audiovisuel qursquoils portent sur lrsquoensemble du document sur une seacutequence une scegravene

un plan une image ou une partie drsquoune image Dans cette approche le document

audiovisuel est deacutecomposeacute de faccedilon statique selon un arbre annoteacute par des

meacutetadonneacutees

Le standard MPEG-7 (Motion Picture Engineer Group) MPEG-7 supporte un ensemble

de descriptions allant des caracteacuteristiques de bas niveau (forme taille texture couleur

mouvement positionhellip) agrave des caracteacuteristiques de plus haut niveau (auteur date de

creacuteation format objets et personnages ainsi que leurs relations contraintes spatiales et

temporelleshellip) (MPEG-7 2002) Les meacutetadonneacutees qui apparaicirctront dans un document

MPEG-7 sont de plusieurs natures diffeacuterentes reacutesumeacutees dans les points suivants

bull creacuteation et production des meacutetadonneacutees qui deacutecrivent la creacuteation et la

production du contenu Elles deacutecrivent le titre lrsquoauteur le but de la creacuteation

bull utilisation des meacutetadonneacutees relieacutees agrave lutilisation du contenu Elles

comportent les droits daccegraves les informations financiegraveres et les droits de

publication

bull meacutedia ces meacutetadonneacutees deacutecrivent les caracteacuteristiques de stockage telles que

le format le type de compression etc

bull aspects structurels des descriptions dun point de vue contenu Ces

meacutetadonneacutees deacutecrivent les segments qui peuvent repreacutesenter des composantes

spatiales temporelles ou spatio-temporelles du contenu audiovisuel Chaque

segment peut ecirctre deacutecrit par les caracteacuteristiques suivantes (la couleur la

texture la forme la motion dureacutee taux drsquoeacutechantillonnage taille) et quelques

informations seacutemantiques eacuteleacutementaires

RDF et Meacutetadata dans les documents SMIL le domaine ou module Meacuteta Information de

la version 29 de SMIL contient les eacuteleacutements et les attributs qui permettent la description

(globale et deacutetailleacutee) de documents SMIL Ce module gegravere pleinement lrsquoutilisation de

lrsquoeacuteleacutement ltmetagt de SMIL 10 mais il introduit aussi de nouvelles fonctionnaliteacutes pour

deacutecrire des objets meacutedia en utilisant la syntaxe et le modegravele du cadre de description de

ressources (Ressource Description Framework RDF) Ce dernier est un langage puissant

de meacuteta-information pour fournir des informations sur des ressources voir (RDF 1999)

60

ltsmil xmlns=httpwwww3org2001SMIL20Languagegt

helliphellip

ltmetadata id=meta-rdfgt

ltrdfRDF

xmlnsrdf = httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsrdfs = httpwwww3orgTR1999PR-rdf-schema-19990303

xmlnsdc = httppurlorgmetadatadublin_core

xmlnssmilmetadata = httpwwwexampleorgAudioVideosmil-

ns gt

ltmdashdescription de la preacutesentation SMIL en entier --gt

ltrdfDescription about=httplocalhostcours-systemsmil

dcTitle= Cours du systegraveme drsquoexploitation

dcDescription=contient les chapitres suivant lrsquoexclusion

mutuelle lrsquointer blocage systegravemes reacuteparties

dcDate=2000-10-12

dcFormat=textsmil gt

dcCreator= ldquoCreer par Dr Ben Abbass

ltsmilmetadataListOfAudioUsedgt

ltrdfSeq ID=les meacutecanismes de lrsquoexclusion mutuelgt

ltrdfli Resource= httplocalhostvoix1rm gt

ltrdfli Resource= httplocalhostvoix2rm gt

ltrdfSeqgt

ltsmilmetadataListOfVideoUsedgt

ltrdfDescriptiongt

ltmdashDescription de lrsquoobjet audio voix1rm --gt

ltrdfDescription about= httplocalhostvoix1rm

dcDescription= les verrous test and set les seacutemaphores les

estampilles dcFormat=audiorm smilmetadataDuration=50 mngt

ltsmilmetadataContainsSequencesgt

ltrdfSeq ID=diffeacuterents meacutecanismesgt

ltrdfli Resource= httplocalhost voix1rmseacutemaphoregt

ltrdfli Resource= httplocalhost voix1rmverrousgt

ltrdfSeqgt

ltsmilmetadataContainsSequencesgt

ltrdfDescriptiongt

ltmdashDescription drsquoun segment temporel de lrsquoobjet audio voix1rm--gt

ltrdfDescription about=seacutemaphore dcTitle=seacutemaphores

dcDescription=deacutefinitions des fonctions ininterruptibles

P(s) et V(s)+ algorithmes smilmetadataDuration=10 mn

ltrdfDescriptiongt

ltrdfRDFgt

ltmetadatagt

Le code illustreacute ci-dessus montre lrsquoutilisation de lrsquoeacuteleacutement meacutetadata ainsi que la norme

RDF et les attributs de Dublin Core dans la description du document smil en entier Ce

code deacutecrit aussi un objet audio contenu dans ce document Ensuite il deacutecrit un segment

temporel dans ce dernier objet meacutedia en deacuteterminant leur dureacutee

Plusieurs outils existent permettant lannotation des videacuteos Ces outils permettent le

deacutecoupage semi-automatique de la videacuteo en plans et lrsquoaffectation manuelle des mots

cleacutes aux plans ainsi deacutelimiteacutes Il sagit drsquointerpreacuteter des caracteacuteristiques textuelles (mots

cleacutes) des documents audiovisuels et de les organiser dans des bases de donneacutees dans

lesquelles la recherche va seffectuer Charhad a preacutesenteacute quelques outils drsquoannotation

videacuteo Nous citons quelque un dans ce qui suit

- lrsquooutil Segmen-Tool pour deacutecouper temporellement les videacuteos et produire un deacutebut

de description MPEG-7

61

- lrsquooutil Video-Annex (Lin 2003) lrsquoannotation avec cet outil peut srsquoappliquer agrave la fois

sur le document complet et sur des parties du document (segment videacuteo ou image cleacute

drsquoun plan) Lrsquoannotation qui porte sur le document en entier ou sur des segments est

effectueacutee agrave lrsquoaide de possibiliteacute de champs drsquoannotation libre Ce champ permet aussi

drsquoutiliser drsquoautres concepts qui ne figurent pas forceacutement dans la liste

- Smart VideoText est un systegraveme drsquoannotation videacuteo baseacute sur le formalisme des

graphes Dans ce systegraveme les portions videacuteo repreacutesentent les nœuds du graphe Ces

portions sont identifieacutees par des reacutefeacuterences lieacutees agrave la structure physique du document

(identifiant du plan numeacutero de lrsquoimage dans le plan etc) et aussi par les annotations

libres

- COALA ndash Log Creator ndashEPFL lrsquooutil COALA (content Oriented Audiovisuel Library)

conduit par lrsquoEPFL en Suisse a deacuteboucheacute sur la reacutealisation drsquoune plate-forme prototype

drsquoindexation et drsquoannotations des journaux teacuteleacuteviseacutes de la TSR (Teacuteleacutevision Suisse

Romande) Contrairement aux autres outils il se preacutesente comme une application du

Web speacutecialiseacute dans lrsquoannotation drsquoun genre particulier de document videacuteo

La recherche de segments videacuteo particuliegraveres srsquoavegravere parfois difficile notamment si elle

est effectueacutee par des personnes non-documentalistes Le raisonnement est typiquement

une manipulation qui permet par exemple de mieux satisfaire les requecirctes lors de

lrsquointerrogation de la base des descriptions Cependant le type de langage utiliseacute

(documentaire) qui restreint les infeacuterences agrave la seule validation de structure et lrsquoemploi

du texte libre ou de theacutesaurus pour deacutecrire le contenu qui empecircche de veacuteritablement

controcircler la seacutemantique des descriptions limitent seacuterieusement les possibiliteacutes de

raisonnement

Dans le domaine du Web seacutemantique ougrave des annotations sont principalement deacutefinies

pour ecirctre interpreacuteteacutees par des machines des annotations seacutemantiques sont deacutecrites

comme des annotations qui se rapportent agrave une ontologie Cette derniegravere identifie

formellement des concepts et des relations entre les concepts dans les documents IL

faut noter que les annotations seacutemantiques utilisant une ontologie ont comme objectif

majeur de deacutesambiguiumlser le document pour un traitement automatique Puisque on

srsquointeacuteresse dans notre travail agrave indexer des seacutequences videacuteo peacutedagogiques en utilisant

62

des ontologies codeacute en OWL on doit drsquoabord mettre en lumiegravere cette technique ainsi

que les notions qui lrsquoentoure

233 Indexation agrave base drsquoontologies

Dans cette section nous deacutecrivons en premier lieu les principes de base des ontologies

OWL (OWL 2004) du raisonnement avec OWL et des regravegles SWRL (SWRL 2004) ainsi

que les possibiliteacutes qursquoils offrent En deuxiegraveme lieu nous preacutesentons la maniegravere

drsquointeacutegration et drsquoutilisation des ontologies dans les systegravemes de recherche

drsquoinformation et plus preacuteciseacutement dans la phase drsquoindexation

2331 Les ontologies OWL

Les ontologies sont un moyen de repreacutesenter la connaissance Ces repreacutesentations de

connaissances correspondent agrave laquo une speacutecification formelle explicite dune conceptualisation

partageacuteeraquo Crsquoest la deacutefinition la plus simple et fait le plus autoriteacute et elle est due agrave

Thomas Gruber (Gruber 1993) Les termes formelle et explicite signifient quune

ontologie permet une interpreacutetation automatiseacutee de la conceptualisation par la machine

Autrement dit une ontologie deacutefinit un vocabulaire commun pour les chercheurs qui

ont besoin de partager linformation dans un domaine Les ontologies peuvent ecirctre

utiliseacutees par des personnes des bases de donneacutees et des applications qui ont besoin de

partager des informations sur un domaine

Nous preacutesentons la deacutefinition des eacuteleacutements principaux que lrsquoon trouve dans une

ontologie OWL

(Individuinstance) Les individus ou instances sont les objets du domaine de

discours que lrsquoon repreacutesente dans une ontologie

(Conceptclasse sous-classe super-classe taxonomie) Un concept ou classe

regroupe un ensemble drsquoindividus qui ont des caracteacuteristiques communes Une

classe peut ecirctre sous-classe drsquoune autre appeleacutee super-classe dans ce cas tout

individu appartenant agrave la sous-classe appartient aussi agrave la super-classe Une

taxonomie est une hieacuterarchie de classes qui ont des relations sous-classe (relation

de speacutecialisation)super-classe (geacuteneacuteralisation du sens) entre elles

(Relation ou proprieacuteteacute domaine porteacutee sous-relation super-relation) Une

relation ou proprieacuteteacute modeacutelise le lien qui existe entre deux classes (appeleacute aussi

relation objet) ou entre une classe et un type de donneacutees (relation type de

donneacutees) Le domaine drsquoune relation repreacutesente lrsquoorigine de ceci La porteacutee de la

relation repreacutesente sa destination Une relation peut ecirctre une sous-relation drsquoune

63

autre appeleacutee super-relation Dans ce cas le domaine et la porteacutee de la sous-

relation sont contenus respectivement dans le domaine et dans la porteacutee de la

super-relation

(Instance drsquoune relation) Une instance drsquoune relation relie un individu qui

appartient au domaine de la relation agrave un individu ou agrave un type de donneacutees qui

appartient agrave la porteacutee de la relation

Les deacutefinitions suivantes deacutetaillent les attributs des proprieacuteteacutes

(Proprieacuteteacute inverse) On peut deacutefinir une proprieacuteteacute comme lrsquoinverse drsquoune

proprieacuteteacute donneacutee Cela veut dire que si une instance de cette derniegravere proprieacuteteacute

relie lrsquoindividu (a) agrave lrsquoindividu (b) alors on peut deacuteduire qursquoune instance de la

proprieacuteteacute inverse relie (b) agrave (a)

(Proprieacuteteacute fonctionnelle inverse fonctionnel) Une proprieacuteteacute est fonctionnelle

quand elle ne peut avoir qursquoune seule instance pour un individu donneacute

Lrsquoinverse drsquoune proprieacuteteacute fonctionnelle est son inverse fonctionnel

(Proprieacuteteacute transitive) Une proprieacuteteacute est transitive lorsque si lrsquoindividu (a) est

relieacute agrave (b) par une instance de cette proprieacuteteacute et que (b) est relieacute agrave (c) par une

autre instance de la proprieacuteteacute alors on peut deacuteduire que (a) est relieacute agrave (c) par une

instance de la proprieacuteteacute

(Proprieacuteteacute symeacutetrique) Une proprieacuteteacute est symeacutetrique quand pour tout (a) relieacute agrave

(b) par une instance de cette proprieacuteteacute on peut deacuteduire que b est relieacute agrave a par une

autre instance de la proprieacuteteacute

Pour deacutefinir une classe dans OWL on fournit un ensemble de conditions logiques

Ces conditions peuvent ecirctre neacutecessaires ou neacutecessaires et suffisantes Elles sont

construites agrave partir drsquoautres classes par union par intersection ou par heacuteritage On

peut eacutegalement imposer des restrictions aux proprieacuteteacutes de la classe

(Restriction restriction existentielle universelle de cardinaliteacute de valeur) Une

restriction consiste agrave limiter le nombre ou la nature des valeurs que peuvent

avoir les proprieacuteteacutes des individus drsquoune classe Une restriction peut ecirctre

existentielle (si elle oblige agrave avoir au moins une valeur de la proprieacuteteacute dans un

ensemble donneacute) universelle (si elle oblige agrave avoir toutes les valeurs drsquoune

proprieacuteteacute dans un ensemble donneacute) de cardinaliteacute (si elle oblige agrave avoir un

nombre de valeurs minimal maximal ou exact pour une proprieacuteteacute) ou de valeur

(si elle oblige agrave avoir une valeur donneacutee pour la proprieacuteteacute)

(Classes disjointes) Deux classes sont dites disjointes quand il ne peut exister

des individus qui appartiennent agrave la fois aux deux classes Dans OWL les classes

ne sont pas disjointes par deacutefaut il faut le deacuteclarer explicitement

Les ontologies OWL sont extensibles gracircce au meacutecanisme drsquoimportation

64

(Importation drsquoontologie) Une ontologie peut importer une autre ontologie pour

avoir une visibiliteacute sur ses eacuteleacutements Lrsquoontologie qui importe a un accegraves en

lecture seule agrave tous les eacuteleacutements contenus dans lrsquoontologie importeacutee Elle peut

ensuite ajouter de nouveaux eacuteleacutements qui ne seront visibles que dans lrsquoontologie

qui importe Lrsquoimportation est transitive une ontologie qui importe une

deuxiegraveme importe indirectement toutes les ontologies importeacutees dans cette

deuxiegraveme ontologie En geacuteneacuteral lrsquoimportation se fait en indiquant dans

lrsquoontologie qui importe lrsquoURL ougrave se trouve lrsquoontologie importeacutee Ce meacutecanisme

permet une grande flexibiliteacute car on peut reacuteutiliser des ontologies existantes

juste en les reacutefeacuterenccedilant dans un nouveau fichier OWL et en ajoutant de nouvelles

classes proprieacuteteacutes individus regravegles etc Souvent on trouve des ontologies qui

suivent ce scheacutema une premiegravere ontologie de haut niveau qui contient des

eacuteleacutements geacuteneacuteriques est importeacutee par une deuxiegraveme ontologie de domaine qui

les speacutecialise pour un domaine concret Dans ce cas on dit que la deuxiegraveme

ontologie eacutetend la premiegravere

Raisonnement Une ontologie qui possegravede une base theacuteorique formelle (la logique de

description) permet lrsquoimplantation de logiciels appeleacutes moteurs drsquoinfeacuterence ou

raisonneurs qui sont capables de traiter une ontologie pour deacuteduire des faits qui ne

sont pas explicitement deacuteclareacutes Crsquoest-agrave-dire ils peuvent trouver des informations qui

sont implicitement contenues dans lrsquoontologie pour les rendre explicites Ce processus

srsquoappelle infeacuterence ou raisonnement

La principale tacircche du raisonnement qursquoun moteur drsquoinfeacuterence peut effectuer est

connue comme la subsomption La subsomption permet de savoir si une classe est une

sous-classe drsquoune autre ou non En effectuant cette tache sur toutes les classes drsquoune

ontologie le moteur drsquoinfeacuterence peut construire une hieacuterarchie de classes infeacutereacutee (en

opposition agrave la hieacuterarchie de classes deacuteclareacutee) dans laquelle toutes les relations super-

classesous-classe sont expliciteacutees

Drsquoautres tacircches de raisonnement permettent de deacuteduire des faits tels que

lrsquoappartenance drsquoun individu agrave une classe en utilisant les liens drsquoheacuteritage lrsquoexistence de

proprieacuteteacutes liant deux individus agrave partir de la transitiviteacute de la symeacutetrie et des

proprieacuteteacutes inverses etc

Un raisonnement peut utiliser des regravegles Il existe des conditions que les ontologies

OWL ne peuvent pas exprimer comme les Regravegles de Horn (Horn 1951) drsquoougrave le W0C a

proposeacute un langage appeleacute SWRL (SWRL 2004) qui combine OWL-DL avec le Rule

65

Markup Langage (RuleML) SWRL eacutetend OWL-DL en ajoutant des clauses de Horn

Une regravegle SWRL preacutesente la forme suivante b1and middotmiddotmiddot and bnrarr a1and middotmiddotmiddot and an

Ougrave b1andmiddotmiddotmiddotandbn est le corps ou anteacuteceacutedent de la regravegle et a1 and middotmiddotmiddot and an est lrsquoentecircte ou

conseacutequent Les termes a1anb1bn sont des atomes SWRL Un atome peut

repreacutesenter une relation (preacutedicat binaire) un concept (preacutedicat unaire) ou un built-in

(preacutedicats n-aires) Il existe drsquoautres syntaxes notamment une syntaxe XML (voir

annexe 4) baseacutee sur celle drsquoOWL ce qui permet drsquoinclure les regravegles SWRL associeacutees agrave

une ontologie dans le mecircme fichier XML que lrsquoontologie Lrsquoutiliteacute de ces regravegles est

drsquoexprimer des relations qui seraient trop compliqueacutees voire impossibles agrave exprimer

avec OWL-DL seulement Par exemple dans notre ontologie on peut repreacutesenter la

relation entre un oncle et son neveu agrave partir des relations pegraverendashfils et fregraverendashfregravere La

regravegle SWRL qui exprime cette relation est repreacutesenteacutee dans lrsquoexemple suivant

Personne(x) ^ Personne(y) ^ Personne(z)^ pegravere(xy) ^ fregravere(xz) oncle(zy)

Les eacuteleacutements x y et z qui sont preacuteceacutedeacutes drsquoun point drsquointerrogation sont des variables

qui repreacutesentent des individus Cette regravegle veut dire que si lrsquoon a trois individus

appartenant agrave la classe Personne appeleacutes x y et z que x est le pegravere de y et que x a un

fregravere z alors z est lrsquooncle de y

Une ontologie peut ecirctre construite drsquoune faccedilon manuelle automatique ou mixte Le

deacuteveloppement geacuteneacuteral drsquoune ontologie se deacuteroule en trois principales eacutetapes qui sont

la conceptualisation la formalisation et lrsquoimpleacutementation ou opeacuterationnalisation

exploitable par des agents logiciels (speacutecifier les concepts et relation dans un langage

formelle) Ces eacutetapes sont geacuteneacuteralement preacuteceacutedeacutees par une eacutetape drsquoeacutevaluation des

besoins et de deacutelimitation du domaine de connaissances agrave modeacuteliser

Il existe plusieurs langages de speacutecification drsquoontologie Web tel que RDFS DAML-

ONT OIL DAML+OIL OWL +RDFS OWL 2 etc Comme il existe des outils qui aident

agrave la construction des ontologies (on peut citer lrsquoexemple de TERMINAE) En revanche

drsquoautres outils drsquoaide agrave la construction drsquoontologies sont de type eacutediteurs comme DOE

(Differential Ontology Editor) ODE (Ontology Design Environment 2002) OntoEdit

(Ontology Editor) et lrsquoeacutediteur Proteacutegeacute 2000 Pour ce qui concerne le traitement des

regravegles SWRL la plupart des moteurs drsquoinfeacuterence sont capables de traiter les regravegles

66

SWRL ajouteacutees agrave une ontologie Par exemple Pellet implante de faccedilon native un

algorithme speacutecifique pour des regravegles DL-sucircres dans OWL Afin de traiter les regravegles il

est eacutegalement possible drsquoutiliser des moteurs speacutecifiquement deacutedieacutes aux regravegles tel que

le moteur Jess7 Ce moteur de regravegles possegravede un langage propre pour lrsquoexpression des

connaissances sous forme de regravegles Il peut ecirctre utiliseacute depuis Proteacutegeacute gracircce agrave lrsquoexistence

drsquoun pont qui permet de traduire un modegravele drsquoontologie dans le langage de Jess

drsquoexeacutecuter les regravegles dans Jess et finalement de reacutecupeacuterer le reacutesultat dans Proteacutegeacute

2332 Utiliser lrsquoontologie dans les SRI

Dans un SRI lrsquoutilisation de lrsquoontologie peut ecirctre introduite dans les trois phases

comme illustreacute dans la figure 12 (ontologie est repreacutesenteacutee par base de connaissance)

- Au niveau du processus drsquoindexation lrsquoontologie peut aider agrave lrsquoindexation des

documents alors appeleacutee indexation seacutemantique

- Les ontologies peuvent eacutegalement aider agrave la reformulation du besoin de

lrsquoutilisateur pour ameacuteliorer les requecirctes utilisateurs et agrave lrsquoaccegraves aux documents

- Enfin lrsquoontologie peut ecirctre utiliseacutee dans le modegravele lui-mecircme pour reacutealiser

lrsquoappariement entre le besoin et les documents Pour plus de deacutetail sur ces trois

points voir (Hernandez 2006)

Hernandez a deacutefini deux eacutetapes pour faire une indexation seacutemantique

1- La premiegravere eacutetape consiste agrave identifier les concepts ou instances de lrsquoontologie

dans les granules documentaires appeleacutees aussi annotation conceptuelle

2- La deuxiegraveme eacutetape consiste agrave pondeacuterer les concepts pour chaque document en

fonction de la structure conceptuelle dont il est issu

Les ontologies doivent avoir une large composante lexicale pour ecirctre utiliseacutees dans le

cadre de la RI et ceci afin que ces concepts peut recouvrir la majoriteacute des notions qui

puissent ecirctre retrouveacutes dans les documents Nous eacutenumeacuterons deux principaux gains

attendus par lrsquoutilisation des ontologies dans un SRI qursquoon peut reacutesumer comme

reacuteduire le silence et le bruit

- reacuteduire le silence dans les reacuteponses aux requecirctes en traitant le problegraveme de la

synonymie

7 Voir le lien httpwwwjessrulescom

67

- reacuteduire le nombre de reacuteponses bruiteacutees en traitant le problegraveme drsquohomonymie

La recherche drsquoinformation (principalement sur le web) peut mecircme ecirctre consideacutereacutee

comme un des champs drsquoapplications favoris des ontologies Par exemple elles sont

souvent preacutesenteacutees comme une piegravece maicirctresse dans le domaine du web seacutemantique

Dans la section suivante on va eacutetudier quelques travaux qui utilisent les ontologies

dans la recherche drsquoinformation de type peacutedagogique etou seacutequence videacuteo

234 Travaux existants

Lrsquoutilisation drsquoontologie dans un contexte drsquoindexation srsquoest deacuteveloppeacutee ces derniegraveres

anneacutees dans diffeacuterents domaines on en cite deux qui nous inteacuteressent le domaine

audiovisuel (Troncy 2004) (Charhad 2005) (Isaac 2005) (Carbonaro 2008) et le

domaine de lrsquoe-learning (Dong 2010) (Desmoulins 2000) (Benayache 2005) (Buffa

2005) Dans ce dernier plusieurs travaux sont baseacutes sur lrsquoideacutee geacuteneacuterale drsquoindexer des

fragments de documents sur la base drsquoontologies de nature diffeacuterentes ontologie

structure documentaire ontologie de domaine ou ontologie peacutedagogique (figure

formule eacutequationhellip) en vue de les reacuteutiliser pour composer plus ou moins

automatiquement de nouvelles ressources

Par exemple le projet IMAT (Desmoulins 2000) est tourneacute vers lrsquoutilisation drsquoontologie

pour lrsquoindexation La manipulation de documents neacutecessite lrsquoemploi drsquoune ontologie

dite lsquodocumentrsquo qui vient srsquoajouter aux ontologies classiques de domaine et de

peacutedagogie Lrsquoontologie de cours se deacutecompose en trois sous-parties deacutecrivant le

contenu le contexte et la structure Le contenu repreacutesente lrsquoontologie de domaine et les

deux autres parties sont lieacutees agrave lrsquoaspect peacutedagogique (structuration au chapitres nature

des parties etc)

Le projet MEMORAe (Benayache 2005) a pour objectif de rendre les ressources drsquoune

formation plus accessibles aux apprenants via des ontologies Ce projet propose une

approche fondeacutee sur une meacutemoire organisationnelle de lrsquoensemble des notions agrave

appreacutehender drsquoune formation et des ressources de celle-ci Son principe est drsquoindexer

ces ressources sur les concepts drsquoontologie Deux ontologies ont eacuteteacute construites et

inteacutegreacutes La premiegravere est une ontologie de domaine qui deacutecrit les concepts de la

formation personne (eacutetudiant enseignant) documents (livre page web hellip) activiteacute

68

peacutedagogique (cours TP) La deuxiegraveme est une ontologie drsquoapplication qui speacutecifie

lrsquoensemble des concepts utiles agrave une formation particuliegravere tels que lrsquoalgorithmique ou

la statistique (voir figure 15)

Figure 15 Quelques eacuteleacutements de lrsquoontologie du domaine de formation (agrave gauche) et un extrait de la

sous-ontologie du la formation statistique (agrave droite)

Le projet Trial Solution (Buffa 2005) consiste agrave prendre chaque ressource peacutedagogique

et agrave la deacutecomposer en objets peacutedagogique lsquoOPrsquo Chaque OP est repreacutesenteacutee par son

contenu seacutemantique et sa relation avec les autres OP ainsi que des meacutetadonneacutees qui le

concernent Un outil drsquoannotation a eacuteteacute deacuteveloppeacute par ce projet qui permet drsquoindexer

chaque nœud par des meacutetadonneacutees et par des termes drsquoun thesaurus On peut citer

drsquoautres travaux similaires dans le domaine du e-learning (Bouzeghoub 2005)

(Hammache 2008) et (Behaz 2009)

Dans le domaine de lrsquoaudiovisuel on preacutesente le travail de (Troncy 2004) qui articule

les connaissances conceptuelles propres agrave un domaine agrave travers lrsquoontologie dans un

contexte drsquoindexation de documents audiovisuels ayant pour thegraveme lsquoEmission sportif

teacuteleacuteviseacutersquo Dans ce travail on distingue deux ontologies

- Une ontologie audiovisuelle qui permet de normaliser le sens des termes

couramment utiliseacutes pour deacutecrire la structure et la mise en forme des documents

audiovisuels Par exemple le code ci-dessous repreacutesente un scheacutema qui indique

qursquoun magazine sportif est de type eacutemission sportive et qursquoelle commence

toujours par une seacutequence plateau deacutebut suivi par un certain nombre de

seacutequences qui sont soit une seacutequence plateau soit un enchaicircnement plateau-

lancement-reportage et se termine par une seacutequence plateau fin

69

- Lrsquoautre ontologie est du domaine qui modeacutelise les concepts drsquoun sport particulier

qui est le cyclisme (tour de France magazine sportif etc)

Troncy et al ont eacutegalement proposeacutes de raccorder tous ces nouveaux types aux

descripteurs MPEG-7 Pour cela ils ont utiliseacutes lrsquooutil SegmentTool qui permet de

deacutecouper temporellement des eacutemissions et produit un squelette de description MPEG-7

Par la suite ils ont modifieacutes ce squelette afin de typer chacun des segments en fonction

de son genre utilisant lrsquoontologie de lrsquoAudio-Visuel et de lrsquoannoter avec les concepts de

la deuxiegraveme ontologie du domaine (exemple sport de cyclisme) La figure 16 montre la

nouvelle hieacuterarchie des types de segments (en MPEG-7 eacutetendu) contenant les diffeacuterents

genres et seacutequences de lrsquoontologie de lrsquoaudiovisuel (Troncy 2004)

Figure 16 Ontologie de lrsquoaudiovisuel nouvelle hieacuterarchie des types de segments en MPEG-7

Le travail drsquoIsaac (Isaac 2005) srsquoarticule sur la description seacutemantique du contenu

drsquoeacutemissions teacuteleacuteviseacutees ayant pour thegraveme la meacutedecine Cette description repose sur la

notion de patron drsquoindexation srsquoappuyant sur des sceacutenarios drsquoutilisation existants et

exploite les technologies issues du web seacutemantique Il combine plusieurs ontologies agrave

savoir ontologie de lrsquoAV et ontologies theacutematiques lieacutees au domaine meacutedicale

(MENELA qui deacutecrit le domaine des pathologies coronariennes et contient les concepts

70

lieacutes agrave la chirurgie cardiaque correspondant au thegraveme du corpus GALEN contient les

concepts lieacutees agrave tous les domaines meacutedicaux)

Isaac et Troncy ont eux aussi utiliseacute dans leurs travaux lrsquooutil lsquoSegmentToolrsquo pour

produire une structure documentaire Ensuite ils deacutecrivent les eacuteleacutements AV en leur

assignant certaines assertions de relations avec des concepts du domaine relations de

nature strictement repreacutesentationnelle ou plus interpreacutetative Lrsquoexemple de la figure 17

donne une ideacutee des descriptions qursquoIsaac et al ont chercheacutes agrave obtenir Ils ont mis en

valeur la distinction entre les deux types de connaissances qui les inteacuteressent

Figure 17 Exemple de description drsquoun segment videacuteo (Isaac 2004)

Ils ont utiliseacute le moteur drsquoinfeacuterence Sesame pour stocker et interroger les ontologies et

les assertions Donc leur systegraveme est impleacutementeacute dans un module drsquoinfeacuterence sur

mesure ougrave les axiomes et les regravegles de RDFS sont compleacuteteacutes par ceux de lrsquoOWL-DLP et

des regravegles de raisonnement speacutecifiques aux ontologies exploiteacutees

(Charhad 2005) a proposeacute un modegravele pour la repreacutesentation du contenu seacutemantique

des documents videacuteo Ce modegravele permet la prise en compte syntheacutetique et inteacutegreacutee des

eacuteleacutements dinformations issus de chacune des modaliteacutes (image texte son) Il a

deacuteveloppeacute et testeacute des outils sur des parties du modegravele sur la collection TRECVID (2003

et 2004) Un outil drsquoextraction des concepts et ougrave la liste des concepts extraits

automatiquement figure parmi une liste drsquoentiteacutes nommeacutees (nom drsquoune personne nom

drsquoune place geacuteographique nom drsquoune organisation) et un outil de deacutetection et de

reconnaissance de lrsquoidentiteacute du locuteur qui se base sur lrsquoanalyse de la transcription

automatique de la parole dans un document videacuteo Les reacutesultats de ces deux outils sont

71

exploiteacutes pour geacuteneacuterer une description relationnelle ougrave les relations conceptuelles sont

infeacutereacutees selon le type meacutedia Par exemple les relations lsquoparlersquo et lsquoparle dersquo sont extraites

de la transcription et de la segmentation en locuteurs du contenu audio

Nous allons citer eacutegalement certaines eacutetudes reacutecentes et drsquoimportance manifeste (Dong

2010) et (Carbonaro 2008) sur le traitement du contenu seacutemantique des preacutesentations

videacuteo dans le domaine de e-learning Dong et al (Dong 2010) offrent un modegravele de

multi-ontologie dannotation de documents multimeacutedias Ils se concentrent dans leur

document sur les preacutesentations videacuteo des confeacuterences seacuteminaires et la formation en

entreprise Ces derniers se composent en geacuteneacuteral de nombreux thegravemes ou sujets et

chaque sujet couvre plusieurs diapositives Cette structure hieacuterarchique essentielle

permet la segmentation lindexation et laccegraves agrave ce type de videacuteo

Figure 18 Processus de segmentation des preacutesentations videacuteo (Dong 2010)

La segmentation videacuteo est la premiegravere eacutetape dans leur processus drsquoannotation Cette

tacircche a eacuteteacute automatiseacute en prenant en consideacuteration les deux sources de donneacutees

suivante Slide video stream (c-agrave-d le flux videacuteo drsquoune explication des diapositives

captureacutes lors de la preacutesentation) et Slide PowerPoint (c-agrave-d le fichier PowerPoint) La

figure 18 explique les eacutetapes de ce processus

Une segmentation videacuteo agrave deux niveaux est eacutetudieacutee niveau sujet et niveau slide La

segmentation au niveau Slide opegravere sur les flux videacuteo de diapositives captureacutees par une

cameacutera fixe tandis que la segmentation au niveau sujet se base sur lrsquoextraction du texte

dune diapositive via le module TWI Ce dernier geacutenegravere une seacutequence de blocks de

72

diapositives dont chacun examine un sujet Pour associer chaque block avec son

segment videacuteo qui lui correspond une relation temporelle entre une diapositive drsquoun

flux videacuteo et lrsquoensemble de diapositives doit ecirctre eacutetablie Ceci est accompli en faisant

correspondre des images de diapositives (qui ont eacuteteacute converties agrave partir de fichier

PowerPoint) avec des images cleacutes extraites apregraves la segmentation de flux videacuteo En

basant sur des informations temporelles de chaque diapositive les blocks peuvent ecirctre

mappeacutes aux segments videacuteo ayant un sujet

Une fois la segmentation acheveacutee chaque segment est annoteacute par une ontologie

multimeacutedia (OM) et plusieurs ontologies de domaine Lrsquoontologie laquoOMraquo est baseacute sur la

norme MPEG7 mais se concentre sur laspect du contenu description Il contient trois

types de classes ou des concepts (voir figure 19) concepts multimeacutedias (image videacuteo

audio videacuteo du segment et etc) concepts non-multimeacutedia (agent lieu temps

concepts etc) et descripteur dontologies de domaine (par exemple comme ontologie

des gegravenes lsquoGene Ontologyrsquo GO) Nous notons que lrsquoaspect peacutedagogie est absent dans

lannotation dans ce travail

Figure 19 La taxonomie de lrsquoontologie Multimeacutedia (Dong 2010)

La figure ci-dessous illustre la faccedilon drsquointeacutegrer plusieurs ontologies de domaine avec

lrsquoontologie multimeacutedia MO pour lrsquoannotation drsquoun segment videacuteo La classe

VideoSegment est de type lsquomultimedia entityrsquo Trois proprieacuteteacutes deacutefinies dans

lrsquoontologie MO sont listeacutees hasStartTime hasAbstract and hasDominantColor

Lrsquoontologie de fouille de donneacutee (Data Mining Ontology DMO) et lrsquoontologie des

gegravenes (Gene Ontology GO) sont deux domaines qui sont inteacutegreacutees avec MO

hasDMOAnnotation et hasGOAnnotation de lrsquoontologie DMO et GO

respectivement sont additionneacutees agrave la classe VideoSegment comme deux proprieacuteteacutes

73

Figure 20 Inteacutegration des ontologies de domaine dans celle du multimeacutedia (Dong 2010)

235 Discussion

Nous constatons que lrsquoindexation par le contenu seacutemantique des documents

multimeacutedia temporiseacutes (cas des videacuteos) neacutecessite obligatoirement une phase

drsquoannotation Lrsquoutilisation des ontologies pour annoter ce type de document permettre

drsquoameacuteliorer la performance drsquoun systegraveme drsquoindexation et de recherche en termes de

rappel et de preacutecision par la possibiliteacute de faire des raisonnement au-dessus de ces

annotations Nous remarquons qursquoil y a une combinaison de deux ou plusieurs

ontologies afin drsquoecirctre utiliseacutes dans la phase drsquoannotation

- une ontologie (deacutepend du type de corpus) est utiliseacute pour structurer logiquement

le document videacuteo en associant un type ou un genre pour ses diffeacuterents segments

(ontologie de lrsquoaudiovisuel laquo eacutemission reportagehellip raquo ontologie multimeacutedia

laquo image audiohellip raquo etc)

- une ontologie theacutematique ou de domaine est utiliseacutee pour deacutecrire la seacutemantique

de chaque segment (ontologie de sport cyclisme ontologie meacutedicale hellip)

Drsquoapregraves les travaux eacutetudieacutes ci-dessus nous essayons drsquoextraire les limites et les

insuffisances des systegravemes eacutetudieacutes et ainsi dons elles ne reacutepondent pas agrave nos besoins

En premiegravere lieu on doit indiquer que dans le e-learning le support de cours est diffuseacute

sur le web selon deux cateacutegories de documents documents multimeacutedias statiques (tels

que page web PDF doc etc) et documents dynamiques ou temporels (tels que

format audiovisuel ou SMIL (SMIL 2004)) Le nombre des documents de la deuxiegraveme

cateacutegorie ne cesse de croitre alors que les travaux drsquoindexation dans le domaine de lrsquoe-

learning preacuteciteacutes ne se basent que sur les documents de la premiegravere Notons Bien que le

travail de Dong se concentre sur lrsquoindexation par le contenu seacutemantique de document

de type preacutesentations videacuteo des confeacuterences et seacuteminaires (et non pas des cours

peacutedagogique) nous remarquons que lrsquoaspect peacutedagogique est absent dans la

description seacutemantique du contenu de ces videacuteos

74

En deuxiegraveme lieu la nature temporelle de ce type de documents engendre un certain

nombre de contraintes sur leur gestion documentaire En effet la speacutecificiteacute de ces

documents est drsquoecirctre des objets temporels Par essence cette temporaliteacute ne se preacutesente

pas et ne se stocke pas ceci a plusieurs conseacutequences Lrsquoune drsquoelles est lrsquoimposition du

rythme de lecture du document Si la videacuteo est drsquoune heure il faut une heure pour la

visualiser et si lrsquoinformation rechercheacutee commence agrave la 12egraveme minute et dure 13

minutes alors il faut attendre tout ce temps ou faire deacutefiler les 11 premiegraveres minutes

pour la retrouver

En troisiegraveme lieu les cours videacuteo diffuseacutes sur le web sont annoteacutes selon des

meacutetadonneacutees drsquoordre geacuteneacuteral (format date de creacuteation auteur titre mots cleacutes et parfois

reacutesumeacute) On remarque bien que lrsquoemploi du texte libre (mots cleacutes reacutesumeacute) pour deacutecrire

le contenu empecircche le controcircle de la seacutemantique des descriptions et ceci limite

seacuterieusement les possibiliteacutes de raisonnement

Lrsquoeacutetudiant et lrsquoenseignant se contentent drsquoutiliser un langage naturel pour exprimer

leurs besoins Prenons lrsquoexemple de requecircte suivant laquo je cherche des segments videacuteo qui

montrent un exemple sur lrsquoutilisation drsquoun tableau comme paramegravetre drsquoune fonction raquo

Les moteurs de recherches offerts actuellement ne permettent pas une recherche par le

contenu seacutemantique drsquoune seacutequence (ou segment) dans un cours videacuteo car ce dernier

nrsquoest pas structureacute peacutedagogiquement et leur seacutemantique peacutedagogique nrsquoest pas speacutecifieacute

formellement Il nrsquoy a pas drsquooutils qui offrent cette possibiliteacute jusquagrave preacutesent

Ainsi notre contribution se situe dans le contexte drsquooffrir agrave la communauteacute du e-

learning (apprenant ou enseignant) un systegraveme qui aide agrave la recherche par le contenu

seacutemantique des segments videacuteos peacutedagogiques en utilisant les ontologies Notons bien

que le meacutecanisme de drsquoindexation des documents agrave partir des ontologies drsquoapregraves

lrsquoeacutetude faite ci-dessus srsquoinscrit dans le domaine du Web Seacutemantique par la proposition

drsquoune mesure visant agrave pondeacuterer le lien entre les individus de lrsquoontologie de domaine et

les segments videacuteo

75

24 Conclusion

Dans cette section nous avons eacutetudieacute les approches concernant la creacuteation drsquoun contenu

peacutedagogique multimeacutedia drsquoun cocircteacute et les approches de son indexation par la

seacutemantique drsquoun autre cocircteacute Nous avons essayeacute de preacutesenter une analyse de quelques

travaux de recherche dans ces deux axes et nous avons termineacute avec une discussion

Dans cette derniegravere nous avons deacutemontreacute lrsquoinsuffisance des systegravemes existants pour

reacutepondre aux besoins et objectifs que nous avons deacutetermineacutes dans lrsquointroduction

geacuteneacuterale

Nous appuyant sur lrsquoanalyse preacuteceacutedente et ses manques notre intention eacutetait de

justifier les contributions de la thegravese de construire les bases de la proposition preacutesenteacutee

dans les chapitre suivant 3 et 4 Surtout on donne des eacuteleacutements de reacuteponse concernant

drsquoune part la concreacutetisation de lrsquoapproche double codage de lrsquoinformation phoneacutetique

dans un cours peacutedagogique multimeacutedia (preacutesenteacute dans le chapitre 0) Drsquoautre part on

preacutesentera dans le chapitre 4 notre approche drsquoindexation et de recherche par le

contenu seacutemantique (baseacute sur les ontologies) des segments videacuteo peacutedagogique

76

Chapitre 3 SACoPh un systegraveme auteur pour

lenseignement meacutediatique de la phoneacutetique

31 Objectifs

ameacuteliorer la perception et la meacutemorisation des concepts de phoneacutetique (tel que

lrsquoaccent tonique) par la conception drsquoun modegravele de cours speacutecifieacute en SMIL03 qui

support lrsquoapproche de double codage

proposer aux enseignants de langue un eacutediteur permettant la preacuteparation des

cours multimeacutedia publiables sur le web (standard SMIL30) selon le modegravele que

nous devons conccedilus et qui srsquoadapte agrave lrsquoenseignement des concepts de la

phoneacutetique Cet outil doit avoir une souplesse drsquoeacutedition via une interface la plus

conviviale pour que lrsquoon srsquoapproche le plus possible du principe de WYSIWIG

32 Modeacutelisation de cours de phoneacutetique

Nous avons examineacute un support de cours de phoneacutetique et agrave partir de ce dernier nous

proposons que le cours soit un ensemble de leccedilons ougrave chacune est repreacutesenteacutee par un

document multimeacutedia Donc la leccedilon sera geacuteneacutereacutee par notre outil selon un modegravele que

nous proposons comme suit Puisque chaque leccedilon est un document multimeacutedia donc

sa description se fait selon ses diffeacuterentes dimensions

321 Dimension structurelle

Chaque leccedilon contient un titre et un ensemble de regravegles de phoneacutetiques accompagneacutees

par des exemples Chaque regravegle aura des exemples deacutemonstratifs et chaque regravegle ou

exemple sera associeacute agrave sa prononciation (fichier audio) Les parties du texte drsquoun

exemple sur lesquelles lrsquoenseignant veut attirer lrsquoattention de lrsquoapprenant sont mis en

exergue visuellement (portent une couleur et un style diffeacuterents)

77

Figure 21 Dimension structurelle de la leccedilon

322 Dimension spatiale

Figure 22 Dimension spatiale de la leccedilon

323 Dimension temporelle

Chaque regravegle ou exemple srsquoaffiche en parallegravele avec sa prononciation et lrsquoensemble des

regravegles srsquoaffichent en seacutequence Les regravegles se succegravedent dans le temps lrsquoune apregraves lrsquoautre

La figure suivante montre lrsquoaspect temporel du document

Figure 23 Dimension temporelle de la leccedilon

78

Les objets meacutedia sont repreacutesenteacutes par des rectangles ougrave la longueur reflegravete la dureacutee

drsquoaffichage ou de preacutesentation de lrsquoobjet correspondant

324 Dimension hypermeacutedia temporelle

Lrsquoobjet index ou sommaire contient une liste des regravegles de la leccedilon Les eacuteleacutements de

cette liste sont des zones cliquables ou un clic sur lrsquoun drsquoeux permet de visionner la

preacutesentation de la leccedilon du deacutebut du segment qui lui correspond (la regravegle en question)

crsquoest une navigation temporelle

Figure 24 Scheacutema montre le deacuteroulement du sceacutenario avant et apregraves lrsquoactivation drsquoun lien temporel

33 Modeacutelisation UML du systegraveme SACoPh

La deacutemarche de notre systegraveme est drsquoassocier une modaliteacute de repreacutesentation

typographique agrave la modaliteacute orale de lrsquoaccentuation Lrsquoassociation du style

typographique agrave la qualiteacute du discours parleacute a eacuteteacute peu exploreacutee Il existe trois solutions

pour associer ces deux types de repreacutesentation celle qualifier par lrsquoautomatique (cas du

systegraveme Prosodic Font) celle qualifier drsquointeractive et celle qui combine les deux

solutions (cas du systegraveme SWANS)

La solution admise dans notre cas est la solution interactive car elle permet agrave lrsquoauteur

(enseignant) de choisir sa propre preacutesentation drsquoune part et de deacutecider ougrave il souhaite

mettre lrsquoaccent drsquoautre part

Afin de cadrer les fonctionnaliteacutes attendues du systegraveme SACoPh nous allons utiliser le

langage UML (Uml 2005) dans la modeacutelisation de notre systegraveme UML propose 13

79

types de diagrammes UML nrsquoeacutetant pas une meacutethode puisqursquoelle nrsquooffre pas une

deacutemarche agrave suivre son utilisation est laisseacutee agrave lrsquoappreacuteciation de chacun Dans notre cas

nous avons choisi de modeacuteliser notre systegraveme agrave travers 3 types de diagrammes agrave

savoir diagramme de cas drsquoutilisation Diagramme de classes et diagramme de

seacutequence

331 Cas drsquoutilisation du systegraveme SACoPh

Les cas drsquoutilisation de notre systegraveme nous permettent de deacutefinir les fonctions

principales dont lrsquoacteur lsquoenseignantrsquo doit disposer Cependant dans le cadre de ce

travail les fonctions principales auxquelles on srsquointeacuteresse sont celles de creacuteer une

nouvelle leccedilon et drsquoouvrir une leccedilon existe Ces derniers sont ensuite raffineacutes comme la

figure 25 montre par la fonction rdquoincluerdquo pour ecirctre deacutecomposeacutes en plusieurs cas

drsquoutilisation

Figure 25 cas drsquoutilisation par lrsquoenseignant

332 Architecture du systegraveme SACoPh

A partir des cas drsquoutilisation identifieacutes nous pouvons extraire les modules permettant

de les assurer Le scheacutema de la figure 26 preacutesente lrsquoarchitecture geacuteneacuterale du systegraveme

Dans ce qui suit nous allons drsquoabord deacutevelopper le processus de fonctionnement

geacuteneacuteral du systegraveme suivi par une explication deacutetailleacutee de ses diffeacuterents modules

80

Figure 26 Architecture geacuteneacuterale de SACoPh

3321 Gestion drsquoune leccedilon

Ce module offre agrave lrsquoenseignant la possibiliteacute de geacuterer la leccedilon en geacuterant un arbre Il peut

creacuteer modifier ou supprimer un eacuteleacutement (objet) peacutedagogique regravegle ou exemple La

suppression drsquoune regravegle supprimera par conseacutequent tous les exemples qursquoelle contient

Un document eacutediteacute par notre systegraveme est sauvegardeacute dans un fichier XML (sacoph)

pour une mise agrave jour ulteacuterieure Un exemple de contenu drsquoune leccedilon enregistrer dans ce

type de fichier est illustreacute comme suit

ltLesson Name=the pronunciation of the final s NomProfesseur=Mrs Ameur

NomEtablissement=University de Batnagt

ltRule Name=Tips 1gt

ltRule Name=Tips 2gt

ltExemple Name=example 1gt

ltExemple Name=example 2gt

ltExemple Name=example 3gt

ltExemple Name=example 4gt

ltRulegt

ltRule Name=Tips 3gt

ltExemple Name=example 5gt

ltExemple Name=example 6gt

ltExemple Name=example 7gt

ltExemple Name=example 8gt

ltRulegt

hellip

ltLessongt

3322 Gestion du texte (marqueur typographique et symbole phoneacutetique)

Lrsquoutilisateur via les fonctionnaliteacutes de ce module peut saisir le texte (drsquoune regravegle ou

drsquoun exemple) inseacuterer des caractegraveres de lrsquoalphabet phoneacutetique en les seacutelectionnant sur

une liste comme il peut ajouter des marqueurs typographiques (une couleur un font

un style etou une taille) sur des parties du texte pour attirer lrsquoattention de lrsquoapprenant

81

sur un pheacutenomegravene de phoneacutetique Ce module geacutenegravere pour chaque eacuteleacutement

peacutedagogique regravegle ou exemple un code XHTML qui correspond agrave une telle

speacutecification pour une exploitation ulteacuterieur soit pour sa mise agrave jour soit pour faciliter

la geacuteneacuteration du code SMIL par la suite Nous prenons lrsquoexemple drsquoune regravegle qui a le

texte suivant

Ce module enregistre ce texte dans le code XHTML suivant

ltDOCTYPE HTML PUBLIChellip gt

lthtmlgt

ltheadgtltmeta name=qrichtext content=1 gtltstyle type=textcssgt

p li white-space pre-wrap ltstylegt

ltheadgt

ltbody style= font-familyMS Shell Dlg 2 font-size825pt font-weight400 font-

stylenormalgt

ltp style= margin-top0px margin-bottom0px margin-left0px margin-right0px

-qt-block-indent0 text-indent0pxgt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa00ffgt s is pronounced

ltspangt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa0000gt iz ltspangt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa00ffgt after the

soundsltspangt

ltpgt

ltp style= margin-top0px margin-bottom0px margin-left0px margin-right0px

-qt-block-indent0 text-indent0pxgt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 colorff0000gt s z

amp8747 amp679 amp658 amp676 ltspangt

ltpgt

ltbodygt

lthtmlgt

3323 Gestion de la voix

Ce module est concerneacute par lrsquoenregistrement de la voix de lrsquoenseignant dans un fichier

audio sous format lsquowavrsquo Il permet de reacuteeacutecouter ce qui a eacuteteacute enregistreacute ou de le

supprimer comme il offre des informations sur lrsquoobjet tel que la dureacutee

3324 Geacuteneacuterateur de la preacutesentation SMIL

Lrsquoenseignant peut exporter ses documents via ce module vers le format drsquoaffichage

SMIL 03 pour les publier ou les partager Jusqursquoagrave preacutesent seul le lecteur appeleacute

Ambulant peut lire les preacutesentations de la version 30 Donc ce module doit parcourir

lrsquoarbre des objets regravegles et exemples pour geacuteneacuterer le code SMIL03 La synchronisation

entre ces objets est deacuteduite implicitement agrave partir de leur ordre dans lrsquoarbre La dureacutee

82

drsquoaffichage drsquoune regravegle ou drsquoun exemple est deacuteduite agrave partir de la dureacutee de lrsquoobjet audio

associeacute Prenons une partie du code geacuteneacuterer en lrsquoexpliquant par la suite

helliphellip

lt-- speacutecifier le segment temporelle contenant la regravegle 3 et les exemples associeacutes --gt

ltpar xmlid=3 dur=46sgt

lt-- speacutecifier la prononciation de la regravegle1 et ses exemples --gt

ltaudio begin=1s src=Tips 3wavgt

ltaudio begin=20s src=example 5wavgt

ltaudio begin=26s src=example 6wavgt

ltaudio begin=31s src=example 7wavgt

ltaudio begin=37s src=example 8wavgt

lt-- speacutecifier le texte de la regravegle --gt

ltsmilText region=Reglegt ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa00ff textFontSize=20pxgts is pronounced

ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa0000 textFontSize=20pxgt izltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa00ff textFontSize=20pxgt after the

soundsltspangtltpgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgt s z

amp8747 amp679 amp658 amp676ltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

lt-- speacutecifier lrsquoexemple 1 qui commence agrave la 20egraveme seconde apregraves la regravegle 1 --gt

ltsmilText begin=20s region=Exemplegtltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=000000 textFontSize=20pxgtmisseltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgtsltspangtltpgt

lt-- speacutecifier lrsquoexemple 2 qui commence au 6egraveme seconde apregraves lrsquoexemple 1 --gt

lttev begin=6sgt ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=000000 textFontSize=20pxgtwasheltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgtsltspangtltpgthelliphellip

ltsmilTextgt

ltpargt helliphellip

Nous montrons ci-dessus une partie du code SMIL30 geacuteneacutereacute par SACoPh qui permet

de synchroniser le texte drsquoune regravegle en parallegravele avec sa prononciation On remarque

bien qursquoapregraves 11s le texte du premier exemple se preacutesente avec sa prononciation On

remarque les diffeacuterents types de balises et attributs celles qui servent agrave la

synchronisation ltpargt lttevgt begin et celles qui servent agrave la preacutesentation de marqueur

typographique ltsmilTextgt lttextFontFamilygt lttextColorgthellipetc

Une table drsquoindex est calculeacutee automatiquement Nous avons proposeacute une

segmentation temporelle automatique du document Ceci consiste agrave identifier le deacutebut

et la dureacutee de chaque segment ensuite agrave placer des ancres pour chacun drsquoeux pour ecirctre

reacutefeacuterenceacute par la suite Nous proposons qursquoun segment temporel corresponde au temps

de preacutesentation drsquoune regravegle avec tous ses exemples crsquoest une entiteacute indivisible On a

83

fait ce choix parce que la regravegle ne peut pas ecirctre parfaitement comprise qursquoagrave travers ses

exemples explicatifs et ces derniers ne peuvent ecirctre dissocieacutes de la regravegle A chaque

entreacutee de la table drsquoindex on associe un lien vers le segment temporel qui lui

correspond via son marqueur Le code suivant montre comment les segments sont

marqueacute et comment sont reacutefeacuterencieacute par les entreacutes de la table drsquoindex

lt-- speacutecifier en seacutequence les segments temporels et marquer chacun drsquoeux par

lrsquoattribut xml id--gt

ltseqgt

lt-- segment 1 --gt

ltpar xmlid=1 dur=28sgt

ltsmilText region=Tips 1gt helliphelliphellip ltsmilTextgt

ltsmilText region=exemple 1gt helliphellip ltsmilTextgt helliphelliphellip

ltpargt

lt-- segment 2 --gt

ltpar xmlid=2 dur=15sgt helliphelliphelliphellip ltpargt helliphelliphellip

ltseqgt

lt-- remplir la table drsquoindexrsquoRule 1rsquo est un ancre vers le segment identifieacute par 1--gt

lta href=1gt ltsmilText region=Index1gt Rule 1ltsmilTextgt ltagt

lta href=2gt ltsmilText region=Index2gt Rule 2ltsmilTextgt ltagt

helliphelliphellip

La table index offre une navigation temporelle durant la repreacutesentation de la leccedilon

Lrsquoeacutetudiant peut avancer ou reculer la preacutesentation vers le deacutebut drsquoune regravegle qursquoil veut

reacuteeacutecouter en cliquant sur son lien indiqueacute dans cette table La figure 27 montre la

preacutesentation finale drsquoune leccedilon par le lecteur Ambulant

Figure 27 Preacutesentation du cours geacuteneacutereacute en SMIL 30 avec le lecteur ambulant

84

333 Aspect statique du systegraveme diagramme de classes

Le diagramme de classes est consideacutereacute comme le diagramme le plus important de la

modeacutelisation orienteacutee objet Comme le diagramme de cas drsquoutilisation montre le

systegraveme du point de vue de lrsquoenseignant le diagramme de classes montre la structure

interne du systegraveme qui est composeacutee principalement de huit classes Chaque classe est

deacutecrite par des attributs et des meacutethodes Lrsquoenseignant interagit qursquoavec la classe

MainWindow et crsquoest agrave travers cette classe qursquoil peut manipuler les autres classes du

diagramme du fait qursquoelle est relieacutee par des relations de composition aux classes Leccedilon

Configuration et AudioInputOutput

Figure 28 Diagramme de classes

334 Aspect dynamique diagrammes de seacutequence

Lrsquoaspect dynamique de la modeacutelisation est apporteacute par les diagrammes drsquointeraction

Ces diagrammes permettent drsquoeacutetablir un pont entre la vision externe du systegraveme (cas

drsquoutilisation) et la vision statique et structurelle (diagramme de classes) Ils montrent

comment les instances communiquent entre elles pour reacutealiser un cas drsquoutilisation

Les diagrammes de seacutequence montrent les interactions entre les acteurs et les grandes

fonctions du systegraveme La Figure 29 montre lrsquointeraction entre lrsquoacteur enseignant et la

fonction MainWindowOuvrirLecon() qui affiche la fenecirctre pour seacutelectionner une leccedilon

Une leccedilon est composeacutee de plusieurs regravegles et une regravegle est composeacutee agrave son tour de

85

plusieurs exemples Donc pour ouvrir une leccedilon on a besoin de deux boucles (loop)

imbriqueacutees

Figure 29 Diagramme de seacutequence du cas lsquoouvrir leccedilonrsquo

Un autre diagramme de seacutequence pour le cas drsquoutilisation lsquogeacuteneacuterer SMILrsquo de la leccedilon en

cours est illustreacute dans la figure 03 Lrsquoobjet MainWindow demande agrave lrsquoutilisateur de

seacutelectionner la destination du fichier smil agrave geacuteneacuterer Puis il envoi le message geacuteneacuteration

agrave lrsquoobjet leccedilon Ce dernier va creacuteer un objet SmilGen qui srsquooccupe de la construction du

code SMIL Donc lrsquoobjet SmilGen doit parcourir le vecteur de regravegles et les vecteurs des

exemples pour chaque regravegle (deux boucles imbriqueacutees)

Figure 30 Diagramme de seacutequence du cas lsquogeacuteneacuterer SMILrsquo

86

335 Interface de SACoPh

Nous avons conccedilu lrsquointerface du systegraveme de tel sorte qursquoelle se rapproche du principe

de WYSIWYG (voir paragraphe 2212) Elle sera composeacutee de deux vues Lrsquoune

repreacutesente la structure de la leccedilon sous forme drsquoun arbre hieacuterarchique A travers cette

vue lrsquoenseignant pourra ajouter deacuteplacer supprimer des eacuteleacutements peacutedagogique agrave

savoir regravegle ou exemple Lrsquoautre preacutesente lrsquoeacuteleacutement peacutedagogique de la leccedilon (regravegle ou

exemple) seacutelectionneacute dans la premiegravere vue ougrave lrsquoenseignant peut meacutediatiser en temps

reacuteel cet eacuteleacutement en lui eacuteditant un texte formateacute et enregistrant sa prononciation sous

format audio De ce fait la vue hieacuterarchique repreacutesente la table drsquoindex dans la

preacutesentation finale de la leccedilon dans le mecircme endroit et la vue eacutedition drsquoun eacuteleacutement

peacutedagogique (regravegle ou exemple) correspond agrave la preacutesentation finale de ce dernier

presque dans la mecircme reacutegion

Lrsquointerface de notre systegraveme supporte de plus les fonctionnaliteacutes suivantes

Permettre une Manipulation direct des objets meacutedia modification interactive

des attributs temporels des objets meacutedia impliquant une propagation

automatique des contraintes temporelles

Tous les services supporteacutes par notre systegraveme sont fournis via une interface

graphique conviviale ergonome et facile agrave utiliser et qui tient compte des

comportements deacutejagrave ancreacutes chez les enseignants

Le systegraveme offre un clavier virtuel pour les symboles phoneacutetiques

Mode drsquoeacutedition baseacute sur les templates les documents geacuteneacutereacutes ayant le mecircme

modegravele

336 Mise en œuvre

Apregraves avoir expliciteacute les diffeacuterentes fonctionnaliteacutes envisageacutees par le systegraveme ainsi que

sa conception deacutetailleacutee nous allons preacutesenter dans ce qui suit le prototype reacutealiseacute Il

consiste en lrsquoimpleacutementation des fonctions principales proposeacutees en vue de tester

lrsquoopeacuterationnaliteacute du systegraveme

3361 Environnement de mise en œuvre

Pour deacutevelopper notre application nous avons choisi lrsquoenvironnement Linux (Ubuntu

87

913 amp 1334) qui est un systegraveme drsquoexploitation multitacircches et multi-utilisateurs tregraves

puissant baseacute sur la distribution Debian GNULinux Ce systegraveme est connu pour sa

rapiditeacute et sa faciliteacute drsquoutilisation et son environnement de deacuteveloppement tregraves riche

Notre systegraveme est deacuteveloppeacute en langage de programmation orienteacute objet C++ Elle est

baseacutee sur le Framework Qt qui est un Framework drsquoapplications multiplateforme

(eacutecrire une fois et compiler nimporte ougrave) et drsquointerface homme machine (IHM) orienteacute

objet Qt offre toutes les fonctionnaliteacutes neacutecessaires pour le deacuteveloppement

drsquoapplications agrave interface graphique avanceacutee pour plates-formes de bureaux et

embarqueacutees Qt utilise les interfaces de programmation graphiques natives de chaque

plate-forme prise en charge afin de tirer pleinement parti des ressources du systegraveme et

pour que les applications possegravedent une apparence et un ressenti natif

3362 Architecture ModegraveleVue

Notre application est baseacutee sur lrsquoarchitecture drsquoimpleacutementation Modegravele Vue qui fournit

un cadre drsquoimpleacutementation plus simple baseacutee sur les mecircmes principes que

lrsquoarchitecture MVC (Modegravele-Vue-Controcircler)

La partie modegravele repreacutesente le comportement de lrsquoapplication traitements et

interactions avec les donneacutees Il deacutecrit ougrave sont contenus les donneacutees manipuleacutees par

lrsquoapplication Il assure la gestion de ces donneacutees et garantit leur inteacutegriteacute Le modegravele

offre des meacutethodes pour mettre agrave jour ces donneacutees (insertion suppression changement

de valeur) Il offre aussi des meacutethodes pour reacutecupeacuterer ces donneacutees Les reacutesultats

renvoyeacutes par le modegravele sont deacutenueacutes de toute preacutesentation

Tandis que la partie vue correspond agrave lrsquointerface avec laquelle lrsquoutilisateur interagit Sa

premiegravere tacircche est de preacutesenter les reacutesultats renvoyeacutes par le modegravele Sa seconde tacircche

est de recevoir toutes les actions de lrsquoutilisateur (clic de souris seacutelection drsquoune entreacutee

boutons etc) Lrsquointeraction avec lrsquoutilisateur est assureacutee par un ensemble de modules et

de dialogues qui apparaissent au fur agrave mesure de lrsquoexeacutecution de lrsquoapplication

3363 Impleacutementation

Ci-dessous une figure qui illustre une vue geacuteneacuterale de lrsquointerface de SACoPh

Lrsquoenseignant peut seacutelectionner une fonction (ajouter modifier reacuteutiliser etou

88

supprimer) un eacuteleacutement peacutedagogique (regravegle ou exemple) via un menu contextuel voir

figure31

Figure 31 Interface de SACoPh

Lrsquooutil utiliseacute pour toute manipulation audio est illustreacute par la partie graphique qui est

composeacutee drsquoun slider drsquoun timer et de boutons de controcircles comme le montre la figure

02 Si lrsquoutilisateur clique sur un de ces boutons un signal est envoyeacute par ce dernier et

reacuteceptionneacute par une des fonctions de la classe AudioInputOutput comme par exemple

la fonction Play

Figure 32 Cas drsquoenregistrement de la prononciation de lrsquoexemple 5

Le systegraveme offre aussi la possibiliteacute de configurer le systegraveme en choisissant le

peacuteripheacuterique audio pour la sortie et lrsquoentreacutee de la voix le path du lecteur de SMIL30 et

un font globale pour le texte associeacute aux eacuteleacutements de la leccedilon

89

Figure 33 Paramegravetres de configuration peacuteripheacuterique audio lecteur de smil et font de texte globale

Lrsquoapproche increacutementale (voir paragraphe 222) est reacutealiseacutee dans notre systegraveme par la

fonction aperccedilu dans la barre drsquooutils Cette derniegravere provoque la creacuteation drsquoune

instance du lecteur Ambulant et ouvre la preacutesentation SMIL geacuteneacutereacutee dans ce mecircme

lecteur Notons bien que ce lecteur est le seul (jusqursquoagrave preacutesent) qui peut jouer une

preacutesentation en SMIL30

34 Conclusion

Notre premier axe de recherche srsquoarticule sur la modeacutelisation et la construction drsquoun

contenu peacutedagogique multimeacutedia structureacutes et temporiseacutes appliqueacutes dans

lrsquoenseignement agrave distance et plus preacuteciseacutement agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique drsquoune

langue Nous avons preacutesenteacute lrsquoapport important de lrsquoapproche du double codage dans

lrsquoameacutelioration de lrsquoapprentissage Pour cela nous avons conccedilu un modegravele de document

multimeacutedia temporiseacute qui concreacutetise cette approche Nous avons deacuteveloppeacute un systegraveme

auteur appeleacute SACoPh qui geacutenegravere des cours de phoneacutetique publiables via le web selon

ce modegravele tout en exploitant les nouvelles fonctionnaliteacutes de la version 30 du standard

SMIL Ce systegraveme est conccedilu pour ecirctre destineacute aux enseignants non informaticiens il

offre une interface plus simple ergonome et plus conviviale que possible

Le deuxiegraveme Axe de recherche qui nous inteacuteresse est lrsquoindexation et la recherche dans

un contenu peacutedagogique multimeacutedia Nous utilisons dans ce cas les ontologies afin de

traiter la seacutemantique du contenu Le quatriegraveme chapitre preacutesente notre contribution

dans cet axe

90

Chapitre 4 Inteacutegration des ontologies dans la

construction et lindexation de contenu peacutedagogique

Multimeacutedia

41 Introduction

Dans un contexte de recherche drsquoinformation videacuteo par le contenu seacutemantique la

modeacutelisation est une tacircche importante et neacutecessaire agrave partir de laquelle les index seront

formuleacutes et gracircce agrave laquelle le processus de recherche sera plus efficace et plus preacutecis

Notre approche srsquoinscrit dans un contexte de modeacutelisation et drsquoindexation des cours

videacuteo peacutedagogiques et de recherche par la seacutemantique des segments dans ce type de

videacuteos

Au niveau theacuteorique notre contribution consiste agrave la proposition et agrave la construction de

deux types drsquoontologies une pour la structuration peacutedagogique drsquoun cours videacuteo et

lrsquoautre pour la description du contenu seacutemantique de ses diffeacuterents granules Ces deux

ontologies seront utiliseacutees dans la phase drsquoannotation conceptuelle

Notre contribution au niveau expeacuterimental consiste en premier lieu agrave lrsquoannotation

conceptuelle drsquoun corpus de cours videacuteo drsquoune formation professionnelle continue

diffuseacutes sur le web par lrsquouniversiteacute NETTUNO dans le cadre du projet MedNetrsquoU

Lrsquoannotation ce fait plus preacuteciseacutement sur une dizaine de leccedilons videacuteo en relation avec le

module lsquostructure de donneacutees et technique de programmationrsquo En deuxiegraveme lieu notre

contribution consiste agrave la conception et agrave lrsquoimpleacutementation du prototype IRSeCoV un

systegraveme drsquoIndexation et de Recherche Seacutemantique des segments Videacuteo peacutedagogiques

via les annotations conceptuelles associeacutees au corpus en question Cela sera suivi par

une expeacuterimentation

91

42 Construction des Ontologies

On a besoin de deux ontologies pour modeacuteliser le contenu de cours en format videacuteo La

premiegravere sera construite pour structurer peacutedagogiquement un cours videacuteo et sera

appeleacutee ontologie peacutedagogique drsquoun cours videacuteo et la deuxiegraveme est lrsquoontologie de

domaine drsquoenseignement et comme son nom lrsquoindique elle modeacutelisera les

connaissances drsquoun domaine drsquoenseignement (un module agrave enseigner) pour une

description seacutemantique plus profonde de ce type de cours

421 Ontologie de domaine drsquoenseignement

Un domaine drsquoenseignement correspond agrave un module dans une formation Un module

aborde ou enseigne un ou plusieurs concepts Un concept peut ecirctre deacutecomposeacute en

plusieurs concepts il peut deacutependre drsquoun ou de plusieurs concepts comme il peut ecirctre

le preacuterequis drsquoun ou de plusieurs concepts aussi Donc trois types de relations peuvent

exister ente deux concepts lsquoest_deacutecomposeacute_enrsquo lsquodeacutepend_dersquo et lsquoest_preacute_requis_dersquo On

remarque que la relation lsquoest_preacute_requis_dersquo a la transitiviteacute comme caracteacuteristique

tandis que la relation lsquodeacutepend_dersquo est symeacutetrique et que la relation lsquoest_decomposeacute_enrsquo

est antisymeacutetrique

On constate que lrsquoexploitation des caracteacuteristiques de ces relations peut engendrer ou

infeacuterer des instances nrsquoexistant pas dans la base des faits initiaux

Prenons lrsquoexemple de domaine drsquoenseignement laquo structure de donneacutees et

algorithmique raquo qui aborde les concepts fonction paramegravetre

passage_paramegravetre_par_valeur liste pointeur et enregistrement Les instances des

relations qui peuvent exister entre ces concepts sont repreacutesenteacutees comme suit

est_composeacute_de (fonction paramegravetre) Signifie fonction est composeacutee de paramegravetre

depend_de (fonction passage_paramegravetre_par_valeur) Puisque cette relation est

symeacutetrique le systegraveme drsquoinfeacuterence peut deacuteduire lrsquoinstance suivante depend_de

(passage_paramegravetre_par_valeur fonction)

est_preacute_requis de (pointeur liste) et est_preacute_requis de (liste arbre) =gt est preacute_requis de

(pointeur arbre) La relation est transitive

92

Figure 34 Ontologie de domaine drsquoenseignement

On peut mentionner lrsquoexistence des instances de la classe concepts qui sont identiques

On cite comme exemple boucle et instruction de reacutepeacutetition adresse et pointeur

enregistrement et structure tableau agrave deux dimensions et matrice paramegravetre et attribut etc

Cette seacutemantique est speacutecifieacutee en langage OWL (OWL 2004) par la proprieacuteteacute lsquoSameAsrsquo

entre individus

Une instance de cette ontologie engendre une ontologie du domaine agrave enseigner D (un

module bien preacutecis) Elle peut ecirctre manuelle ou semi-automatique Dans le deuxiegraveme

cas ce processus fait appel agrave des outils drsquoingeacutenierie linguistique (comme LEXTER) pour

lrsquoextraction des termes candidats agrave partir drsquoun ou de plusieurs supports de cours

textuels drsquoun domaine particulier D Ces termes repreacutesentent lrsquoextension de la classe

concept Ces termes doivent ensuite ecirctre seacutelectionneacutes trieacutes par un expert dans le

domaine et organiseacutes hieacuterarchiquement selon la relation lsquocomposeacute_dersquo Puis la

seacutemantique du domaine est affineacutee par la preacutecision des instances identiques de la classe

concept et des instances des deux relations lsquoest_preacute_requis_dersquo et lsquodepend_dersquo qui

peuvent exister entre les diffeacuterents concepts

Dans notre cas nous avons creacuteeacute une instance de cette ontologie pour le module SDD

lsquoStructure De Donneacuteesrsquo avec lrsquoeacutediteur Proteacutegeacute 2000 Ci-dessous un extrait du code OWL

geacuteneacutereacute par cet eacutediteur

ltxml version=10gt

ltrdfRDF

xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

helliphelliphellip

ltdomaine_d_enseignement rdfID=structure_de_donneacuteesgt

ltabordegt

ltconcept rdfID=instructiongt

ltcomposer_de rdfresource=affectationgt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_de_controlegt

ltcomposer_de dfID=instruction_de_repetitiongt

93

ltconceptgt

ltconcept rdfID=bouclegt

ltowlsameAs rdfresource= instruction_de_repetitiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_valeurgt

ltdepend_de rdfresource=fonctiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=pointeurgt

ltest_pre_requi_de rdfresource=listegt

ltconceptgt

hellip

ltabordegt

422 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo

Un cours videacuteo est preacutesenteacute dans une ou plusieurs leccedilons videacuteo Chaque leccedilon videacuteo

(elle peut correspondre agrave un chapitre ou sous chapitre) est subdiviseacutee ou segmenteacutee en

plusieurs segments temporels Le segment correspond agrave lrsquoexplication drsquoun ou de

plusieurs diapositifs ayant le mecircme titre Donc le segment dans ce cas doit repreacutesenter

une ideacutee ou un sujet ou une uniteacute drsquointeacuterecirct qui sera retourneacute par notre systegraveme de

recherche srsquoil repreacutesente une reacuteponse pertinente agrave une requecircte

Un segment ou une diapositive contient un ou plusieurs objets peacutedagogiques lsquoOPrsquo Ces

derniers peuvent ecirctre une deacutefinition un exemple un exercice une solution_exercice

une illustration une regravegle un theacuteoregraveme une deacutemonstration etchellip

Pendant la consultation de quelques leccedilons videacuteo du corpus que nous avons choisi

nous avons constateacute qursquoune diapositive contient une deacutefinition drsquoun concept suivi par

un petit exemple Comme on a remarqueacute qursquoun exemple peut ecirctre preacutesenteacute dans deux

ou trois diapositives ayant le mecircme titre on a opteacute pour cette maniegravere de structuration

des segments

Cet OP concerne un ou plusieurs concepts drsquoun domaine drsquoenseignement La relation

lsquoconcernersquo gegravere lrsquoalignement des deux ontologies agrave savoir lrsquoontologie peacutedagogique de

cours videacuteo (CV) et celle de domaine drsquoenseignement (DE) Pour se faire il faut

importer la deuxiegraveme (DE) dans la premiegravere (CV)

Une question qui se pose pourquoi un objet peacutedagogique concerne plusieurs concepts

et non pas un Si on prend lrsquoexemple de la leccedilon videacuteo ayant le titre lsquoles fonctionsrsquo ougrave il

y a une diapositive avec un exercice concernant lrsquoutilisation drsquoun tableau comme

94

paramegravetre drsquoune fonction on constate que lrsquoOP de type lsquoexercicersquo concerne les trois

concepts (souligneacutes) de lrsquoontologie de domaine drsquoenseignement SDD (il nrsquoexiste pas agrave

notre connaissance de moteur de recherches qui reacutepond agrave une requecircte de ce type)

Figure 35 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo

La figure 35 montre deux relations qui peuvent exister entre deux instances de la classe

diapositive agrave savoir lsquoest_similairersquo et lsquoest_solutionrsquo Ce type drsquoinstances ne peut exister

que si une condition est veacuterifieacutee Par exemple deux instances de type diapositive ne

peuvent ecirctre similaire que srsquoils contiennent des objets peacutedagogique qui abordent deux

concepts similaires Dans le cas de la deuxiegraveme relation srsquoil existe une instance de la

relation est_solution entre deux OP et que ces deux objets sont contenus dans deux

instances diapositives diffeacuterents alors il y a une instance de la relation solution_diapo

entre ces deux derniers

La codification terminologique (deacutefinition des concepts et relations avec un langage tel

qursquoOWL) des deux ontologies a eacuteteacute faite par lrsquooutil Proteacutegeacute 2000 qui geacutenegravere un code

OWL (voir Annexe 4) La construction et la codification de la base des faits (les

instances) sont deacutetailleacutees dans la section suivante

43 Processus drsquoannotation

Certains auteurs comme Charhad considegraverent ou nomment la phase drsquoannotation

comme lrsquoindexation manuelle ou assisteacutee Dans notre cas cette phase deacutecrit les

95

documents videacuteos peacutedagogiques en consideacuterant deux aspects peacutedagogique qui

identifie les eacuteleacutements constituant la structure peacutedagogique du document (diapositive

objet peacutedagogique de type deacutefinition exemplehellip) et theacutematique qui deacutecrit ce que

repreacutesente chaque eacuteleacutement comme concept dans le domaine consideacutereacute

Troncy et Isaac ont utiliseacutes lrsquooutil segment Tool tandis que Charhad a utiliseacute

VideacuteoAnnex pour segmenter le corpus des documents AV traiteacute Dans notre cas nous

avons deacuteveloppeacute un outil de segmentation et drsquoannotation des cours videacuteo appeleacute

OntoCoV sur la base des ontologies que nous avons creacuteeacutes

La description ou lrsquoannotation via OntoCoV commence par la localisation ou la

segmentation temporelle en entiteacutes qui portent sur une ideacutee indivisible Il srsquoagit de

repeacuterer dans le temps des segments ougrave chacun correspond agrave lrsquoexposition drsquoun ou de

plusieurs diapositives ayant le mecircme titre Ensuite chaque segment doit caracteacuteriser sa

structure peacutedagogique Ces deux eacutetapes engendrent lrsquoinstanciation de lrsquoontologie de

cours videacuteo Ensuite la description du contenu seacutemantique de chaque segment se fait

par lrsquoassociation des concepts de lrsquoontologie drsquoun domaine drsquoenseignement particulier

aux diffeacuterents objets peacutedagogiques (OP) Cette ontologie doit avoir une relation eacutetroite

avec la leccedilon videacuteo en cours drsquoannotation Donc lrsquooutil OntoCoV donne la possibiliteacute agrave

son utilisateur drsquointeacutegrer une ontologie drsquoun domaine particulier Cette ontologie est

preacutesenteacutee dans notre outil sous forme drsquoarbre graphique ce qui permet agrave lrsquousager de la

parcourir rapidement et de seacutelectionner agrave tous les niveaux (hieacuterarchie des instances

concept) le concept qui lui semble pertinent pour son indexation A la fin le systegraveme

geacutenegraverera lrsquoensemble des annotations dans le langage opeacuterationnel OWL Cette

annotation constitue une base qui sera exploiteacutee dans les phases suivantes

La figure 34 montre lrsquointerface de lrsquooutil OntoCoV qui est diviseacutee en deux reacutegions

a) Reacutegion pour visualiser la videacuteo avec des boutons pour lire la videacuteo la stopper

creacuteer un nouveau segment etc

b) Reacutegion pour afficher lrsquoensemble des segments diapositives construits

96

Figure 36 Interface principale de lrsquooutil OntoCoV

Une petite fenecirctre indeacutependante srsquoaffiche en cliquant sur un segment de la zone (b) Elle

contient une liste des objets peacutedagogiques constituant le segment seacutelectionneacute On peut

deacutecrire chaque objet peacutedagogique en lui associant une liste des concepts de lrsquoontologie

de domaine drsquoenseignement inteacutegreacute dans lrsquooutil au tout deacutebut

Apregraves lrsquoannotation drsquoune leccedilon videacuteo du cours lsquostructure de donneacutee et technique de

programmationrsquo lrsquooutil geacutenegraverera le code OWL suivant

ltcours_video rdfID=structure_de_donneacuteesgt

ltest_presente_dansgt

ltlesson_video rdfID=fonctiongt

ltURL rdfdatatype=httpwwww3stringgt httpfonctionwmv ltURLgt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_2gt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_3gt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_7gt

ltlesson_videogt

ltest_presente_dansgthelliphellip

ltcours_videogt

ltdiapositive rdfID=diapositive_2gt

ltDuree rdfdatatype=ampxsdtimegt000322 ltDureegt

ltDebut rdfdatatype=ampxsdtimegt000601 ltDebutgt

ltTitre_diapositive rdfdatatype=ampxsdstringgt introduction aux fonctions

ltTitre_diapositivegt

ltcontientgt

ltOP rdfID=Definition_1gt ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_2gt

ltconcerne rdfresource=ampp1adressegt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_1gt

97

ltconcerne rdfresource=ampp1valeur_retourneegt

ltrdfscomment rdfdatatype=ampxsdstringgt diffeacuterents type de valeurs retourneacutees

ltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

hellip

44 Indexation Conceptuelle

Une fois que les concepts des deux ontologies ont eacuteteacute identifieacutes dans les segments

temporels on passe agrave la phase de pondeacuteration des concepts pour chaque segment

diapositive

Dans cette partie de notre travail nous preacutesentons une structure dindex qui permet de

poser des requecirctes sur des segments temporels de document videacuteo Pour cela nous

utilisons le modegravele vectoriel de Salton (Salton 1983) tout en adaptant le calcul du poids

TF_IDF (Terme Frequency_Inverse document Frequency) agrave nos besoins en nous

inspirant des travaux de (Martinet 2004) et de (Zargayouna 2005) On propose que le

segment drsquoun document correspondant agrave une leccedilon videacuteo soit repreacutesenteacute par un vecteur

de concepts

441 Structure de la table drsquoindex

La structure dindex conccedilu est illustreacutee par la figure suivante La table dindex est une

matrice (tableau de deux dimension) tel que Table-Index [concept (c) liste-leccedilon-

Videacuteo] Concept repreacutesente une cleacute ou index List des leccedilons Videacuteo (LVi) cest le vecteur de la

table

Index Liste des objets leccedilon-videacuteo

Concept Ci

hellip

Table 3 Structure de la table drsquoindex

98

- Ndeg LV numeacutero de la leccedilon videacuteo

- FCi la freacutequence du concept Ci dans la leccedilon videacuteo1

- NdegDiap numeacutero de la diapositive qui contienne le concept Ci Crsquoest le segment

qui correspond agrave la balise ltdiapositivegt dans le fichier OWL Ce dernier

correspond agrave lrsquoannotation seacutemantique de la leccedilon videacuteo effective

- T1 et T2 deacutebut et dureacutee de la diapositive

- Poids est calculeacute par la formule CF-ISDF (voir ci-dessous)

- ObjP Objet peacutedagogique (i) qui contient dans sa description le concept Ci

442 Pondeacuteration des concepts dans les segments temporels

Puisque les segments sont deacutecrits par des concepts au lieu de termes on calcule le poids

des concepts par rapport aux segments dans lesquels les concepts apparaissent Ainsi

nous deacutefinissons la formule CF_ISDF (Concept Frequency_Inverse Segment and

Document Frequency) de la maniegravere suivante

( ) ( ) ( ) ( )

( ) log( )

( ) log( )

d

CF ISDF c s d CF c s d ISF c s d IDF c d

SISF c s d

SegF c s

DIDF c s

DF c

(1)

- )( dscCF Le nombre doccurrences du concept c dans le segment s du document d

- D lensemble de tous les documents (leccedilons videacuteo) du corpus

- Le nombre de segments dans le document d

- )( scSegF Nombre de segments dans le document d et dans lequel le concept c apparaicirct

- )(cDF Nombre de documents qui contiennent le concept

Cette formule nous permet de pondeacuterer le concept non seulement par sa freacutequence dans

le segment s relative agrave un document d mais aussi par sa reacutepartition dans le document

(ISF(csd)) Cette derniegravere mesure repreacutesente la force discriminatoire drsquoun concept c

pour un segment relatif agrave un document d La reacutepartition du concept dans le corpus

(IDF(c)) est importante aussi Si un concept apparait dans plusieurs documents il est

moins repreacutesentatif pour un document donneacute qursquoun concept qui apparait seulement

dans ce document Crsquoest la force discriminatoire drsquoun concept dans le corpus

99

45 Recherche Conceptuelle

Nous arrivons maintenant agrave la phase de recherche qui srsquoappelle aussi la phase

dinterrogation Elle comprend

- la formulation du besoin dinformation agrave travers une requecircte

- la traduction de la requecircte dans une repreacutesentation interne deacutefini par un modegravele

de requecircte

- la comparaison de la requecircte aux index des documents du corpus par la fonction

de correspondance

- la preacutesentation des reacutesultats en ordre de pertinence

Formulation du besoin Le corpus de cours videacuteos englobe plusieurs matiegraveres ou

domaines drsquoenseignement DE ougrave agrave chaque DE est associeacutee une ontologie selon le

modegravele conccedilu ci-dessus (voir 421) Ces ontologies qui ont eacuteteacute utiliseacute pendant la phase

drsquoannotation serons utiliseacutees pour aider lrsquoutilisateur agrave formuler sa requecircte Notre

systegraveme offre une interface de visualisation et drsquoexploration drsquoune ontologie drsquoun DE

particulier (choisi par lrsquousager) pour guider lrsquousager agrave naviguer dans lrsquoarborescence de

cette ontologie en lui donnant lrsquooccasion de choisir les concepts de sa requecircte La raison

qui nous a pousseacutes agrave opter pour un tel mode de formulation de requecircte est double

- lrsquoutilisateur a parfois du mal agrave speacutecifier son besoin et agrave lrsquoexprimer

- il faut lever les ambiguiumlteacutes et ameacuteliorer ainsi la preacutecision et le rappel de notre

systegraveme

Modegravele de requecircte Un vecteur lui est associeacute comme pour les segments indexeacutes On

peut attribuer un poids aux concepts de la requecircte Dans un premier temps nous

attribuons des 1 et des 3 pour signifier lrsquoexistence ou non des concepts

Fonction de correspondance nous adaptons une mesure de pertinence classique du

modegravele vectoriel La pertinence drsquoune requecircte Q par rapport agrave un segment S du

document D sera

( ) cos( )

D S D Qpertinence S Q V V

VSD et VQ sont les vecteurs des poids de concepts dans le segment S du document D et

de la requecircte Q respectivement

100

Les reacutesultats de la recherche est une liste des reacutefeacuterences vers les segments les plus

pertinents visualiseacutes en ordre de pertinence dans une page codeacute en HTML+time drsquoougrave

lrsquousager peut consulter et lire un segment videacuteo seacutelectionneacute dans la mecircme page

46 Raisonnement

Pour ameacuteliorer la pertinence de la recherche nous utilisons lrsquoinfeacuterence seacutemantique dans

la recherche de contenu Les reacutesultats retourneacutees par la recherche conceptuelle peuvent

ecirctre compleacuteter par des reacutesultats ou assertions implicites deacuteriveacutees ou infeacutereacutees agrave partir de

la base de connaissance (ontologies) en exploitant les relations seacutemantiques qui existent

entre les concepts (ex la transitiviteacute la similariteacute etc)

Par exemple si une diapositive expose un exemple qui montre lrsquoexpression ou la

syntaxe de lrsquoinstruction de reacutepeacutetition en C et que la requecircte contient le concept boucle le

systegraveme doit deacuteduire que ce diapositive contribue lui aussi aux reacuteponses pertinentes

Dans le cas ougrave lrsquoutilisateur cherche des exercices concernant un ou plusieurs concepts

avec leurs solutions correspondantes le systegraveme doit retrouver et associer chaque

diapositive contenant lrsquoeacutenonceacute de lrsquoexercice avec la ou les diapositives contenant ses

diffeacuterentes solutions

Figure 37 Des assertions explicites compleacuteteacutees par des connaissances infeacutereacutees

Les arcs en pointilleacutes dans la figure 37 repreacutesentent les assertions (instances de relation)

infeacutereacutees On peut citer un autre exemple notre systegraveme doit retrouver des diapositives

qui preacutesentent des explications sur des concepts preacuterequis de celui citeacute dans la requecircte

101

Pour reacutealiser ce raisonnement et beacuteneacuteficier des pleines possibiliteacutes des techniques du

web seacutemantique nous devons eacutetudier les maniegraveres drsquoencoder les connaissances de

raisonnement comme les regravegles de production et de les articler avec la gestion des

ontologies utiliseacutees

Le langage OWL-DL permet de speacutecifier des proprieacuteteacutes algeacutebriques pour les relations

Ceci est grandement utile mais il manque de possibiliteacutes pour encoder des

connaissances qui soient relatives agrave la composition de plusieurs relations en particulier

Nous avons par exemple besoin de deacutefinir les regravegles suivantes

Regravegle1 Contient( D1 OP1) ET concerne( OP1C1) ET SameAs( C1C2) ET

concerne( OP2C2) ET contient( D2OP2) similaire (D1D2)

Regravegle2 Contient( D9 OP excercie3) ET Est_solution(OP solution5 OP exercice3) ET

contient( D21 OP solution5) solution_diapo( D21 D9)

La premiegravere regravegle eacutenonce que

Si (lrsquoinstance D1 du concept diapositive contient un objet peacutedagogique OP1 qui

concerne le concept C2 les deux concepts C1 et C2 sont similaire et le concept

C2 est concerneacute par lrsquoOP2 contenant dans la diapositive D2)

Alors D1 et D2 sont similaires

Ces regravegles sont reconnues dans la communauteacute du web seacutemantique et commencent agrave

ecirctre traiteacutees par des langages et des outils approprieacutes Ainsi SWRL (SWRL 2004)

constitue un rapprochement entre les langages OWL et les regravegles logiques Il combine

OWL-DL avec le Rule Markup Langage (RuleML)

Nous avons choisi SWRL car il nous permet de speacutecifier nos regravegles pour raisonner sur

les individus OWL et dinfeacuterer de nouvelles connaissances sur ces individus Il porte

une syntaxe XML baseacutee sur celle drsquoOWL ce qui nous permet drsquoinclure les regravegles SWRL

associeacutees agrave notre ontologie dans le mecircme fichier XML

Nous reacutesumons la conception de notre deuxiegraveme approche par un scheacutema fonctionnel

(voir figure 38) de notre systegraveme que nous baptisons IRSeCoV (Indexation et Recherche

Seacutemantique dans des Cours Videacuteo) Ce systegraveme a pour vocation de permettre une

recherche plus preacutecise et plus pertinente de segments videacuteo peacutedagogiques Il possegravede

plusieurs composantes ce qui lui permet drsquoecirctre modulaire

102

Figure 38 Architecture geacuteneacuterale du systegraveme IRSeCoV

Nous mentionnons que le module laquo Raisonnement raquo est impleacutementeacute indeacutependamment

du systegraveme pour des fins drsquoeacutevaluation (voir le point lsquolsquoraisonnement avec moteur

drsquoinfeacuterencersquorsquo dans 470) mais nous pensons lrsquointeacutegrer par la suite Donc exception du

module Raisonnement la structure interne du systegraveme est composeacutee principalement de

sept classes ougrave chacune drsquoelle est deacutecrite par ses attributs et ses opeacuterations dans le

diagramme de classes illustreacute par la figure 39 Les utilisateurs nrsquointeragissent quavec la

classe MainWindow et cest agrave travers elle que les utilisateurs peuvent manipuler les

autres classes

Figure 39 Structure interne du systegraveme IRSeCoV (Diagramme de classes)

103

47 Prototype et Expeacuterimentation

471 Impleacutementation

Nous avons impleacutementeacute un prototype pour le systegraveme IRSeCoV avec le langage de

programmation orienteacute objet C++ qui se base sur le Framework Qt

Lrsquointerface du systegraveme est diviseacutee en deux grandes reacutegions la premiegravere qui est agrave

gauche est reacuteserveacutee agrave la formulation de la requecircte La deuxiegraveme est reacuteserveacutee agrave

lrsquoaffichage des reacutesultats (voir figure 40) La premiegravere reacutegion visualise les concepts drsquoune

ontologie drsquoun DE particulier (seacutelectionneacute par lrsquousager) sous forme drsquoarborescence pour

guider lrsquousager (apprenant ou enseignant) agrave naviguer (explorer) dedans tout en lui

donnant lrsquooccasion de choisir les termes de sa requecircte La raison qui nous a pousseacutes agrave

opter pour un tel mode de formulation de requecircte est drsquoeacuteviter lrsquoambiguiumlteacute dans les

termes saisis et de bien pouvoir exprimer les besoins

Figure 40 Interface du systegraveme IRSeCoV

Lutilisateur peut speacutecifier dans sa requecircte lobjet peacutedagogique avec les concepts quil

cherche Le systegraveme retourne et affiche dans la reacutegion 2 une liste des segments trieacutes par

ordre de pertinence Pour chaque segment il affiche le nom de la leccedilon son deacutebut sa

dureacutee son titre et surtout les objets peacutedagogiques inclus dans le segment avec un

commentaire Lutilisateur peut ainsi seacutelectionner le segment qursquoil veut

Le systegraveme donne la possibiliteacute aux enseignants drsquoajouter de nouveaux cours videacuteo avec

leurs annotations y compris lrsquoontologie DE Ces cours peuvent correspondre agrave un

104

domaine drsquoenseignement deacutejagrave existant ou agrave un domaine nouveau Donc le systegraveme

reacutegeacutenegravere la table drsquoindex automatiquement

472 Expeacuterimentation et eacutevaluation

Nous essayons drsquoanalyser les reacutesultats du module Recherche conceptuelle puis celui de

raisonnement avec moteur drsquoinfeacuterence

Pour eacutevaluer notre systegraveme on a deux approches agrave savoir eacutevaluer la structure de lrsquoindex

et eacutevaluer sa pertinence Dans la premiegravere approche il srsquoagit de calculer le temps

drsquoindexation lrsquoespace de stockage de lrsquoindex par rapport agrave la taille du corpus la

construction des ontologies et lrsquoannotation du corpus Le calcul du temps de

construction de lrsquoindex ne permet pas de juger de la valeur de lrsquoindex Crsquoest pour cette

raison que nous avons opteacute pour la deuxiegraveme approche drsquoeacutevaluation qui permet

drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact sur la recherche ceci en

utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision) Mais comme le

corpus est trop petit (seulement 9 documents videacuteo) nous avons essayeacute drsquointerpreacuteter les

reacutesultats de quelques requecirctes Dans un premier temps nous avons testeacute les poids de

quelques concepts extraits de la table drsquoindex geacuteneacutereacutee par le systegraveme

Lrsquoexpeacuterimentation de notre systegraveme a eacuteteacute faite sur un corpus (annoteacute par OntoCoV) de 9

leccedilons videacuteo parmi 25 du module lsquostructure de donneacutee et techniques de programmationrsquo Le

tableau 4 montre quelques concepts avec la liste des segments ougrave ils apparaissent Le

segment est deacutefini par le numeacutero du document (leccedilon videacuteo) et le numeacutero du segment

(diapositive) dans ce document

Concepts Liste des segments retourneacutes

Pointeur (D1S7) (D4S1) (D5S5) (D5S12)

(D6S2) (D8S9) (D8S14) (D9S4)

Parametre_formel (D4S2)

Table 4 Liste des concepts avec les segments associeacutes

CF-ISDF(PointeurS2D6) = 1 log(132) log(96) = 07589

CF-ISDF(PointeurS9D8) = 6 log(1611) log(96) = 09110

CF-ISDF(PointeurS14D8)= 1 log(1611) log(96) = 03038

105

CF-ISDF(Parametre_fS2D4) = 1log(142)log(91)= 42756

- Si un concept apparait dans 2 segments de la mecircme leccedilon crsquoest sa freacutequence qui

deacutetermine le segment le plus pertinent Voir le concept lsquopointeurrsquo dans les deux

segments (S9 D8) et (S14 D8)

- Si un concept apparait dans des segments de diffeacuterentes leccedilons crsquoest la force

discriminatoire ISF qui deacutetermine le segment le plus pertinent Voir le concept

lsquopointeurrsquo dans les deux segments (S2 D6) et (S14 D8)

- Si un concept apparait dans un segment ou deux au plus par rapport au corpus

il aura un poids tregraves grand agrave cause de la valeur discriminatoire IDF Comme le

cas du concept parametre_formel

Nous proposons agrave eacutelargir lrsquoexpeacuterimentation de notre systegraveme sur un corpus de cours

videacuteo pour diffeacuterents domaines drsquoenseignement afin drsquoeacutevaluer sa pertinence en

calculant le rappel et la preacutecision

Raisonnement et infeacuterence

Cette partie a eacuteteacute reacutealiseacutee indeacutependamment du systegraveme IRSeCoV Rappelant que nous

avons construits deux ontologies agrave savoir lsquodomaine drsquoenseignementrsquo et lsquocours videacuteorsquo La

premiegravere a eacuteteacute construite en utilisant lrsquooutil proteacutegeacute 2000 et son code OWL geacuteneacutereacute a eacuteteacute

importeacute dans la deuxiegraveme ontologie Lrsquoontologie reacutesultante de cette combinaison a eacuteteacute

utiliseacute par lrsquooutil OntoCov (voir 40) afin drsquoannoter un corpus de 9 leccedilons videacuteo du

domaine drsquoenseignement lsquostructure de donneacutees et algorithmiquersquo Lrsquooutil OntoCoV geacutenegravere

un code OWL pour chaque leccedilon Donc le corpus proprement traiteacute est un ensemble de

fichiers (owl) qui font reacutefeacuterences aux fichiers videacuteo (wmv) correspondant

Pour faire un raisonnement sur ce corpus et obtenir des reacutesultats implicites et

compleacutementaires agrave ceux obtenus par la meacutethode vectorielle adopteacutee nous avons

proceacutedeacute de la maniegravere suivante

- Rassembler le code OWL (plus preacuteciseacutement les instances) de toutes les leccedilons

dans un seul fichier lsquoontologie_totaleowlrsquo

- Ouvrir ce dernier avec lrsquooutil proteacutegeacute 2333 version 048 et faire la veacuterification et

la validation de lrsquoontologie en question Les problegravemes de coheacuterence de

satisfiabiliteacute de subsomption sont alors veacuterifieacutes gracircce agrave la connexion au moteur

106

drsquoinfeacuterence Pellet 152 La figure 41 montre la veacuterification de lrsquoinconsistance de la

premiegravere ontologie avant son inteacutegration dans la deuxiegraveme

Figure 41 Veacuterification de lrsquoontologie lsquodomaine drsquoenseignementrsquo

La figure 42 illustre lrsquoontologie totale sous forme drsquoun graphe en utilisant le plugin

jambalaya

Figure 42 Graphe de lrsquoontologie totale avec le plugin Jambalya

107

- Speacutecifier les regravegles (que nous avons deacutefinies dans le point 46) dans lrsquoontologie

totale avec le langage SWRL Nous avons utiliseacute le plugin SWRLTab pour

lrsquoeacutedition de ces regravegles

Figure 43 Edition des regravegles SWRL

- Une fois lrsquoontologie valideacutee elle est donc precircte agrave ecirctre interrogeacutee par les requecirctes

des utilisateurs et infeacutereacutes des reacutesultats implicites et compleacutementaires Nous

avons en premier temps interrogeacute lrsquoontologie par une question exprimeacutee dans

langage SPARQL La requecircte que nous avons choisi est comme suit quelles sont

les segments temporelles (ou diapositive) qui montre lrsquoutilisation drsquoun tableau comme

paramegravetre dans une fonction Voir le reacutesultat de cette requecircte dans la figure 44

Figure 44 Requecircte en SPARQL et son reacutesultat

108

- Infeacuterence proprement dite Afin de traiter les regravegles nous avons utiliseacute le moteur

speacutecifiquement deacutedieacutes aux regravegles tel que le moteur Jess11 Ce moteur de regravegles

possegravede un langage propre pour lrsquoexpression des connaissances sous forme de

regravegles Il peut ecirctre utiliseacute depuis Proteacutegeacute gracircce agrave lrsquoexistence drsquoun pont qui permet

de traduire un modegravele drsquoontologie dans le langage de Jess drsquoexeacutecuter les regravegles

dans Jess et finalement de reacutecupeacuterer le reacutesultat dans Proteacutegeacute Nous avons utiliseacute

le plugin SWRLJessTab qui srsquointegravegre dans lrsquoonglet de SWRL Rules sous forme

drsquoicone J en haut agrave droite (voir figure 45) Pour lancer le moteur nous activons

les 3 boutons en succession lsquoOWL+SWRL-gt Jessrsquo lsquoRun Jessrsquo et lsquoJess -gt OWLrsquo

Ensuite nous pouvons voir les reacutesultats infeacutereacutes dans lrsquoonglet lsquoInffered Axiomsrsquo

Figure 45 Reacutesultats infeacutereacutes par le moteur drsquoinfeacuterence Jess

Nous remarquons que le moteur exeacutecute la regravegle 1 et il deacuteduit que la diapositive 12 de

la leccedilon 7 lsquodiapositive_7_12rsquo est similaire au diapositive_4_9 en exploitant la similariteacute des

deux concepts lsquoargumentrsquo et lsquoparamegravetrersquo qui se trouvent chacun dans une diapositive

Mecircme chose pour les deux diapositives 7_11 et 4_9

109

48 Conclusion

Nous avons preacutesenteacute dans ce chapitre une approche de recherche par le contenu

seacutemantique des segments videacuteo peacutedagogiques utilisant des ontologies Nous avons

construit deux ontologies la premiegravere modeacutelise les connaissances dun domaine

denseignement et la deuxiegraveme structure un cours videacuteo peacutedagogiquement

Nous avons reacutealiseacute un nouvel outil appeleacute OntoCoV qui geacutenegravere lannotation de leccedilons

videacuteo en OWL baseacute sur les ontologies construites

Ensuite nous avons deacutetailleacute lindexation et la recherche conceptuelle sur un ensemble

de leccedilons videacuteo annoteacutees et ceci en adaptant la meacutethode vectorielle Nous avons deacutefini

une nouvelle formule CF-ISDF pour calculer le poids dun concept dans un segment

videacuteo Pour mettre en œuvre cette approche nous avons deacuteveloppeacute le prototype

IRSeCoV Nous avons essayeacute drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact

sur la recherche en utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision)

Mais comme le corpus est trop petit (9 documents videacuteo) nous avons essayeacutes

drsquointerpreacuteter les poids de quelques concepts extrait de la table drsquoindex geacuteneacutereacute par le

systegraveme

Nous avons essayeacute aussi drsquoameacuteliorer les reacutesultats obtenus par des reacutesultats

compleacutementaires et pertinents en exploitant les relations seacutemantiques qui existent entre

les concepts et entre les objets peacutedagogiques deacutefinis dans lrsquoontologie Pour ce faire nous

avons utiliseacute proteacutegeacute 2000 avec les plugins SWRLTab pour eacutediter les regravegles SWRL et

SWRLJessTab pour exeacutecuter ces regravegles et infeacuterer de nouvelles reacuteponses

Les reacutesultats obtenus montrent la faisabiliteacute et les avantages de lutilisation des

ontologies pour la recherche par le contenu seacutemantique des segments videacuteo

peacutedagogique

110

Conclusion geacuteneacuterale et perspectives

Bilan des travaux et apports de la thegravese

Notre axe de recherche srsquoarticule sur la creacuteation et lrsquoindexation seacutemantique drsquoun

contenu peacutedagogique multimeacutedia Ce contenu a pour supports des documents ayant la

dimension temporelle en leur offrant une caracteacuteristique drsquoecirctre des seacutequences videacuteo

multimeacutedia

Avec lrsquoapproche du double codage nous avons preacutesenteacute un apport que nous

consideacuterons tregraves important dans lrsquoameacutelioration de lrsquoapprentissage Pour cela nous

avons conccedilu un modegravele de document multimeacutedia temporiseacute qui concreacutetise cette

approche Nous avons deacuteveloppeacute un systegraveme auteur appeleacute SACoPh qui geacutenegravere des

cours de phoneacutetique publiables via le web selon ce modegravele en exploitant les nouvelles

fonctionnaliteacutes de la version 30 du standard SMIL Ce systegraveme est conccedilu pour ecirctre les

enseignants de langues qui ont peu de connaissances en ce qui concerne les outils

informatique Il offre une interface qui soit la plus simple et la plus conviviale possible

Nous avons preacutesenteacute eacutegalement dans cette thegravese une approche de recherche par le

contenu seacutemantique des segments videacuteo peacutedagogiques utilisant les ontologies Nous

avons construit deux ontologies la premiegravere structure peacutedagogiquement un cours

videacuteo et la deuxiegraveme modeacutelise les connaissances dun domaine denseignement

Nous avons reacutealiseacute un nouvel outil appeleacute OntoCoV qui geacutenegravere lannotation de leccedilon

videacuteo en OWL baseacute sur les ontologies construites

Ensuite nous avons deacutetailleacute lindexation et la recherche conceptuelle de lrsquoensemble des

leccedilons videacuteo annoteacutees en adaptant la meacutethode vectorielle Nous avons deacutefini une

nouvelle formule CF-ISDF pour calculer le poids dun concept dans un segment videacuteo

Pour mettre en œuvre cette approche nous avons deacuteveloppeacute un prototype baptiseacute

IRSeCoV Nous avons essayeacute drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact

sur la recherche en utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision)

111

Mais comme le corpus est trop petit (9 documents videacuteo) nous avons essayeacute

drsquointerpreacuteter les poids de seulement quelques concepts extraits de la table drsquoindex

geacuteneacutereacute par le systegraveme

Nous avons essayeacute aussi drsquoameacuteliorer les reacutesultats obtenus avec des reacutesultats

compleacutementaires et pertinents en exploitant les relations seacutemantiques qui existent entre

les concepts et entre les objets peacutedagogiques deacutefinis dans lrsquoontologie Pour ce faire nous

avons utiliseacute proteacutegeacute 2000 avec les plugins SWRLTab pour eacutediter les regravegles SWRL et

SWRLJessTab pour exeacutecuter ces regravegles et pour infeacuterer de nouvelles reacuteponses

Les reacutesultats obtenus montrent la faisabiliteacute et les avantages de lutilisation des

ontologies pour la recherche par le contenu seacutemantique des segments videacuteo

peacutedagogiques

Perspectives

Il est neacuteanmoins important de noter que notre approche est loin drsquoecirctre finie et qursquoelle

doit eacutevoluer (nous lrsquoespeacuterons dans un futur proche)

Pour ce qui concerne la production du contenu peacutedagogique multimeacutedia le

systegraveme SACoPh permet la creacuteation de ce contenu selon un modegravele figeacute Donc

nous suggeacuterons drsquoameacuteliorer le systegraveme pour ecirctre geacuteneacuterique Cest-agrave-dire qursquoil

doit donner la possibiliteacute de creacuteer plusieurs modegraveles de contenus peacutedagogiques

multimeacutedia (chacun deacutedieacute agrave un domaine speacutecifique) en speacutecifiant leurs quatre

dimensions (structurelle spatiale temporelle et navigation temporelle) de

maniegravere graphique Une fois que lrsquoenseignant ait seacutelectionneacute un modegravele

lrsquointerface du systegraveme auteur doit srsquoadapter au modegravele choisi en offrant des

outils de creacuteation des diffeacuterents objets meacutedia constituant le modegravele chacun dans

sa reacutegion affecteacutee Ceci pour toujours preacuteserver le critegravere WYSIWYG drsquoun cocircteacute et

pour que drsquoun autre cocircteacute lrsquoenseignant ne soit pas obligeacute lors de lrsquoeacutelaboration de

son cours drsquoutiliser plusieurs outils externes pour preacuteparer les diffeacuterents types

de meacutedias qui veut les inteacutegreacute dans son cours Dans le cas ougrave il veut utiliser un

meacutedia deacutejagrave existant il pourra juste importer son url Il faudrait aussi ne pas

112

oublier de semi-automatiser la synchronisation des objets meacutedia dans le cas ougrave

les meacutedias sont importeacutes

Pour avoir un contenu peacutedagogique multimeacutedia sous forme drsquoun objet

peacutedagogique reacuteutilisable dans nrsquoimporte quelle plate-forme drsquoenseignement le

systegraveme doit offrir la possibiliteacute de geacuteneacuterer le contenu creacuteeacute dans le standard

SCORM

Notre systegraveme de recherche des segments videacuteo peacutedagogiques est une

application monoposte ou off-line On propose drsquoeacutelargir son utilisation sur le

web par la reacutealisation drsquoun moteur de recherche on-line qui permette une

recherche seacutemantique des segments temporels sur tout cours audiovisuel ou

ayant le format SMIL Ceci doit se faire tout en inteacutegrant lrsquoinfeacuterence dans le

systegraveme en utilisant les bibliothegraveques logiciels appeleacutees API qui traitent les

ontologies OWL et les regravegles SWRL

En ce qui concerne les ontologies nous proposons de reacutealiser des outils qui

automatisent lrsquoinstanciation de lrsquoontologie de lsquodomaine drsquoenseignementrsquo agrave partir

drsquoun support de cours ayant le format texte Cet outil doit utiliser les techniques

TAL (traitements automatiques de langue) Nous suggeacuterons aussi drsquoeacutetendre le

modegravele ontologique en inteacutegrant des connaissances sur le profil des apprenants

afin drsquoorienter notre systegraveme vers lrsquoadaptation des segments videacuteos selon ses

profils

113

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Volume 8 Issue 6 November 2011

Ghalia Merzougui and Mahieddine Djoudi ldquoAn Authoring System for Editing Lessons in

Phonetic English in SMIL30rdquo revue IJCSI-2011-8-6-645 Volume 8 Issue 6 November 2011

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani ldquoEditeur de cours meacutediatiseacutes en

SMILrdquo revue ISDM ndeg18 ndash 2004 Colloque TICE MEDITERRANEE 26 - 27 novembre 2004

Communications dans des confeacuterences internationales

Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi laquo Une approche de conception et de production des

cours de phoneacutetique en SMIL 30 raquo confeacuterence ICIST2011 -Teacutebeacutessa Algerie du 24 au 26 Avril

2011

Ghalia Merzougui Amel Behaz Mahieddine Djoudi and Aouadj Messaoud ldquoAn Authoring

System for Editing Lessons in Phonetic English in SMIL 30rdquo 14th East-European on Advances

in Database and Information Systems ADBIS 2010

Ghalia Merzougui Amel Behaz and Mahieddine Djoudi Annotation de cours videacuteo agrave base

drsquoontologie pour une indexation seacutemantique Confeacuterence internationale des technologies de

lrsquoinformation et de la communication CITICrsquo09 Seacutetif 04-05 mai 2009

Amel Behaz Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents

peacutedagogiques multimeacutedias multi-formats Seacuteminaire Euo-Mditerraneacuteen pour

lApprofondissement de la Formation agrave Distance SEMAFORAD Bejaia Algeacuterie 12-14 Nov

2005

121

Amel Behaz Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents

peacutedagogiques multimeacutedias multi-formats Congregraves International en Informatique Appliqueacutee

CIIA05 Bordj Bou Arreacuteridj Algeacuterie November 19-21 2005

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi and Abdelmadjid Zidani Editor of Courses Mediatized

on SMIL 2004 International Arab Conference on Information Technology (ACIT 2004)

Constantine Algeria ISSN 1812-0857 December 12-15 2004

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani Editeur de cours meacutediatiseacutes en

SMIL Confeacuterence Internationale Sciences Electroniques Technologies de lInformation et des

Teacuteleacutecommunications IEEE SETIT 2004 ISBN 9973-41-902-2 Sousse Tunisie 15-20 Mars

2004

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani Editeur de cours meacutediatiseacutes en

SMIL Colloque TICE Meacutediterraneacutee NICE les 26 -27 Novembre 2004

Communications dans des congregraves nationaux (avec comiteacute de

lecture)

Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents peacutedagogiques

multimeacutedias Journeacutees deacutetude sur les TIC JeTIC2006 Bechar Algeacuterie 15-16 Avril 2006

122

Annexes

Annexe 1 Partie du code source du systegraveme SACoPh

Classe SmilGen La classe SmilGen est la classe la plus importante de notre

programme crsquoest la partie responsable de la geacuteneacuteration du document SMIL 30 et afin

drsquoy parvenir elle utilise lrsquointerface DOM preacutesente dans le module QtXml La classe

Leccedilon utilise la classe SmilGen au niveau de la fonction Geacuteneacuteration comme suit

void LeconGeneration(QString SmilPath)

Generateur = new SmilGen(PathLeconSmilPathtext())

Generateur-gtInitialiser()

Generateur-gtsetIndexRegions(VectReglesize())

Generateur-gtsetStaticRegion(text() NomProfesseurNomEtablissement getListeRegle())

for(int i=0iltVectReglesize()i++)

Generateur-gtInsertRule(VectRegle[i]-gt getRecordTimeList() VectRegle[i]-gt

getListeExemple()VectRegle[i]-gttext())

delete Generateur

Fonction lsquoinsertion de lrsquoindexrsquo

La fonction setIndexRegions permet drsquoinseacuterer lrsquoindex de navigation hypermeacutedia dans le

fichier SMIL Pour cela elle utilise une fonction reacutecursive nommeacutee InsertIndexRegions

void SmilGenInsertIndexRegions(QDomNode Nodeint Nbr)

if(NodetoElement()tagName()==layout)

QDomElement IndexElement = SmilDocumentcreateElement(region)

IndexElementsetAttribute(left40)

IndexElementsetAttribute(right590)

IndexElementsetAttribute(height25)

IndexElementsetAttribute(textFontSize18px)

IndexElementsetAttribute(textColorblack)

IndexElementsetAttribute(textFontWeightbold)

IndexElementsetAttribute(textAligncenter)

IndexElementsetAttribute(backgroundColora5a5b1)

for(int i=1ilt=Nbri++)

QDomNode Clone = IndexElementcloneNode(false)

QString Attribute

AttributesetNum(i)

123

Attributeprepend(Index)

ClonetoElement()setAttribute(xmlidAttribute)

ClonetoElement()setAttribute(topTop)

NodeappendChild(Clone)

Top+=30

if(NodehasChildNodes())

InsertIndexRegions(NodefirstChild()Nbr)

if(NodenextSibling()isNull())

InsertIndexRegions(NodenextSibling()Nbr)

Annexe 2 Partie du code source du systegraveme IRSeCoV

Fonction pour parser un fichier owl afin de remplir la table drsquoindex

void MainWindowparseLessonowl(QStringList list)

QStringListIterator itl = listbegin()

int nomblv=0

while (itl = listend())

QFile file(itl)

if (fileopen(QFileReadOnly | QFileText))

return

QString errorStr

int errorLine

int errorColumn

QDomDocument doc

if (docsetContent(ampfile false amperrorStr amperrorLine

amperrorColumn))

return

fileclose()

QDomElement root = docdocumentElement()

if (roottagName() = rdfRDF)

return

QDomNode child = rootfirstChildElement (cours_video)

QDomNode n=childfirstChildElement (est_presente_dans)

QDomNode m=nfirstChildElement (lesson_video)

QDomElement j=mtoElement ()

QDomNodeList nbrdiap = jchildNodes ()

int nbrdia = nbrdiapcount ()

int nlv = mtoElement ()attribute (rdfID)remove (06)toInt ()

QDomNode i=mfirstChild()

while (iisNull ())

124

QDomNode diap = ifirstChild()

QDomElement n = diaptoElement()

int ndiap = nattribute(rdfID)remove (011)section (_-1-

1)toInt ()

QDomElement debut = diapfirstChildElement (Debut)

QString deb = debuttext ()

QDomElement duree = diapfirstChildElement (Duree)

QString dur = dureetext ()

QDomElement cont = diapfirstChildElement (contient)

QDomNode contient = cont

while (contientisNull ())

QDomNode op = contientfirstChild()

QString nop = optoElement()attribute (rdfID)

QDomNode conc = opfirstChild()

while (concisNull ())

if (conctoElement ()tagName () == concerne)

QString concepte = conctoElement ()attribute

(rdfresource)remove (053)

chargerDansMap(nlvnbrdiandiapdebdurnopconcepte)

conc=concnextSibling ()

contient = contientnextSibling()

i=inextSibling ()

++itl

++nomblv

parcourir la table drsquoindex pour calculer les poids des concepts dans

chaque segment

CalcPoid(nomblv)

QMessageBoxinformation(this Concept Selection Le chargement

de MAP est terminer)

Annexe 3 Code SMIL drsquoune leccedilon geacuteneacutereacute par SACoPh

Deacutefinition

Synchronized Multimedia Integration Language (ou SMIL) est une speacutecification du

W0C Lrsquoobjectif de SMIL est de permettre lrsquointeacutegration des contenus multimeacutedias

125

diversifieacutes (images sons textes videacuteo animations flux de texte) en les synchronisant

afin de permettre la creacuteation des preacutesentations multimeacutedias SMIL est un langage de la

famille XML La structure XML drsquoun document SMIL deacutecrit le deacuteroulement temporel et

spatial des diffeacuterents composants inteacutegreacutes En drsquoautres termes SMIL permet drsquoindiquer

le moment ougrave un contenu sera afficheacute pendant combien de temps et dans quelle partie

de la fenecirctre drsquoaffichage

Versions de SMIL

bull SMIL 13 crsquoest la premiegravere version qui a eacuteteacute deacuteveloppeacute en juin 1998 par un groupe de

travail appeleacute SYMM qui a eacuteteacute formeacute au sein de W3C Cette version a pour objectif de

permettre lrsquoeacutechange et lrsquoeacutevolution interopeacuterable du web SMIL 13 est devenu une

recommandation du W3C en Juin 1998

bull SMIL 23 une nouvelle version a eacuteteacute conccedilue par le mecircme groupe en 2001 et qui avait

comme objectif de deacutefinir un langage baseacute sur XML et de permettre de reacuteutiliser la

syntaxe et la seacutemantique de SMIL dans drsquoautres langages baseacutes sur XML et en

particulier ceux qui neacutecessitent de repreacutesenter une temporisation et une

synchronisation Par exemple les composants de SMIL 20 sont utiliseacutes pour inteacutegrer la

temporisation dans XHTM et SVG

SMIL 20 est devenu une recommandation du W3C en aoucirct 2001

Dans SMIL les eacuteleacutements et les attributs sont groupeacutes dans des paquets indeacutependants

appeleacutes modules Par exemple la disposition et les eacuteleacutements de reacutegion sont dans le

module de disposition et les eacuteleacutements danimateColor et danimateMotion sont dans le

module danimation Des modules de SMIL peuvent ecirctre groupeacutes dans une langue

appeleacutee un profil Il y a deux profils de SMIL profil du langage de SMIL 20 et une

version simplifieacutee profil de base de SMIL 20 conccedilu pour de petits dispositifs

Deacuteveloppeacutes agrave partir de SMIL 10 les modules SMIL 20 apportent de nouvelles

fonctionnaliteacutes qui se partagent entre 10 domaines fonctionnels comme le montre la

figure ci-dessus

126

Figure 46 Domaines fonctionnels de SMIL 20

bull SMIL 21 a eacuteteacute reconccedilu sous la forme drsquoune seacuterie de modules composables fondeacutes sur

lrsquoinfrastructure fournie par la recommandation modularisation de XHTML de la W3C

Un profil de SMIL 21 repreacutesente un ensemble de module La recommandation de SMIL

21 deacutefinit 3 nouveaux profils qui sont utiles agrave une large gamme drsquoapplications

ndash Le profile langage SMIL 21

ndash Le profile mobile SMIL 21

ndash Le profile mobile eacutetendu SMIL 21

SMIL 21 est devenu une recommandation du W3C en Deacutecembre 2005

bull SMIL 03 les nouvelles fonctionnaliteacutes de SMIL 03 sont une reacuteponse directe agrave la

demande de lrsquoindustrie et des utilisateurs Par exemple le standard permet drsquoinseacuterer

directement dans la preacutesentation des animations des leacutegendes et des libelleacutes

synchroniseacutes Ainsi SMIL devient alors un langage descriptif tregraves utile pour le

deacuteveloppement des ressources du web seacutemantique qui eacutevolue au fil du temps On peut

citer quelques balises suppleacutementaires de cette version

ltsmilTextgt ltsmilTextgt est une nouvelle balise qui fournis un eacuteleacutement conteneur de

texte

lttextStylinggt lttextStylinggt permet drsquoajouter des possibiliteacutes de formater un texte

ltspangt ltspangt est une balise conteneur drsquoattributs de format au sein de la balise

ltsmilTextgt

lttevgt lttevgt est une balise qui deacutefinit un point temporel elle srsquoappuie sur la valeur

des attributs begin et next

127

SMIL 30 est devenu une recommandation du W3C en Deacutecembre 2008

Fonctionnaliteacutes de SMIL

bull Gestion des meacutedias (Les contenus)

bull Gestion de lrsquoespace (Les lay-out)

bull Gestion du temps (Synchronisation)

bull Gestion de lrsquointeraction avec lrsquoutilisateur (hypermeacutedia)

Structure drsquoun document SMIL

Un document SMIL a pour racine lrsquoeacuteleacutement ltsmilgt et se compose drsquoun en-tecircte et drsquoun

corps La partie ltheadgt contient toutes les informations descriptives et relatives agrave la

mise en page alors que la partie ltbodygt contient le corps du document les informations

sur les meacutedias inclus et sur leurs comportements et la partie dynamique de la

preacutesentation

La structure type drsquoun document SMIL peut ecirctre la suivante

ltsmilgt

ltheadgt

ltmetagt

ltlayoutgt

ltroot-layoutgt

ltregiongt

ltlayoutgt

ltheadgt

ltbodygt

ltswitchgt hellip ltswitchgt

ltpargt hellip ltpargt

ltseqgt hellip ltseqgt

ltbodygt

ltsmilgt

A lrsquointeacuterieur de la section ltheadgt nous avons une partie ltmetagt qui contient des

informations descriptives comme lrsquoauteur ou la date de conception de la preacutesentation

et une partie ltlayoutgt qui deacutefinit le positionnement et la mise en page de la fenecirctre

dans laquelle va se jouer la preacutesentation Cette section contient elle-mecircme deux types de

balises En premier lieu la balise ltroot-layoutgt qui permet de deacutefinir les proprieacuteteacutes de

la fenecirctre de preacutesentation comme sa dimension et sa couleur de fond Enfin la balise

ltregiongt permet de deacutefinir des zones dans la fenecirctre de preacutesentation dans lesquelles les

diffeacuterents meacutedias seront afficheacutes Chaque reacutegion doit avoir un identificateur un

128

emplacement et peut avoir une couleur Dans lrsquoexemple suivant deux reacutegions sont

deacutefinies une pour le texte et une autre pour lrsquoimage

ltlayoutgt

ltroot-layout id=exemple title=exemple width=800 height=600gt

ltregion id=image title=image top=15 left=290gt

ltregion id=text title=texte top=270 left=290gt

ltlayoutgt

La balise ltbodygt et ses descendants permettent de placer les composants dans les

reacutegions deacutefinies dans lrsquoeacuteleacutement ltlayoutgt deacutecrit ci-dessus Deux balises de base de cette

section permettent de controcircler la ligne temporelle ltpargt et ltseqgt Les diffeacuterents

meacutedias reacutefeacuterenceacutes dans un tag ltpargt sont joueacutes simultaneacutement En revanche les

meacutedias se trouvant agrave lrsquointeacuterieur drsquoune balise ltseqgt sont joueacutes en seacutequence crsquoest-agrave-dire

les uns apregraves les autres Il est possible drsquoimbriquer ces deux types de tag les uns dans les

autres pour creacuteer des sous-preacutesentations Dans lrsquoexemple suivant les images sont

afficheacutees en seacutequence (les unes agrave la suite des autres) mais en mecircme temps qursquoun texte

descriptif

ltbodygt

ltseqgt

ltpargt

lttext region=text src=mediatext1txt dur=10sgt

ltimg region=image src=mediaimg1gif dur=10sgt

ltpargt

ltpargt

lttext region=text src=mediatext2txt dur=10sgt

ltimg region=image src=mediaimg2gif dur=10sgt

ltpargt

ltseqgt

ltbodygt

Nous examinons maintenant plus preacuteciseacutement comment sont introduits les diffeacuterents

meacutedias dans la preacutesentation On peut remarquer que chaque meacutedia possegravede sa propre

balise Ainsi sept eacuteleacutements XML correspondant chacun agrave un type de meacutedia vont

permettre de placer les composants dans une preacutesentation On distingue deux

cateacutegories de meacutedias les meacutedias continus qui ont une dureacutee intrinsegraveque (son videacuteo) et

les meacutedias discrets qui nrsquoont pas de dureacutee preacutedeacutefinie (images texte) mais qui pourront

en avoir une dans le cadre de la preacutesentation Les diffeacuterentes balises associeacutees sont les

suivantes

ltaudiogt pour les composants sonores (voix son hellip)

ltvideogt pour les seacutequences videacuteos

lttextstreamgt pour les textes dynamiques avec deacuteroulement automatique

129

ltanimationgt pour les animations en Flash par exemple

ltrefgt pour tout meacutedia continu qui nrsquoest pas compris dans un des types citeacutes ci-

dessus

ltimggt pour des images

lttextgt pour des composants textuels

Pour tous ces diffeacuterents tags lrsquoattribut src permet de speacutecifier lrsquoemplacement du meacutedia

qursquoil se trouve dans le reacutepertoire courant ou sur un serveur web distant Lrsquoattribut

reacutegion permet de deacutefinir lrsquoemplacement dans lequel le meacutedia va se jouer (cet

emplacement doit avoir eacuteteacute creacuteeacute preacutealablement voir partie ltheadgt) Il est important de

noter qursquoagrave lrsquointeacuterieur des balises ltpargt ou ltseqgt le temps se deacuteroule de maniegravere

automatique en effet un meacutedia reacutefeacuterenceacute dans un tag ltseqgt va se jouer directement agrave

la suite de celui qui le preacutecegravede Cependant si lrsquoauteur de la preacutesentation veut controcircler

lui-mecircme la ligne temporelle il est possible de deacutefinir le deacutebut la fin ou la dureacutee drsquoun

meacutedia Tous les intervalles de temps sont mesureacutes par rapport agrave la ligne temporelle de

SMIL qui est propre agrave lrsquoapplication de preacutesentation Crsquoest lrsquoutilisateur qui la controcircle il

a le choix de jouer la preacutesentation de la faire revenir en arriegravere de lrsquoavancer ou encore

de la stopper

Code SMIL drsquoune leccedilon geacuteneacutereacute par SACoPh

en tecircte

ltxml version=11 encoding=UTF-8gt

ltDOCTYPE smil PUBLIC -W3CDTD SMIL 30 LanguageEN

httpwwww3org2008SMIL30SMIL30Languagedtdgt

ltsmil version=30 xmlns=httpwwww3orgnsSMIL baseProfile=Languagegt

ltheadgt

ltlayoutgt

speacutecifier les diffeacuterentes regions (aspect spaciale)

ltroot-layout width=800 xmlid=RootLayout height=600

src=BackgroundImagejpggt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Lecon textAlign=center right=35

left=165 height=35 top=43 textColor=white textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Regle right=35 left=250 height=92

top=97 textColor=black textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Exemple textAlign=center right=35

left=340 height=270 top=235 textColor=black textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Univ right=35 left=515 height=30

top=542 textColor=white textFontSize=15pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Prof right=400 left=130 height=30

top=542 textColor=white textFontSize=15pxgt

speacutecifier les regions pour les different index

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index1 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=125

textFontSize=18pxgt

130

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index2 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=155

textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index3 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=185

textFontSize=18pxgt

ltlayoutgt

ltheadgt

le corps du document contient lrsquoagencement temporel de diffeacuterents objets meacutedia

ltbodygt

ltpar repeatCount=indefinitegt

ltimg fill=freeze region=RootLayout src=BackgroundImagejpggt

ltsmilText region=Lecongtthe combination thltsmilTextgt

ltsmilText region=ProfgtMrs AmeurltsmilTextgt

ltsmilText region=Univgtunhversity de BatnaltsmilTextgt

ltseqgt

Speacutecifier le premier segment (regravegle 1 avec ses exemples)

ltpar xmlid=1 dur=30sgt

ltaudio begin=1s src=tips 1wavgt

ltaudio begin=13s src=example 1wavgt

ltaudio begin=18s src=example 2wavgt

ltaudio begin=24s src=example 3wavgt

regravegle 1

ltsmilText region=Regle abstract=the combination th is pronounced

voiceless in some wordsgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=20pxgtthe combination th is pronounced ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff5500 textFontSize=20pxgtamp952 voicelessltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=20pxgt in some wordsltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

exemple 1

ltsmilText begin=13s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff007f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtinkltspangt

ltpgt

exemple 2

lttev begin=5sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtiefltspangt

ltpgt

exemple 3

lttev begin=11sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtmonltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

Speacutecifier le deuxiegraveme segment (regravegle 2 avec ses exemples)

ltpar xmlid=2 dur=28sgt

ltaudio begin=1s src=tips 2wavgt

ltaudio begin=12s src=example 4wavgt

ltaudio begin=18s src=example 5wavgt

ltaudio begin=23s src=example 6wavgt

ltsmilText region=Regle abstract= th is pronounciation amp240 voiced in

some words gt

ltpgt

131

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=22pxgtth is pronounciation amp240 voiced in

some words ltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltsmilText begin=12s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtoseltspangt

ltpgt

lttev begin=6sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgteltspangt

ltpgt

lttev begin=11sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtmonltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgterltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

Speacutecifier le troisiegraveme segment (regravegle 3 avec ses exemples)

ltpar xmlid=3 dur=21sgt

ltaudio begin=1s src=tips 3wavgt

ltaudio begin=9s src=example 7wavgt

ltaudio begin=15s src=example 8wavgt

ltsmilText region=Regle abstract= th is pronounced tin some wordsgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtth is pronounced ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgttltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtin some wordsltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltsmilText begin=9s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtamesltspangt

ltpgt

lttev begin=6sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtymeltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

ltseqgt

Speacutecifier la table drsquoindex

lta href=1gt

ltsmilText region=Index1gttips 1ltsmilTextgt

ltagt

lta href=2gt

ltsmilText region=Index2gttips 2ltsmilTextgt

ltagt

132

lta href=3gt

ltsmilText region=Index3gttips 3ltsmilTextgt

ltagt

ltpargt

ltbodygt

ltsmilgt

Annexe 4 Code OWL des ontologies eacutelaboreacutees

Code OWL de lrsquoOntologie de domaine drsquoenseignement

En tecircte

ltxml version=10gt

ltrdfRDF

xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

xmlnsrdf=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsxsd=httpwwww3org2001XMLSchema

xmlnsrdfs=httpwwww3org200001rdf-schema

xmlnsowl=httpwwww3org200207owl

xmlbase=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owlgt

ltowlOntology rdfabout=gt

Deacuteclaration des classes

un domaine drsquoenseignement

ltowlClass rdfID=domaine_d_enseignementgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaintgt

1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=abordegt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

represente un cours ou un module ou bien matiere a enseigner pour une formation

donneeltrdfscommentgt

ltowlClassgt

ltowlClass rdfID=conceptgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaintgt

1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=composer_degt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlClassgt

Deacuteclaration des relations

133

ltowlObjectProperty rdfabout=abordegt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=domaine_d_enseignementgt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

enseigne ltrdfscommentgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfabout=composer_degt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlTransitiveProperty rdfID=pre_requisgt

ltrdftype rdfresource=httpwwww3org200207owlObjectPropertygt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlTransitivePropertygt

ltowlSymmetricProperty rdfID=dependgt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlinverseOf rdfresource=dependgt

ltrdftype rdfresource=httpwwww3org200207owlObjectPropertygt

ltowlSymmetricPropertygt

Les instances

ltdomaine_d_enseignement rdfID=structure_de_donneegt

ltabordegt

ltconcept rdfID=donneegt

ltcomposer_de rdfresource=type_variablegt

ltcomposer_de rdfresource=variablegt

ltconceptgt

ltabordegt

ltabordegt

ltconcept rdfID=instructiongt

ltcomposer_de rdfresource=affectationgt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_de_controlegt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_conditionelle_imbriquegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetition_imbriquegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetitiongt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_conditionellegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_conditionelle_par_casgt

ltconceptgt

ltabordegt

ltaborde rdfresource=expressiongt

ltaborde rdfresource=sous_algorithmegt

ltdomaine_d_enseignementgt

ltconcept rdfID=instruction_de_controlegt

ltconcept rdfID=parametre_formellegt

ltconcept rdfID=operateur_arithmetiquegt

ltconcept rdfID=instruction_conditionelle_par_casgt

ltconcept rdfID=proceduregt

ltconcept rdfID=sous_algorithmegt

ltcomposer_de rdfresource=proceduregt

ltcomposer_de rdfresource=fonctiongt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring

gtsous programmeltrdfscommentgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=instruction_conditionelle_imbriquegt

ltconcept rdfID=type_composegt

ltcomposer_degt

134

ltconcept rdfID=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=tableau_a_une_dimenssiongt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=chaine_de_caracteregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=caracteregt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=tableaugt

ltcomposer_de rdfresource=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltcomposer_de rdfresource=tableau_a_une_dimenssiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=variable_globalegt

ltconcept rdfID=affectationgt

ltconcept rdfID=bouclegt

ltowlsameAs rdfresource=instruction_de_repetitiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=variablegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=allocation_statique_d_une_variablegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=allocatino_dynamique_d_une_variablegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=pointeurgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=adressegt

ltdepend rdfresource=pointeurgt

ltconceptgt

ltdependgt

ltdepend rdfresource=allocation_dynamique_d_une_variablegt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=expressiongt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_logiquegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_binairegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_ternairegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=operateur_arithmetiquegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_variablegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=fonctiongt

ltpre_requisgt

ltconcept rdfID=bloc_d_instructionsgt

ltpre_requisgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=fonction_recurssivegt

ltdepend rdfresource=fonctiongt

ltconceptgt

ltdependgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_valeurgt

ltdepend rdfresource=fonctiongt

135

ltconceptgt

ltdependgt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=parametregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=parametre_effectifgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=parametre_formellegt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=variable_localegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=variable_globalegt

ltdepend rdfresource=passage_parametre_par_variablegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=valeur_retourneegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=passage_parametre_par_valeurgt

ltcomposer_de rdfresource=bloc_d_instructionsgt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=arbregt

ltconcept rdfID=passage_par_adressegt

ltowlsameAs rdfresource=passage_parametre_par_variablegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=logiquegt

ltconcept rdfID=type_variablegt

ltcomposer_de rdfresource=type_composegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=type_complexegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=graphegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=liste_chaineegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=enregistrementgt

ltdepend rdfresource=liste_chaineegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=champ_d_un_enregistrementgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=filegt

ltpre_requis rdfresource=pointeurgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=pilegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=fichiergt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=arbregt

ltcomposer_de rdfresource=enregistrementgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=type_scalairegt

ltcomposer_de rdfresource=pointeurgt

ltcomposer_de rdfresource=caracteregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=reelgt

ltcomposer_degt

136

ltcomposer_de rdfresource=logiquegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=entiergt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=argumentgt

ltowlsameAs rdfresource=parametregt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetition_en_cascadegt

ltowlsameAs rdfresource=instruction_de_repetition_imbriquegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=ouvrir_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=matricegt

ltowlsameAs rdfresource=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=vecteurgt

ltconcept rdfID=type_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=mode_d_ouverturegt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=fermer_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=creer_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

hellip

ltrdfRDFgt

lt-- Created with Protege (with OWL Plugin 331 Build 430)

httpprotegestanfordedu --gt

Code OWL de lrsquoOntologie de cours video

en tecircte

ltxml version=10gt

ltDOCTYPE rdfRDF [

ltENTITY owl httpwwww3org200207owl gt

ltENTITY xsd httpwwww3org2001XMLSchema gt

ltENTITY rdfs httpwwww3org200001rdf-schema gt

ltENTITY rdf httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns gt

ltENTITY protege httpprotegestanfordedupluginsowlprotege gt

ltENTITY p1 httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl gt

]gt

ltrdfRDF xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277284608owl

xmlbase=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277284608owl

xmlnsp1=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

xmlnsxsd=httpwwww3org2001XMLSchema

xmlnsprotege=httpprotegestanfordedupluginsowlprotege

xmlnsrdfs=httpwwww3org200001rdf-schema

xmlnsrdf=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsowl=httpwwww3org200207owlgt

ltowlOntology rdfabout=gt

Importer lrsquoontologie de domaine drsquoenseignement

ltowlimports rdfresource=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owlgt

ltowlOntologygt

137

Deacuteclaration des classes

un cours videacuteo concerne un domaine drsquoenseignement

ltowlClass rdfID=cours_videogt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_presente_dansgt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

leccedilon_video est equivalent au chapitre dans un cours

ltowlClass rdfID=lesson_videogt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_diviseegt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=

httpwwww3org2001XMLSchemaintgt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

diapositif = slide

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ltowlRestrictiongt

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gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

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ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

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ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

OP Objet Peacutedagogique

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ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

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ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

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ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

138

Deacuteclaration des relations

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ltowlObjectPropertygt

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ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=concernegt

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ltrdfsrange rdfresource= ampp1conceptgt

ltowlObjectPropertygt

Deacuteclaration des attributs

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ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=Dureegt

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ltowlDatatypePropertygt

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ltowlDatatypePropertygt

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ltowlDatatypePropertygt

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ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=professeur_videogt

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les instances

ltcours_video rdfID=structure_de_donneegt

ltest_presente_dansgt

ltlesson_video rdfID=fonctiongt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_2gt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_3gt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_7gt

ltlesson_videogt

ltest_presente_dansgt

ltest_presente_dans rdfresource=tableaugt

ltlangue rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgtfrancais

ltlanguegt

ltprofesseur_video rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

139

Abdellatif El Fakerltprofesseur_videogt

ltcours_videogt

ltdiapositif rdfID=diapositif_2gt

ltDuree rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000322 ltDureegt

ltDebut rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000201 ltDebutgt

ltTitre_diapositif rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

introduction au function ltTitre_diapositifgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=Definition_1gt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

decalration dune fonction en Cltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_2gt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring

gtnom de la fonction est une adresseltrdfscommentgt

ltconcerne rdfresource=ampp1adressegt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_1gt

ltconcerne rdfresource=ampp1valeur_retourneegt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

differents type de valeurs retourneeltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

ltdiapositif rdfID=diapositif_3gt

ltDebut rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000527ltDebutgt

ltDuree rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000343ltDureegt

ltTitre_diapositif rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

defintion dun prototype ltTitre_diapositifgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_2gt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring gt

pourquoi un prototypeltrdfscommentgt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_formellegt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_effectifgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_3gt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_effectifgt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_formellegt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

definition dun prototype dune fonctionltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

ltdiapositif rdfID=diapositif_7gt

ltDebut rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematime gt002114ltDebutgt

ltDuree rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematime gt000204ltDureegt

ltTitre_diapositif rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

passage de paramete par valeur ltTitre_diapositifgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_3gt

ltconcerne rdfresource=ampp1passage_parametre_par_valeurgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

140

ltlesson_video rdfID=tableaugt

ltrdfRDFgt

La deacutefinition de la regravegle 1 avec SWRL

ltswrlImp rdfID=Rule-1gt

ltswrlbodygt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=contientgt

ltswrlargument2gt

ltswrlVariable rdfID=op2gt

ltswrlargument2gt

ltswrlargument1gt

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ltswrlargument1gt

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ltrdffirstgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument2gt

ltswrlVariable rdfID=c2gt

ltswrlargument2gt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=concernegt

ltswrlargument1 rdfresource=op2gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltrdfrest rdfresource=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-nsnilgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=c1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlpropertyPredicate

rdfresource=httpwwwowlontologiescomOntology1277939276owlSameAsgt

ltswrlargument2 rdfresource=c2gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=concernegt

ltswrlargument2 rdfresource=c1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=op1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltrdffirstgt

141

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument2 rdfresource=op1gt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=contientgt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=d1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltswrlbodygt

ltswrlheadgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrest rdfresource=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-nsnilgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument1 rdfresource=d1gt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=Similairegt

ltswrlargument2 rdfresource=d2gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltswrlheadgt

ltswrlImpgt

lt-- Created with Protege (with OWL Plugin 348 Build 629)

httpprotegestanfordedu --gt

Page 5: Modèle de Thèse

SACoPh

03SMIL

SMIL30OWL

3

Je deacutedie ce modeste travail agrave mes tregraves chegraveres pegravere et megravere

Table des matiegraveres

TABLE DES MATIERES 4

LISTE DES FIGURES 7

LISTE DES TABLES 10

INTRODUCTION GENERALE 11

INTRODUCTION 11

MOTIVATIONS 13

CONTRIBUTIONS 17

ORGANISATION DE LA THESE 18

CHAPITRE 1 LE MULTIMEDIA EN E-LEARNING 20

11 INTRODUCTION 20

12 E-LEARNING 20

13 LE MULTIMEDIA 22

131 Contenu Peacutedagogique Multimeacutedia ndashCPM- 23

132 Effets du multimeacutedia dans lrsquoapprentissage 25

14 PROCESSUS DrsquoELABORATION DU MULTIMEDIA PEDAGOGIQUE 27

141 Analyse 27

142 Conception 27

143 Deacuteveloppement 30

144 Test 30

145 Diffusion 30

15 MODELISATION DrsquoUN DOCUMENT MULTIMEDIA 30

151 Dimension logique 31

152 Dimension spatiale 31

153 Dimension temporelle 32

154 Dimension hypermeacutedia temporel 33

16 LANGAGES DE SPECIFICATION 35

161 Le standard SMIL 36

5

17 CONCLUSION 36

CHAPITRE 2 APPROCHES DE CONSTRUCTION ET DINDEXATION DE DOCUMENTS

MULTIMEDIAS 38

21 INTRODUCTION 38

22 APPROCHES DE CONSTRUCTION 38

221 Systegraveme auteur (deacutefinition critegraveres et fonctionnaliteacutes) 38

222 Difficulteacutes et contraintes dans lrsquoeacutedition de documents temporiseacutes 42

223 Approches drsquoeacutelaboration des systegravemes auteur 43

224 Enseignement de la phoneacutetique 45

225 Systegravemes existant pour lrsquoenseignement de la phoneacutetique 47

226 Discussion 51

23 APPROCHES DrsquoINDEXATION 51

231 Indexation classique 52

232 Vers lrsquoindexation seacutemantique du contenu multimeacutedia 55

233 Indexation agrave base drsquoontologies 62

2331 Les ontologies OWL 62

2332 Utiliser lrsquoontologie dans les SRI 66

234 Travaux existants 67

235 Discussion 73

24 CONCLUSION 75

CHAPITRE 3 SACOPH UN SYSTEME AUTEUR POUR LENSEIGNEMENT MEDIATIQUE DE LA

PHONETIQUE 76

31 OBJECTIFS 76

32 MODELISATION DE COURS DE PHONETIQUE 76

321 Dimension structurelle 76

322 Dimension spatiale 77

323 Dimension temporelle 77

324 Dimension hypermeacutedia temporelle 78

33 MODELISATION UML DU SYSTEME SACOPH 78

331 Cas drsquoutilisation du systegraveme SACoPh 79

332 Architecture du systegraveme SACoPh 79

333 Aspect statique du systegraveme diagramme de classes 84

334 Aspect dynamique diagrammes de seacutequence 84

6

335 Interface de SACoPh 86

336 Mise en œuvre 86

34 CONCLUSION 89

CHAPITRE 4 INTEGRATION DES ONTOLOGIES DANS LA CONSTRUCTION ET

LINDEXATION DE CONTENU PEDAGOGIQUE MULTIMEDIA 90

41 INTRODUCTION 90

42 CONSTRUCTION DES ONTOLOGIES 91

421 Ontologie de domaine drsquoenseignement 91

422 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo 93

43 PROCESSUS DrsquoANNOTATION 94

44 INDEXATION CONCEPTUELLE 97

441 Structure de la table drsquoindex 97

442 Pondeacuteration des concepts dans les segments temporels 98

45 RECHERCHE CONCEPTUELLE 99

46 RAISONNEMENT 100

47 PROTOTYPE ET EXPERIMENTATION 103

471 Impleacutementation 103

472 Expeacuterimentation et eacutevaluation 104

48 CONCLUSION 109

CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES 110

BILAN DES TRAVAUX ET APPORTS DE LA THESE 110

PERSPECTIVES 111

BIBLIOGRAPHIE 113

LISTE DES PUBLICATIONS PERSONNELLES 120

PUBLICATIONS DANS DES REVUES INTERNATIONALES 120

COMMUNICATIONS DANS DES CONFERENCES INTERNATIONALES 120

COMMUNICATIONS DANS DES CONGRES NATIONAUX (AVEC COMITE DE LECTURE) 121

ANNEXES 122

ANNEXE 1 PARTIE DU CODE SOURCE DU SYSTEME SACOPH 122

ANNEXE 2 PARTIE DU CODE SOURCE DU SYSTEME IRSECOV 123

ANNEXE 3 CODE SMIL DrsquoUNE LECcedilON GENERE PAR SACOPH 124

ANNEXE 4 CODE OWL DES ONTOLOGIES ELABOREES 132

7

Liste des figures

FIGURE 1 LrsquoELEARNING (MIELNIKOFF 2005) 21

FIGURE 2 CYCLE DE PROCESSUS E-LEARNING 22

FIGURE 3 PROCESSUS DE CREATION DE DOCUMENT MULTIMEDIA 27

FIGURE 4 RELATIONS SPATIALES ENTRE OBJETS MEDIA OI 31

FIGURE 5 SCENARIO TEMPOREL DrsquoUNE PRESENTATION 32

FIGURE 6 EXEMPLE DE LIENS TEMPOREL 34

FIGURE 7 AFFICHAGE DE LA COURBE MELODIQUE AVEC SURLIGNAGE EN ROUGE DES

SEGMENTS CORRESPONDANT AUX SYLLABES ACCENTUEES DE LEXEMPLE laquo I

WONDER IF YOU COULD HELP ME raquo 47

FIGURE 8 LE SYSTEME AUTEUR SOUNDS RIGHT LES FLECHES EXTENSIBLES SONT

TRAINEES EN PLACE A PARTIR DE LA COLONNE A GAUCHE ET ENSUITE

MODIFIEES POUR OBTENIR UNE TAILLE APPROPRIEE 48

FIGURE 9 INTERFACE GENEREE PAR SWANS 49

FIGURE 10 VUE GLOBALE DE LIMSEE3 AVEC LA PREMIERE ANNOTATION 50

FIGURE 11 INTERFACE DE LrsquoEDITEUR ECOMAS EN MODE EDITION ET EN MODE

PRESENTATION 50

FIGURE 12 ARCHITECTURE GENERALE DrsquoUN SRI 52

FIGURE 13 REPRESENTATION VECTORIELLE DE DEUX DOCUMENTS (D1 ET D2) ET DrsquoUNE

REQUETE (Q) DANS UN ESPACE COMPOSE DE TROIS TERMES (T1 T2 ET T3)54

FIGURE 14 LES QUATRE MODES DE RATTACHEMENT DES METADONNEES AU

DOCUMENT 58

FIGURE 15 QUELQUES ELEMENTS DE LrsquoONTOLOGIE DU DOMAINE DE FORMATION (A

GAUCHE) ET UN EXTRAIT DE LA SOUS-ONTOLOGIE DU LA FORMATION

STATISTIQUE (A DROITE) 68

FIGURE 16 ONTOLOGIE DE LrsquoAUDIOVISUEL NOUVELLE HIERARCHIE DES TYPES DE

SEGMENTS EN MPEG-7 69

FIGURE 17 EXEMPLE DE DESCRIPTION DrsquoUN SEGMENT VIDEO (ISAAC 2004) 70

8

FIGURE 18 PROCESSUS DE SEGMENTATION DES PRESENTATIONS VIDEO (DONG 2010)

71

FIGURE 19 LA TAXONOMIE DE LrsquoONTOLOGIE MULTIMEDIA (DONG 2010) 72

FIGURE 20 INTEGRATION DES ONTOLOGIES DE DOMAINE DANS CELLE DU

MULTIMEDIA (DONG 2010) 73

FIGURE 21 DIMENSION STRUCTURELLE DE LA LECcedilON 77

FIGURE 22 DIMENSION SPATIALE DE LA LECcedilON 77

FIGURE 23 DIMENSION TEMPOREL DE LA LECcedilON 77

FIGURE 24 SCHEMA MONTRE LE DEROULEMENT DU SCENARIO AVANT ET APRES

LrsquoACTIVATION DrsquoUN LIEN TEMPOREL 78

FIGURE 25 CAS DrsquoUTILISATION DE LrsquoENSEIGNANT 79

FIGURE 26 ARCHITECTURE GENERALE DE SACOPH 80

FIGURE 27 PRESENTATION DU COURS GENERE EN SMIL 30 AVEC LE LECTEUR

AMBULANT 83

FIGURE 28 DIAGRAMME DE CLASSES 84

FIGURE 29 DIAGRAMME DE SEQUENCE DU CAS lsquoOUVRIR LECcedilONrsquo 85

FIGURE 30 DIAGRAMME DE SEQUENCE DU CAS lsquoGENERER SMILrsquo 85

FIGURE 31 INTERFACE DE SACOPH 88

FIGURE 32 CAS DrsquoENREGISTREMENT DE LA PRONONCIATION DE LrsquoEXEMPLE 5 88

FIGURE 33 PARAMETRES DE CONFIGURATION PERIPHERIQUE AUDIO LECTEUR DE

SMIL ET FONT DE TEXTE GLOBALE 89

FIGURE 34 ONTOLOGIE DE DOMAINE DrsquoENSEIGNEMENT 92

FIGURE 35 ONTOLOGIE PEDAGOGIQUE DE COURS VIDEO 94

FIGURE 36 INTERFACE PRINCIPALE DE LrsquoOUTIL ONTOCOV 96

FIGURE 37 DES ASSERTIONS EXPLICITES COMPLETEES PAR DES CONNAISSANCES

INFEREES 100

FIGURE 38 ARCHITECTURE GENERALE DU SYSTEME IRSECOV 102

FIGURE 39 STRUCTURE INTERNE DU SYSTEME IRSECOV (DIAGRAMME DE CLASSES)102

FIGURE 40 INTERFACE DU SYSTEME IRSECOV 103

FIGURE 41 VERIFCATION DE LrsquoONTOLOGIE lsquoDOMAINE DrsquoENSEIGNEMENTrsquo 106

FIGURE 42 GRAPHE DE LrsquoONTOLOGIE TOTALE AVEC LE PLUGIN JAMBALYA 106

9

FIGURE 43 EDITION DES REGLES SWRL 107

FIGURE 44 REQUETE EN SPARQL ET SON RESULTAT 107

FIGURE 45 RESULTATS INFFERES PAR LE MOTEUR DrsquoINFERENCE JESS 108

FIGURE 46 DOMAINES FONCTIONNELS DE SMIL 20 126

10

Liste des tables

TABLE 1 ALLOCATION DES MEDIA 29

TABLE 2 CLASSIFICATION DES SYSTEMES AUTEURS FONDATEURS 39

TABLE 3 STRUCTURE DE LA TABLE DrsquoINDEX 97

TABLE 4 LISTE DES CONCEPTS AVEC LES SEGMENTS ASSOCIES 104

11

Introduction geacuteneacuterale

Introduction

Depuis quelques anneacutees les capaciteacutes multimeacutedias des ordinateurs ont permis de faire

drsquoeacutenormes progregraves tant au niveau mateacuteriel (carte son videacuteo etc) qursquoau niveau logiciel

(diffeacuterents algorithmes de codage de compression etc) De plus les ordinateurs

peuvent ecirctre facilement interconnecteacutes gracircce agrave lrsquoeacutevolution du reacuteseau mondial Internet

Cela donne lieu de produire des logiciels eacuteducatifs plus deacutemonstratifs plus vivants et

pouvant ecirctre utiliseacutes agrave distance

Il y a eu un accroissement consideacuterable des besoins de mateacuteriel didactique multimeacutedia

dans le-Learning car le contenu de ce type de mateacuteriel a susciteacute reacutecemment beaucoup

drsquointeacuterecircts pour attirer lattention de lapprenant et aussi pour augmenter sa

compreacutehension Drsquoimportants reacutesultats venants de recherches en psychologie prouvent

que lrsquoenseignement par les multimeacutedia surmonte eacutenormeacutement les obstacles actuels de

lapprentissage en reacuteduisant les coucircts en termes de temps de production et de diffusion

du contenu eacuteducatif Une eacutetude meneacutee dans ce domaine a enregistreacute un gain de 71 en

terme de temps dapprentissage avec le multimeacutedia par rapport agrave lenseignement en

classe ceci encourage le deacuteveloppement de la suite multimeacutedia agrave base de logiciels

eacuteducatifs La raison derriegravere ces statistiques cest que drsquoun cocircteacute lrsquoenseignement baseacute sur

le multimeacutedia force le concepteur du didacticiel agrave mieux organiser le mateacuteriel

dapprentissage (contenu peacutedagogique multimeacutedia) par rapport au discours prononceacute

dans une classe traditionnelle Drsquoun autre cocircteacute il permet aux apprenants de maicirctriser le

rythme dapprentissage et dinteragir avec le contenu peacutedagogique multimeacutedia

La performance dapprentissage une meilleure productiviteacute la taille croissante et la

diversiteacute de la communauteacute eacuteducative on line sont eacutegalement lieacutes au multimeacutedia

redondant par rapport aux caracteacuteristiques du mono-meacutedia du mateacuteriel dapprentissage

informatiseacute Les meacutedias doubles ou multiples dont le contenu est eacutetroitement lieacute et qui

12

sont combineacutes dans un canal dapprentissage ont le potentiel de fournir un

apprentissage efficace lorsque les meacutedias srsquoeacutetayent clairement entre eux et sont

preacutesenteacutes aux apprenants ayant de faibles connaissances preacutealables dans le domaine en

apprentissage (Najjar 1996)

Prenons lrsquoexemple drsquoun document peacutedagogique dont le contenu est une suite de

diapositives Ces derniegraveres portent geacuteneacuteralement sur des concepts ou des ideacutees tregraves

courtes en termes drsquoexpression (pas de deacutetails) Dans ce cas lrsquoapprenant a besoin de

plus drsquoexplications pour mieux comprendre La synchronisation de la voix de

lrsquoenseignant enregistreacutee sous format numeacuterique audio avec chaque diapositive rend

plus claire la compreacutehension de ce contenu peacutedagogique

Un autre exemple (Atif 2003) drsquoun mateacuteriel peacutedagogique sous forme drsquoun document

multimeacutedia temporiseacute qui integravegre en synchronisant simultaneacutement un script de la videacuteo

(montrant le visage parlant de lenseignant ou de tout autre mateacuteriel videacuteo lieacute agrave lobjet

du cours) avec une transcription textuelle Ceci est fait pour aider les apprenants qui

ont une deacuteficience auditive ou des difficulteacutes agrave comprendre lrsquoaccent de lrsquoenseignant agrave

lire le discours de ce dernier

Les documents multimeacutedia dont on parle dans ce cas sont abordeacutes non seulement sous

lrsquoangle de leur structure logique spatiale et navigationnelle mais aussi temporelle La

structure temporelle deacutecrit lrsquoenchaicircnement des eacuteleacutements meacutedias dans le temps Prenons

le premier exemple cette structure permet de preacutesenter chaque diapositive

simultaneacutement avec son explication auditive et les diapositives (de type image) se

succegravedent dans le temps seacutequentiellement Ce type de support construisent un contenu

peacutedagogique multimeacutedia sous forme une seacutequences videacuteos

Le traitement de la dimension temporelle dans les documents ainsi que leurs eacuteleacutements

de base qui ont eux-mecircmes une telle dimension (audio videacuteo) constitue lrsquoobjet de cette

thegravese Lrsquointroduction de cette nouvelle dimension geacutenegravere neacutecessairement des besoins en

termes de langage drsquoexpression Des standards ont eacuteteacute deacuteveloppeacutes reacutepondant agrave ce

besoin parmi eux citons le format SMIL Le consortium W3C a eacutetudieacute ce nouveau

format qui est lrsquoacronyme de laquo Synchronized Multimedia Integration Language raquo tout

en permettant un eacutechange et une eacutevolution interopeacuterable du Web La plus grande partie

de documents ayant ce format sont destineacutes agrave lrsquoe-learning

13

Le deacuteveloppement drsquoun contenu peacutedagogique multimeacutedia sous forme drsquoune seacutequence

videacuteo est une eacutetape importante du processus de conception de lenseignement

Construire un mateacuteriel ou une ressource peacutedagogique multimeacutedia temporiseacutee avec ces

nouvelles technologies et qui soient de qualiteacute ne se reacutesume pas en la mise en ligne drsquoun

polycopieacute en y ajoutant quelques animations Cela neacutecessite un sceacutenario tregraves charpenteacute

et une preacutesentation structureacutee Une fois que linformation est accessible sur Internet on

nobtient pas neacutecessairement un systegraveme dapprentissage si on nrsquoa pas reacutefleacutechit agrave la

maniegravere dont les gens vont prendre linformation et ce quils vont en faire Il est

important de repreacutesenter clairement les informations et les connaissances sur le plan

structurel et temporel et de se demander quelle strateacutegie ou quel moyen de diffusion

doit-on utiliser

Limportance de la qualiteacute des interactions dans une seacutequence videacuteo peacutedagogique

impose des sceacutenarios de communication riches et actifs pour lapprenant Cette exigence

de qualiteacute impose parfois aux enseignants une complegravete refonte de leurs cours et de

leur maniegravere de les concevoir dougrave linteacuterecirct de proposer aux enseignants des systegravemes

auteurs qui soient adapteacutes agrave leurs besoins et qui leurs permettront dimpreacutegner leur

peacutedagogie dans des contenus multimeacutedias interactifs et standards reacutepondants ainsi aux

besoins des apprenants en termes drsquoassimilation de compreacutehension et de

meacutemorisation Crsquoest dans ce contexte que se situe la premiegravere partie de notre travail

La gestion des seacutequences videacuteo peacutedagogiques suppose la structuration et la mise en

place drsquoune banque de donneacutees Lrsquoaccegraves automatique et rapide aux segments temporels

pertinents de cette banque est une tacircche fondamentale mais complexe qui passe

neacutecessairement par une eacutetape drsquoindexation des seacutequences videacuteo Ceci repreacutesente la

deuxiegraveme partie de notre travail

Motivations

1- Le premier problegraveme auquel nous nous inteacuteressons correspond agrave la meacutediatisation de

cours (et en particulier) de la phoneacutetique drsquoune langue (et plus preacuteciseacutement lrsquoanglais) en

ligne Les langues anglaise et franccedilaise partagent un important lexique et beaucoup de

formes orthographiques drsquoun mecircme mot sont proches dans les deux langues Pourtant

les systegravemes accentuels mis en place par les deux langues pour ces mots les rendent

14

opaques agrave lrsquooral pour les apprenants On observe que certaines syllabes sont plus

aiseacutement audibles que drsquoautres On parle dans ces cas-lagrave de syllabes accentueacutees

Lrsquoapprenant francophone se trouve ainsi confronteacute agrave deux difficulteacutes percevoir lors de

la phase drsquoeacutecoute les syllabes accentueacutees et les syllabes non accentueacutees et reproduire

lors de la phase de production un contraste suffisant entre les deux types de syllabes

Les eacutetudiants franccedilais lors de la reacutealisation drsquoexposeacutes oraux peuvent malgreacute une

langue assez correcte sur le plan lexical et syntaxique faire preuves de seacuterieuses lacunes

tant au niveau phoneacutetique que dans celui prosodique Lrsquoabsence de la discrimination

voyellesdiphtongue et le deacuteplacement de lrsquoaccent tonique rendent certains mots

meacuteconnaissables

Des eacutetudes empiriques controcircleacutees confirment ce que les enseignants observent de faccedilon

quotidienne Ces eacutetudes montrent que des canadiens anglophones reconnaissaient

moins bien des mots isoleacutes prononceacutes par un canadien francophone que par un

canadien anglophone Les auteurs attribuent cette diffeacuterence agrave un deacutefaut

drsquoaccentuation Mais dans (Stenton 2005) lrsquoauteur confirme que ce problegraveme nrsquoest pas

sensoriel mais se situe plutocirct au niveau de la meacutemoire de travail Il srsquoagit drsquoune

neacutegligence lors de lrsquoencodage de lrsquoinformation Les eacutetudiants franccedilais qui apprennent

lrsquoanglais neacutegligent de traiter lrsquoaccent tonique car il a peu de valeur dans leur langue

maternelle et par conseacutequent ils ne stockent pas cette information Lors de leurs

exposeacutes ils placeront donc lrsquoaccent tonique de faccedilon aleacuteatoire sur lrsquoune des syllabes du

mot anglais indiquant ainsi non pas une surditeacute ou un problegraveme de production mais

une neacutegligence au niveau de lrsquoencodage et une absence de stockage de la place de

lrsquoaccent tonique Ce qui a un effet neacutegatif sur la compreacutehension de leur discours par des

interlocuteurs anglophones

Beck et al ont constateacute que certains eacutetudiants apregraves 10 ans drsquoanglais en maitrise

langues eacutetrangegraveres appliqueacutees ne maitrisent pas encore la prononciation de mots qui

paraissent eacuteleacutementaires (comme who women chocolate village low allow sun son)

Les seacuteries telles que (therersquore arenrsquore werenrsquot were where) ou les mots

graphiquement proches tel que (tough trough though through thought) posent

drsquoeacutenormes problegravemes de meacutemorisation agrave lrsquooral (Beck 2005 )

15

(Beck 2005) a fait lrsquohypothegravese que le processus attentionnel joue un rocircle fondamental

dans ce cas Les solutions visuelles informatiques semblent constituer une bonne

solution Le repeacuterage visuel aide agrave la discrimination des parties du discours ougrave des

problegravemes de perception et de compreacutehension se posent Le son prend alors une forme

visuelle observable dans le temps agrave lrsquoinverse de sa mateacuterialiteacute premiegravere constitueacutee par

drsquoeacutepheacutemegravere vibration de lrsquoair La prononciation sera plus facile si lrsquoeacutetudiant lit et entend

simultaneacutement le mot lsquodevelopmentrsquo ougrave la syllabe accentueacutee est mise en exergue

visuellement (lui associer un style un font et une couleur qui soient diffeacuterents du reste

du texte) Traiter un tel mot consiste en un encodage auditif de lrsquoinformation

linguistique et un encodage visuel des deux informations linguistique et

paralinguistique drsquoougrave la neacutecessiteacute drsquooutil de creacuteation de documents supportant une tel

preacutesentation

2- Le deuxiegraveme problegraveme agrave surmonter concerne lrsquoaccegraves rapide et automatique aux

segments temporels pertinents drsquoune banque de seacutequences videacuteo multimeacutedia

peacutedagogiques Le e-Learning repose largement sur les documents multimeacutedia et en

particulier sur les documents videacuteo Beaucoup drsquoinstituts drsquoeacutecoles et drsquoassociations

diffusent sur le web des enregistrements videacuteo sur des exposeacutes scientifiques lors des

confeacuterences seacuteminaires ou soutenances de thegraveses ou drsquohabilitation (exemple INRIA

ENS Aristote) Des universiteacutes (ou campus virtuels) diffusent sur le Net des cours

magistraux dispenseacutes dans leurs locaux sous forme audio ou videacuteo et on cite comme

exemple les universiteacutes MIT1 Berkeley2 Strasbourg3 MedNet4 Lausanne5 Des

exposeacutes magistraux universitaires sont regroupeacutes sur des portails theacutematiques comme

le WebTV peacutedagogique de Lyon3 ou SciVee (fondeacute par PE Bourne de UC San Diego et

LM Chalupa de UC Davis et qui est un des nombreux exemples de sites pour videacuteos

1 MIT httpocwmiteducoursesaudio-video-courses

2 Berkeley httpwebcastberkeleyedu

3 Strasbourg httpaudiovideocoursu-strasbgfravchome

4 MedNet httpwwwconsorzionettunoitmednetueskinsmednetuhomeindex_1024_frasp

5 Lausanne httpitunesunilch

16

scientifiques) Ces videacuteos sont enregistreacutees sous diffeacuterents formats agrave savoir videacuteo

streameacute (ou podcast) ou documents multimeacutedia structureacutes (ougrave la videacuteo et la voix du

preacutesentateur sont synchroniseacutees avec des diapositives) pour une diffusion en direct ou

en diffeacutereacute

Alors que ces documents videacuteo sont de plus en plus accessibles vue leur richesse et leur

expressiviteacute seacutemantique et que leur nombre est de plus en plus croissant leur

traitement pose toujours problegraveme En particulier la recherche des seacutequences videacuteo

pertinentes en suivant des critegraveres lieacutes au contenu seacutemantique nrsquoest pas triviale Ceci

peut nuire agrave lrsquoapprenant pendant sa reacutevision ou au chercheur (ou enseignant) qui veut

reacuteutiliser une partie drsquoune videacuteo pour son propre compte Il est souvent plus pratique

pour un utilisateur (apprenant ou enseignant) drsquoutiliser une information seacutemantique

dans sa requecircte (concepts scientifiques) pour obtenir les reacuteponses les plus pertinentes

Par conseacutequent un processus drsquoindexation et de recherche par la seacutemantique de ce type

de videacuteo doit ecirctre mis en place

Avant drsquoatteindre ce stade on doit noter qursquoil est pratiquement impossible drsquoatteindre

le niveau seacutemantique en partant drsquoune analyse bas niveau du contenu videacuteo Les

interpreacutetations du contenu drsquoun document videacuteo qui sont seacutemantiquement plus riche

rend la tacircche de lrsquoindexeur plus compliqueacutee que lorsqursquoil srsquoagit drsquoune simple indexation

par mots cleacutes Ceci est ducirc au fait qursquoil doit choisir les meilleurs index pour deacutecrire un

contenu tregraves riche en informations On rencontre la mecircme difficulteacute lors du processus

de recherche Donc il faut drsquoabord mettre en place des modegraveles capables de deacutecrire et de

modeacuteliser le contenu seacutemantique de ces videacuteos afin de faciliter lrsquoaccegraves la reacuteutilisation et

la navigation par la seacutemantique

Dans cette optique le traitement du contenu videacuteo agrave lrsquoaide de techniques agrave base de

connaissances constitue une piste inteacuteressante Dans la perspective du web seacutemantique

qui est en voie de devenir une assise pour les environnements de formation agrave distance

les ontologies mieux que toute autre meacutethode de repreacutesentation des connaissances

offrent de faccedilon speacutecifique une seacutemantique riche (Psycheacute 2003) Dans une plateforme

drsquoenseignement la preacutecision drsquoune recherche drsquoun contenu peacutedagogique peut ecirctre

ameacutelioreacutee si elle repose sur le vocabulaire conceptuel deacutefinit dans une ontologie et ceci

17

tout en eacutevitant les ambiguiumlteacutes au niveau terminologique et en autorisant des infeacuterences

qui diminuent le bruit et augmentent la pertinence

Contributions

Les objectifs de nos travaux sont de reacutepondre aux diffeacuterents eacuteleacutements de probleacutematique

deacutegageacutes plus haut Nous proposons dans ce travail un modegravele drsquoun contenu

peacutedagogique multimeacutedia et deux systegravemes qui gegraverent la creacuteation des documents de ce

modegravele et leurs indexations agrave base drsquoontologie tout en reacutepondant aux besoins identifieacutes

des deux acteurs principaux agrave savoir enseignant et apprenant De faccedilon plus deacutetailleacute

on doit

- Ameacuteliorer la perception et la meacutemorisation des concepts de phoneacutetique (tel que

lrsquoaccent tonique) en utilisant lrsquoapproche de double codage (visuel et auditif) Pour

ce faire on doit concevoir un modegravele de document multimeacutedia temporiseacute qui

concreacutetise cette approche

- Proposer aux enseignants de langue un systegraveme auteur permettant la preacuteparation

des cours multimeacutedia publiables sur le web (standard SMIL30) selon le modegravele

preacuteciteacute qui srsquoadapte agrave lrsquoenseignement des concepts de la phoneacutetique Ce systegraveme

doit avoir une souplesse drsquoeacutedition via une interface qui soit la plus conviviale

possible pour que lrsquoon srsquoapproche le plus possible du principe de WYSIWIG (What

You See is What You Get)

- Concevoir des modegraveles ontologiques afin de former un vocabulaire conceptuel

partageable entre la communauteacute des enseignants et des apprenants

- Utiliser ce vocabulaire dans lrsquoannotation des seacutequences videacuteo de type cours

magistraux universitaires

- Deacutevelopper un systegraveme drsquoindexation et de recherche par le contenu seacutemantique

des segments videacuteo agrave base de leurs annotations ontologiques pour pallier au

manque observeacute de tels outils actuellement

18

Organisation de la thegravese

Afin drsquoaboutir aux objectifs fixeacutes la suite de ce document est organiseacutee de la faccedilon

suivante

- Le premier chapitre srsquointeacuteresse agrave la discussion autour des multimeacutedias afin de

deacutegager leurs caracteacuteristiques en tant que contenu peacutedagogique et leurs apports

beacuteneacutefiques en e-learning Ce chapitre preacutesente le processus drsquoeacutelaboration de ce

type de contenu en preacutecisant la position de la phase de meacutediatisation du contenu

dans ce processus Une eacutetude des diffeacuterentes dimensions drsquoun document

multimeacutedia est preacutesenteacutee tout en prenant en consideacuteration la structure temporelle

Les diffeacuterents langages permettant drsquoexprimer cette nouvelle structure sont

discuteacutes en mettant lrsquoaccent sur le standard SMIL qui repreacutesente le langage pivot

des documents multimeacutedia dans cette thegravese

- Le deuxiegraveme chapitre traite deux axes diffeacuterents agrave savoir les approches de

creacuteation de documents multimeacutedia peacutedagogique et les approches de leurs

indexations par la seacutemantique De ce fait le chapitre preacutesente dans sa premiegravere

partie les critegraveres et les fonctionnaliteacutes qui deacutependent des outils de creacuteation

appeleacutes aussi systegravemes auteurs Suit une eacutetude syntheacutetique et critique des

systegravemes auteurs existants qui aident agrave la creacuteation des preacutesentations multimeacutedia

ayant le format SMIL et surtout ceux deacutedieacutes agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique La

deuxiegraveme partie srsquointeacuteresse agrave lrsquoindexation par la seacutemantique de ce type de

documents Donc cette partie illustre les diffeacuterents composants drsquoun systegraveme de

recherche drsquoinformation et explique le principe drsquoune indexation seacutemantique et

comment elle est appliqueacutee aux documents multimeacutedia temporiseacutes (seacutequence

videacuteo) Ensuite elle montre une eacutetude analytique et critique de quelque systegravemes

de recherche par la seacutemantique qui utilisent les ontologies dans des corpus de

type videacuteo et en particulier ceux deacutedieacutes agrave lrsquoe-learning

- Le chapitre trois est reacuteserveacute agrave la preacutesentation de notre premiegravere contribution

Pour cela il illustre en premier lieu le modegravele de cours multimeacutedia temporiseacute qui

concreacutetise lrsquoapproche de double codage En deuxiegraveme lieu il preacutesente

lrsquoarchitecture de notre systegraveme auteur appeleacute SACoPh qui est le sigle de (Systegraveme

19

Auteur de Cours de Phoneacutetique) qui geacutenegravere des cours de phoneacutetique publiables

via le web selon le modegravele conccedilu tout en exploitant les nouvelles fonctionnaliteacutes

de la version 30 du standard SMIL Ce systegraveme est destineacute aux enseignants de

langue qui ont peu de connaissances des outils informatiques et crsquoest pour cela

que son interface est conccedilue de telle faccedilon qursquoelle soit la plus simple la plus

ergonomique et la plus conviviale possible

- Le dernier chapitre est consacreacute agrave notre deuxiegraveme contribution Au niveau

theacuteorique cette contribution consiste en premier agrave la proposition et la

construction de deux types drsquoontologies une pour la structuration peacutedagogique

drsquoun cours videacuteo et lrsquoautre pour la description du contenu seacutemantique de ses

diffeacuterents granules Ces deux ontologies seront utiliseacutees dans la phase

drsquoannotation conceptuelle Lrsquoannotation conceptuelle drsquoun corpus des cours videacuteo

baseacute sur ces deux ontologies est eacutelaboreacutee en utilisant le systegraveme OntoCov

(Ontologie des Cours Videacuteo) que nous avons deacuteveloppeacute agrave cette fin Ensuite notre

contribution consiste agrave lrsquoimpleacutementation du prototype IRSeCoV un systegraveme

drsquoIndexation et de Recherche Seacutemantique des Cours Videacuteo peacutedagogiques via les

annotations conceptuelles associeacutees au corpus en question Le preacutesent chapitre se

termine par une expeacuterimentation faite dans le but drsquoeacutevaluer notre approche

Nous clocircturons cette thegravese par une conclusion et quelques perspectives

20

Chapitre 1 Le Multimeacutedia en e-Learning

11 Introduction

Les progregraves techniques reacutecents dans le multimeacutedia ont rendu lrsquoInternet de plus en plus

interactif et dynamique Le secteur de lrsquoenseignement et de la formation ne pourrait

ignorer cette mondialisation de lrsquoinformation et il devra en profiter et assister

lrsquoapprentissage structureacute et traditionnel par des applications apportant une plus-value agrave

lrsquoapprenant et une meilleure qualiteacute agrave lrsquoenseignement

Par conseacutequent nous avons deacutedieacute lrsquoensemble de ce chapitre agrave la discussion autour des

multimeacutedias afin de deacutegager leurs caracteacuteristiques en tant que contenu peacutedagogique et

leurs apports beacuteneacutefiques en e-learning Nous preacutesentons par la suite le processus

drsquoeacutelaboration du mateacuteriel didactique ayant le caractegravere multimeacutedia en preacutecisant la

position de la phase de meacutediatisation des cours dans ce processus Nous eacutetudions les

diffeacuterentes dimensions drsquoun document multimeacutedia tout en prenant en consideacuteration la

structure ou dimension temporelle De mecircme nous exploitons les diffeacuterents langages

permettant drsquoexprimer cette nouvelle structure Enfin nous preacutesentons les principes du

standard SMIL qui repreacutesente le langage pivot des documents multimeacutedia agrave traiter dans

cette thegravese Dans la section qui suit nous deacutefinissons le concept du e-learning pour

mieux deacuteterminer sa relation avec le multimeacutedia

12 E-Learning

LrsquoE-learning est le terme utiliseacute par les anglo-saxons pour deacutesigner les formations agrave

distance accessibles via une connexion internet Michel (Mielnikoff 2005) a preacuteciseacute que

le principe du e-learning eacutetait de pouvoir acceacuteder agrave ses cours depuis un poste distant

(chez soi depuis son entreprise) Ainsi les lieux habituels de suivi drsquoune formation

(eacutetablissements classes bibliothegraveques) nrsquoexistent plus physiquement et ils sont

substitueacutes par le Systegraveme de Gestion des Cours ou LMS (Learning Management

21

System) Crsquoest le LMS qui fait le lien entre les apprenants les cursus les tuteurs les

ressources et les contenus preacutesents dans le systegraveme Lrsquoapprenant via cette plate-forme

se verra attribuer un certain nombre de modules de cours drsquoexercices drsquoeacutevaluations

qursquoil devra effectuer en tenant compte drsquoune planification eacutetablie Le tuteur (ou

formateur) se charge de geacuterer les apprenants qursquoil doit suivre Ainsi il pourra leurs

affecter des ressources agrave consulter des cours agrave eacutetudier ou des eacutevaluations afin de se

rendre compte de la bonne assimilation des contenus proposeacutes

La communication entre tous ces acteurs se fait via Internet Il y a quelques anneacutees

encore il eacutetait tregraves difficile de concilier des contenus de qualiteacute avec un confort

drsquoutilisation maximum En effet les contraintes lieacutees au bas deacutebit faisaient que les seuls

contenus reacuteellement exploitables eacutetaient constitueacutes de pages au format HTML ou de

documents textes

Le haut deacutebit accessible aujourdrsquohui agrave une tregraves large population et agrave un prix faible fait

que le principe du e-learning est ameneacute plus que jamais agrave se deacutevelopper de maniegravere

exponentielle Ainsi un point neacutegatif majeur que lrsquoon pouvait noter lieacute aux deacutebits nrsquoest

donc plus drsquoactualiteacute Aujourdrsquohui tous les formats de contenu peuvent ecirctre utiliseacutes

mecircme les plus lourds tels que les formats audio et videacuteo

Figure 1 Lrsquoe-learning (Mielnikoff 2005)

Aujourdhui de nombreux exemples de-learning utilisent lInternet pour fournir une

formation sur demande supportant un contenu interactif et riche en meacutedias

22

Le cycle du e-learning peut ecirctre deacutecrit agrave travers cinq phases capitales (figure 2) phase

de creacuteation phase drsquoorientation phase de formation phase de suivi et drsquoeacutevaluation et

phase de gestion

Figure 2 Cycle de processus e-learning

Dans la litteacuterature des eacutetudes comparatives eacutetablies sur plusieurs plates-formes (LMS)

en prenant pour guide le cycle du processus du e-learning (figure 2) megravenent agrave constater

qursquoaucune plate-forme ne couvre complegravetement ce cycle Chacune drsquoelles apporte les

fonctionnaliteacutes correspondantes aux besoins pour lesquels elle a eacuteteacute conccedilue Les deux

phases les mieux couvertes sont la phase drsquoapprentissage et la phase drsquoadministration

La phase creacuteation nrsquoest couverte que par les systegravemes qui offrent des outils auteurs Ceci

nous amegravene agrave nous inteacuteresser drsquoavantage agrave cette phase dont nous allons examiner les

outils offerts dans le chapitre suivant Puisque en premier lieu nous nous inteacuteressons

beaucoup plus agrave lrsquoeacutelaboration et agrave la creacuteation du contenu multimeacutedia nous devons

mettre en lumiegravere le concept multimeacutedia

13 Le Multimeacutedia

Le terme Multimeacutedia peut ecirctre deacutecrit comme une combinaison de textes dimages de

sons de commentaires danimations et de seacutequences videacuteo agrave linteacuterieur dune

application sur ordinateur

Document multimeacutedia cest donc un document comportant plusieurs meacutedias ougrave les

textes les images les animations le son et la videacuteo sont des exemples classiques

(Chisogne 1999) a mentionneacute qursquoil en existe drsquoautres plus exotiques comme les pages

23

web ou les applets Ce sont avec les interactions utilisateurs les briques de base qui

vont servir agrave eacutelaborer un veacuteritable document interactif un document multimeacutedia

Une deacutefinition plus rigoureuse donneacute par Layaiumlda (Layaiumlda 1997) preacutecise qursquoun

systegraveme ou une application est qualifieacutee de multimeacutedia sil (ou elle) supporte le

traitement inteacutegreacute de plusieurs meacutedias dont au moins un est de nature temporiseacutee

Une classification des diffeacuterents types de meacutedias selon leurs natures appeleacutes aussi

objets multimeacutedias a eacuteteacute fournie par Ceacutecile (Ceacutecile 1999) Elle propose de classer ces

objets en deux cateacutegories de par leur mode de preacutesentation dans le temps

Les objets discrets leur contenu est deacutelivreacute de faccedilon instantaneacutee comme le texte

et les images statiques

Les objets continus leur contenu est deacutelivreacute de faccedilon progressive comme les

videacuteos les sons ou les animations

Comme ils peuvent aussi ecirctre classifieacutes par leur mode de perception

Les objets visibles cest-agrave-dire que lon peut afficher texte image videacuteo ou

animation

Les objets audibles comme les sons

Pour chaque cateacutegorie dobjets diffeacuterents formats de codage existent (Ascii pour les

textes jpeg GIF mp3 Tiff png pour les images au wav ra rm pour les audio avi

mpeg rv rm pour les videacuteos etc)

Puisque on srsquointeacuteresse agrave lrsquointeacutegration du multimeacutedia dans le e-learning il est important

avant toute chose de deacutefinir ce qursquoest laquo un contenu peacutedagogique multimeacutedia interactif raquo

pour pouvoir cadrer au mieux notre travail et en particulier ce que les systegravemes que

nous allons deacutevelopper visent agrave produire

131 Contenu Peacutedagogique Multimeacutedia ndashCPM-

Afin de faire le point sur les divers sens que peut couvrir ce mot nous allons preacutesenter

une analyse faite par (Bousbia 2005) de chacun de ses composants agrave savoir contenu

peacutedagogie multimeacutedia et interactiviteacute afin drsquoen deacutegager les principales caracteacuteristiques

et drsquoen souligner leurs impacts

Contenu Le choix du mot contenu permet drsquoeacuteviter des confonds possibles entre

les diffeacuterents sens du mot laquo cours raquo Il srsquoagit ici de deacutevelopper un support

24

drsquoinformations des ideacutees de connaissances ou drsquoun savoir drsquoune maniegravere

structureacute selon un contexte deacutetermineacute et en rapport avec un domaine speacutecifique

Peacutedagogie Le contenu agrave produire sera destineacute agrave une formation ce qui le

diffeacuterencie drsquoun document drsquoinformation De ce fait il se reacutedige selon une

deacutemarche peacutedagogique preacutecise dans le but de faire acqueacuterir un savoir ou de le

faire construire Cela deacutepend de lrsquoobjectif peacutedagogique le domaine agrave enseigner

la population cibleacutee (niveau drsquoeacutetude et de difficulteacute) ainsi que des compeacutetences

de lrsquoenseignant Ce dernier doit donc organiser le contenu sous forme de

programmes et creacuteer une technique qui permet agrave lrsquoapprenant de parcourir le

contenu selon un certain ordre et agrave son rythme propre afin de srsquoapproprier ce

contenu Disons enfin que ce contenu peut prendre plusieurs formes un cours

une partie de cours (un chapitre un module) une eacutevaluation des travaux

dirigeacutes des travaux pratiques hellipetc Dans notre travail nous nous inteacuteressons agrave

lrsquoeacutetude de la peacutedagogie de deacuteveloppement drsquoun contenu ayant la forme cours

Multimeacutedia Un contenu peacutedagogique est clairement de type multimeacutedia

puisqursquoil est composeacute de diffeacuterents types de meacutedias (texte image etc) La

question qui nous concerne est comment arranger et agencer ces meacutedias en vue

drsquoun meilleur apprentissage Une image ou un scheacutema est parfois plus

significatif qursquoune description textuelle Il faut donc prendre des deacutecisions sur le

choix drsquoun meacutedia par rapport agrave un autre La structuration de ces meacutedias dans

une interface harmonieuse (conception et preacutesentation de lrsquointerface homme-

machine) sera une des objectifs de notre travail ainsi que sur la manipulation de

ces meacutedias pour lrsquoacquisition de connaissances en tenant compte des contraintes

et des moyens disponibles

Interactiviteacute Dans un contexte de formation agrave distance lrsquoapprenant construit

son propre apprentissage au fur et agrave mesure qursquoil avance dans son programme

Le contenu peacutedagogique doit donc geacuterer lrsquoapprentissage par une technique

drsquointeraction efficace permettant agrave lrsquoapprenant drsquointeragir avec le contenu et de

geacuterer ses actions et ses retours en entrainant des reacuteponses aux comportements

A ce stade Bousbia (Bousbia 2005) a reacutesumeacute qursquoun contenu peacutedagogique multimeacutedia

interactif joue le rocircle de savoir structureacute par lrsquoenseignant sous forme drsquoun ensemble

drsquouniteacutes de connaissances lieacutees entre elles mateacuterialiseacutees en meacutedias dans le but de

preacutesenter lrsquoinformation (connaissances deacuteclaratives) et de fournir un espace

drsquoexploration (activiteacutes peacutedagogiques) ou drsquoeacutechange (travail collaboratif)

Pour proposer des cours avec un CPM agrave distance de qualiteacute on ne saurait se satisfaire

de ldquobalancerrdquo aux eacutetudiants le cours brut de lrsquoenseignant sous forme drsquoun fichier doc ou

25

pdf En effet un tel cours destineacute agrave ecirctre transmis en preacutesentiel contient des contenus

qui sont censeacutes ecirctre expliciteacutes aux eacutetudiants en preacutesence Mais dans une formation agrave

distance le cours brut manquera de clarteacute Il faut donc recourir agrave une strateacutegie de

meacutediatisation des connaissances du cours en question Celle-ci implique une deacutemarche

rigoureuse et se fixe les objectifs suivants

respecter la philosophie de lrsquoenseignement et la deacutemarche drsquoapprentissage voulu

par lrsquoenseignant

faciliter lrsquoacquisition des connaissances agrave distance par lrsquoapprenant

exploiter les atouts drsquoune communication multimeacutedia

prendre en compte les conditions difficiles de lecture agrave lrsquoeacutecran et adapter la

typographie et la charte graphique

proposer un design web attirant adapteacute agrave la nature des contenus transmis et au

public tout en apportant une identiteacute propre

132 Effets du multimeacutedia dans lrsquoapprentissage

Du cocircteacute de lrsquoapprenant on fait rappel aux concepts cleacutes de la laquo theacuteorie cognitive

dapprentissage multimeacutedia raquo deacuteveloppeacutee par Richard Mayer (Mayer 2001) Ce dernier

fonde sa theacuteorie sur trois hypothegraveses premiegraverement les humains assimilent

linformation selon deux canaux lun visuel et lautre verbal deuxiegravemement chacun de

ces canaux contient une capaciteacute limiteacutee dassimilation et troisiegravemement un

apprentissage actif admet la construction dynamique dune seacuterie de processus cognitifs

Mayer essaye de deacuteterminer dans quelles situations les apprenants peuvent profiter des

mateacuteriels didactiques multimeacutedia pour ameacuteliorer leur assimilation et leur

compreacutehension Dans ce sens il propose sept principes pour la conception dune

preacutesentation multimeacutedia de mateacuteriels didactiques

multimeacutedia les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir dimages et de mots mis

ensembles que de mots tous seuls

rapprochement spatial les eacutetudiants apprennent mieux lorsque des mots et les

images correspondantes sont preacutesenteacutes le plus pregraves possible les uns des autres

rapprochement temporel les eacutetudiants apprennent mieux lorsque lrsquoaudio (qui

repreacutesente la voix) et le texte correspondant sont preacutesenteacutes de maniegravere

simultaneacutee plutocirct que de maniegravere successive

coheacuterence les eacutetudiants apprennent mieux lorsque des mots des images ou des

sons qui ne sont pas neacutecessaires agrave la preacutesentation sont exclus

26

modaliteacute les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir danimations et de narrations

auditives quagrave partir de texte agrave leacutecran

redondance les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir danimations et de

narrations auditives reacuteunies quagrave partir danimations de narrations auditives et

du texte agrave leacutecran (lajout du texte est perccedilu comme de la surcharge cognitive)

diffeacuterence individuelles le design affecte plus profondeacutement les apprenants qui

ont un bas niveau de connaissances que ceux qui ont un haut niveau et ceux qui

preacutefegraverent un environnement plus spatial que ceux qui preacutefegraverent un

environnement moins spatial

Bien que dans la pratique plusieurs de ces principes peuvent varier (et que bien

dautres peuvent sajouter) selon les contextes dapplication il est important de noter

quil apparaicirct vraiment qursquoil a mis une articulation entre les divers meacutedias et les

maniegraveres dont ils sont preacutesenteacutes Si lon accepte que cette articulation se creacutee

conformeacutement aux canaux de perception de lindividu il est neacutecessaire dapprofondir la

question des passages dun canal agrave lautre dans la penseacutee de lindividu ougrave ils

demeureront au niveau de la meacutemoire agrave long terme (connaissances)

Pour Mayer lorsquun eacutetudiant lit une image le canal reste visuel tout au long dun

processus qui va de la perception agrave lapprentissage Au contraire lorsquil lit un texte il

se produit dans le processus un passage du canal visuel au canal verbal

Enfin deux autres principes sont proposeacutes par Mayer comme axes de recherche Le

premier est en rapport avec linteractiviteacute Il semble que les eacutetudiants apprennent mieux

lorsquils controcirclent la preacutesentation et laffichage Le deuxiegraveme est en relation avec la

personnalisation il apparaicirct que les eacutetudiants apprennent mieux avec un guidage

personnaliseacute de la preacutesentation

On peut syntheacutetiser que dans un tel contexte eacuteducatif les meacutedias peuvent jouer un rocircle

tregraves important dans lapprentissage et lenseignement LrsquoApprentissage est affecteacute

neacutegativement lorsque les meacutedias ne sont pas intelligemment inteacutegreacutes dans un contenu

peacutedagogique A linverse lapprentissage est meilleur (et optimiseacute) lorsque les meacutedias

ont eacuteteacute soigneusement seacutelectionneacutes et appliqueacutes avec des strateacutegies peacutedagogiques pour

servir les besoins speacutecifiques drsquoun apprenant dans diffeacuterents domaines dapprentissage

27

Cependant ce support de formation est le reacutesultat drsquoun processus de creacuteation et drsquoune

suite drsquoactions bien deacutefinies Dans la section suivante on essaye de mettre en lumiegravere

les diffeacuterentes eacutetapes de ce processus

14 Processus drsquoeacutelaboration du multimeacutedia peacutedagogique

Drsquoapregraves les conditions que doit satisfaire un contenu peacutedagogique multimeacutedia citeacute ci-

dessus il est eacutevident que sa preacuteparation nrsquoest pas une simple besogne mais toute une

proceacutedure agrave suivre Le processus drsquoeacutelaboration est composeacute de cinq grandes parties

analyse conception deacuteveloppement test et diffusion Comme toute deacutemarche de

creacuteation le travail le plus important reacuteside au niveau de la conception (Bousbia 2005)

Bousbia a essayeacute de donner une deacutefinition aux diffeacuterentes eacutetapes comme suit

Figure 3 Processus de creacuteation de document multimeacutedia

141 Analyse

Comme pour tout produit elle consiste agrave la preacuteparation drsquoun cahier des charges par la

deacutetermination des objectifs (contexte domaine concerneacute objectif peacutedagogique) des

populations (public cibleacute) des contraintes (niveau requis) et des ressources (eacuteleacutements

du contenu) et ce en fonction des objectifs finaux de la formation et des besoins des

apprenants Elle permet aussi de synchroniser les demandes des peacutedagogues avec les

possibiliteacutes informatiques

142 Conception

Dans un enseignement classique la reacutealisation peacutedagogique de contenu conduit

lrsquoenseignant agrave faire des choix agrave preacutevenir des contenus agrave preacutevoir le deacuteroulement de ses

28

actions agrave organiser des situations drsquoapprentissage et agrave deacuteterminer les temps impartis

aux diffeacuterentes tacircches et actions Dans une formation agrave distance elle concerne la

structuration la sceacutenarisation et la meacutediatisation du contenu

1421 Structuration

Le contenu peacutedagogique drsquoun cours contient un sous-ensemble des connaissances du

domaine dont il fait partie Sa structuration revient donc au deacutecoupage (hieacuterarchique)

de ces connaissances en uniteacutes eacuteleacutementaires de granulariteacute tregraves fine Ceci est fait dans le

but de faciliter la recherche (lrsquoindexation) filtrer (lrsquoadaptation du contenu) et

construire ou assembler le contenu (la reacuteutilisation)

1422 Sceacutenarisation

Bousbia a suggeacutereacute dans son article (Bousbia 2006) que la sceacutenarisation est bien de

donner un sens agrave la structure hieacuterarchique du contenu par la deacutetermination drsquoun

parcours peacutedagogique et drsquoun sceacutenario didactique Ceci est fait par la deacutetermination de

lrsquoordonnancement des concepts que doit aborder lrsquoapprenant dans son processus

drsquoapprentissage

En effet deacutefinir un parcours peacutedagogique consiste agrave organiser et deacutecrire les transitions

entre les diffeacuterentes notions agrave appreacutehender alors que le sceacutenario didactique concerne la

planification des diffeacuterentes seacutequences relatives agrave chaque notion Le sceacutenario didactique

repreacutesente une maniegravere drsquoenseigner la notion (exposeacute illustration simulation

eacutevaluation questionreacuteponse etc) Cela revient agrave organiser lrsquoeacutevolution dans le temps

du statut des connaissances relatives agrave la notion agrave enseigner en une suite drsquoactes

peacutedagogiques (instructions eacutevegravenements ou actions) exeacutecuteacutes seacutequentiellement sur les

meacutedias utiliseacutes (lire un texte reacutediger une synthegravese)

Selon (Reyes 2006) la sceacutenarisation essaie de reacutepondre agrave la probleacutematique de la mise en

scegravene de plusieurs meacutedias dans un espace interactif et numeacuteriseacute agrave partir de deux aspects

qui lui sont essentiels le sceacutenario (en anglais script) et le sceacutenarimage (en anglais story-

board) Dans le cineacutema et la teacuteleacutevision le sceacutenario expose la suite dactions qui seront

filmeacutees Il sagit de planifier le tournage tout en preacutevoyant les effets et les significations

que lon souhaite montrer aux spectateurs Le sceacutenarimage pour sa part sert agrave

visualiser de maniegravere graphique (agrave partir de dessins dans la plupart des cas) les cadres

29

et leurs seacutequences On peut dire que cest une anticipation du montage avant que les

scegravenes ne soient filmeacutees Les divers meacutedias pouvant ecirctre deacuteployeacutes sur le Web

reacutevolutionnent la sceacutenarisation dans la mesure ougrave un travail de collaboration

interdisciplinaire est neacutecessaire afin de fournir agrave lapprenant un mateacuteriel didactique

adapteacute en fonction de sa compreacutehension de sa motivation et de sa meacutemorisation

1423 Meacutediatisation

Meacutediatiser veut dire diffuser par les meacutedias Pour la reacutealisation de la meacutediatisation il

est important que les seacutequences du cours soient conccedilues les sceacutenarios drsquoapprentissage

preacutealablement eacutetablis et les meacutedias agrave inteacutegrer bien deacutefinis La meacutediatisation des cours

permet aux enseignants drsquoenrichir leurs pratiques peacutedagogiques en utilisant les

technologies multimeacutedia tout en exerccedilant leur responsabiliteacute peacutedagogique dans lrsquoeacutetape

de conception Un certain nombre deacutetudes empiriques meneacute par (Najjar 1998)

suggegraverent la maniegravere de seacutelectionner et de combiner des meacutedias (appeleacute aussi modaliteacutes

drsquointeacutegration des meacutedias) pour preacutesenter avec succegraves des types speacutecifiques de contenus

peacutedagogique Ces modaliteacutes drsquointeacutegration des meacutedias ont eacuteteacute reacutesumeacutees dans (Atif 2003)

avec le tableau suivant

Contenu drsquoenseignement Meacutedia

Instructions dassemblage de texte avec des images de soutien

Les informations

proceacutedurales

texte preacutesentant de lanimation ou videacuteo

Reacutesolution de problegravemes danimation avec une narration verbale

explicative Reconnaissance photos avec le texte ou la narration verbale

Verbale sonore ou videacuteo et texte

Histoire deacutetailleacutee de la videacuteo avec drsquoune bande son

Table 1 - Allocation des meacutedia

Par exemple dans lapprentissage dune langue eacutetrangegravere particuliegravere il serait plus utile

pour un apprenant drsquoentendre les mots Mais certains mots deacutependants du contexte

peuvent ecirctre mieux compris si ces mots ont eacuteteacute montreacutes avec une videacuteo En outre pour

aider lrsquoapprenant drsquoun langage une version textuelle des mots de phoneacutetique

permettrait de consolider et renforcer le processus dapprentissage si elle eacutetait mise avec

une information auditive

30

143 Deacuteveloppement

Il srsquoagit ici de numeacuteriser le contenu peacutedagogique par le choix et la preacuteparation des

meacutedias et de lrsquooutil par le deacuteveloppement des modules (numeacuteriser les textes

conception et mises en œuvre des interfaces etc) et par lrsquoassemblage du contenu

144 Test

La creacuteation classique drsquoun contenu consiste agrave parcourir plusieurs fois le mecircme cycle En

effet apregraves de nombreux aller-retour entre les deux eacutetapes de conception et de

reacutealisation on passe agrave la phase de test Cette phase conduisant tregraves souvent agrave un retour

qui permet drsquoaffiner le sceacutenario peacutedagogique Lrsquoaffinage successif est indispensable car

un enseignant a du mal agrave se focaliser sur lrsquoeacutelaboration drsquoun sceacutenario peacutedagogique et

ceci vient du simple fait que cela ne fait pas partie de sa maniegravere de penser

145 Diffusion

Crsquoest la derniegravere phase du processus drsquoeacutelaboration Elle consiste au choix du format et

du support de publication Internet CD-ROM etc Et aussi du mode de diffusion qui

peut-ecirctre synchrone ou asynchrone

Bien que ce CPM a pour support un document dit document multimeacutedia il faut que

nous mettrons en lumiegravere ce type de document du point vue de ses quatre dimensions

(nous deacutetaillerons la dimension temporelle) ses langages (ou standards) de

speacutecifications On va eacutetudier par la suite le standard de speacutecification SMIL Ce dernier

repreacutesente le langage de speacutecification agrave utiliser pour speacutecifier les cours de phoneacutetique

envisageacute

15 Modeacutelisation drsquoun document multimeacutedia

Un modegravele de document multimeacutedia doit permettre de repreacutesenter toutes les relations

qui peuvent exister entre les diffeacuterents objets Ces relations peuvent deacutecrire

lrsquoorganisation logique du document sa preacutesentation spatiale sa synchronisation

temporelle ainsi que lrsquointerconnexion entre ses diffeacuterents eacuteleacutements (Layiumlada 1996) Ces

diffeacuterentes relations sont appeleacutees les relations multimeacutedias les diffeacuterentes structures

ou bien encore les dimensions drsquoun document multimeacutedia

31

151 Dimension logique

La dimension logique concerne le regroupement des objets du document en entiteacutes

seacutemantiquement lieacutees Par exemple dans un document utiliseacute pour une repreacutesentation

orale (suite de transparents) chaque diapositive est geacuteneacuteralement composeacute drsquoun titre et

drsquoun corps qui agrave son tour peut contenir drsquoautres objets comme des images de lrsquoaudio

ou de la videacuteo

152 Dimension spatiale

La dimension spatiale concerne la disposition des objets selon les diffeacuterents canaux

(audio fenecirctre drsquoeacutecran etc) Par exemple le titre de la diapositive peut apparaicirctre 2

centimegravetres plus haut que son corps il occupe une largeur de 80 en comparaissant de

celle de la page et il est centreacute

Figure 4 Relations spatiales entre objets meacutedia Oi

Jedidi (Jedidi 2005) a deacutefini les relations topologiques pouvant ecirctre eacutetablies entre les

objets meacutedia et qui sont illustreacute dans la figure 4 par disjoint touche couvre

chevauche contient eacutegal

Ainsi les documents que nous qualifierons par la suite de cette thegravese sont non

seulement caracteacuteriseacutes par des contenus de natures diverses statique comme les textes

graphiques ou dynamique comme le son les videacuteo et les animations mais aussi par

lrsquoorganisation temporelle de leurs composants Dans cette thegravese nous avons convenu

que les uniteacutes drsquoinformation consideacutereacutees comme atomiques sont appeleacutees objets

32

multimeacutedia et la description de leur enchaicircnement dans le temps est appeleacutee sceacutenario

temporel

153 Dimension temporelle

Cette dimension concerne la disposition des objets du document dans le temps Par

exemple le corps de la diapositive doit apparaicirctre 2 secondes apregraves le deacutebut du titre La

deacutefinition de la structure temporelle drsquoun document consiste agrave speacutecifier le sceacutenario

temporel ou bien les scheacutemas de synchronisation entre les objets et les eacuteleacutements

composites du document Nous donnons dans ce qui suit un exemple illustrant bien

cette dimension

Un document multimeacutedia temporiseacute (supportant la dimension temporelle) est preacutesenteacute

dans la figure 3 On y observe le deacuteroulement de la preacutesentation sur un axe temporel

gradueacute Lrsquoexemple proposeacute est lrsquointroduction drsquoun exposeacute sous la forme drsquoune

seacutequence drsquoobjets graphiques pouvant ecirctre preacutesenteacutes simultaneacutement Cette introduction

preacutesente lrsquoauteur le titre et la table des matiegraveres de lrsquoexposeacute et chacun de ces objets est

repreacutesenteacute par un rectangle Les instants de deacutebut et de fin de repreacutesentation de chaque

objet sont repreacutesenteacutes respectivement par les bords gauche et droit du rectangle associeacute

Figure 5 Sceacutenario temporel drsquoune preacutesentation

Les deux objets auteur et titre deacutemarrent au deacutebut de la preacutesentation et durent jusquagrave

la seconde 2 Entre les secondes 2 et 10 srsquoaffiche lrsquoimage drsquoune diapositive en parallegravele

avec son explication auditive Cette derniegravere est en retard drsquoune seconde par rapport agrave

lrsquoimage Cette description est exacte et quantitative car elle deacutefinit exactement les

instants de deacutebut et de fin de la preacutesentation de chaque objet multimeacutedia du document

33

Les speacutecifications ne sont pas forceacutement exprimeacutees de maniegravere exacte ou quantitative

car il peut ecirctre utile agrave lrsquoauteur de laisser la machine interpreacuteter la speacutecification degraves lors

qursquoelle exprime suffisamment et clairement le deacutesir de lrsquoauteur Cela permet aussi

comme lrsquoa remarqueacute (Euzenat 2003) de ne pas se soucier de caracteacuteriser toutes les

positions mais de laisser lrsquointerpregravete les deacuteduire

Il faut eacutegalement citer la preacutecision de (Euzenat 2003) que ces diffeacuterentes dimensions

qui composent un document sont parfois lieacutees entre elles et neacutecessitent par conseacutequent

un traitement conjoint Crsquoest le cas par exemple lorsque lrsquoauteur souhaite speacutecifier le

deacuteplacement drsquoun objet sur lrsquoeacutecran ougrave il est neacutecessaire drsquoexprimer une information

spatiale pour la trajectoire les positions initiale et finale correspondantes au

deacuteplacement ainsi qursquoune information temporelle tel que la dureacutee du deacuteplacement et

son instant de deacutebut

154 Dimension hypermeacutedia temporel

Les liens hypermeacutedia sont deacutecrits par des objets particuliers du document qui

permettent de relier les portions de diffeacuterents documents indeacutependamment de leurs

positions dans cette structure Ces liens permettent de deacutefinir des relations de type

seacutemantique entre des documents ou des parties de documents comme les renvois et les

reacutefeacuterences

Dans le cas des documents multimeacutedias temporiseacutes supportant la dimension

temporelle la nature dynamique de lrsquoinformation rend neacutecessaire la navigation Ainsi

des hyperliens classiques doivent ecirctre eacutetendus pour prendre en compte la dimension

temporelle Ainsi nous obtenons un nouveau type de navigation La navigation

temporelle

Cette nouvelle forme de navigation est conccedilue par lrsquoauteur du document de faccedilon agrave

aider les lecteurs dans leur parcours du document temporel Elle est deacutefinie par des

objets activables (ou boutons drsquointeraction) Ces derniers sont des objets sur lesquels

une action preacutedeacutefinie dans le document (exemple activation drsquoun lien temporel) est

deacuteclencheacutee lorsqursquoils sont activeacutes et donc nous obtenons la structure hypermeacutedia

temporelle du document (Ceacutecile 1999)

34

Ce type de lien est deacutefini par un ancre de deacutepart (objet localiseacute spatio-temporellement)

un ancre drsquoarriveacutee (autre objet) et le lien qui porte une certaine seacutemantique (renvoi

reacutefeacuterence annotation etc) Au niveau de lrsquointerface utilisateur un lien neacutecessite drsquoecirctre

activeacute explicitement par une interaction de lrsquoutilisateur

Figure 6 Exemple de liens temporel

Cet aspect est illustreacute sur la figure 6 le rectangle blanc repreacutesente une reacutegion spatiale de

lrsquoobjet laquo Table des matiegraveres raquo et sa langueur repreacutesente lrsquointervalle de temps durant

lequel le lien associeacute agrave cette reacutegion est actif sur lrsquoobjet dans lequel il se trouve Dans

lrsquoexemple on constate que ce lien (une entreacutee de la table) permet drsquoavancer la

preacutesentation agrave lrsquoinstant du deacutebut de lrsquoobjet diapo 2 Lrsquoobjet diapo 0 est un lien vers une

page web contenant un peu de deacutetail Lrsquoactivation du lien est baseacutee sur une interaction

explicite de lrsquoutilisateur

La seule nuance est que drsquoune part lrsquoactivation de lrsquoancre de deacutepart est restreinte au

laps de temps couvert par sa preacutesentation et que drsquoautre part lrsquoancre drsquoarriveacutee

correspond non seulement agrave un autre objet ou document mais aussi agrave un instant preacutecis

de sa preacutesentation (Euzenat 2003)

Notre travail traite des documents multimeacutedias ayant un caractegravere particulier ils sont

structureacutes Les documents structureacutes peuvent ecirctre repreacutesenteacutes (dans un langage de

balisage) sous forme drsquoarbre hieacuterarchique Ceci permet de faire reacutefeacuterence agrave leurs

eacuteleacutements constitutifs Une autre caracteacuteristique souvent associeacutee est la notion de lien

hypertexte Ces liens reacutefeacuterencent des eacuteleacutements (images ou autres documents) comme

srsquoils faisaient partie du document initial Ainsi nous pouvons reacuteutiliser certaines parties

de documents dans plusieurs autres Cette deacutecomposition de lrsquoinformation supporteacutee

35

par ces documents a pour premier objectif de faciliter leurs portabiliteacutes ainsi qursquoun

traitement automatiseacute de grandes masses de documents par des applications varieacutees

Nous exploitons ainsi une autre caracteacuteristique de ces documents agrave savoir leur

description dans un langage de speacutecification permettant drsquoexprimer la position des

objets meacutedias suivant les diffeacuterentes dimensions Ces langages peuvent ecirctre

standardiseacutes (HTML SMIL XML) ou pas (Madeus LATEX ou autres)

Nous nous inteacuteressons particuliegraverement dans cette thegravese agrave la prise en compte de la

dimension temporelle lors du traitement de ce type de documents Nous allons par la

suite examineacute les diffeacuterentes cateacutegories de langages de speacutecification permettant

drsquoexprimer cette dimension de mecircme que les fonctionnaliteacutes supporteacutees par les

systegravemes drsquoeacutedition de ce type de documents

16 Langages de speacutecification

Les travaux actuels sur les documents multimeacutedia portent essentiellement sur la

speacutecification des sceacutenarios temporels afin de prendre en consideacuteration cette nouvelle

caracteacuteristique Nous citons trois modes de speacutecification temporelle qui ont eacuteteacute

expeacuterimenteacutes agrave savoir la speacutecification par placement absolu ou timeline (speacutecification

des instants de deacutebut et de fin de vie des objets meacutedia) lrsquoutilisation des langages de

programmation ou drsquoopeacuterateurs de speacutecification ou lrsquoutilisation drsquoalgegravebre de relations

Victor (Euzenat 2003) a classeacute ces diffeacuterentes techniques de speacutecification en deux

classes quantitative (exacte) ou qualitative (lrsquoexemple de la figure 5 illustre la premiegravere

approche) Cependant un travail de synthegravese a eacuteteacute fait sur ces diffeacuterents modes par

Jourdain (Jourdain 1999) qui a permis de proposer une autre classification de ces

techniques en trois approches

Les techniques opeacuterationnelles ou impeacuteratives nous citons celles qui se basent

sur lrsquoaxe de temps absolu comme Director Macromedia (Macromedia 1998) et

le langage HyTime (HyTime 1997) et celles qui se basent sur la programmation agrave

base de scripts comme Lingo dans Director et le standard MHEG (MHEG 1995)

Les techniques deacuteclaratives par opeacuterateurs temporels qui correspondent agrave la

speacutecification fondeacutees sur les graphes plats tel que les langages Firefly (Buchanan

1992) et HTSPN (Seacutenac 1996) ou les graphes hieacuterarchiseacutes (arborescents) tels que

le langage CMIFed (Van 1993) et le standard SMIL (SMIL 1998) (SMIL 2001) La

36

derniegravere approche consiste agrave exploiter lrsquoorganisation logique du document pour

deacutecrire et mettre en œuvre sa synchronisation temporelle Le principal avantage

de cette approche est la possibiliteacute drsquoorganiser le document en modules

indeacutependants sur lesquels on peut appliquer des primitives globales de

synchronisation Ces primitives srsquoappliquent sur des intervalles et permettent la

mise en parallegravele ou en seacutequences des eacuteleacutements appartenant agrave une entiteacute logique

Les techniques deacuteclaratives par relations temporelles Madeus (Layaiumlda 1997)

dans lesquelles lauteur deacuteclare les placements temporels souhaiteacutes sans donner

toutes les informations temporelles attacheacutees aux objets La plupart de ces

techniques sappuient sur lalgegravebre dAllen (Allen 1983) pour la speacutecification des

contraintes temporelles

161 Le standard SMIL

SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language) est un langage de speacutecification

de documents multimeacutedia baseacute sur XML Il permet de caracteacuteriser les exigences

spatiales structurelles ainsi que temporelles drsquoune preacutesentation multimeacutedia SMIL est

un langage deacuteclaratif recommandeacute par le W3C (World Wide Web Consortium)

permettant la speacutecification des preacutesentations multimeacutedia interactives par lrsquointeacutegration et

la synchronisation de contenu multimeacutedia diversifieacutes (image son videacuteo animation

flux de texte (streaming))

La derniegravere version du SMIL la version 30 publieacute en 2008 a apporteacute des modifications

sur les anciennes versions et a inteacutegreacute de nouveaux modules permettant aux auteurs

une caracteacuterisation baseacutee sur le profil de plus en plus flexible La structure drsquoun

document SMIL et la syntaxe de ce langage sont donneacutees drsquoune maniegravere deacutetailleacute dans

lrsquoannexe C

17 Conclusion

Cette partie nous a permis de cadrer notre travail et de preacutesenter les possibiliteacutes offertes

par le standard SMIL avec lequel on peut creacuteer un contenu peacutedagogique multimeacutedia

temporiseacute et interactif qui reacutepond assez bien aux probleacutematiques souleveacutees dans

lrsquointroduction

Notre challenge principal est drsquointeacutegrer les peacutedagogues les psychologues ainsi que les

standards et techniques de repreacutesentation des connaissances (plus preacuteciseacutement les

ontologies) au sein du processus de modeacutelisation afin de favoriser la creacuteation

37

lrsquointeropeacuterabiliteacute et lrsquoindexation seacutemantique des contenus multimeacutedia peacutedagogiques

Cela implique drsquoune part des outils de creacuteation plus abordables pour les enseignants

qui ont peu de connaissances des outils informatique et drsquoautre part des outils

drsquoindexation et de recherche par la seacutemantique du contenu pour les apprenants

Pour apporter une solution agrave ces problegravemes nous verrons en deacutetail dans le chapitre

suivant les diffeacuterents systegravemes auteurs qui permettent la creacuteation de contenu

peacutedagogique ayant le format SMIL La deuxiegraveme partie sera consacreacutee agrave eacutetudier les

diffeacuterentes approches drsquoindexation par la seacutemantique des documents multimeacutedia dans

le contexte du e-learning et en particulier des cours videacuteo Nous nous attachons agrave

travers cette eacutetude syntheacutetique agrave reacutepondre aux questions suivantes quel sont les

modegraveles de CPM ayant le format SMIL (appliqueacute en e-learning) existants Est-ce

qursquoelles concreacutetisent lrsquoapproche double codage de lrsquoinformation Quels sont les

systegravemes auteurs qui offrent la possibiliteacute de creacuteer un cours de phoneacutetique Quels sont

les approches utiliseacutees pour lrsquoindexation seacutemantique des cours videacuteo Quels sont leurs

avantages Leurs inconveacutenients Et quels problegravemes restent agrave reacutesoudre

38

Chapitre 2 Approches de construction et dindexation

de documents multimeacutedias

21 Introduction

Le preacutesent chapitre traite deux axes diffeacuterents agrave savoir les approches de creacuteation de

documents multimeacutedia peacutedagogiques et les approches de leurs indexations par la

seacutemantique Dans sa premiegravere partie le chapitre preacutesente les critegraveres les fonctionnaliteacutes

et les contraintes qui deacutependent des outils de creacuteation appeleacutes aussi systegravemes auteurs

Dans le cadre du e-learning plusieurs systegravemes ont eacuteteacute conccedilus afin de faciliter lrsquoeacutedition

et creacuteation de contenus en ligne Donc cette partie preacutesente une eacutetude syntheacutetique et

critique des systegravemes auteurs existants qui aident agrave la creacuteation des preacutesentations

multimeacutedia ayant le format SMIL deacutedieacutees agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique

La deuxiegraveme partie srsquointeacuteresse agrave lrsquoindexation par la seacutemantique de ce type de

documents Donc cette partie illustre lrsquoindexation classique dans un SRI tout en

deacutetaillant le principe drsquoun modegravele classique utiliseacute qui est le modegravele vectoriel Puis elle

explique les techniques drsquointeacutegration des ontologies dans ce systegraveme pour avoir une

indexation et une recherche par la seacutemantique Ensuite elle montre une eacutetude

analytique et critique des systegravemes de recherche par la seacutemantique dans des corpus de

type videacuteo et en particulier ceux deacutedieacute aux e-learning

22 Approches de construction

221 Systegraveme auteur (deacutefinition critegraveres et fonctionnaliteacutes)

Un systegraveme-auteur peut ecirctre deacutefini comme un laquo environnement de deacuteveloppement

logiciel de haut niveau raquo entendant par-lagrave qursquoil permet en theacuteorie gracircce agrave une interface

graphique de reacutealiser lrsquoessentiel ou la totaliteacute drsquoune application multimeacutedia sans

39

utiliser un langage de programmation Nous Excluons le cas ougrave lrsquoauteur veut aboutir agrave

une interaction un peu plus complexe (Bousbia 2005)

Avec un systegraveme auteur en principe le temps drsquoapprentissage et de deacuteveloppement

drsquoun logiciel multimeacutedia est infeacuterieur de beaucoup en temps requis comparativement agrave

un autre systegraveme de programmation

Un systegraveme auteur selon (Psycheacute 2007) offre au concepteur peacutedagogique le moyen de

concevoir un systegraveme drsquoapprentissage en fonction drsquoune expertise peacutedagogique Ces

systegravemes srsquoeacutelaborent geacuteneacuteralement en tenant compte drsquoune laquo theacuteorie du design

peacutedagogique raquo

Une des classifications possibles de systegravemes auteurs revient agrave (Murray 2003) Le

tableau 2 reacutesume les sept cateacutegories de la classification de Murray

No Cateacutegories des systegravemes Exemples de systegravemes faisant reacutefeacuterence

1 Systegravemes de seacutequencement et de

planification du curriculum

DOCENT IDE ISD Expert Expert CML

2 Systegravemes agrave strateacutegies peacutedagogiques Eon GTE REDEEM (et COCA) SmartTrainer

3 Systegravemes de simulation et

drsquoentraicircnement

DIAG RIDES MITT-Writer ICAT

SIMQUEST XAIDA

4 Systegravemes experts et tuteurs cognitifs Demontr8 D3 Trainer Training Express

5 Systegravemes agrave connaissances multiples CREAM-Tools DNA ID-Expert IRIS XAIDA

6 Systegravemes agrave usages speacutecifiques IDLE-ToolsIMap LAT

7 Systegravemes hypermeacutedia intelligents

adaptatifs

CALAT GETMAS Interbook MetaLinks

Table 2 Classification des systegravemes auteurs fondateurs (Murray 2003)

Une autre classification preacutesenteacutee dans (LCM 2003) classifie ces systegravemes en deux

cateacutegories agrave savoir les outils speacutecifiques au e-learning tels qursquoAuthorware ou Director

et les outils plus geacuteneacuteralistes comme les eacutediteurs HTML tels que FrontPage ou

Dreamweaver ou les eacutediteurs de simulation tels que Flash Face agrave une eacutevolution

technologique que lrsquoon sait de plus en plus rapide le deacuteveloppement des systegravemes

auteurs dans une optique eacuteducative est devenu un domaine de recherche agrave part entiegravere

En effet au cours des derniegraveres anneacutees il y a eu des progregraves significatifs dans le

deacuteveloppement de tels systegravemes de faccedilon agrave concevoir des outils permettant aux

utilisateurs de creacuteer des contenus peacutedagogiques multimeacutedias utilisables sur CD-ROM

40

etou en ligne Parmi ces systegravemes citons Toolbook et Serpolet Auteur Dans ce qui suit

nous preacutesentons les critegraveres et les fonctionnaliteacutes qursquoun systegraveme auteur doit avoir et

offrir

2211 Critegraveres

Quel que soit le type et le niveau de lrsquoutilisateur du systegraveme auteur plusieurs attributs

doivent ecirctre eacutetudieacutes soigneusement et aussi consideacutereacutes par le concepteur drsquoun systegraveme

auteur Nous allons preacutesenter ci-dessous les critegraveres consideacutereacutes comme principaux

drsquoapregraves (Blandine 2000)

- La convivialiteacute La premiegravere approche avec un logiciel a un rocircle

psychologique fondamental pour tout utilisateur mecircme chez des

informaticiens En effet si leacutecran ou la preacutesentation du logiciel nest pas

soigneacute lutilisateur peut ecirctre plus ou moins bloqueacute pour la suite

Limportance de linterface homme-machine justifie la geacuteneacuteralisation des

icocircnes et linteacutegration du multimeacutedia dans les systegravemes auteurs pour pouvoir

projeter son ideacutee faire comprendre expliquer fabriquer ou modeacuteliser Le

concepteur doit par conseacutequent attacher une attention particuliegravere agrave la

preacutesentation de son produit

- La transparence la gestion des donneacutees et le fonctionnement interne du

point de vue relationnel entre les diffeacuterents eacuteleacutements (variables objets etc)

doivent ecirctre complegravetement transparents agrave lutilisateur Lrsquoutilisateur ne doit

pas se soucier ni du moment ni de lendroit ni du type de fonctions et

librairies agrave inclure et agrave lancer pour lexeacutecution de ces diverses tacircches En effet

si lrsquoutilisateur doit comprendre le fonctionnement des registres de donneacutees la

notion de systegraveme auteur nrsquoa plus lieu drsquoecirctre

- Lrsquoassistance Comme un systegraveme auteur est supposeacute entre autres ecirctre un

outil de programmation pour les non-informaticiens il est fondamental

dassurer un minimum daide en ligne ou au moins une partie explicative des

principales tacircches ou commandes ou icocircnes du systegraveme Mecircme pour des

tacircches devenues banales comme la saisie de donneacutees textuelles le systegraveme

doit au moins indiquer agrave lrsquoutilisateur dans quelle fenecirctre et quand cette peut

se faire

- Lrsquointeractiviteacute la communication entre le systegraveme auteur et son utilisateur

souvent sous la forme dune assistance de test et de controcircle automatique des

tacircches de lutilisateur doit ecirctre particuliegraverement soigneacutee car elle est vitale

pour lutilisateur et pour la reacuteussite du produit sur le marcheacute Un systegraveme

auteur doit inteacuteresser son utilisateur et non lrsquoennuyer

41

- La fiabiliteacute le systegraveme doit ecirctre le moins bloquant possible quelle que soit

lrsquoaction meneacutee par lrsquoutilisateur sur le logiciel Ce dernier doit pouvoir revenir

en arriegravere modifier ou supprimer sans difficulteacute tout composant de son

logiciel De mecircme il doit pouvoir assembler les piegraveces qui constituent son

application dans un ordre qui ne soit pas trop contraignant indeacutependamment

des uns et des autres et ce agrave nimporte quel moment du deacuteveloppement

2212 Fonctionnaliteacutes

Il existe plusieurs fonctionnaliteacutes des systegravemes auteurs on preacutesentera celles qui sont

communes (Murray 1999)

- Fonctionnaliteacutes basiques Les fonctionnaliteacutes telles que copiercoller

trouver et annuler sont basiques mais doivent ecirctre impleacutementeacutees dans un

systegraveme auteur La majoriteacute des systegravemes les possegravede mecircme si annuler une

action peut ecirctre parfois un problegraveme complexe

- Utiliser des paradigmes familiers le fait drsquoutiliser des paradigmes familiers

aux utilisateurs de logiciels est un principe plus qursquoune fonctionnaliteacute mais

neacuteanmoins un principe essentiel En effet il srsquoagit drsquoavoir un outil

ergonomique Il faut que les boutons etou menus soient aiseacutement

identifiables et pour cela autant reprendre les paradigmes classiques Il est

aussi important de garder des similariteacutes avec les outils de creacuteation de

contenus peacutedagogiques traditionnels

- WYSIWYG (What You See Is What You Get) ou un prototyping rapide

Comme dans les environnements de deacuteveloppement rapide (Delphi Visual

C++) lrsquoutilisateur doit pouvoir rapidement creacuteer et tester son systegraveme Un

rapide aller-retour eacutedition-test est souhaitable

- Conception graphique Lrsquoutilisateur des systegravemes auteurs est censeacute ecirctre un

enseignant ou un formateur sans connaissances informatiques preacutealables La

conception graphique ou visuelle est donc incontournable Le formalisme est

repreacutesenteacute par des icocircnes ou dessins et il doit ecirctre aiseacutement compreacutehensible et

meacutemorisable Une vision claire et intuitive de son travail doit ecirctre offerte agrave

lrsquoutilisateur

Puisque les documents temporiseacutes neacutecessitent un traitement particulier pendant son

eacutedition Dans ce qui suit nous preacutesentons les difficulteacutes rencontreacutees dans leur eacutedition et

les fonctionnaliteacutes et contraintes que doivent ecirctre supporteacutes par des systegravemes auteur qui

traite ce type documents en particulier

42

222 Difficulteacutes et contraintes dans lrsquoeacutedition de documents temporiseacutes

Le processus de deacutefinition du sceacutenario temporel drsquoun document multimeacutedia est

complexe car lrsquoobjet agrave construire est un objet dynamique dont le comportement varie

drsquoune preacutesentation agrave une autre du fait des reacuteactions aux interactions du lecteur

Lrsquoenvironnement utiliseacute par lrsquoauteur doit lrsquoaider agrave maicirctriser cette complexiteacute et lui

faciliter autant que possible la tacircche

La nature dynamique des objets manipuleacutes tels que la videacuteo et lrsquoaudio ainsi que la

deacutefinition de leur ordonnancement temporel (le sceacutenario) rendent plus complexe la

reacutealisation drsquooutils auteur Le principe statique du WYSIWIG dans lequel lrsquoinformation

preacutesenteacutee agrave tout instant du processus drsquoeacutedition correspond agrave lrsquoinformation finale ne

peut srsquoappliquer agrave lrsquoeacutedition du sceacutenario temporel des documents multimeacutedias Il nrsquoest

en effet pas possible de speacutecifier un comportement dynamique par exemple un

enchaicircnement entre deux videacuteos et drsquoen percevoir de faccedilon immeacutediate et instantaneacutee le

reacutesultat Crsquoest pourquoi Ceacutecile et al [Ceacutecile 1999] ont distingueacutes deux eacutetapes dans le

processus de conception des documents multimeacutedias temporiseacutes Ces deux eacutetapes se

preacutesentent dans les deux fonctions suivantes qui doivent ecirctre supporteacutees par un

systegraveme auteur

1 Fonction drsquoeacutedition permettre de reacutealiser les opeacuterations de creacuteation de

construction et de modification du document par un auteur Lrsquoopeacuteration de

construction drsquoun document consiste agrave y inclure des objets multimeacutedias de base

et ensuite agrave speacutecifier des relations entre ces diffeacuterents objets Ces relations

peuvent ecirctre lieacutees agrave leur organisation logique leur disposition spatiale sur les

diffeacuterents canaux agrave travers le temps ou encore agrave leur synchronisation temporelle

2 Fonction de preacutesentation Elle consiste agrave preacutesenter agrave lrsquoutilisateur (le lecteur) le

contenu du document une fois que son eacutedition est acheveacutee Cette phase consiste

agrave lui fournir un ensemble de commandes permettant drsquoexplorer ou de naviguer

dans lrsquoespace du document pour deacutecouvrir lrsquoinformation qursquoil contient agrave travers

lrsquoespace le temps et lrsquointeraction avec le document

Il est agrave noter que ces deux phases ne sont pas neacutecessairement dissocieacutees Car le cycle

drsquoeacutedition drsquoun document est formeacute par une premiegravere phase pendant laquelle on

43

introduit une ou plusieurs contraintes puis drsquoune seconde phase de preacutesentation

pendant laquelle on veacuterifie que le comportement du document correspond bien agrave lrsquoeffet

rechercheacute Crsquoest lrsquoapproche increacutementale de lrsquoeacutedition des documents temporiseacutes

Lenvironnement auteur doit permettre de modifier facilement les documents en cours

de conception La construction dun document est un processus iteacuteratif dans lequel le

document courant subit de nombreuses modifications Pour cela lauteur doit pouvoir

Effectuer des modifications locales sans avoir agrave reconsideacuterer globalement le

document Par exemple lauteur doit pouvoir modifier la dureacutee dun objet sans

pour autant mettre en cause toute le reste des synchronisations temporelles quil

a pu speacutecifier auparavant Crsquoest la propagation automatique des contraintes

temporelles apregraves chaque modification

Passer aiseacutement du mode eacutedition vers le mode preacutesentation (et vice-versa) pour

dune part aller voir le reacutesultat de ces modifications (du mode eacutedition vers le

mode preacutesentation) et dautre part retrouver facilement les informations quil

souhaite modifier (du mode preacutesentation vers le mode eacutedition) Ceci est pour

objectif de concreacutetiseacute lrsquoapproche increacutementale

Lenvironnement auteur doit offrir un support visuel permettant de percevoir le

sceacutenario en cours de speacutecification Lauteur a besoin davoir une vue globale du

sceacutenario quil est en train de construire

223 Approches drsquoeacutelaboration des systegravemes auteur

Un systegraveme auteur qui permet lrsquoeacutedition et la creacuteation de documents temporiseacutes est celui

qui permet de deacutevelopper une structure narrative baseacutee sur une collection de ressources

meacutedias et qui gegravere les flux visuel et temporel de la preacutesentation Du point de vue

technique il est neacutecessaire que le systegraveme sous-jacent soit capable dassurer la

synchronisation entre plusieurs meacutedias tout en tenant compte de leurs caracteacuteristiques

respectives

44

Le projet OPERA1 [Opeacutera2331] de lrsquoINRIA26est entiegraverement deacutedieacute au thegraveme des

documents eacutelectroniques structureacutes hypertexte et multimeacutedia en geacuteneacuteral Il srsquointeacuteresse agrave

la speacutecification des diffeacuterentes dimensions du document et particuliegraverement agrave la

dimension temporelle

Un travail a eacuteteacute effectueacute par de nombreux collaborateurs au projet (stagiaires

ingeacutenieurs doctorants et chercheurs) sur le thegraveme de conception drsquoenvironnements

auteurs qui reacutepondent aux diffeacuterents critegraveres citeacutes preacuteceacutedemment Ceacutecile qui est un

membre a reacutesumeacute les axes de travail sur ce thegraveme de recherche nous en citons les

principaux

La conception drsquoun environnement multivues pour lrsquoeacutedition de documents

multimeacutedias Lrsquoideacutee de base est que les multiples facettes drsquoun document

multimeacutedia sont plus facilement accessibles agrave lrsquoauteur au travers de diffeacuterentes

vues qui sont autant de filtres sur le document Ainsi outre la vue de

preacutesentation qui permet de jouer le document (sceacutenario) on peut deacutefinir une vue

des objets organiseacutee sous forme drsquoune hieacuterarchie de composants ainsi qursquoune vue

du sceacutenario qui visualise lrsquoenchaicircnement temporel des objets du document Ces

vues peuvent ecirctre synchroniseacutees entre elles (voir SMIL-Editor LimSee)

La conception drsquoune boicircte agrave outils appeleacutee lsquoKaomirsquo qui permet le deacuteveloppement

drsquoenvironnements auteurlecteur de documents adapteacutes agrave diffeacuterents langages

avec un minimum drsquoefforts concernant la conception et la reacutealisation Elle offre

un ensemble de services qui mettent en œuvre les principes drsquoeacutedition

(environnement multivues eacutedition directe etc) issus des travaux du projet

Opeacutera Cette Boicircte agrave outils a servie agrave la creacuteation de diffeacuterents environnements

auteurs Madeus-Editeur [Layaiumlda1997] SMIL-Editeur MHML-Editeur

1 OPERA Outils Pour les documents Electroniques Recherche et Applications

2 INRIA Institut National de Recherche en informatique et Automatique

45

Au sujet de la conception et de la mise en œuvre de nouveaux systegravemes auteurs deux

tendances se dessinent selon Reyes (Reyes 2006)

les systegravemes pourraient raffiner les interfaces graphiques des auteurs afin de rendre

le processus deacutelaboration plus facile

les systegravemes pourraient sautomatiser agrave un tel point que les auteurs ne

deacutefinissent plus que le contenu et que lutilisateur final affiche la preacutesentation agrave

la demande cest-agrave-dire en automatisant la geacuteneacuteration des preacutesentations Bulterman

et Hardman affirment que suivre une ligne comme cette derniegravere implique de

renoncer agrave produire des preacutesentations exceptionnelles et plutocirct de se contenter du

transfert de linformation neacutecessaire

Parmi les objectifs de notre travail il y a celui qui consiste en la reacutealisation drsquoun systegraveme

auteur destineacute aux enseignants des langues afin de creacuteer un cours de phoneacutetique De ce

fait une eacutetude syntheacutetique de quelques systegravemes auteur dans ce domaine est obligatoire

afin de profiter de leurs avantages et compleacuteter ce qui manque Mais avant drsquoeacutetudier ces

systegravemes nous devons mettre en lumiegravere les concepts les plus essentiels utiliseacutes dans

lrsquoenseignement de la phoneacutetique

224 Enseignement de la phoneacutetique

2241 Que ce que la phoneacutetique

La phoneacutetique (du grec laquo phocircnecirctikos raquo ougrave laquo phocircnecirc raquo qui signifie la laquo voix raquo le laquo son raquo)

est une branche de linguistique qui eacutetudie les sons utiliseacutes dans la communication

verbale Elle concerne les sons eux-mecircmes (les laquo phones raquo) leur production leur

variation plutocirct que leur contexte La phoneacutetique se divise en trois branches

la phoneacutetique articulatoire qui eacutetudie les positions et les mouvements des

organes utiliseacutes pour la parole par son eacutemetteur

la phoneacutetique acoustique qui eacutetudie la transmission de londe sonore entre son

eacutemetteur et son reacutecepteur

la phoneacutetique auditive qui se preacuteoccupe de la faccedilon dont les sons sont perccedilus et

deacutecodeacutes par son reacutecepteur Nous nous inteacuteressons dans notre eacutetude du troisiegraveme

type

Quand on repreacutesente les sons dune langue on se sert de lAlphabet Phoneacutetique

International (API) un systegraveme partageacute par la plupart des linguistes Dans cet alphabet

il existe un symbole pour chaque son Quand on se sert de cet alphabet pour repreacutesenter

46

les prononciations on entoure la repreacutesentation par des crochets Ainsi pour eacutecrire le

mot chaton mettrait [ a] Voir le manuel de (Pullum 1986) pour le tableau complet des

sons du API Crsquoest la transcription phoneacutetique

Soit lrsquoexemple suivant Voyez et lisez ces quatre mots flood foot soon door Ils se

prononcent diffeacuteremment et pourtant ils contiennent exactement les mecircmes voyelles Si

vous cherchez le sens des quatre mots citeacutes plus haut vous trouverez tout drsquoabord leur

transcription phoneacutetique

Ci-apregraves drsquoautres notions agrave appreacutehender dans lrsquoenseignement de la phoneacutetique drsquoune

langue

Un phonegraveme est la plus petite uniteacute discregravete ou distinctive que lon puisse isoler par

segmentation dans la chaicircne parleacutee Crsquoest une entiteacute abstraite qui peut correspondre agrave

plusieurs sons Il est en effet susceptible decirctre prononceacute de faccedilon diffeacuterente selon les

locuteurs ou selon sa position et son environnement au sein du mot

Une diphtongue est une voyelle dont le point darticulation varie entre deux sons de

base pendant sa reacutealisation Ce mot vient du latin dorigine grecque laquo diphthongus raquo (de

laquo diphthoggos raquo double son) Dans certaines langues dont langlais on peut trouver

eacutegalement des triphtongues dont la qualiteacute varie deux fois

Une syllabe est une uniteacute ininterrompue du langage oral (Tracy 2006) Son noyau

autour duquel elle se construit est geacuteneacuteralement une voyelle Une syllabe peut

eacutegalement avoir des extreacutemiteacutes preacuteceacutedant ou suivant la voyelle qui lorsquelles

existent sont toujours constitueacutees de consonnes Notons que la syllabe constitue lrsquoobjet

drsquoeacutetude de la phoneacutetique

Laccent tonique met en relief leacutemission dune syllabe dans un mot en augmentant

lintensiteacute de la voix ainsi quen eacutelevant geacuteneacuteralement le ton La syllabe frappeacutee de

laccent est dite tonique et les autres atones On distingue freacutequemment les langues agrave

accent tonique des langues agrave tons et agrave accent de hauteur

47

Dans ce qui suit nous preacutesentons lrsquoeacutetude de quelques systegravemes existant tout en

deacuteterminant srsquoils offrent la possibiliteacute agrave lrsquoenseignant de langue de preacuteparer un cours de

phoneacutetique en concreacutetisant lrsquoapproche double codage

225 Systegravemes existant pour lrsquoenseignement de la phoneacutetique

2251 Outils informatique de prononciation

En ce qui concerne la phoneacutetique acoustique les progregraves de repreacutesentation graphique

sur eacutecran sont spectaculaires depuis quelques anneacutees Les logiciels tel que (speaker tell

me more English plus ou Voice book) utilisent des oscillogrammes pour preacutesenter la

voix mais ils ont un apport limiteacute

Figure 7 Affichage de la courbe meacutelodique avec surlignage en rouge des segments correspondant aux

syllabes accentueacutees de lexemple laquo I wonder if you could help me raquo

Tandis que WinPitch (Martin 2005) ou Speech analyser qui utilisent des courbes de

freacutequences fondamentales ils ont une utilisation trop restreinte en raison de leur

complexiteacute ou de leurs erreurs drsquoergonomie

Le systegraveme auteur Sound Right se base sur les courbes fondamentales pour dessiner des

courbes intonatives simplifieacutees au moyen de flegraveches extensibles qui srsquoaffichent en dessous le

texte Peacutechou (Peacutechou 2002) a mentionneacute que la difficulteacute drsquointerpreacutetation des courbes

complexes expliquent leur utilisation limiteacutee en cours de langue dans les eacutetablissements

scolaire et agrave lrsquouniversiteacute

48

Figure 8 Le systegraveme auteur Sounds Right Les flegraveches extensibles sont traicircneacutees en place agrave partir de

la colonne agrave gauche et ensuite modifieacutees pour obtenir une taille approprieacutee

Prosodic Font est un systegraveme deacuteveloppeacute au Media Lab MIT (Rosenberger 1999) dans le

but de geacuteneacuterer automatiquement des polices de caractegraveres dynamique (agrave partir drsquoun

discours oral en entreacutee) qui varient avec le temps et la variation de sonoriteacute drsquoun

discours parleacute Le but est de geacuteneacuterer des textes animeacutes en fonction de lrsquointonation et de

la prosodie du discours Une telle solution nrsquoest pas admise comme meilleur solution

didactique pour lrsquoenseignement de la prononciation

2252 Systegravemes auteur pour un contenu peacutedagogique en SMIL

Dans cette section nous allons eacutetudier briegravevement trois eacutediteurs de documents SMIL

SWANS (Beck 2005) est un systegraveme auteur qui permet agrave tout enseignant de geacuteneacuterer

semi automatiquement des documents multimeacutedia ougrave lrsquoaccent tonique est marqueacute

visuellement (par des marqueurs typographique tel que la couleur le stylehellip) et

auditivement Le document geacuteneacutereacute est une page web ougrave lrsquoapprenant a la possibiliteacute de

lire etou eacutecouter un discours de maniegravere synchroniseacute avec le texte annoteacute Le sceacutenario

drsquoeacutedition par ce systegraveme neacutecessite au deacutepart lrsquoimportation des meacutedia (texte audio

videacuteo) dans lrsquoenvironnement de travail Ensuite la synchronisation du texte (qui est

segmenteacute en uniteacutes de souffle) avec sa prononciation audio ou videacuteo Enfin

lrsquoenseignant peut annoter le texte par des marqueurs typographiques

49

Figure 9 Interface geacuteneacutereacutee par SWANS

Le systegraveme LimSee3 (Roisin 2006) (Roisin 2008) est un eacutediteur multimeacutedia de nouvelle

geacuteneacuteration qui utilise des modegraveles de documents pour simplifier lrsquoeacutedition et alleacuteger les

tacircches reacutepeacutetitives Il permet en plus de geacuteneacuterer les documents selon diffeacuterents formats

de sortie (SMIL XHTML+javascript et time-sheets) Actuellement il existe trois

modegraveles de document qui sont articuleacutes autour de la construction drsquoun cours

multimeacutedia

Le premier modegravele permet de construire un diaporama (ensemble de transparents)

destineacute agrave preacuteparer un support de cours Chaque diapositive peut contenir un ou

plusieurs meacutedia Ces meacutedias sont inseacutereacutes ou importeacutes de lrsquoexteacuterieur par de simples

gestes (copier-coller ou glisser-deacuteposer) Le deuxiegraveme modegravele de document permet de

construire un cours enregistreacute Dans ce cas lrsquoeacutedition neacutecessite drsquoabord lrsquoimportation

des transparents utiliseacutes pendant le cours de lrsquoimage de lrsquoenseignant et de la piste audio

(sa voix enregistreacutee) ensuite la synchronisation entre eux (ajuster les transparents par

rapport agrave la bande audio ou videacuteo) pour que les transparents deacutefilent agrave lrsquoeacutecran au bon

rythme Lrsquooutil de synchronisation permet de reacuteeacutecouter la bande audio et indique par

des clicks les moments ougrave il faut changer le transparent Le troisiegraveme modegravele permet

drsquoannoter en temps reacuteel des interrogations des eacutelegraveves

50

Figure 10 Vue globale de LimSee3 avec la premiegravere annotation

Lrsquoeacutediteur ECoMaS (Merzougui 2004) est lui aussi est un eacutediteur de cours meacutediatiseacute qui

est baseacute sur un modegravele de document La preacutesentation finale des cours geacuteneacutereacutes est la

mecircme que celle du deuxiegraveme modegravele de LimSee0 mais le sceacutenario drsquoeacutedition est

diffeacuterent Lrsquoeacutedition par ECoMaS neacutecessite au deacutepart lrsquoimportation des transparents qui

sont des images puis lrsquoenseignant peut enregistrer ses explications orales concernant

chacune drsquoelles (voir Figure 11 agrave gauche) Ensuite le systegraveme geacutenegravere une preacutesentation

publiable sur le web (SMIL20) ougrave les transparents sont synchroniseacutes avec leur

explication auditive et la table drsquoindex qui offre la navigation temporelle durant la

preacutesentation du cours (Figure 11 agrave droite)

Figure 11 Interface de lrsquoeacutediteur ECoMaS en mode eacutedition et en mode preacutesentation

51

226 Discussion

Les trois derniers eacutediteurs utilisent des modegraveles de document (ou gabarits) organiseacutes

de maniegravere hieacuterarchique Chaque modegravele est vu comme un document agrave trous ougrave

lrsquoutilisateur ne fait que remplir les trous par des meacutedias (texte image audio ou videacuteo)

On voit bien que ces meacutedias sont importeacutes de lrsquoexteacuterieur et donc lrsquoenseignant doit les

preacuteparer agrave lrsquoavance et chacun avec lrsquooutil qui lui correspond Ceci est fastidieux pour

lrsquoenseignant et surtout srsquoil veut eacutediter un texte formateacute (avec des couleurs et des

styleshellip) et ensuite lui associer sa prononciation car il devra alors utiliser deux outils

diffeacuterents (un pour le traitement de texte et lrsquoautre pour le son) les importer au systegraveme

et ensuite les synchroniser

Une limitation gecircnante de ces outils est lrsquoabsence drsquoun service graphique qui permet

drsquoeacutediter du texte formateacute Les versions de SMIL 13 et 23 utiliseacutes par ces outils ne

supporte pas de balises pour le formatage de texte (couleur style fonthellip) ce qui est

tregraves important pour concreacutetiser lrsquoapproche de double codage citeacute dans notre

probleacutematique Le systegraveme SWANS utilise le standard XHTML+SMIL Lrsquoeacutediteur

ECoMaS utilise le langage RealText juste pour preacutesenter le titre drsquoune diapositive et le

contenu de la table drsquoindex La derniegravere version de SMIL est SMIL03 (SMIL 30) et elle

supporte des fonctionnaliteacutes de formatage de texte intra-document (smil) mais jusqursquoagrave

preacutesent il nrsquoy a pas drsquoeacutediteur graphique pour cette version La premiegravere partie de notre

travail est une contribution pour agrave ce manquement et donc au deacuteveloppement drsquoun

eacutediteur de SMIL03 La phoneacutetique essaie de repreacutesenter les sons drsquoune faccedilon plus

preacutecise en utilisant lalphabet phoneacutetique international (API) Lrsquoenseignant ne peut pas

utiliser ce type de caractegraveres avec les eacutediteurs existants

23 Approches drsquoindexation

Srsquoil est important de savoir modeacuteliser et creacuteer des documents multimeacutedia il est

eacutegalement important de permettre aux apprenants de localiser rapidement une

information rechercheacutee dans ce type de documents Ceci ne se fait qursquoagrave travers des

systegravemes de recherche drsquoinformation qui neacutecessite dans une premiegravere phase

lrsquoindexation de la base documentaires Nous preacutesentons en premier lieu lrsquoindexation

classique et sa position dans un systegraveme de recherche drsquoinformation (SRI)

52

231 Indexation classique

La Recherche drsquoInformation (RI) est un domaine de recherche en informatique qui

srsquoattache agrave deacutefinir des modegraveles et des systegravemes dont le but est de faciliter lrsquoaccegraves agrave un

ensemble de documents sous forme eacutelectronique (corpus) afin de permettre agrave un

utilisateur de retrouver ceux qui sont pertinents pour lui crsquoest-agrave-dire ceux dont le

contenu correspond le mieux agrave son besoin drsquoinformation agrave un moment donneacute La Figure

12 deacutecrit lrsquoarchitecture geacuteneacuterale drsquoun SRI elle preacutesente les eacuteleacutements principaux mis en

jeu dans ce systegraveme

Figure 12 Architecture geacuteneacuterale drsquoun SRI

Martin (Martin 2004) a deacutefini les diffeacuterents composants drsquoun SRI comme suit

1 Lrsquoindexation consiste agrave extraire et agrave repreacutesenter sous la forme drsquoun index

eacutelectronique directement manipulable par le systegraveme le contenu des documents

La norme AFNOR NF Z 47-102 1996 deacutefinit lrsquoindexation comme une opeacuteration

qui consiste agrave deacutecrire et agrave caracteacuteriser un document agrave lrsquoaide de repreacutesentations

des concepts contenus dans ce document crsquoest-agrave-dire agrave transcrire en langage

documentaire les concepts descripteurs apregraves les avoir extraits du document par

une analyse Ainsi le choix des descripteurs de documents deacutetermine la qualiteacute

de la repreacutesentation Les approches classiques de RI textuelle sont baseacutees sur les

mots cleacutes comme descripteurs du contenu des documents le contenu drsquoun

document textuel est ainsi exprimeacute sous la forme drsquoun ensemble de mots cleacutes

jugeacutes repreacutesentatifs de ce contenu Ces mots cleacutes qui constituent le vocabulaire

drsquoindexation sont un sous-ensemble des mots apparaissant dans les documents

En effet seuls les mots porteurs de sens sont habituellement retenus dans le

vocabulaire drsquoindexation les mots outils de la langue comme ldquoderdquo ldquolerdquo ldquoparrdquo

qui sont recenseacutes dans une base appeleacutee anti-dictionnaire ne sont pas conserveacutes

53

dans le vocabulaire drsquoindexation Par ailleurs il est courant de ldquoraciniserrdquo (ou

lemmatiser) les mots crsquoest-agrave-dire de deacutetecter les variantes orthographiques

comme les pluriels ou les conjugaisons des verbes et de ramener les variantes

orthographiques drsquoun mecircme mot agrave une racine commune

2 Lrsquointerrogation est lrsquointeraction drsquoun utilisateur final avec le SRI une fois le

contenu des documents repreacutesenteacute de maniegravere interne sous forme drsquoindex

Lrsquoutilisateur exprime son besoin drsquoinformation sous la forme drsquoune requecircte qui

est interpreacuteteacutee selon le modegravele de requecircte et le systegraveme eacutevalue la pertinence des

documents par rapport agrave cette requecircte par lrsquointermeacutediaire de la fonction de

correspondance (et eacuteventuellement drsquoune base de connaissances) La reacuteponse agrave ce

besoin est la liste des documents qui obtiennent une valeur de correspondance

eacuteleveacutee Cette liste est geacuteneacuteralement trieacutee par ordre de valeur de correspondance

deacutecroissante ndash crsquoest-agrave-dire du plus pertinent au moins pertinent ndash et ensuite

preacutesenteacutee agrave lrsquoutilisateur

3 Le modegravele de documents (aussi appeleacute langage drsquoindexation) exprime le

contenu seacutemantique des documents dans un formalisme de repreacutesentation des

connaissances (qui peut ecirctre tregraves simple comme celui des mots cleacutes ou beaucoup

plus complexe agrave partir de formalismes de repreacutesentation de connaissances

lsquoontologiersquo) Le choix de ce formalisme est fondamental car il deacutetermine la qualiteacute

de la repreacutesentation interne des documents et donc la qualiteacute de la recherche et

des reacutesultats Cette modeacutelisation doit offrir un compromis entre deux besoins

non compatibles qui sont la capaciteacute de la repreacutesentation pour qursquoelle puisse ecirctre

traiteacutee efficacement par un systegraveme informatique et lrsquoexpressiviteacute du formalisme

pour qursquoelle soit preacutecise et exhaustive afin drsquoexprimer aussi fidegravelement que

possible le contenu des documents

4 Le modegravele des requecirctes exprime le contenu seacutemantique du besoin

drsquoinformation de lrsquoutilisateur Ce formalisme deacutetermine la preacutecision de la

deacutefinition du besoin Dans la plupart des approches existantes pour le texte le

modegravele de requecirctes utilise le mecircme formalisme de repreacutesentation des

connaissances que le modegravele de documents pour des raisons de simpliciteacute et de

coheacuterence

5 Le modegravele de correspondance entre une requecircte et un document formalise le

degreacute de similariteacute entre les modegraveles de la requecircte et du document Comme dit

plus haut la fonction de correspondance eacutevalue cette similariteacute afin de

deacuteterminer la pertinence des documents pour cette requecircte

6 Une repreacutesentation des connaissances du domaine consideacutereacute afin de satisfaire

aux contraintes des modegraveles de documents et de requecirctes et de prendre en

compte des connaissances externes Cette repreacutesentation des connaissances peut

54

inclure un theacutesaurus composeacute des termes apparaissant dans lrsquoensemble des

documents relieacutes entre eux par des liens de geacuteneacutericiteacutespeacutecificiteacute ou de

synonymie Comme elle peut inclure une ou plusieurs ontologies qursquoon va les

voir en deacutetail dans les partie suivantes

Parmi les diffeacuterents modegraveles de recherche drsquoinformations dits classiques figurent les

modegraveles booleacuteen vectoriel logique et probabiliste Nous preacutesentons ci-dessous le

modegravele vectoriel qui est agrave la base de nos travaux en le deacutecrivant selon les modegraveles de

documents de requecirctes et de correspondance

2311 Modegravele vectoriel

Le fondateur de ce modegravele est (Salton 1971) Le nom de ce modegravele est inspireacute de son

principe qui repreacutesente les documents et les requecirctes par des vecteurs drsquoun espace agrave n

dimensions les dimensions eacutetant constitueacutees par les termes du vocabulaire

drsquoindexation Lrsquoindex drsquoun document est le vecteur =(w1j w2j wnj) ougrave

] deacutenote le poids du terme dans le document (voir dans ce qui suit sa

formule de calcul) Le poids drsquoun terme deacutenote son inteacuterecirct dans le document Une

requecircte est eacutegalement repreacutesenteacutee par un vecteur =(w1q w2q wnq) ougrave

est le poids du terme dans la requecircte

La figure 13 montre un exemple drsquoespace vectoriel composeacute des trois termes t1 t2 et t3

ainsi que les index de deux documents D1 et D2 et une requecircte Q

Figure 13 Repreacutesentation vectorielle de deux documents (D1 et D2) et drsquoune requecircte (Q) dans un

espace composeacute de trois termes (t1 t2 et t3)

La fonction de correspondance mesure la similariteacute entre le vecteur requecircte et les

vecteurs documents Une mesure classique est le cosinus de lrsquoangle formeacute des vecteurs

Correspondance (dj q)=cos( j ) (1)

55

Ougrave cos ( j ) est le cosinus de lrsquoangle formeacute par les vecteurs j et

cos ( j ) =

=

Plus deux vecteurs sont similaires plus lrsquoangle formeacute est petit et plus le cosinus de cet

angle est grand

Le poids des termes Wij Le poids drsquoun terme deacutenote son inteacuterecirct dans lrsquoindex qui

deacutepend du fait que le terme est important dans le document et du fait que le terme

permet de distinguer un document des autres dans la base documentaire Les meacutethodes

de pondeacuteration les plus largement utiliseacutees pour le texte sont baseacutees sur des variantes

de la formule tfidf (ou term frequency inverted document frequency)

Wij = tfidf = tf Log (

La valeur tf est deacutefinie en fonction du nombre drsquooccurrences du terme dans le

document N est le nombre total de documents dans le corpus et ni est le nombre de

documents dans lesquels le terme ti apparaicirct

La valeur tf mesure lrsquoimportance drsquoun terme dans un document La valeur idf est une

mesure de la discrimination du terme Plus preacuteciseacutement la notion de discriminant

renvoie agrave la qualiteacute drsquoun terme qui distingue bien un document des autres Un terme

qui apparaicirct seulement dans un petit nombre de documents permet bien de discriminer

les documents Au contraire un terme qui apparaicirct dans un grand nombre voire dans

tous les documents drsquoune collection nrsquoest pas discriminant en raison de sa distribution

uniforme

Notons que le contenu que nous devons indexer seacutemantiquement est multimeacutedia et

ainsi il se diffeacuterencie drsquoun simple texte La section suivante preacutesentera les techniques

utiliseacutees pour indexer un tel type de contenu

232 Vers lrsquoindexation seacutemantique du contenu multimeacutedia

Lrsquoindexation des documents multimeacutedia neacutecessite lrsquointeacutegration drsquoune chaicircne plus

complegravete de traitement du contenu dans le processus de production drsquoun document

multimeacutedia Jedidi (Jedidi 2005) a preacuteciseacute les trois eacutetapes drsquoune chaicircne complegravete drsquoune

application multimeacutedia agrave savoir analyse description et applicationtraitement En

56

entreacutee de cette chaicircne les meacutedias (image son videacuteo hellip) sont analyseacutes pour pouvoir

extraire automatiquement etou manuellement des informations pertinentes (ou

caracteacuteristiques) puis ces informations sont repreacutesenteacutees sous un format preacutedeacutefini pour

pouvoir ecirctre largement et efficacement utiliseacutees dans des applications et des traitements

de meacutedia Dans le cas drsquoune application de type SRI Multimeacutedia on peut constater que

la phase drsquoanalyse preacutecegravede lrsquoeacutetape drsquoindexation proprement dite Les meacutethodes

drsquoanalyse sont classifieacutees en 0 cateacutegories selon le niveau

Un niveau bas qui deacutecrit les caracteacuteristiques simples des eacuteleacutements drsquoun

document comme les couleurs la texture drsquoune image ou lrsquoenveloppe drsquoun son

Un niveau seacutemantique qui fournit une description de haut niveau de ce que

contient la videacuteo qursquoil srsquoagisse de personnages drsquoobjets de lieux ou de leurs

interactions

Un niveau structurel qui met en eacutevidence une organisation du document

Les techniques et approches drsquoanalyse de bas niveau deacutepassent le sujet de cette thegravese

Donc on srsquointeacuteresse agrave lrsquoanalyse seacutemantique du contenu multimeacutedia Rappelons que les

documents traiteacutes dans cette thegravese sont des documents multimeacutedia supportant la

dimension temporelle Donc on peut les classifieacutes comme des seacutequences videacuteo

multimeacutedia De ce fait on va speacutecifier ci-apregraves les eacutetudes sur lrsquoanalyse et lrsquoindexation

par la seacutemantique de ce type de documents

On doit noter qursquoil est pratiquement impossible drsquoatteindre le niveau seacutemantique en

partant drsquoune analyse bas niveau du contenu videacuteo Les interpreacutetations du contenu

drsquoun document videacuteo qui sont seacutemantiquement plus riche rend la tacircche de lrsquoindexeur

plus compliqueacutee que lorsqursquoil srsquoagit drsquoune simple indexation par mots cleacutes Ceci est ducirc

au fait qursquoil doit choisir les meilleurs index pour deacutecrire un contenu tregraves riche en

informations On rencontre la mecircme difficulteacute lors du processus de recherche Crsquoest

pour cela que des modegraveles capables de deacutecrire et de modeacuteliser le contenu seacutemantique

de seacutequences videacuteo sont mis en place afin de faciliter lrsquoaccegraves la reacuteutilisation et la

navigation par la seacutemantique Ces modegraveles utilisent des techniques agrave base de

connaissances Le web eacutetant constitueacute de ressources multimeacutedia la technique de leur

indexation geacuteneacuteralement employeacutee consiste agrave annoter des portions de ces ressources

57

avec des informations exploitables par des agents logiciels Nous allons donc deacutefinir

dans la section suivante ce que recouvre la notion drsquoannotation

2321 Annotation seacutemantique

Une annotation en sens geacuteneacuterique regroupe aussi bien lrsquoajout drsquoinformations sans

contraintes particuliegraveres comme un eacutechange de courriel agrave propos drsquoune videacuteo ou

lrsquoajout drsquoinformations (caracteacuterisant le contenu) qui doit respecter un format bien deacutefini

Dans ce deuxiegraveme cas le terme meacutetadonneacutees est plus approprieacute car il est plus

speacutecifique Crsquoest ce dernier type qui nous inteacuteresse dans ce travail Plusieurs standards

permettent de deacutecrire et drsquoannoter des contenus multimeacutedias en utilisant une liste

deacutefinie drsquoattributs comme la date de creacuteation les auteurs lrsquoencodage utiliseacute par la

videacuteo la reacutesolution de lrsquoimage ou la bande passante exigeacutee pour sa transmission par

reacuteseaux

Comme les meacutetadonneacutees sont des informations agrave propos des donneacutees qui composent le

document il est important de pouvoir les rattacher au document ou de creacuteer un lien

entre eux Jedidi (Jedidi 2005) a speacutecifieacute quatre faccedilons drsquoeffectuer un rattachement entre

un document et les meacutetadonneacutees qui y sont associeacutees (voir figure 14)

1 par insertion direct dans le document les meacutetadonneacutees sont contenues dans le

document

2 par accompagnement les meacutetadonneacutees sont externes mais veacutehiculeacutees avec le

document et reacutefeacuterenceacutees avec leur adresse URL

3 par lien Href au document les meacutetadonneacutees sont externes et pouvant ecirctre

veacutehiculeacutees seacutepareacutement du document et ils sont reacutefeacuterenceacutees avec un URL

speacutecifique

4 par enveloppement lrsquoensemble des meacutetadonneacutees couvre la ressource

Cette classification de ces diffeacuterents modes de rattachement de meacutetadonneacutees aux

documents amegravene Jedidi agrave distinguer deux types majeurs de meacutetadonneacutees les

meacutetadonneacutees externes et les meacutetadonneacutees internes Pour plus de deacutetail voir (Jedidi

2005)

58

Figure 14 Les quatre modes de rattachement des meacutetadonneacutees au document

Lrsquoannotation videacuteo est le processus par lequel des informations textuelles ou autres sont

associeacutees ou jointes agrave des segments deacutetermineacutes dans le document videacuteo pour enrichir le

contenu Ces informations ne modifient pas le document mais elles sont simplement

mises en correspondance avec celui-ci

Dans le cas ougrave lrsquoannotation se fait sur des documents audiovisuel Troncy le considegravere

comme un processus qui se compose de quatre eacutetapes (Troncy 2004)

1- Identification Il srsquoagit de donner des informations de catalogage sur le

document (titre auteur format droithellip) utilisant un ensemble de descripteurs

normaliseacutes comme celles du Dublin Core par exemple

2- Segmentation il srsquoagit de repeacuterer dans le document des entiteacutes spatio-

temporelles drsquointeacuterecirct qui seront annoteacutees utilisant des coordonneacutees carteacutesiennes

et des dates pour localiser dans lrsquoespace et dans le temps des segments

pertinents

3- Caracteacuterisation ou annotation il srsquoagit de donner une signification formelle aux

segments preacutealablement repeacutereacutes utilisant des descripteurs controcircleacutes et ayant une

seacutemantique formelle pour la machine

2322 Standards et outils drsquoannotation

Dublin Core (DCMI 2010) pour lrsquoaudiovisuel le Dublin Core permet une description

du document agrave un niveau bibliographique Il ne speacutecifie pas de syntaxe particuliegravere

mais il fournit un ensemble drsquoeacuteleacutements terminologiques pour la description Il peut ecirctre

exprimeacute en XML ou en RDF Quinze descripteurs de haut niveau sont utilisables pour

deacutecrire des informations qui sont de nature bibliographique (Nom identifiant version

langage contributeurs type deacutefinition commentaireshellip) Les quinze eacuteleacutements et

qualificateurs de Dublin Core peuvent ecirctre utiliseacutes pour deacutecrire agrave la fois la structure et

le deacutetail des videacuteos Ceci vient du fait qursquoil peut ecirctre utiliseacute conjointement agrave un autre

59

formalisme de description comme MPEG-7 (voir juste apregraves) afin de fournir un

ensemble efficace de meacutetadonneacutees Cette combinaison a lrsquoavantage de permettre

lrsquoassociation de descripteurs standards aux diffeacuterents niveaux de deacutecomposition du flux

audiovisuel qursquoils portent sur lrsquoensemble du document sur une seacutequence une scegravene

un plan une image ou une partie drsquoune image Dans cette approche le document

audiovisuel est deacutecomposeacute de faccedilon statique selon un arbre annoteacute par des

meacutetadonneacutees

Le standard MPEG-7 (Motion Picture Engineer Group) MPEG-7 supporte un ensemble

de descriptions allant des caracteacuteristiques de bas niveau (forme taille texture couleur

mouvement positionhellip) agrave des caracteacuteristiques de plus haut niveau (auteur date de

creacuteation format objets et personnages ainsi que leurs relations contraintes spatiales et

temporelleshellip) (MPEG-7 2002) Les meacutetadonneacutees qui apparaicirctront dans un document

MPEG-7 sont de plusieurs natures diffeacuterentes reacutesumeacutees dans les points suivants

bull creacuteation et production des meacutetadonneacutees qui deacutecrivent la creacuteation et la

production du contenu Elles deacutecrivent le titre lrsquoauteur le but de la creacuteation

bull utilisation des meacutetadonneacutees relieacutees agrave lutilisation du contenu Elles

comportent les droits daccegraves les informations financiegraveres et les droits de

publication

bull meacutedia ces meacutetadonneacutees deacutecrivent les caracteacuteristiques de stockage telles que

le format le type de compression etc

bull aspects structurels des descriptions dun point de vue contenu Ces

meacutetadonneacutees deacutecrivent les segments qui peuvent repreacutesenter des composantes

spatiales temporelles ou spatio-temporelles du contenu audiovisuel Chaque

segment peut ecirctre deacutecrit par les caracteacuteristiques suivantes (la couleur la

texture la forme la motion dureacutee taux drsquoeacutechantillonnage taille) et quelques

informations seacutemantiques eacuteleacutementaires

RDF et Meacutetadata dans les documents SMIL le domaine ou module Meacuteta Information de

la version 29 de SMIL contient les eacuteleacutements et les attributs qui permettent la description

(globale et deacutetailleacutee) de documents SMIL Ce module gegravere pleinement lrsquoutilisation de

lrsquoeacuteleacutement ltmetagt de SMIL 10 mais il introduit aussi de nouvelles fonctionnaliteacutes pour

deacutecrire des objets meacutedia en utilisant la syntaxe et le modegravele du cadre de description de

ressources (Ressource Description Framework RDF) Ce dernier est un langage puissant

de meacuteta-information pour fournir des informations sur des ressources voir (RDF 1999)

60

ltsmil xmlns=httpwwww3org2001SMIL20Languagegt

helliphellip

ltmetadata id=meta-rdfgt

ltrdfRDF

xmlnsrdf = httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsrdfs = httpwwww3orgTR1999PR-rdf-schema-19990303

xmlnsdc = httppurlorgmetadatadublin_core

xmlnssmilmetadata = httpwwwexampleorgAudioVideosmil-

ns gt

ltmdashdescription de la preacutesentation SMIL en entier --gt

ltrdfDescription about=httplocalhostcours-systemsmil

dcTitle= Cours du systegraveme drsquoexploitation

dcDescription=contient les chapitres suivant lrsquoexclusion

mutuelle lrsquointer blocage systegravemes reacuteparties

dcDate=2000-10-12

dcFormat=textsmil gt

dcCreator= ldquoCreer par Dr Ben Abbass

ltsmilmetadataListOfAudioUsedgt

ltrdfSeq ID=les meacutecanismes de lrsquoexclusion mutuelgt

ltrdfli Resource= httplocalhostvoix1rm gt

ltrdfli Resource= httplocalhostvoix2rm gt

ltrdfSeqgt

ltsmilmetadataListOfVideoUsedgt

ltrdfDescriptiongt

ltmdashDescription de lrsquoobjet audio voix1rm --gt

ltrdfDescription about= httplocalhostvoix1rm

dcDescription= les verrous test and set les seacutemaphores les

estampilles dcFormat=audiorm smilmetadataDuration=50 mngt

ltsmilmetadataContainsSequencesgt

ltrdfSeq ID=diffeacuterents meacutecanismesgt

ltrdfli Resource= httplocalhost voix1rmseacutemaphoregt

ltrdfli Resource= httplocalhost voix1rmverrousgt

ltrdfSeqgt

ltsmilmetadataContainsSequencesgt

ltrdfDescriptiongt

ltmdashDescription drsquoun segment temporel de lrsquoobjet audio voix1rm--gt

ltrdfDescription about=seacutemaphore dcTitle=seacutemaphores

dcDescription=deacutefinitions des fonctions ininterruptibles

P(s) et V(s)+ algorithmes smilmetadataDuration=10 mn

ltrdfDescriptiongt

ltrdfRDFgt

ltmetadatagt

Le code illustreacute ci-dessus montre lrsquoutilisation de lrsquoeacuteleacutement meacutetadata ainsi que la norme

RDF et les attributs de Dublin Core dans la description du document smil en entier Ce

code deacutecrit aussi un objet audio contenu dans ce document Ensuite il deacutecrit un segment

temporel dans ce dernier objet meacutedia en deacuteterminant leur dureacutee

Plusieurs outils existent permettant lannotation des videacuteos Ces outils permettent le

deacutecoupage semi-automatique de la videacuteo en plans et lrsquoaffectation manuelle des mots

cleacutes aux plans ainsi deacutelimiteacutes Il sagit drsquointerpreacuteter des caracteacuteristiques textuelles (mots

cleacutes) des documents audiovisuels et de les organiser dans des bases de donneacutees dans

lesquelles la recherche va seffectuer Charhad a preacutesenteacute quelques outils drsquoannotation

videacuteo Nous citons quelque un dans ce qui suit

- lrsquooutil Segmen-Tool pour deacutecouper temporellement les videacuteos et produire un deacutebut

de description MPEG-7

61

- lrsquooutil Video-Annex (Lin 2003) lrsquoannotation avec cet outil peut srsquoappliquer agrave la fois

sur le document complet et sur des parties du document (segment videacuteo ou image cleacute

drsquoun plan) Lrsquoannotation qui porte sur le document en entier ou sur des segments est

effectueacutee agrave lrsquoaide de possibiliteacute de champs drsquoannotation libre Ce champ permet aussi

drsquoutiliser drsquoautres concepts qui ne figurent pas forceacutement dans la liste

- Smart VideoText est un systegraveme drsquoannotation videacuteo baseacute sur le formalisme des

graphes Dans ce systegraveme les portions videacuteo repreacutesentent les nœuds du graphe Ces

portions sont identifieacutees par des reacutefeacuterences lieacutees agrave la structure physique du document

(identifiant du plan numeacutero de lrsquoimage dans le plan etc) et aussi par les annotations

libres

- COALA ndash Log Creator ndashEPFL lrsquooutil COALA (content Oriented Audiovisuel Library)

conduit par lrsquoEPFL en Suisse a deacuteboucheacute sur la reacutealisation drsquoune plate-forme prototype

drsquoindexation et drsquoannotations des journaux teacuteleacuteviseacutes de la TSR (Teacuteleacutevision Suisse

Romande) Contrairement aux autres outils il se preacutesente comme une application du

Web speacutecialiseacute dans lrsquoannotation drsquoun genre particulier de document videacuteo

La recherche de segments videacuteo particuliegraveres srsquoavegravere parfois difficile notamment si elle

est effectueacutee par des personnes non-documentalistes Le raisonnement est typiquement

une manipulation qui permet par exemple de mieux satisfaire les requecirctes lors de

lrsquointerrogation de la base des descriptions Cependant le type de langage utiliseacute

(documentaire) qui restreint les infeacuterences agrave la seule validation de structure et lrsquoemploi

du texte libre ou de theacutesaurus pour deacutecrire le contenu qui empecircche de veacuteritablement

controcircler la seacutemantique des descriptions limitent seacuterieusement les possibiliteacutes de

raisonnement

Dans le domaine du Web seacutemantique ougrave des annotations sont principalement deacutefinies

pour ecirctre interpreacuteteacutees par des machines des annotations seacutemantiques sont deacutecrites

comme des annotations qui se rapportent agrave une ontologie Cette derniegravere identifie

formellement des concepts et des relations entre les concepts dans les documents IL

faut noter que les annotations seacutemantiques utilisant une ontologie ont comme objectif

majeur de deacutesambiguiumlser le document pour un traitement automatique Puisque on

srsquointeacuteresse dans notre travail agrave indexer des seacutequences videacuteo peacutedagogiques en utilisant

62

des ontologies codeacute en OWL on doit drsquoabord mettre en lumiegravere cette technique ainsi

que les notions qui lrsquoentoure

233 Indexation agrave base drsquoontologies

Dans cette section nous deacutecrivons en premier lieu les principes de base des ontologies

OWL (OWL 2004) du raisonnement avec OWL et des regravegles SWRL (SWRL 2004) ainsi

que les possibiliteacutes qursquoils offrent En deuxiegraveme lieu nous preacutesentons la maniegravere

drsquointeacutegration et drsquoutilisation des ontologies dans les systegravemes de recherche

drsquoinformation et plus preacuteciseacutement dans la phase drsquoindexation

2331 Les ontologies OWL

Les ontologies sont un moyen de repreacutesenter la connaissance Ces repreacutesentations de

connaissances correspondent agrave laquo une speacutecification formelle explicite dune conceptualisation

partageacuteeraquo Crsquoest la deacutefinition la plus simple et fait le plus autoriteacute et elle est due agrave

Thomas Gruber (Gruber 1993) Les termes formelle et explicite signifient quune

ontologie permet une interpreacutetation automatiseacutee de la conceptualisation par la machine

Autrement dit une ontologie deacutefinit un vocabulaire commun pour les chercheurs qui

ont besoin de partager linformation dans un domaine Les ontologies peuvent ecirctre

utiliseacutees par des personnes des bases de donneacutees et des applications qui ont besoin de

partager des informations sur un domaine

Nous preacutesentons la deacutefinition des eacuteleacutements principaux que lrsquoon trouve dans une

ontologie OWL

(Individuinstance) Les individus ou instances sont les objets du domaine de

discours que lrsquoon repreacutesente dans une ontologie

(Conceptclasse sous-classe super-classe taxonomie) Un concept ou classe

regroupe un ensemble drsquoindividus qui ont des caracteacuteristiques communes Une

classe peut ecirctre sous-classe drsquoune autre appeleacutee super-classe dans ce cas tout

individu appartenant agrave la sous-classe appartient aussi agrave la super-classe Une

taxonomie est une hieacuterarchie de classes qui ont des relations sous-classe (relation

de speacutecialisation)super-classe (geacuteneacuteralisation du sens) entre elles

(Relation ou proprieacuteteacute domaine porteacutee sous-relation super-relation) Une

relation ou proprieacuteteacute modeacutelise le lien qui existe entre deux classes (appeleacute aussi

relation objet) ou entre une classe et un type de donneacutees (relation type de

donneacutees) Le domaine drsquoune relation repreacutesente lrsquoorigine de ceci La porteacutee de la

relation repreacutesente sa destination Une relation peut ecirctre une sous-relation drsquoune

63

autre appeleacutee super-relation Dans ce cas le domaine et la porteacutee de la sous-

relation sont contenus respectivement dans le domaine et dans la porteacutee de la

super-relation

(Instance drsquoune relation) Une instance drsquoune relation relie un individu qui

appartient au domaine de la relation agrave un individu ou agrave un type de donneacutees qui

appartient agrave la porteacutee de la relation

Les deacutefinitions suivantes deacutetaillent les attributs des proprieacuteteacutes

(Proprieacuteteacute inverse) On peut deacutefinir une proprieacuteteacute comme lrsquoinverse drsquoune

proprieacuteteacute donneacutee Cela veut dire que si une instance de cette derniegravere proprieacuteteacute

relie lrsquoindividu (a) agrave lrsquoindividu (b) alors on peut deacuteduire qursquoune instance de la

proprieacuteteacute inverse relie (b) agrave (a)

(Proprieacuteteacute fonctionnelle inverse fonctionnel) Une proprieacuteteacute est fonctionnelle

quand elle ne peut avoir qursquoune seule instance pour un individu donneacute

Lrsquoinverse drsquoune proprieacuteteacute fonctionnelle est son inverse fonctionnel

(Proprieacuteteacute transitive) Une proprieacuteteacute est transitive lorsque si lrsquoindividu (a) est

relieacute agrave (b) par une instance de cette proprieacuteteacute et que (b) est relieacute agrave (c) par une

autre instance de la proprieacuteteacute alors on peut deacuteduire que (a) est relieacute agrave (c) par une

instance de la proprieacuteteacute

(Proprieacuteteacute symeacutetrique) Une proprieacuteteacute est symeacutetrique quand pour tout (a) relieacute agrave

(b) par une instance de cette proprieacuteteacute on peut deacuteduire que b est relieacute agrave a par une

autre instance de la proprieacuteteacute

Pour deacutefinir une classe dans OWL on fournit un ensemble de conditions logiques

Ces conditions peuvent ecirctre neacutecessaires ou neacutecessaires et suffisantes Elles sont

construites agrave partir drsquoautres classes par union par intersection ou par heacuteritage On

peut eacutegalement imposer des restrictions aux proprieacuteteacutes de la classe

(Restriction restriction existentielle universelle de cardinaliteacute de valeur) Une

restriction consiste agrave limiter le nombre ou la nature des valeurs que peuvent

avoir les proprieacuteteacutes des individus drsquoune classe Une restriction peut ecirctre

existentielle (si elle oblige agrave avoir au moins une valeur de la proprieacuteteacute dans un

ensemble donneacute) universelle (si elle oblige agrave avoir toutes les valeurs drsquoune

proprieacuteteacute dans un ensemble donneacute) de cardinaliteacute (si elle oblige agrave avoir un

nombre de valeurs minimal maximal ou exact pour une proprieacuteteacute) ou de valeur

(si elle oblige agrave avoir une valeur donneacutee pour la proprieacuteteacute)

(Classes disjointes) Deux classes sont dites disjointes quand il ne peut exister

des individus qui appartiennent agrave la fois aux deux classes Dans OWL les classes

ne sont pas disjointes par deacutefaut il faut le deacuteclarer explicitement

Les ontologies OWL sont extensibles gracircce au meacutecanisme drsquoimportation

64

(Importation drsquoontologie) Une ontologie peut importer une autre ontologie pour

avoir une visibiliteacute sur ses eacuteleacutements Lrsquoontologie qui importe a un accegraves en

lecture seule agrave tous les eacuteleacutements contenus dans lrsquoontologie importeacutee Elle peut

ensuite ajouter de nouveaux eacuteleacutements qui ne seront visibles que dans lrsquoontologie

qui importe Lrsquoimportation est transitive une ontologie qui importe une

deuxiegraveme importe indirectement toutes les ontologies importeacutees dans cette

deuxiegraveme ontologie En geacuteneacuteral lrsquoimportation se fait en indiquant dans

lrsquoontologie qui importe lrsquoURL ougrave se trouve lrsquoontologie importeacutee Ce meacutecanisme

permet une grande flexibiliteacute car on peut reacuteutiliser des ontologies existantes

juste en les reacutefeacuterenccedilant dans un nouveau fichier OWL et en ajoutant de nouvelles

classes proprieacuteteacutes individus regravegles etc Souvent on trouve des ontologies qui

suivent ce scheacutema une premiegravere ontologie de haut niveau qui contient des

eacuteleacutements geacuteneacuteriques est importeacutee par une deuxiegraveme ontologie de domaine qui

les speacutecialise pour un domaine concret Dans ce cas on dit que la deuxiegraveme

ontologie eacutetend la premiegravere

Raisonnement Une ontologie qui possegravede une base theacuteorique formelle (la logique de

description) permet lrsquoimplantation de logiciels appeleacutes moteurs drsquoinfeacuterence ou

raisonneurs qui sont capables de traiter une ontologie pour deacuteduire des faits qui ne

sont pas explicitement deacuteclareacutes Crsquoest-agrave-dire ils peuvent trouver des informations qui

sont implicitement contenues dans lrsquoontologie pour les rendre explicites Ce processus

srsquoappelle infeacuterence ou raisonnement

La principale tacircche du raisonnement qursquoun moteur drsquoinfeacuterence peut effectuer est

connue comme la subsomption La subsomption permet de savoir si une classe est une

sous-classe drsquoune autre ou non En effectuant cette tache sur toutes les classes drsquoune

ontologie le moteur drsquoinfeacuterence peut construire une hieacuterarchie de classes infeacutereacutee (en

opposition agrave la hieacuterarchie de classes deacuteclareacutee) dans laquelle toutes les relations super-

classesous-classe sont expliciteacutees

Drsquoautres tacircches de raisonnement permettent de deacuteduire des faits tels que

lrsquoappartenance drsquoun individu agrave une classe en utilisant les liens drsquoheacuteritage lrsquoexistence de

proprieacuteteacutes liant deux individus agrave partir de la transitiviteacute de la symeacutetrie et des

proprieacuteteacutes inverses etc

Un raisonnement peut utiliser des regravegles Il existe des conditions que les ontologies

OWL ne peuvent pas exprimer comme les Regravegles de Horn (Horn 1951) drsquoougrave le W0C a

proposeacute un langage appeleacute SWRL (SWRL 2004) qui combine OWL-DL avec le Rule

65

Markup Langage (RuleML) SWRL eacutetend OWL-DL en ajoutant des clauses de Horn

Une regravegle SWRL preacutesente la forme suivante b1and middotmiddotmiddot and bnrarr a1and middotmiddotmiddot and an

Ougrave b1andmiddotmiddotmiddotandbn est le corps ou anteacuteceacutedent de la regravegle et a1 and middotmiddotmiddot and an est lrsquoentecircte ou

conseacutequent Les termes a1anb1bn sont des atomes SWRL Un atome peut

repreacutesenter une relation (preacutedicat binaire) un concept (preacutedicat unaire) ou un built-in

(preacutedicats n-aires) Il existe drsquoautres syntaxes notamment une syntaxe XML (voir

annexe 4) baseacutee sur celle drsquoOWL ce qui permet drsquoinclure les regravegles SWRL associeacutees agrave

une ontologie dans le mecircme fichier XML que lrsquoontologie Lrsquoutiliteacute de ces regravegles est

drsquoexprimer des relations qui seraient trop compliqueacutees voire impossibles agrave exprimer

avec OWL-DL seulement Par exemple dans notre ontologie on peut repreacutesenter la

relation entre un oncle et son neveu agrave partir des relations pegraverendashfils et fregraverendashfregravere La

regravegle SWRL qui exprime cette relation est repreacutesenteacutee dans lrsquoexemple suivant

Personne(x) ^ Personne(y) ^ Personne(z)^ pegravere(xy) ^ fregravere(xz) oncle(zy)

Les eacuteleacutements x y et z qui sont preacuteceacutedeacutes drsquoun point drsquointerrogation sont des variables

qui repreacutesentent des individus Cette regravegle veut dire que si lrsquoon a trois individus

appartenant agrave la classe Personne appeleacutes x y et z que x est le pegravere de y et que x a un

fregravere z alors z est lrsquooncle de y

Une ontologie peut ecirctre construite drsquoune faccedilon manuelle automatique ou mixte Le

deacuteveloppement geacuteneacuteral drsquoune ontologie se deacuteroule en trois principales eacutetapes qui sont

la conceptualisation la formalisation et lrsquoimpleacutementation ou opeacuterationnalisation

exploitable par des agents logiciels (speacutecifier les concepts et relation dans un langage

formelle) Ces eacutetapes sont geacuteneacuteralement preacuteceacutedeacutees par une eacutetape drsquoeacutevaluation des

besoins et de deacutelimitation du domaine de connaissances agrave modeacuteliser

Il existe plusieurs langages de speacutecification drsquoontologie Web tel que RDFS DAML-

ONT OIL DAML+OIL OWL +RDFS OWL 2 etc Comme il existe des outils qui aident

agrave la construction des ontologies (on peut citer lrsquoexemple de TERMINAE) En revanche

drsquoautres outils drsquoaide agrave la construction drsquoontologies sont de type eacutediteurs comme DOE

(Differential Ontology Editor) ODE (Ontology Design Environment 2002) OntoEdit

(Ontology Editor) et lrsquoeacutediteur Proteacutegeacute 2000 Pour ce qui concerne le traitement des

regravegles SWRL la plupart des moteurs drsquoinfeacuterence sont capables de traiter les regravegles

66

SWRL ajouteacutees agrave une ontologie Par exemple Pellet implante de faccedilon native un

algorithme speacutecifique pour des regravegles DL-sucircres dans OWL Afin de traiter les regravegles il

est eacutegalement possible drsquoutiliser des moteurs speacutecifiquement deacutedieacutes aux regravegles tel que

le moteur Jess7 Ce moteur de regravegles possegravede un langage propre pour lrsquoexpression des

connaissances sous forme de regravegles Il peut ecirctre utiliseacute depuis Proteacutegeacute gracircce agrave lrsquoexistence

drsquoun pont qui permet de traduire un modegravele drsquoontologie dans le langage de Jess

drsquoexeacutecuter les regravegles dans Jess et finalement de reacutecupeacuterer le reacutesultat dans Proteacutegeacute

2332 Utiliser lrsquoontologie dans les SRI

Dans un SRI lrsquoutilisation de lrsquoontologie peut ecirctre introduite dans les trois phases

comme illustreacute dans la figure 12 (ontologie est repreacutesenteacutee par base de connaissance)

- Au niveau du processus drsquoindexation lrsquoontologie peut aider agrave lrsquoindexation des

documents alors appeleacutee indexation seacutemantique

- Les ontologies peuvent eacutegalement aider agrave la reformulation du besoin de

lrsquoutilisateur pour ameacuteliorer les requecirctes utilisateurs et agrave lrsquoaccegraves aux documents

- Enfin lrsquoontologie peut ecirctre utiliseacutee dans le modegravele lui-mecircme pour reacutealiser

lrsquoappariement entre le besoin et les documents Pour plus de deacutetail sur ces trois

points voir (Hernandez 2006)

Hernandez a deacutefini deux eacutetapes pour faire une indexation seacutemantique

1- La premiegravere eacutetape consiste agrave identifier les concepts ou instances de lrsquoontologie

dans les granules documentaires appeleacutees aussi annotation conceptuelle

2- La deuxiegraveme eacutetape consiste agrave pondeacuterer les concepts pour chaque document en

fonction de la structure conceptuelle dont il est issu

Les ontologies doivent avoir une large composante lexicale pour ecirctre utiliseacutees dans le

cadre de la RI et ceci afin que ces concepts peut recouvrir la majoriteacute des notions qui

puissent ecirctre retrouveacutes dans les documents Nous eacutenumeacuterons deux principaux gains

attendus par lrsquoutilisation des ontologies dans un SRI qursquoon peut reacutesumer comme

reacuteduire le silence et le bruit

- reacuteduire le silence dans les reacuteponses aux requecirctes en traitant le problegraveme de la

synonymie

7 Voir le lien httpwwwjessrulescom

67

- reacuteduire le nombre de reacuteponses bruiteacutees en traitant le problegraveme drsquohomonymie

La recherche drsquoinformation (principalement sur le web) peut mecircme ecirctre consideacutereacutee

comme un des champs drsquoapplications favoris des ontologies Par exemple elles sont

souvent preacutesenteacutees comme une piegravece maicirctresse dans le domaine du web seacutemantique

Dans la section suivante on va eacutetudier quelques travaux qui utilisent les ontologies

dans la recherche drsquoinformation de type peacutedagogique etou seacutequence videacuteo

234 Travaux existants

Lrsquoutilisation drsquoontologie dans un contexte drsquoindexation srsquoest deacuteveloppeacutee ces derniegraveres

anneacutees dans diffeacuterents domaines on en cite deux qui nous inteacuteressent le domaine

audiovisuel (Troncy 2004) (Charhad 2005) (Isaac 2005) (Carbonaro 2008) et le

domaine de lrsquoe-learning (Dong 2010) (Desmoulins 2000) (Benayache 2005) (Buffa

2005) Dans ce dernier plusieurs travaux sont baseacutes sur lrsquoideacutee geacuteneacuterale drsquoindexer des

fragments de documents sur la base drsquoontologies de nature diffeacuterentes ontologie

structure documentaire ontologie de domaine ou ontologie peacutedagogique (figure

formule eacutequationhellip) en vue de les reacuteutiliser pour composer plus ou moins

automatiquement de nouvelles ressources

Par exemple le projet IMAT (Desmoulins 2000) est tourneacute vers lrsquoutilisation drsquoontologie

pour lrsquoindexation La manipulation de documents neacutecessite lrsquoemploi drsquoune ontologie

dite lsquodocumentrsquo qui vient srsquoajouter aux ontologies classiques de domaine et de

peacutedagogie Lrsquoontologie de cours se deacutecompose en trois sous-parties deacutecrivant le

contenu le contexte et la structure Le contenu repreacutesente lrsquoontologie de domaine et les

deux autres parties sont lieacutees agrave lrsquoaspect peacutedagogique (structuration au chapitres nature

des parties etc)

Le projet MEMORAe (Benayache 2005) a pour objectif de rendre les ressources drsquoune

formation plus accessibles aux apprenants via des ontologies Ce projet propose une

approche fondeacutee sur une meacutemoire organisationnelle de lrsquoensemble des notions agrave

appreacutehender drsquoune formation et des ressources de celle-ci Son principe est drsquoindexer

ces ressources sur les concepts drsquoontologie Deux ontologies ont eacuteteacute construites et

inteacutegreacutes La premiegravere est une ontologie de domaine qui deacutecrit les concepts de la

formation personne (eacutetudiant enseignant) documents (livre page web hellip) activiteacute

68

peacutedagogique (cours TP) La deuxiegraveme est une ontologie drsquoapplication qui speacutecifie

lrsquoensemble des concepts utiles agrave une formation particuliegravere tels que lrsquoalgorithmique ou

la statistique (voir figure 15)

Figure 15 Quelques eacuteleacutements de lrsquoontologie du domaine de formation (agrave gauche) et un extrait de la

sous-ontologie du la formation statistique (agrave droite)

Le projet Trial Solution (Buffa 2005) consiste agrave prendre chaque ressource peacutedagogique

et agrave la deacutecomposer en objets peacutedagogique lsquoOPrsquo Chaque OP est repreacutesenteacutee par son

contenu seacutemantique et sa relation avec les autres OP ainsi que des meacutetadonneacutees qui le

concernent Un outil drsquoannotation a eacuteteacute deacuteveloppeacute par ce projet qui permet drsquoindexer

chaque nœud par des meacutetadonneacutees et par des termes drsquoun thesaurus On peut citer

drsquoautres travaux similaires dans le domaine du e-learning (Bouzeghoub 2005)

(Hammache 2008) et (Behaz 2009)

Dans le domaine de lrsquoaudiovisuel on preacutesente le travail de (Troncy 2004) qui articule

les connaissances conceptuelles propres agrave un domaine agrave travers lrsquoontologie dans un

contexte drsquoindexation de documents audiovisuels ayant pour thegraveme lsquoEmission sportif

teacuteleacuteviseacutersquo Dans ce travail on distingue deux ontologies

- Une ontologie audiovisuelle qui permet de normaliser le sens des termes

couramment utiliseacutes pour deacutecrire la structure et la mise en forme des documents

audiovisuels Par exemple le code ci-dessous repreacutesente un scheacutema qui indique

qursquoun magazine sportif est de type eacutemission sportive et qursquoelle commence

toujours par une seacutequence plateau deacutebut suivi par un certain nombre de

seacutequences qui sont soit une seacutequence plateau soit un enchaicircnement plateau-

lancement-reportage et se termine par une seacutequence plateau fin

69

- Lrsquoautre ontologie est du domaine qui modeacutelise les concepts drsquoun sport particulier

qui est le cyclisme (tour de France magazine sportif etc)

Troncy et al ont eacutegalement proposeacutes de raccorder tous ces nouveaux types aux

descripteurs MPEG-7 Pour cela ils ont utiliseacutes lrsquooutil SegmentTool qui permet de

deacutecouper temporellement des eacutemissions et produit un squelette de description MPEG-7

Par la suite ils ont modifieacutes ce squelette afin de typer chacun des segments en fonction

de son genre utilisant lrsquoontologie de lrsquoAudio-Visuel et de lrsquoannoter avec les concepts de

la deuxiegraveme ontologie du domaine (exemple sport de cyclisme) La figure 16 montre la

nouvelle hieacuterarchie des types de segments (en MPEG-7 eacutetendu) contenant les diffeacuterents

genres et seacutequences de lrsquoontologie de lrsquoaudiovisuel (Troncy 2004)

Figure 16 Ontologie de lrsquoaudiovisuel nouvelle hieacuterarchie des types de segments en MPEG-7

Le travail drsquoIsaac (Isaac 2005) srsquoarticule sur la description seacutemantique du contenu

drsquoeacutemissions teacuteleacuteviseacutees ayant pour thegraveme la meacutedecine Cette description repose sur la

notion de patron drsquoindexation srsquoappuyant sur des sceacutenarios drsquoutilisation existants et

exploite les technologies issues du web seacutemantique Il combine plusieurs ontologies agrave

savoir ontologie de lrsquoAV et ontologies theacutematiques lieacutees au domaine meacutedicale

(MENELA qui deacutecrit le domaine des pathologies coronariennes et contient les concepts

70

lieacutes agrave la chirurgie cardiaque correspondant au thegraveme du corpus GALEN contient les

concepts lieacutees agrave tous les domaines meacutedicaux)

Isaac et Troncy ont eux aussi utiliseacute dans leurs travaux lrsquooutil lsquoSegmentToolrsquo pour

produire une structure documentaire Ensuite ils deacutecrivent les eacuteleacutements AV en leur

assignant certaines assertions de relations avec des concepts du domaine relations de

nature strictement repreacutesentationnelle ou plus interpreacutetative Lrsquoexemple de la figure 17

donne une ideacutee des descriptions qursquoIsaac et al ont chercheacutes agrave obtenir Ils ont mis en

valeur la distinction entre les deux types de connaissances qui les inteacuteressent

Figure 17 Exemple de description drsquoun segment videacuteo (Isaac 2004)

Ils ont utiliseacute le moteur drsquoinfeacuterence Sesame pour stocker et interroger les ontologies et

les assertions Donc leur systegraveme est impleacutementeacute dans un module drsquoinfeacuterence sur

mesure ougrave les axiomes et les regravegles de RDFS sont compleacuteteacutes par ceux de lrsquoOWL-DLP et

des regravegles de raisonnement speacutecifiques aux ontologies exploiteacutees

(Charhad 2005) a proposeacute un modegravele pour la repreacutesentation du contenu seacutemantique

des documents videacuteo Ce modegravele permet la prise en compte syntheacutetique et inteacutegreacutee des

eacuteleacutements dinformations issus de chacune des modaliteacutes (image texte son) Il a

deacuteveloppeacute et testeacute des outils sur des parties du modegravele sur la collection TRECVID (2003

et 2004) Un outil drsquoextraction des concepts et ougrave la liste des concepts extraits

automatiquement figure parmi une liste drsquoentiteacutes nommeacutees (nom drsquoune personne nom

drsquoune place geacuteographique nom drsquoune organisation) et un outil de deacutetection et de

reconnaissance de lrsquoidentiteacute du locuteur qui se base sur lrsquoanalyse de la transcription

automatique de la parole dans un document videacuteo Les reacutesultats de ces deux outils sont

71

exploiteacutes pour geacuteneacuterer une description relationnelle ougrave les relations conceptuelles sont

infeacutereacutees selon le type meacutedia Par exemple les relations lsquoparlersquo et lsquoparle dersquo sont extraites

de la transcription et de la segmentation en locuteurs du contenu audio

Nous allons citer eacutegalement certaines eacutetudes reacutecentes et drsquoimportance manifeste (Dong

2010) et (Carbonaro 2008) sur le traitement du contenu seacutemantique des preacutesentations

videacuteo dans le domaine de e-learning Dong et al (Dong 2010) offrent un modegravele de

multi-ontologie dannotation de documents multimeacutedias Ils se concentrent dans leur

document sur les preacutesentations videacuteo des confeacuterences seacuteminaires et la formation en

entreprise Ces derniers se composent en geacuteneacuteral de nombreux thegravemes ou sujets et

chaque sujet couvre plusieurs diapositives Cette structure hieacuterarchique essentielle

permet la segmentation lindexation et laccegraves agrave ce type de videacuteo

Figure 18 Processus de segmentation des preacutesentations videacuteo (Dong 2010)

La segmentation videacuteo est la premiegravere eacutetape dans leur processus drsquoannotation Cette

tacircche a eacuteteacute automatiseacute en prenant en consideacuteration les deux sources de donneacutees

suivante Slide video stream (c-agrave-d le flux videacuteo drsquoune explication des diapositives

captureacutes lors de la preacutesentation) et Slide PowerPoint (c-agrave-d le fichier PowerPoint) La

figure 18 explique les eacutetapes de ce processus

Une segmentation videacuteo agrave deux niveaux est eacutetudieacutee niveau sujet et niveau slide La

segmentation au niveau Slide opegravere sur les flux videacuteo de diapositives captureacutees par une

cameacutera fixe tandis que la segmentation au niveau sujet se base sur lrsquoextraction du texte

dune diapositive via le module TWI Ce dernier geacutenegravere une seacutequence de blocks de

72

diapositives dont chacun examine un sujet Pour associer chaque block avec son

segment videacuteo qui lui correspond une relation temporelle entre une diapositive drsquoun

flux videacuteo et lrsquoensemble de diapositives doit ecirctre eacutetablie Ceci est accompli en faisant

correspondre des images de diapositives (qui ont eacuteteacute converties agrave partir de fichier

PowerPoint) avec des images cleacutes extraites apregraves la segmentation de flux videacuteo En

basant sur des informations temporelles de chaque diapositive les blocks peuvent ecirctre

mappeacutes aux segments videacuteo ayant un sujet

Une fois la segmentation acheveacutee chaque segment est annoteacute par une ontologie

multimeacutedia (OM) et plusieurs ontologies de domaine Lrsquoontologie laquoOMraquo est baseacute sur la

norme MPEG7 mais se concentre sur laspect du contenu description Il contient trois

types de classes ou des concepts (voir figure 19) concepts multimeacutedias (image videacuteo

audio videacuteo du segment et etc) concepts non-multimeacutedia (agent lieu temps

concepts etc) et descripteur dontologies de domaine (par exemple comme ontologie

des gegravenes lsquoGene Ontologyrsquo GO) Nous notons que lrsquoaspect peacutedagogie est absent dans

lannotation dans ce travail

Figure 19 La taxonomie de lrsquoontologie Multimeacutedia (Dong 2010)

La figure ci-dessous illustre la faccedilon drsquointeacutegrer plusieurs ontologies de domaine avec

lrsquoontologie multimeacutedia MO pour lrsquoannotation drsquoun segment videacuteo La classe

VideoSegment est de type lsquomultimedia entityrsquo Trois proprieacuteteacutes deacutefinies dans

lrsquoontologie MO sont listeacutees hasStartTime hasAbstract and hasDominantColor

Lrsquoontologie de fouille de donneacutee (Data Mining Ontology DMO) et lrsquoontologie des

gegravenes (Gene Ontology GO) sont deux domaines qui sont inteacutegreacutees avec MO

hasDMOAnnotation et hasGOAnnotation de lrsquoontologie DMO et GO

respectivement sont additionneacutees agrave la classe VideoSegment comme deux proprieacuteteacutes

73

Figure 20 Inteacutegration des ontologies de domaine dans celle du multimeacutedia (Dong 2010)

235 Discussion

Nous constatons que lrsquoindexation par le contenu seacutemantique des documents

multimeacutedia temporiseacutes (cas des videacuteos) neacutecessite obligatoirement une phase

drsquoannotation Lrsquoutilisation des ontologies pour annoter ce type de document permettre

drsquoameacuteliorer la performance drsquoun systegraveme drsquoindexation et de recherche en termes de

rappel et de preacutecision par la possibiliteacute de faire des raisonnement au-dessus de ces

annotations Nous remarquons qursquoil y a une combinaison de deux ou plusieurs

ontologies afin drsquoecirctre utiliseacutes dans la phase drsquoannotation

- une ontologie (deacutepend du type de corpus) est utiliseacute pour structurer logiquement

le document videacuteo en associant un type ou un genre pour ses diffeacuterents segments

(ontologie de lrsquoaudiovisuel laquo eacutemission reportagehellip raquo ontologie multimeacutedia

laquo image audiohellip raquo etc)

- une ontologie theacutematique ou de domaine est utiliseacutee pour deacutecrire la seacutemantique

de chaque segment (ontologie de sport cyclisme ontologie meacutedicale hellip)

Drsquoapregraves les travaux eacutetudieacutes ci-dessus nous essayons drsquoextraire les limites et les

insuffisances des systegravemes eacutetudieacutes et ainsi dons elles ne reacutepondent pas agrave nos besoins

En premiegravere lieu on doit indiquer que dans le e-learning le support de cours est diffuseacute

sur le web selon deux cateacutegories de documents documents multimeacutedias statiques (tels

que page web PDF doc etc) et documents dynamiques ou temporels (tels que

format audiovisuel ou SMIL (SMIL 2004)) Le nombre des documents de la deuxiegraveme

cateacutegorie ne cesse de croitre alors que les travaux drsquoindexation dans le domaine de lrsquoe-

learning preacuteciteacutes ne se basent que sur les documents de la premiegravere Notons Bien que le

travail de Dong se concentre sur lrsquoindexation par le contenu seacutemantique de document

de type preacutesentations videacuteo des confeacuterences et seacuteminaires (et non pas des cours

peacutedagogique) nous remarquons que lrsquoaspect peacutedagogique est absent dans la

description seacutemantique du contenu de ces videacuteos

74

En deuxiegraveme lieu la nature temporelle de ce type de documents engendre un certain

nombre de contraintes sur leur gestion documentaire En effet la speacutecificiteacute de ces

documents est drsquoecirctre des objets temporels Par essence cette temporaliteacute ne se preacutesente

pas et ne se stocke pas ceci a plusieurs conseacutequences Lrsquoune drsquoelles est lrsquoimposition du

rythme de lecture du document Si la videacuteo est drsquoune heure il faut une heure pour la

visualiser et si lrsquoinformation rechercheacutee commence agrave la 12egraveme minute et dure 13

minutes alors il faut attendre tout ce temps ou faire deacutefiler les 11 premiegraveres minutes

pour la retrouver

En troisiegraveme lieu les cours videacuteo diffuseacutes sur le web sont annoteacutes selon des

meacutetadonneacutees drsquoordre geacuteneacuteral (format date de creacuteation auteur titre mots cleacutes et parfois

reacutesumeacute) On remarque bien que lrsquoemploi du texte libre (mots cleacutes reacutesumeacute) pour deacutecrire

le contenu empecircche le controcircle de la seacutemantique des descriptions et ceci limite

seacuterieusement les possibiliteacutes de raisonnement

Lrsquoeacutetudiant et lrsquoenseignant se contentent drsquoutiliser un langage naturel pour exprimer

leurs besoins Prenons lrsquoexemple de requecircte suivant laquo je cherche des segments videacuteo qui

montrent un exemple sur lrsquoutilisation drsquoun tableau comme paramegravetre drsquoune fonction raquo

Les moteurs de recherches offerts actuellement ne permettent pas une recherche par le

contenu seacutemantique drsquoune seacutequence (ou segment) dans un cours videacuteo car ce dernier

nrsquoest pas structureacute peacutedagogiquement et leur seacutemantique peacutedagogique nrsquoest pas speacutecifieacute

formellement Il nrsquoy a pas drsquooutils qui offrent cette possibiliteacute jusquagrave preacutesent

Ainsi notre contribution se situe dans le contexte drsquooffrir agrave la communauteacute du e-

learning (apprenant ou enseignant) un systegraveme qui aide agrave la recherche par le contenu

seacutemantique des segments videacuteos peacutedagogiques en utilisant les ontologies Notons bien

que le meacutecanisme de drsquoindexation des documents agrave partir des ontologies drsquoapregraves

lrsquoeacutetude faite ci-dessus srsquoinscrit dans le domaine du Web Seacutemantique par la proposition

drsquoune mesure visant agrave pondeacuterer le lien entre les individus de lrsquoontologie de domaine et

les segments videacuteo

75

24 Conclusion

Dans cette section nous avons eacutetudieacute les approches concernant la creacuteation drsquoun contenu

peacutedagogique multimeacutedia drsquoun cocircteacute et les approches de son indexation par la

seacutemantique drsquoun autre cocircteacute Nous avons essayeacute de preacutesenter une analyse de quelques

travaux de recherche dans ces deux axes et nous avons termineacute avec une discussion

Dans cette derniegravere nous avons deacutemontreacute lrsquoinsuffisance des systegravemes existants pour

reacutepondre aux besoins et objectifs que nous avons deacutetermineacutes dans lrsquointroduction

geacuteneacuterale

Nous appuyant sur lrsquoanalyse preacuteceacutedente et ses manques notre intention eacutetait de

justifier les contributions de la thegravese de construire les bases de la proposition preacutesenteacutee

dans les chapitre suivant 3 et 4 Surtout on donne des eacuteleacutements de reacuteponse concernant

drsquoune part la concreacutetisation de lrsquoapproche double codage de lrsquoinformation phoneacutetique

dans un cours peacutedagogique multimeacutedia (preacutesenteacute dans le chapitre 0) Drsquoautre part on

preacutesentera dans le chapitre 4 notre approche drsquoindexation et de recherche par le

contenu seacutemantique (baseacute sur les ontologies) des segments videacuteo peacutedagogique

76

Chapitre 3 SACoPh un systegraveme auteur pour

lenseignement meacutediatique de la phoneacutetique

31 Objectifs

ameacuteliorer la perception et la meacutemorisation des concepts de phoneacutetique (tel que

lrsquoaccent tonique) par la conception drsquoun modegravele de cours speacutecifieacute en SMIL03 qui

support lrsquoapproche de double codage

proposer aux enseignants de langue un eacutediteur permettant la preacuteparation des

cours multimeacutedia publiables sur le web (standard SMIL30) selon le modegravele que

nous devons conccedilus et qui srsquoadapte agrave lrsquoenseignement des concepts de la

phoneacutetique Cet outil doit avoir une souplesse drsquoeacutedition via une interface la plus

conviviale pour que lrsquoon srsquoapproche le plus possible du principe de WYSIWIG

32 Modeacutelisation de cours de phoneacutetique

Nous avons examineacute un support de cours de phoneacutetique et agrave partir de ce dernier nous

proposons que le cours soit un ensemble de leccedilons ougrave chacune est repreacutesenteacutee par un

document multimeacutedia Donc la leccedilon sera geacuteneacutereacutee par notre outil selon un modegravele que

nous proposons comme suit Puisque chaque leccedilon est un document multimeacutedia donc

sa description se fait selon ses diffeacuterentes dimensions

321 Dimension structurelle

Chaque leccedilon contient un titre et un ensemble de regravegles de phoneacutetiques accompagneacutees

par des exemples Chaque regravegle aura des exemples deacutemonstratifs et chaque regravegle ou

exemple sera associeacute agrave sa prononciation (fichier audio) Les parties du texte drsquoun

exemple sur lesquelles lrsquoenseignant veut attirer lrsquoattention de lrsquoapprenant sont mis en

exergue visuellement (portent une couleur et un style diffeacuterents)

77

Figure 21 Dimension structurelle de la leccedilon

322 Dimension spatiale

Figure 22 Dimension spatiale de la leccedilon

323 Dimension temporelle

Chaque regravegle ou exemple srsquoaffiche en parallegravele avec sa prononciation et lrsquoensemble des

regravegles srsquoaffichent en seacutequence Les regravegles se succegravedent dans le temps lrsquoune apregraves lrsquoautre

La figure suivante montre lrsquoaspect temporel du document

Figure 23 Dimension temporelle de la leccedilon

78

Les objets meacutedia sont repreacutesenteacutes par des rectangles ougrave la longueur reflegravete la dureacutee

drsquoaffichage ou de preacutesentation de lrsquoobjet correspondant

324 Dimension hypermeacutedia temporelle

Lrsquoobjet index ou sommaire contient une liste des regravegles de la leccedilon Les eacuteleacutements de

cette liste sont des zones cliquables ou un clic sur lrsquoun drsquoeux permet de visionner la

preacutesentation de la leccedilon du deacutebut du segment qui lui correspond (la regravegle en question)

crsquoest une navigation temporelle

Figure 24 Scheacutema montre le deacuteroulement du sceacutenario avant et apregraves lrsquoactivation drsquoun lien temporel

33 Modeacutelisation UML du systegraveme SACoPh

La deacutemarche de notre systegraveme est drsquoassocier une modaliteacute de repreacutesentation

typographique agrave la modaliteacute orale de lrsquoaccentuation Lrsquoassociation du style

typographique agrave la qualiteacute du discours parleacute a eacuteteacute peu exploreacutee Il existe trois solutions

pour associer ces deux types de repreacutesentation celle qualifier par lrsquoautomatique (cas du

systegraveme Prosodic Font) celle qualifier drsquointeractive et celle qui combine les deux

solutions (cas du systegraveme SWANS)

La solution admise dans notre cas est la solution interactive car elle permet agrave lrsquoauteur

(enseignant) de choisir sa propre preacutesentation drsquoune part et de deacutecider ougrave il souhaite

mettre lrsquoaccent drsquoautre part

Afin de cadrer les fonctionnaliteacutes attendues du systegraveme SACoPh nous allons utiliser le

langage UML (Uml 2005) dans la modeacutelisation de notre systegraveme UML propose 13

79

types de diagrammes UML nrsquoeacutetant pas une meacutethode puisqursquoelle nrsquooffre pas une

deacutemarche agrave suivre son utilisation est laisseacutee agrave lrsquoappreacuteciation de chacun Dans notre cas

nous avons choisi de modeacuteliser notre systegraveme agrave travers 3 types de diagrammes agrave

savoir diagramme de cas drsquoutilisation Diagramme de classes et diagramme de

seacutequence

331 Cas drsquoutilisation du systegraveme SACoPh

Les cas drsquoutilisation de notre systegraveme nous permettent de deacutefinir les fonctions

principales dont lrsquoacteur lsquoenseignantrsquo doit disposer Cependant dans le cadre de ce

travail les fonctions principales auxquelles on srsquointeacuteresse sont celles de creacuteer une

nouvelle leccedilon et drsquoouvrir une leccedilon existe Ces derniers sont ensuite raffineacutes comme la

figure 25 montre par la fonction rdquoincluerdquo pour ecirctre deacutecomposeacutes en plusieurs cas

drsquoutilisation

Figure 25 cas drsquoutilisation par lrsquoenseignant

332 Architecture du systegraveme SACoPh

A partir des cas drsquoutilisation identifieacutes nous pouvons extraire les modules permettant

de les assurer Le scheacutema de la figure 26 preacutesente lrsquoarchitecture geacuteneacuterale du systegraveme

Dans ce qui suit nous allons drsquoabord deacutevelopper le processus de fonctionnement

geacuteneacuteral du systegraveme suivi par une explication deacutetailleacutee de ses diffeacuterents modules

80

Figure 26 Architecture geacuteneacuterale de SACoPh

3321 Gestion drsquoune leccedilon

Ce module offre agrave lrsquoenseignant la possibiliteacute de geacuterer la leccedilon en geacuterant un arbre Il peut

creacuteer modifier ou supprimer un eacuteleacutement (objet) peacutedagogique regravegle ou exemple La

suppression drsquoune regravegle supprimera par conseacutequent tous les exemples qursquoelle contient

Un document eacutediteacute par notre systegraveme est sauvegardeacute dans un fichier XML (sacoph)

pour une mise agrave jour ulteacuterieure Un exemple de contenu drsquoune leccedilon enregistrer dans ce

type de fichier est illustreacute comme suit

ltLesson Name=the pronunciation of the final s NomProfesseur=Mrs Ameur

NomEtablissement=University de Batnagt

ltRule Name=Tips 1gt

ltRule Name=Tips 2gt

ltExemple Name=example 1gt

ltExemple Name=example 2gt

ltExemple Name=example 3gt

ltExemple Name=example 4gt

ltRulegt

ltRule Name=Tips 3gt

ltExemple Name=example 5gt

ltExemple Name=example 6gt

ltExemple Name=example 7gt

ltExemple Name=example 8gt

ltRulegt

hellip

ltLessongt

3322 Gestion du texte (marqueur typographique et symbole phoneacutetique)

Lrsquoutilisateur via les fonctionnaliteacutes de ce module peut saisir le texte (drsquoune regravegle ou

drsquoun exemple) inseacuterer des caractegraveres de lrsquoalphabet phoneacutetique en les seacutelectionnant sur

une liste comme il peut ajouter des marqueurs typographiques (une couleur un font

un style etou une taille) sur des parties du texte pour attirer lrsquoattention de lrsquoapprenant

81

sur un pheacutenomegravene de phoneacutetique Ce module geacutenegravere pour chaque eacuteleacutement

peacutedagogique regravegle ou exemple un code XHTML qui correspond agrave une telle

speacutecification pour une exploitation ulteacuterieur soit pour sa mise agrave jour soit pour faciliter

la geacuteneacuteration du code SMIL par la suite Nous prenons lrsquoexemple drsquoune regravegle qui a le

texte suivant

Ce module enregistre ce texte dans le code XHTML suivant

ltDOCTYPE HTML PUBLIChellip gt

lthtmlgt

ltheadgtltmeta name=qrichtext content=1 gtltstyle type=textcssgt

p li white-space pre-wrap ltstylegt

ltheadgt

ltbody style= font-familyMS Shell Dlg 2 font-size825pt font-weight400 font-

stylenormalgt

ltp style= margin-top0px margin-bottom0px margin-left0px margin-right0px

-qt-block-indent0 text-indent0pxgt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa00ffgt s is pronounced

ltspangt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa0000gt iz ltspangt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa00ffgt after the

soundsltspangt

ltpgt

ltp style= margin-top0px margin-bottom0px margin-left0px margin-right0px

-qt-block-indent0 text-indent0pxgt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 colorff0000gt s z

amp8747 amp679 amp658 amp676 ltspangt

ltpgt

ltbodygt

lthtmlgt

3323 Gestion de la voix

Ce module est concerneacute par lrsquoenregistrement de la voix de lrsquoenseignant dans un fichier

audio sous format lsquowavrsquo Il permet de reacuteeacutecouter ce qui a eacuteteacute enregistreacute ou de le

supprimer comme il offre des informations sur lrsquoobjet tel que la dureacutee

3324 Geacuteneacuterateur de la preacutesentation SMIL

Lrsquoenseignant peut exporter ses documents via ce module vers le format drsquoaffichage

SMIL 03 pour les publier ou les partager Jusqursquoagrave preacutesent seul le lecteur appeleacute

Ambulant peut lire les preacutesentations de la version 30 Donc ce module doit parcourir

lrsquoarbre des objets regravegles et exemples pour geacuteneacuterer le code SMIL03 La synchronisation

entre ces objets est deacuteduite implicitement agrave partir de leur ordre dans lrsquoarbre La dureacutee

82

drsquoaffichage drsquoune regravegle ou drsquoun exemple est deacuteduite agrave partir de la dureacutee de lrsquoobjet audio

associeacute Prenons une partie du code geacuteneacuterer en lrsquoexpliquant par la suite

helliphellip

lt-- speacutecifier le segment temporelle contenant la regravegle 3 et les exemples associeacutes --gt

ltpar xmlid=3 dur=46sgt

lt-- speacutecifier la prononciation de la regravegle1 et ses exemples --gt

ltaudio begin=1s src=Tips 3wavgt

ltaudio begin=20s src=example 5wavgt

ltaudio begin=26s src=example 6wavgt

ltaudio begin=31s src=example 7wavgt

ltaudio begin=37s src=example 8wavgt

lt-- speacutecifier le texte de la regravegle --gt

ltsmilText region=Reglegt ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa00ff textFontSize=20pxgts is pronounced

ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa0000 textFontSize=20pxgt izltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa00ff textFontSize=20pxgt after the

soundsltspangtltpgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgt s z

amp8747 amp679 amp658 amp676ltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

lt-- speacutecifier lrsquoexemple 1 qui commence agrave la 20egraveme seconde apregraves la regravegle 1 --gt

ltsmilText begin=20s region=Exemplegtltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=000000 textFontSize=20pxgtmisseltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgtsltspangtltpgt

lt-- speacutecifier lrsquoexemple 2 qui commence au 6egraveme seconde apregraves lrsquoexemple 1 --gt

lttev begin=6sgt ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=000000 textFontSize=20pxgtwasheltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgtsltspangtltpgthelliphellip

ltsmilTextgt

ltpargt helliphellip

Nous montrons ci-dessus une partie du code SMIL30 geacuteneacutereacute par SACoPh qui permet

de synchroniser le texte drsquoune regravegle en parallegravele avec sa prononciation On remarque

bien qursquoapregraves 11s le texte du premier exemple se preacutesente avec sa prononciation On

remarque les diffeacuterents types de balises et attributs celles qui servent agrave la

synchronisation ltpargt lttevgt begin et celles qui servent agrave la preacutesentation de marqueur

typographique ltsmilTextgt lttextFontFamilygt lttextColorgthellipetc

Une table drsquoindex est calculeacutee automatiquement Nous avons proposeacute une

segmentation temporelle automatique du document Ceci consiste agrave identifier le deacutebut

et la dureacutee de chaque segment ensuite agrave placer des ancres pour chacun drsquoeux pour ecirctre

reacutefeacuterenceacute par la suite Nous proposons qursquoun segment temporel corresponde au temps

de preacutesentation drsquoune regravegle avec tous ses exemples crsquoest une entiteacute indivisible On a

83

fait ce choix parce que la regravegle ne peut pas ecirctre parfaitement comprise qursquoagrave travers ses

exemples explicatifs et ces derniers ne peuvent ecirctre dissocieacutes de la regravegle A chaque

entreacutee de la table drsquoindex on associe un lien vers le segment temporel qui lui

correspond via son marqueur Le code suivant montre comment les segments sont

marqueacute et comment sont reacutefeacuterencieacute par les entreacutes de la table drsquoindex

lt-- speacutecifier en seacutequence les segments temporels et marquer chacun drsquoeux par

lrsquoattribut xml id--gt

ltseqgt

lt-- segment 1 --gt

ltpar xmlid=1 dur=28sgt

ltsmilText region=Tips 1gt helliphelliphellip ltsmilTextgt

ltsmilText region=exemple 1gt helliphellip ltsmilTextgt helliphelliphellip

ltpargt

lt-- segment 2 --gt

ltpar xmlid=2 dur=15sgt helliphelliphelliphellip ltpargt helliphelliphellip

ltseqgt

lt-- remplir la table drsquoindexrsquoRule 1rsquo est un ancre vers le segment identifieacute par 1--gt

lta href=1gt ltsmilText region=Index1gt Rule 1ltsmilTextgt ltagt

lta href=2gt ltsmilText region=Index2gt Rule 2ltsmilTextgt ltagt

helliphelliphellip

La table index offre une navigation temporelle durant la repreacutesentation de la leccedilon

Lrsquoeacutetudiant peut avancer ou reculer la preacutesentation vers le deacutebut drsquoune regravegle qursquoil veut

reacuteeacutecouter en cliquant sur son lien indiqueacute dans cette table La figure 27 montre la

preacutesentation finale drsquoune leccedilon par le lecteur Ambulant

Figure 27 Preacutesentation du cours geacuteneacutereacute en SMIL 30 avec le lecteur ambulant

84

333 Aspect statique du systegraveme diagramme de classes

Le diagramme de classes est consideacutereacute comme le diagramme le plus important de la

modeacutelisation orienteacutee objet Comme le diagramme de cas drsquoutilisation montre le

systegraveme du point de vue de lrsquoenseignant le diagramme de classes montre la structure

interne du systegraveme qui est composeacutee principalement de huit classes Chaque classe est

deacutecrite par des attributs et des meacutethodes Lrsquoenseignant interagit qursquoavec la classe

MainWindow et crsquoest agrave travers cette classe qursquoil peut manipuler les autres classes du

diagramme du fait qursquoelle est relieacutee par des relations de composition aux classes Leccedilon

Configuration et AudioInputOutput

Figure 28 Diagramme de classes

334 Aspect dynamique diagrammes de seacutequence

Lrsquoaspect dynamique de la modeacutelisation est apporteacute par les diagrammes drsquointeraction

Ces diagrammes permettent drsquoeacutetablir un pont entre la vision externe du systegraveme (cas

drsquoutilisation) et la vision statique et structurelle (diagramme de classes) Ils montrent

comment les instances communiquent entre elles pour reacutealiser un cas drsquoutilisation

Les diagrammes de seacutequence montrent les interactions entre les acteurs et les grandes

fonctions du systegraveme La Figure 29 montre lrsquointeraction entre lrsquoacteur enseignant et la

fonction MainWindowOuvrirLecon() qui affiche la fenecirctre pour seacutelectionner une leccedilon

Une leccedilon est composeacutee de plusieurs regravegles et une regravegle est composeacutee agrave son tour de

85

plusieurs exemples Donc pour ouvrir une leccedilon on a besoin de deux boucles (loop)

imbriqueacutees

Figure 29 Diagramme de seacutequence du cas lsquoouvrir leccedilonrsquo

Un autre diagramme de seacutequence pour le cas drsquoutilisation lsquogeacuteneacuterer SMILrsquo de la leccedilon en

cours est illustreacute dans la figure 03 Lrsquoobjet MainWindow demande agrave lrsquoutilisateur de

seacutelectionner la destination du fichier smil agrave geacuteneacuterer Puis il envoi le message geacuteneacuteration

agrave lrsquoobjet leccedilon Ce dernier va creacuteer un objet SmilGen qui srsquooccupe de la construction du

code SMIL Donc lrsquoobjet SmilGen doit parcourir le vecteur de regravegles et les vecteurs des

exemples pour chaque regravegle (deux boucles imbriqueacutees)

Figure 30 Diagramme de seacutequence du cas lsquogeacuteneacuterer SMILrsquo

86

335 Interface de SACoPh

Nous avons conccedilu lrsquointerface du systegraveme de tel sorte qursquoelle se rapproche du principe

de WYSIWYG (voir paragraphe 2212) Elle sera composeacutee de deux vues Lrsquoune

repreacutesente la structure de la leccedilon sous forme drsquoun arbre hieacuterarchique A travers cette

vue lrsquoenseignant pourra ajouter deacuteplacer supprimer des eacuteleacutements peacutedagogique agrave

savoir regravegle ou exemple Lrsquoautre preacutesente lrsquoeacuteleacutement peacutedagogique de la leccedilon (regravegle ou

exemple) seacutelectionneacute dans la premiegravere vue ougrave lrsquoenseignant peut meacutediatiser en temps

reacuteel cet eacuteleacutement en lui eacuteditant un texte formateacute et enregistrant sa prononciation sous

format audio De ce fait la vue hieacuterarchique repreacutesente la table drsquoindex dans la

preacutesentation finale de la leccedilon dans le mecircme endroit et la vue eacutedition drsquoun eacuteleacutement

peacutedagogique (regravegle ou exemple) correspond agrave la preacutesentation finale de ce dernier

presque dans la mecircme reacutegion

Lrsquointerface de notre systegraveme supporte de plus les fonctionnaliteacutes suivantes

Permettre une Manipulation direct des objets meacutedia modification interactive

des attributs temporels des objets meacutedia impliquant une propagation

automatique des contraintes temporelles

Tous les services supporteacutes par notre systegraveme sont fournis via une interface

graphique conviviale ergonome et facile agrave utiliser et qui tient compte des

comportements deacutejagrave ancreacutes chez les enseignants

Le systegraveme offre un clavier virtuel pour les symboles phoneacutetiques

Mode drsquoeacutedition baseacute sur les templates les documents geacuteneacutereacutes ayant le mecircme

modegravele

336 Mise en œuvre

Apregraves avoir expliciteacute les diffeacuterentes fonctionnaliteacutes envisageacutees par le systegraveme ainsi que

sa conception deacutetailleacutee nous allons preacutesenter dans ce qui suit le prototype reacutealiseacute Il

consiste en lrsquoimpleacutementation des fonctions principales proposeacutees en vue de tester

lrsquoopeacuterationnaliteacute du systegraveme

3361 Environnement de mise en œuvre

Pour deacutevelopper notre application nous avons choisi lrsquoenvironnement Linux (Ubuntu

87

913 amp 1334) qui est un systegraveme drsquoexploitation multitacircches et multi-utilisateurs tregraves

puissant baseacute sur la distribution Debian GNULinux Ce systegraveme est connu pour sa

rapiditeacute et sa faciliteacute drsquoutilisation et son environnement de deacuteveloppement tregraves riche

Notre systegraveme est deacuteveloppeacute en langage de programmation orienteacute objet C++ Elle est

baseacutee sur le Framework Qt qui est un Framework drsquoapplications multiplateforme

(eacutecrire une fois et compiler nimporte ougrave) et drsquointerface homme machine (IHM) orienteacute

objet Qt offre toutes les fonctionnaliteacutes neacutecessaires pour le deacuteveloppement

drsquoapplications agrave interface graphique avanceacutee pour plates-formes de bureaux et

embarqueacutees Qt utilise les interfaces de programmation graphiques natives de chaque

plate-forme prise en charge afin de tirer pleinement parti des ressources du systegraveme et

pour que les applications possegravedent une apparence et un ressenti natif

3362 Architecture ModegraveleVue

Notre application est baseacutee sur lrsquoarchitecture drsquoimpleacutementation Modegravele Vue qui fournit

un cadre drsquoimpleacutementation plus simple baseacutee sur les mecircmes principes que

lrsquoarchitecture MVC (Modegravele-Vue-Controcircler)

La partie modegravele repreacutesente le comportement de lrsquoapplication traitements et

interactions avec les donneacutees Il deacutecrit ougrave sont contenus les donneacutees manipuleacutees par

lrsquoapplication Il assure la gestion de ces donneacutees et garantit leur inteacutegriteacute Le modegravele

offre des meacutethodes pour mettre agrave jour ces donneacutees (insertion suppression changement

de valeur) Il offre aussi des meacutethodes pour reacutecupeacuterer ces donneacutees Les reacutesultats

renvoyeacutes par le modegravele sont deacutenueacutes de toute preacutesentation

Tandis que la partie vue correspond agrave lrsquointerface avec laquelle lrsquoutilisateur interagit Sa

premiegravere tacircche est de preacutesenter les reacutesultats renvoyeacutes par le modegravele Sa seconde tacircche

est de recevoir toutes les actions de lrsquoutilisateur (clic de souris seacutelection drsquoune entreacutee

boutons etc) Lrsquointeraction avec lrsquoutilisateur est assureacutee par un ensemble de modules et

de dialogues qui apparaissent au fur agrave mesure de lrsquoexeacutecution de lrsquoapplication

3363 Impleacutementation

Ci-dessous une figure qui illustre une vue geacuteneacuterale de lrsquointerface de SACoPh

Lrsquoenseignant peut seacutelectionner une fonction (ajouter modifier reacuteutiliser etou

88

supprimer) un eacuteleacutement peacutedagogique (regravegle ou exemple) via un menu contextuel voir

figure31

Figure 31 Interface de SACoPh

Lrsquooutil utiliseacute pour toute manipulation audio est illustreacute par la partie graphique qui est

composeacutee drsquoun slider drsquoun timer et de boutons de controcircles comme le montre la figure

02 Si lrsquoutilisateur clique sur un de ces boutons un signal est envoyeacute par ce dernier et

reacuteceptionneacute par une des fonctions de la classe AudioInputOutput comme par exemple

la fonction Play

Figure 32 Cas drsquoenregistrement de la prononciation de lrsquoexemple 5

Le systegraveme offre aussi la possibiliteacute de configurer le systegraveme en choisissant le

peacuteripheacuterique audio pour la sortie et lrsquoentreacutee de la voix le path du lecteur de SMIL30 et

un font globale pour le texte associeacute aux eacuteleacutements de la leccedilon

89

Figure 33 Paramegravetres de configuration peacuteripheacuterique audio lecteur de smil et font de texte globale

Lrsquoapproche increacutementale (voir paragraphe 222) est reacutealiseacutee dans notre systegraveme par la

fonction aperccedilu dans la barre drsquooutils Cette derniegravere provoque la creacuteation drsquoune

instance du lecteur Ambulant et ouvre la preacutesentation SMIL geacuteneacutereacutee dans ce mecircme

lecteur Notons bien que ce lecteur est le seul (jusqursquoagrave preacutesent) qui peut jouer une

preacutesentation en SMIL30

34 Conclusion

Notre premier axe de recherche srsquoarticule sur la modeacutelisation et la construction drsquoun

contenu peacutedagogique multimeacutedia structureacutes et temporiseacutes appliqueacutes dans

lrsquoenseignement agrave distance et plus preacuteciseacutement agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique drsquoune

langue Nous avons preacutesenteacute lrsquoapport important de lrsquoapproche du double codage dans

lrsquoameacutelioration de lrsquoapprentissage Pour cela nous avons conccedilu un modegravele de document

multimeacutedia temporiseacute qui concreacutetise cette approche Nous avons deacuteveloppeacute un systegraveme

auteur appeleacute SACoPh qui geacutenegravere des cours de phoneacutetique publiables via le web selon

ce modegravele tout en exploitant les nouvelles fonctionnaliteacutes de la version 30 du standard

SMIL Ce systegraveme est conccedilu pour ecirctre destineacute aux enseignants non informaticiens il

offre une interface plus simple ergonome et plus conviviale que possible

Le deuxiegraveme Axe de recherche qui nous inteacuteresse est lrsquoindexation et la recherche dans

un contenu peacutedagogique multimeacutedia Nous utilisons dans ce cas les ontologies afin de

traiter la seacutemantique du contenu Le quatriegraveme chapitre preacutesente notre contribution

dans cet axe

90

Chapitre 4 Inteacutegration des ontologies dans la

construction et lindexation de contenu peacutedagogique

Multimeacutedia

41 Introduction

Dans un contexte de recherche drsquoinformation videacuteo par le contenu seacutemantique la

modeacutelisation est une tacircche importante et neacutecessaire agrave partir de laquelle les index seront

formuleacutes et gracircce agrave laquelle le processus de recherche sera plus efficace et plus preacutecis

Notre approche srsquoinscrit dans un contexte de modeacutelisation et drsquoindexation des cours

videacuteo peacutedagogiques et de recherche par la seacutemantique des segments dans ce type de

videacuteos

Au niveau theacuteorique notre contribution consiste agrave la proposition et agrave la construction de

deux types drsquoontologies une pour la structuration peacutedagogique drsquoun cours videacuteo et

lrsquoautre pour la description du contenu seacutemantique de ses diffeacuterents granules Ces deux

ontologies seront utiliseacutees dans la phase drsquoannotation conceptuelle

Notre contribution au niveau expeacuterimental consiste en premier lieu agrave lrsquoannotation

conceptuelle drsquoun corpus de cours videacuteo drsquoune formation professionnelle continue

diffuseacutes sur le web par lrsquouniversiteacute NETTUNO dans le cadre du projet MedNetrsquoU

Lrsquoannotation ce fait plus preacuteciseacutement sur une dizaine de leccedilons videacuteo en relation avec le

module lsquostructure de donneacutees et technique de programmationrsquo En deuxiegraveme lieu notre

contribution consiste agrave la conception et agrave lrsquoimpleacutementation du prototype IRSeCoV un

systegraveme drsquoIndexation et de Recherche Seacutemantique des segments Videacuteo peacutedagogiques

via les annotations conceptuelles associeacutees au corpus en question Cela sera suivi par

une expeacuterimentation

91

42 Construction des Ontologies

On a besoin de deux ontologies pour modeacuteliser le contenu de cours en format videacuteo La

premiegravere sera construite pour structurer peacutedagogiquement un cours videacuteo et sera

appeleacutee ontologie peacutedagogique drsquoun cours videacuteo et la deuxiegraveme est lrsquoontologie de

domaine drsquoenseignement et comme son nom lrsquoindique elle modeacutelisera les

connaissances drsquoun domaine drsquoenseignement (un module agrave enseigner) pour une

description seacutemantique plus profonde de ce type de cours

421 Ontologie de domaine drsquoenseignement

Un domaine drsquoenseignement correspond agrave un module dans une formation Un module

aborde ou enseigne un ou plusieurs concepts Un concept peut ecirctre deacutecomposeacute en

plusieurs concepts il peut deacutependre drsquoun ou de plusieurs concepts comme il peut ecirctre

le preacuterequis drsquoun ou de plusieurs concepts aussi Donc trois types de relations peuvent

exister ente deux concepts lsquoest_deacutecomposeacute_enrsquo lsquodeacutepend_dersquo et lsquoest_preacute_requis_dersquo On

remarque que la relation lsquoest_preacute_requis_dersquo a la transitiviteacute comme caracteacuteristique

tandis que la relation lsquodeacutepend_dersquo est symeacutetrique et que la relation lsquoest_decomposeacute_enrsquo

est antisymeacutetrique

On constate que lrsquoexploitation des caracteacuteristiques de ces relations peut engendrer ou

infeacuterer des instances nrsquoexistant pas dans la base des faits initiaux

Prenons lrsquoexemple de domaine drsquoenseignement laquo structure de donneacutees et

algorithmique raquo qui aborde les concepts fonction paramegravetre

passage_paramegravetre_par_valeur liste pointeur et enregistrement Les instances des

relations qui peuvent exister entre ces concepts sont repreacutesenteacutees comme suit

est_composeacute_de (fonction paramegravetre) Signifie fonction est composeacutee de paramegravetre

depend_de (fonction passage_paramegravetre_par_valeur) Puisque cette relation est

symeacutetrique le systegraveme drsquoinfeacuterence peut deacuteduire lrsquoinstance suivante depend_de

(passage_paramegravetre_par_valeur fonction)

est_preacute_requis de (pointeur liste) et est_preacute_requis de (liste arbre) =gt est preacute_requis de

(pointeur arbre) La relation est transitive

92

Figure 34 Ontologie de domaine drsquoenseignement

On peut mentionner lrsquoexistence des instances de la classe concepts qui sont identiques

On cite comme exemple boucle et instruction de reacutepeacutetition adresse et pointeur

enregistrement et structure tableau agrave deux dimensions et matrice paramegravetre et attribut etc

Cette seacutemantique est speacutecifieacutee en langage OWL (OWL 2004) par la proprieacuteteacute lsquoSameAsrsquo

entre individus

Une instance de cette ontologie engendre une ontologie du domaine agrave enseigner D (un

module bien preacutecis) Elle peut ecirctre manuelle ou semi-automatique Dans le deuxiegraveme

cas ce processus fait appel agrave des outils drsquoingeacutenierie linguistique (comme LEXTER) pour

lrsquoextraction des termes candidats agrave partir drsquoun ou de plusieurs supports de cours

textuels drsquoun domaine particulier D Ces termes repreacutesentent lrsquoextension de la classe

concept Ces termes doivent ensuite ecirctre seacutelectionneacutes trieacutes par un expert dans le

domaine et organiseacutes hieacuterarchiquement selon la relation lsquocomposeacute_dersquo Puis la

seacutemantique du domaine est affineacutee par la preacutecision des instances identiques de la classe

concept et des instances des deux relations lsquoest_preacute_requis_dersquo et lsquodepend_dersquo qui

peuvent exister entre les diffeacuterents concepts

Dans notre cas nous avons creacuteeacute une instance de cette ontologie pour le module SDD

lsquoStructure De Donneacuteesrsquo avec lrsquoeacutediteur Proteacutegeacute 2000 Ci-dessous un extrait du code OWL

geacuteneacutereacute par cet eacutediteur

ltxml version=10gt

ltrdfRDF

xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

helliphelliphellip

ltdomaine_d_enseignement rdfID=structure_de_donneacuteesgt

ltabordegt

ltconcept rdfID=instructiongt

ltcomposer_de rdfresource=affectationgt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_de_controlegt

ltcomposer_de dfID=instruction_de_repetitiongt

93

ltconceptgt

ltconcept rdfID=bouclegt

ltowlsameAs rdfresource= instruction_de_repetitiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_valeurgt

ltdepend_de rdfresource=fonctiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=pointeurgt

ltest_pre_requi_de rdfresource=listegt

ltconceptgt

hellip

ltabordegt

422 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo

Un cours videacuteo est preacutesenteacute dans une ou plusieurs leccedilons videacuteo Chaque leccedilon videacuteo

(elle peut correspondre agrave un chapitre ou sous chapitre) est subdiviseacutee ou segmenteacutee en

plusieurs segments temporels Le segment correspond agrave lrsquoexplication drsquoun ou de

plusieurs diapositifs ayant le mecircme titre Donc le segment dans ce cas doit repreacutesenter

une ideacutee ou un sujet ou une uniteacute drsquointeacuterecirct qui sera retourneacute par notre systegraveme de

recherche srsquoil repreacutesente une reacuteponse pertinente agrave une requecircte

Un segment ou une diapositive contient un ou plusieurs objets peacutedagogiques lsquoOPrsquo Ces

derniers peuvent ecirctre une deacutefinition un exemple un exercice une solution_exercice

une illustration une regravegle un theacuteoregraveme une deacutemonstration etchellip

Pendant la consultation de quelques leccedilons videacuteo du corpus que nous avons choisi

nous avons constateacute qursquoune diapositive contient une deacutefinition drsquoun concept suivi par

un petit exemple Comme on a remarqueacute qursquoun exemple peut ecirctre preacutesenteacute dans deux

ou trois diapositives ayant le mecircme titre on a opteacute pour cette maniegravere de structuration

des segments

Cet OP concerne un ou plusieurs concepts drsquoun domaine drsquoenseignement La relation

lsquoconcernersquo gegravere lrsquoalignement des deux ontologies agrave savoir lrsquoontologie peacutedagogique de

cours videacuteo (CV) et celle de domaine drsquoenseignement (DE) Pour se faire il faut

importer la deuxiegraveme (DE) dans la premiegravere (CV)

Une question qui se pose pourquoi un objet peacutedagogique concerne plusieurs concepts

et non pas un Si on prend lrsquoexemple de la leccedilon videacuteo ayant le titre lsquoles fonctionsrsquo ougrave il

y a une diapositive avec un exercice concernant lrsquoutilisation drsquoun tableau comme

94

paramegravetre drsquoune fonction on constate que lrsquoOP de type lsquoexercicersquo concerne les trois

concepts (souligneacutes) de lrsquoontologie de domaine drsquoenseignement SDD (il nrsquoexiste pas agrave

notre connaissance de moteur de recherches qui reacutepond agrave une requecircte de ce type)

Figure 35 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo

La figure 35 montre deux relations qui peuvent exister entre deux instances de la classe

diapositive agrave savoir lsquoest_similairersquo et lsquoest_solutionrsquo Ce type drsquoinstances ne peut exister

que si une condition est veacuterifieacutee Par exemple deux instances de type diapositive ne

peuvent ecirctre similaire que srsquoils contiennent des objets peacutedagogique qui abordent deux

concepts similaires Dans le cas de la deuxiegraveme relation srsquoil existe une instance de la

relation est_solution entre deux OP et que ces deux objets sont contenus dans deux

instances diapositives diffeacuterents alors il y a une instance de la relation solution_diapo

entre ces deux derniers

La codification terminologique (deacutefinition des concepts et relations avec un langage tel

qursquoOWL) des deux ontologies a eacuteteacute faite par lrsquooutil Proteacutegeacute 2000 qui geacutenegravere un code

OWL (voir Annexe 4) La construction et la codification de la base des faits (les

instances) sont deacutetailleacutees dans la section suivante

43 Processus drsquoannotation

Certains auteurs comme Charhad considegraverent ou nomment la phase drsquoannotation

comme lrsquoindexation manuelle ou assisteacutee Dans notre cas cette phase deacutecrit les

95

documents videacuteos peacutedagogiques en consideacuterant deux aspects peacutedagogique qui

identifie les eacuteleacutements constituant la structure peacutedagogique du document (diapositive

objet peacutedagogique de type deacutefinition exemplehellip) et theacutematique qui deacutecrit ce que

repreacutesente chaque eacuteleacutement comme concept dans le domaine consideacutereacute

Troncy et Isaac ont utiliseacutes lrsquooutil segment Tool tandis que Charhad a utiliseacute

VideacuteoAnnex pour segmenter le corpus des documents AV traiteacute Dans notre cas nous

avons deacuteveloppeacute un outil de segmentation et drsquoannotation des cours videacuteo appeleacute

OntoCoV sur la base des ontologies que nous avons creacuteeacutes

La description ou lrsquoannotation via OntoCoV commence par la localisation ou la

segmentation temporelle en entiteacutes qui portent sur une ideacutee indivisible Il srsquoagit de

repeacuterer dans le temps des segments ougrave chacun correspond agrave lrsquoexposition drsquoun ou de

plusieurs diapositives ayant le mecircme titre Ensuite chaque segment doit caracteacuteriser sa

structure peacutedagogique Ces deux eacutetapes engendrent lrsquoinstanciation de lrsquoontologie de

cours videacuteo Ensuite la description du contenu seacutemantique de chaque segment se fait

par lrsquoassociation des concepts de lrsquoontologie drsquoun domaine drsquoenseignement particulier

aux diffeacuterents objets peacutedagogiques (OP) Cette ontologie doit avoir une relation eacutetroite

avec la leccedilon videacuteo en cours drsquoannotation Donc lrsquooutil OntoCoV donne la possibiliteacute agrave

son utilisateur drsquointeacutegrer une ontologie drsquoun domaine particulier Cette ontologie est

preacutesenteacutee dans notre outil sous forme drsquoarbre graphique ce qui permet agrave lrsquousager de la

parcourir rapidement et de seacutelectionner agrave tous les niveaux (hieacuterarchie des instances

concept) le concept qui lui semble pertinent pour son indexation A la fin le systegraveme

geacutenegraverera lrsquoensemble des annotations dans le langage opeacuterationnel OWL Cette

annotation constitue une base qui sera exploiteacutee dans les phases suivantes

La figure 34 montre lrsquointerface de lrsquooutil OntoCoV qui est diviseacutee en deux reacutegions

a) Reacutegion pour visualiser la videacuteo avec des boutons pour lire la videacuteo la stopper

creacuteer un nouveau segment etc

b) Reacutegion pour afficher lrsquoensemble des segments diapositives construits

96

Figure 36 Interface principale de lrsquooutil OntoCoV

Une petite fenecirctre indeacutependante srsquoaffiche en cliquant sur un segment de la zone (b) Elle

contient une liste des objets peacutedagogiques constituant le segment seacutelectionneacute On peut

deacutecrire chaque objet peacutedagogique en lui associant une liste des concepts de lrsquoontologie

de domaine drsquoenseignement inteacutegreacute dans lrsquooutil au tout deacutebut

Apregraves lrsquoannotation drsquoune leccedilon videacuteo du cours lsquostructure de donneacutee et technique de

programmationrsquo lrsquooutil geacutenegraverera le code OWL suivant

ltcours_video rdfID=structure_de_donneacuteesgt

ltest_presente_dansgt

ltlesson_video rdfID=fonctiongt

ltURL rdfdatatype=httpwwww3stringgt httpfonctionwmv ltURLgt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_2gt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_3gt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_7gt

ltlesson_videogt

ltest_presente_dansgthelliphellip

ltcours_videogt

ltdiapositive rdfID=diapositive_2gt

ltDuree rdfdatatype=ampxsdtimegt000322 ltDureegt

ltDebut rdfdatatype=ampxsdtimegt000601 ltDebutgt

ltTitre_diapositive rdfdatatype=ampxsdstringgt introduction aux fonctions

ltTitre_diapositivegt

ltcontientgt

ltOP rdfID=Definition_1gt ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_2gt

ltconcerne rdfresource=ampp1adressegt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_1gt

97

ltconcerne rdfresource=ampp1valeur_retourneegt

ltrdfscomment rdfdatatype=ampxsdstringgt diffeacuterents type de valeurs retourneacutees

ltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

hellip

44 Indexation Conceptuelle

Une fois que les concepts des deux ontologies ont eacuteteacute identifieacutes dans les segments

temporels on passe agrave la phase de pondeacuteration des concepts pour chaque segment

diapositive

Dans cette partie de notre travail nous preacutesentons une structure dindex qui permet de

poser des requecirctes sur des segments temporels de document videacuteo Pour cela nous

utilisons le modegravele vectoriel de Salton (Salton 1983) tout en adaptant le calcul du poids

TF_IDF (Terme Frequency_Inverse document Frequency) agrave nos besoins en nous

inspirant des travaux de (Martinet 2004) et de (Zargayouna 2005) On propose que le

segment drsquoun document correspondant agrave une leccedilon videacuteo soit repreacutesenteacute par un vecteur

de concepts

441 Structure de la table drsquoindex

La structure dindex conccedilu est illustreacutee par la figure suivante La table dindex est une

matrice (tableau de deux dimension) tel que Table-Index [concept (c) liste-leccedilon-

Videacuteo] Concept repreacutesente une cleacute ou index List des leccedilons Videacuteo (LVi) cest le vecteur de la

table

Index Liste des objets leccedilon-videacuteo

Concept Ci

hellip

Table 3 Structure de la table drsquoindex

98

- Ndeg LV numeacutero de la leccedilon videacuteo

- FCi la freacutequence du concept Ci dans la leccedilon videacuteo1

- NdegDiap numeacutero de la diapositive qui contienne le concept Ci Crsquoest le segment

qui correspond agrave la balise ltdiapositivegt dans le fichier OWL Ce dernier

correspond agrave lrsquoannotation seacutemantique de la leccedilon videacuteo effective

- T1 et T2 deacutebut et dureacutee de la diapositive

- Poids est calculeacute par la formule CF-ISDF (voir ci-dessous)

- ObjP Objet peacutedagogique (i) qui contient dans sa description le concept Ci

442 Pondeacuteration des concepts dans les segments temporels

Puisque les segments sont deacutecrits par des concepts au lieu de termes on calcule le poids

des concepts par rapport aux segments dans lesquels les concepts apparaissent Ainsi

nous deacutefinissons la formule CF_ISDF (Concept Frequency_Inverse Segment and

Document Frequency) de la maniegravere suivante

( ) ( ) ( ) ( )

( ) log( )

( ) log( )

d

CF ISDF c s d CF c s d ISF c s d IDF c d

SISF c s d

SegF c s

DIDF c s

DF c

(1)

- )( dscCF Le nombre doccurrences du concept c dans le segment s du document d

- D lensemble de tous les documents (leccedilons videacuteo) du corpus

- Le nombre de segments dans le document d

- )( scSegF Nombre de segments dans le document d et dans lequel le concept c apparaicirct

- )(cDF Nombre de documents qui contiennent le concept

Cette formule nous permet de pondeacuterer le concept non seulement par sa freacutequence dans

le segment s relative agrave un document d mais aussi par sa reacutepartition dans le document

(ISF(csd)) Cette derniegravere mesure repreacutesente la force discriminatoire drsquoun concept c

pour un segment relatif agrave un document d La reacutepartition du concept dans le corpus

(IDF(c)) est importante aussi Si un concept apparait dans plusieurs documents il est

moins repreacutesentatif pour un document donneacute qursquoun concept qui apparait seulement

dans ce document Crsquoest la force discriminatoire drsquoun concept dans le corpus

99

45 Recherche Conceptuelle

Nous arrivons maintenant agrave la phase de recherche qui srsquoappelle aussi la phase

dinterrogation Elle comprend

- la formulation du besoin dinformation agrave travers une requecircte

- la traduction de la requecircte dans une repreacutesentation interne deacutefini par un modegravele

de requecircte

- la comparaison de la requecircte aux index des documents du corpus par la fonction

de correspondance

- la preacutesentation des reacutesultats en ordre de pertinence

Formulation du besoin Le corpus de cours videacuteos englobe plusieurs matiegraveres ou

domaines drsquoenseignement DE ougrave agrave chaque DE est associeacutee une ontologie selon le

modegravele conccedilu ci-dessus (voir 421) Ces ontologies qui ont eacuteteacute utiliseacute pendant la phase

drsquoannotation serons utiliseacutees pour aider lrsquoutilisateur agrave formuler sa requecircte Notre

systegraveme offre une interface de visualisation et drsquoexploration drsquoune ontologie drsquoun DE

particulier (choisi par lrsquousager) pour guider lrsquousager agrave naviguer dans lrsquoarborescence de

cette ontologie en lui donnant lrsquooccasion de choisir les concepts de sa requecircte La raison

qui nous a pousseacutes agrave opter pour un tel mode de formulation de requecircte est double

- lrsquoutilisateur a parfois du mal agrave speacutecifier son besoin et agrave lrsquoexprimer

- il faut lever les ambiguiumlteacutes et ameacuteliorer ainsi la preacutecision et le rappel de notre

systegraveme

Modegravele de requecircte Un vecteur lui est associeacute comme pour les segments indexeacutes On

peut attribuer un poids aux concepts de la requecircte Dans un premier temps nous

attribuons des 1 et des 3 pour signifier lrsquoexistence ou non des concepts

Fonction de correspondance nous adaptons une mesure de pertinence classique du

modegravele vectoriel La pertinence drsquoune requecircte Q par rapport agrave un segment S du

document D sera

( ) cos( )

D S D Qpertinence S Q V V

VSD et VQ sont les vecteurs des poids de concepts dans le segment S du document D et

de la requecircte Q respectivement

100

Les reacutesultats de la recherche est une liste des reacutefeacuterences vers les segments les plus

pertinents visualiseacutes en ordre de pertinence dans une page codeacute en HTML+time drsquoougrave

lrsquousager peut consulter et lire un segment videacuteo seacutelectionneacute dans la mecircme page

46 Raisonnement

Pour ameacuteliorer la pertinence de la recherche nous utilisons lrsquoinfeacuterence seacutemantique dans

la recherche de contenu Les reacutesultats retourneacutees par la recherche conceptuelle peuvent

ecirctre compleacuteter par des reacutesultats ou assertions implicites deacuteriveacutees ou infeacutereacutees agrave partir de

la base de connaissance (ontologies) en exploitant les relations seacutemantiques qui existent

entre les concepts (ex la transitiviteacute la similariteacute etc)

Par exemple si une diapositive expose un exemple qui montre lrsquoexpression ou la

syntaxe de lrsquoinstruction de reacutepeacutetition en C et que la requecircte contient le concept boucle le

systegraveme doit deacuteduire que ce diapositive contribue lui aussi aux reacuteponses pertinentes

Dans le cas ougrave lrsquoutilisateur cherche des exercices concernant un ou plusieurs concepts

avec leurs solutions correspondantes le systegraveme doit retrouver et associer chaque

diapositive contenant lrsquoeacutenonceacute de lrsquoexercice avec la ou les diapositives contenant ses

diffeacuterentes solutions

Figure 37 Des assertions explicites compleacuteteacutees par des connaissances infeacutereacutees

Les arcs en pointilleacutes dans la figure 37 repreacutesentent les assertions (instances de relation)

infeacutereacutees On peut citer un autre exemple notre systegraveme doit retrouver des diapositives

qui preacutesentent des explications sur des concepts preacuterequis de celui citeacute dans la requecircte

101

Pour reacutealiser ce raisonnement et beacuteneacuteficier des pleines possibiliteacutes des techniques du

web seacutemantique nous devons eacutetudier les maniegraveres drsquoencoder les connaissances de

raisonnement comme les regravegles de production et de les articler avec la gestion des

ontologies utiliseacutees

Le langage OWL-DL permet de speacutecifier des proprieacuteteacutes algeacutebriques pour les relations

Ceci est grandement utile mais il manque de possibiliteacutes pour encoder des

connaissances qui soient relatives agrave la composition de plusieurs relations en particulier

Nous avons par exemple besoin de deacutefinir les regravegles suivantes

Regravegle1 Contient( D1 OP1) ET concerne( OP1C1) ET SameAs( C1C2) ET

concerne( OP2C2) ET contient( D2OP2) similaire (D1D2)

Regravegle2 Contient( D9 OP excercie3) ET Est_solution(OP solution5 OP exercice3) ET

contient( D21 OP solution5) solution_diapo( D21 D9)

La premiegravere regravegle eacutenonce que

Si (lrsquoinstance D1 du concept diapositive contient un objet peacutedagogique OP1 qui

concerne le concept C2 les deux concepts C1 et C2 sont similaire et le concept

C2 est concerneacute par lrsquoOP2 contenant dans la diapositive D2)

Alors D1 et D2 sont similaires

Ces regravegles sont reconnues dans la communauteacute du web seacutemantique et commencent agrave

ecirctre traiteacutees par des langages et des outils approprieacutes Ainsi SWRL (SWRL 2004)

constitue un rapprochement entre les langages OWL et les regravegles logiques Il combine

OWL-DL avec le Rule Markup Langage (RuleML)

Nous avons choisi SWRL car il nous permet de speacutecifier nos regravegles pour raisonner sur

les individus OWL et dinfeacuterer de nouvelles connaissances sur ces individus Il porte

une syntaxe XML baseacutee sur celle drsquoOWL ce qui nous permet drsquoinclure les regravegles SWRL

associeacutees agrave notre ontologie dans le mecircme fichier XML

Nous reacutesumons la conception de notre deuxiegraveme approche par un scheacutema fonctionnel

(voir figure 38) de notre systegraveme que nous baptisons IRSeCoV (Indexation et Recherche

Seacutemantique dans des Cours Videacuteo) Ce systegraveme a pour vocation de permettre une

recherche plus preacutecise et plus pertinente de segments videacuteo peacutedagogiques Il possegravede

plusieurs composantes ce qui lui permet drsquoecirctre modulaire

102

Figure 38 Architecture geacuteneacuterale du systegraveme IRSeCoV

Nous mentionnons que le module laquo Raisonnement raquo est impleacutementeacute indeacutependamment

du systegraveme pour des fins drsquoeacutevaluation (voir le point lsquolsquoraisonnement avec moteur

drsquoinfeacuterencersquorsquo dans 470) mais nous pensons lrsquointeacutegrer par la suite Donc exception du

module Raisonnement la structure interne du systegraveme est composeacutee principalement de

sept classes ougrave chacune drsquoelle est deacutecrite par ses attributs et ses opeacuterations dans le

diagramme de classes illustreacute par la figure 39 Les utilisateurs nrsquointeragissent quavec la

classe MainWindow et cest agrave travers elle que les utilisateurs peuvent manipuler les

autres classes

Figure 39 Structure interne du systegraveme IRSeCoV (Diagramme de classes)

103

47 Prototype et Expeacuterimentation

471 Impleacutementation

Nous avons impleacutementeacute un prototype pour le systegraveme IRSeCoV avec le langage de

programmation orienteacute objet C++ qui se base sur le Framework Qt

Lrsquointerface du systegraveme est diviseacutee en deux grandes reacutegions la premiegravere qui est agrave

gauche est reacuteserveacutee agrave la formulation de la requecircte La deuxiegraveme est reacuteserveacutee agrave

lrsquoaffichage des reacutesultats (voir figure 40) La premiegravere reacutegion visualise les concepts drsquoune

ontologie drsquoun DE particulier (seacutelectionneacute par lrsquousager) sous forme drsquoarborescence pour

guider lrsquousager (apprenant ou enseignant) agrave naviguer (explorer) dedans tout en lui

donnant lrsquooccasion de choisir les termes de sa requecircte La raison qui nous a pousseacutes agrave

opter pour un tel mode de formulation de requecircte est drsquoeacuteviter lrsquoambiguiumlteacute dans les

termes saisis et de bien pouvoir exprimer les besoins

Figure 40 Interface du systegraveme IRSeCoV

Lutilisateur peut speacutecifier dans sa requecircte lobjet peacutedagogique avec les concepts quil

cherche Le systegraveme retourne et affiche dans la reacutegion 2 une liste des segments trieacutes par

ordre de pertinence Pour chaque segment il affiche le nom de la leccedilon son deacutebut sa

dureacutee son titre et surtout les objets peacutedagogiques inclus dans le segment avec un

commentaire Lutilisateur peut ainsi seacutelectionner le segment qursquoil veut

Le systegraveme donne la possibiliteacute aux enseignants drsquoajouter de nouveaux cours videacuteo avec

leurs annotations y compris lrsquoontologie DE Ces cours peuvent correspondre agrave un

104

domaine drsquoenseignement deacutejagrave existant ou agrave un domaine nouveau Donc le systegraveme

reacutegeacutenegravere la table drsquoindex automatiquement

472 Expeacuterimentation et eacutevaluation

Nous essayons drsquoanalyser les reacutesultats du module Recherche conceptuelle puis celui de

raisonnement avec moteur drsquoinfeacuterence

Pour eacutevaluer notre systegraveme on a deux approches agrave savoir eacutevaluer la structure de lrsquoindex

et eacutevaluer sa pertinence Dans la premiegravere approche il srsquoagit de calculer le temps

drsquoindexation lrsquoespace de stockage de lrsquoindex par rapport agrave la taille du corpus la

construction des ontologies et lrsquoannotation du corpus Le calcul du temps de

construction de lrsquoindex ne permet pas de juger de la valeur de lrsquoindex Crsquoest pour cette

raison que nous avons opteacute pour la deuxiegraveme approche drsquoeacutevaluation qui permet

drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact sur la recherche ceci en

utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision) Mais comme le

corpus est trop petit (seulement 9 documents videacuteo) nous avons essayeacute drsquointerpreacuteter les

reacutesultats de quelques requecirctes Dans un premier temps nous avons testeacute les poids de

quelques concepts extraits de la table drsquoindex geacuteneacutereacutee par le systegraveme

Lrsquoexpeacuterimentation de notre systegraveme a eacuteteacute faite sur un corpus (annoteacute par OntoCoV) de 9

leccedilons videacuteo parmi 25 du module lsquostructure de donneacutee et techniques de programmationrsquo Le

tableau 4 montre quelques concepts avec la liste des segments ougrave ils apparaissent Le

segment est deacutefini par le numeacutero du document (leccedilon videacuteo) et le numeacutero du segment

(diapositive) dans ce document

Concepts Liste des segments retourneacutes

Pointeur (D1S7) (D4S1) (D5S5) (D5S12)

(D6S2) (D8S9) (D8S14) (D9S4)

Parametre_formel (D4S2)

Table 4 Liste des concepts avec les segments associeacutes

CF-ISDF(PointeurS2D6) = 1 log(132) log(96) = 07589

CF-ISDF(PointeurS9D8) = 6 log(1611) log(96) = 09110

CF-ISDF(PointeurS14D8)= 1 log(1611) log(96) = 03038

105

CF-ISDF(Parametre_fS2D4) = 1log(142)log(91)= 42756

- Si un concept apparait dans 2 segments de la mecircme leccedilon crsquoest sa freacutequence qui

deacutetermine le segment le plus pertinent Voir le concept lsquopointeurrsquo dans les deux

segments (S9 D8) et (S14 D8)

- Si un concept apparait dans des segments de diffeacuterentes leccedilons crsquoest la force

discriminatoire ISF qui deacutetermine le segment le plus pertinent Voir le concept

lsquopointeurrsquo dans les deux segments (S2 D6) et (S14 D8)

- Si un concept apparait dans un segment ou deux au plus par rapport au corpus

il aura un poids tregraves grand agrave cause de la valeur discriminatoire IDF Comme le

cas du concept parametre_formel

Nous proposons agrave eacutelargir lrsquoexpeacuterimentation de notre systegraveme sur un corpus de cours

videacuteo pour diffeacuterents domaines drsquoenseignement afin drsquoeacutevaluer sa pertinence en

calculant le rappel et la preacutecision

Raisonnement et infeacuterence

Cette partie a eacuteteacute reacutealiseacutee indeacutependamment du systegraveme IRSeCoV Rappelant que nous

avons construits deux ontologies agrave savoir lsquodomaine drsquoenseignementrsquo et lsquocours videacuteorsquo La

premiegravere a eacuteteacute construite en utilisant lrsquooutil proteacutegeacute 2000 et son code OWL geacuteneacutereacute a eacuteteacute

importeacute dans la deuxiegraveme ontologie Lrsquoontologie reacutesultante de cette combinaison a eacuteteacute

utiliseacute par lrsquooutil OntoCov (voir 40) afin drsquoannoter un corpus de 9 leccedilons videacuteo du

domaine drsquoenseignement lsquostructure de donneacutees et algorithmiquersquo Lrsquooutil OntoCoV geacutenegravere

un code OWL pour chaque leccedilon Donc le corpus proprement traiteacute est un ensemble de

fichiers (owl) qui font reacutefeacuterences aux fichiers videacuteo (wmv) correspondant

Pour faire un raisonnement sur ce corpus et obtenir des reacutesultats implicites et

compleacutementaires agrave ceux obtenus par la meacutethode vectorielle adopteacutee nous avons

proceacutedeacute de la maniegravere suivante

- Rassembler le code OWL (plus preacuteciseacutement les instances) de toutes les leccedilons

dans un seul fichier lsquoontologie_totaleowlrsquo

- Ouvrir ce dernier avec lrsquooutil proteacutegeacute 2333 version 048 et faire la veacuterification et

la validation de lrsquoontologie en question Les problegravemes de coheacuterence de

satisfiabiliteacute de subsomption sont alors veacuterifieacutes gracircce agrave la connexion au moteur

106

drsquoinfeacuterence Pellet 152 La figure 41 montre la veacuterification de lrsquoinconsistance de la

premiegravere ontologie avant son inteacutegration dans la deuxiegraveme

Figure 41 Veacuterification de lrsquoontologie lsquodomaine drsquoenseignementrsquo

La figure 42 illustre lrsquoontologie totale sous forme drsquoun graphe en utilisant le plugin

jambalaya

Figure 42 Graphe de lrsquoontologie totale avec le plugin Jambalya

107

- Speacutecifier les regravegles (que nous avons deacutefinies dans le point 46) dans lrsquoontologie

totale avec le langage SWRL Nous avons utiliseacute le plugin SWRLTab pour

lrsquoeacutedition de ces regravegles

Figure 43 Edition des regravegles SWRL

- Une fois lrsquoontologie valideacutee elle est donc precircte agrave ecirctre interrogeacutee par les requecirctes

des utilisateurs et infeacutereacutes des reacutesultats implicites et compleacutementaires Nous

avons en premier temps interrogeacute lrsquoontologie par une question exprimeacutee dans

langage SPARQL La requecircte que nous avons choisi est comme suit quelles sont

les segments temporelles (ou diapositive) qui montre lrsquoutilisation drsquoun tableau comme

paramegravetre dans une fonction Voir le reacutesultat de cette requecircte dans la figure 44

Figure 44 Requecircte en SPARQL et son reacutesultat

108

- Infeacuterence proprement dite Afin de traiter les regravegles nous avons utiliseacute le moteur

speacutecifiquement deacutedieacutes aux regravegles tel que le moteur Jess11 Ce moteur de regravegles

possegravede un langage propre pour lrsquoexpression des connaissances sous forme de

regravegles Il peut ecirctre utiliseacute depuis Proteacutegeacute gracircce agrave lrsquoexistence drsquoun pont qui permet

de traduire un modegravele drsquoontologie dans le langage de Jess drsquoexeacutecuter les regravegles

dans Jess et finalement de reacutecupeacuterer le reacutesultat dans Proteacutegeacute Nous avons utiliseacute

le plugin SWRLJessTab qui srsquointegravegre dans lrsquoonglet de SWRL Rules sous forme

drsquoicone J en haut agrave droite (voir figure 45) Pour lancer le moteur nous activons

les 3 boutons en succession lsquoOWL+SWRL-gt Jessrsquo lsquoRun Jessrsquo et lsquoJess -gt OWLrsquo

Ensuite nous pouvons voir les reacutesultats infeacutereacutes dans lrsquoonglet lsquoInffered Axiomsrsquo

Figure 45 Reacutesultats infeacutereacutes par le moteur drsquoinfeacuterence Jess

Nous remarquons que le moteur exeacutecute la regravegle 1 et il deacuteduit que la diapositive 12 de

la leccedilon 7 lsquodiapositive_7_12rsquo est similaire au diapositive_4_9 en exploitant la similariteacute des

deux concepts lsquoargumentrsquo et lsquoparamegravetrersquo qui se trouvent chacun dans une diapositive

Mecircme chose pour les deux diapositives 7_11 et 4_9

109

48 Conclusion

Nous avons preacutesenteacute dans ce chapitre une approche de recherche par le contenu

seacutemantique des segments videacuteo peacutedagogiques utilisant des ontologies Nous avons

construit deux ontologies la premiegravere modeacutelise les connaissances dun domaine

denseignement et la deuxiegraveme structure un cours videacuteo peacutedagogiquement

Nous avons reacutealiseacute un nouvel outil appeleacute OntoCoV qui geacutenegravere lannotation de leccedilons

videacuteo en OWL baseacute sur les ontologies construites

Ensuite nous avons deacutetailleacute lindexation et la recherche conceptuelle sur un ensemble

de leccedilons videacuteo annoteacutees et ceci en adaptant la meacutethode vectorielle Nous avons deacutefini

une nouvelle formule CF-ISDF pour calculer le poids dun concept dans un segment

videacuteo Pour mettre en œuvre cette approche nous avons deacuteveloppeacute le prototype

IRSeCoV Nous avons essayeacute drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact

sur la recherche en utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision)

Mais comme le corpus est trop petit (9 documents videacuteo) nous avons essayeacutes

drsquointerpreacuteter les poids de quelques concepts extrait de la table drsquoindex geacuteneacutereacute par le

systegraveme

Nous avons essayeacute aussi drsquoameacuteliorer les reacutesultats obtenus par des reacutesultats

compleacutementaires et pertinents en exploitant les relations seacutemantiques qui existent entre

les concepts et entre les objets peacutedagogiques deacutefinis dans lrsquoontologie Pour ce faire nous

avons utiliseacute proteacutegeacute 2000 avec les plugins SWRLTab pour eacutediter les regravegles SWRL et

SWRLJessTab pour exeacutecuter ces regravegles et infeacuterer de nouvelles reacuteponses

Les reacutesultats obtenus montrent la faisabiliteacute et les avantages de lutilisation des

ontologies pour la recherche par le contenu seacutemantique des segments videacuteo

peacutedagogique

110

Conclusion geacuteneacuterale et perspectives

Bilan des travaux et apports de la thegravese

Notre axe de recherche srsquoarticule sur la creacuteation et lrsquoindexation seacutemantique drsquoun

contenu peacutedagogique multimeacutedia Ce contenu a pour supports des documents ayant la

dimension temporelle en leur offrant une caracteacuteristique drsquoecirctre des seacutequences videacuteo

multimeacutedia

Avec lrsquoapproche du double codage nous avons preacutesenteacute un apport que nous

consideacuterons tregraves important dans lrsquoameacutelioration de lrsquoapprentissage Pour cela nous

avons conccedilu un modegravele de document multimeacutedia temporiseacute qui concreacutetise cette

approche Nous avons deacuteveloppeacute un systegraveme auteur appeleacute SACoPh qui geacutenegravere des

cours de phoneacutetique publiables via le web selon ce modegravele en exploitant les nouvelles

fonctionnaliteacutes de la version 30 du standard SMIL Ce systegraveme est conccedilu pour ecirctre les

enseignants de langues qui ont peu de connaissances en ce qui concerne les outils

informatique Il offre une interface qui soit la plus simple et la plus conviviale possible

Nous avons preacutesenteacute eacutegalement dans cette thegravese une approche de recherche par le

contenu seacutemantique des segments videacuteo peacutedagogiques utilisant les ontologies Nous

avons construit deux ontologies la premiegravere structure peacutedagogiquement un cours

videacuteo et la deuxiegraveme modeacutelise les connaissances dun domaine denseignement

Nous avons reacutealiseacute un nouvel outil appeleacute OntoCoV qui geacutenegravere lannotation de leccedilon

videacuteo en OWL baseacute sur les ontologies construites

Ensuite nous avons deacutetailleacute lindexation et la recherche conceptuelle de lrsquoensemble des

leccedilons videacuteo annoteacutees en adaptant la meacutethode vectorielle Nous avons deacutefini une

nouvelle formule CF-ISDF pour calculer le poids dun concept dans un segment videacuteo

Pour mettre en œuvre cette approche nous avons deacuteveloppeacute un prototype baptiseacute

IRSeCoV Nous avons essayeacute drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact

sur la recherche en utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision)

111

Mais comme le corpus est trop petit (9 documents videacuteo) nous avons essayeacute

drsquointerpreacuteter les poids de seulement quelques concepts extraits de la table drsquoindex

geacuteneacutereacute par le systegraveme

Nous avons essayeacute aussi drsquoameacuteliorer les reacutesultats obtenus avec des reacutesultats

compleacutementaires et pertinents en exploitant les relations seacutemantiques qui existent entre

les concepts et entre les objets peacutedagogiques deacutefinis dans lrsquoontologie Pour ce faire nous

avons utiliseacute proteacutegeacute 2000 avec les plugins SWRLTab pour eacutediter les regravegles SWRL et

SWRLJessTab pour exeacutecuter ces regravegles et pour infeacuterer de nouvelles reacuteponses

Les reacutesultats obtenus montrent la faisabiliteacute et les avantages de lutilisation des

ontologies pour la recherche par le contenu seacutemantique des segments videacuteo

peacutedagogiques

Perspectives

Il est neacuteanmoins important de noter que notre approche est loin drsquoecirctre finie et qursquoelle

doit eacutevoluer (nous lrsquoespeacuterons dans un futur proche)

Pour ce qui concerne la production du contenu peacutedagogique multimeacutedia le

systegraveme SACoPh permet la creacuteation de ce contenu selon un modegravele figeacute Donc

nous suggeacuterons drsquoameacuteliorer le systegraveme pour ecirctre geacuteneacuterique Cest-agrave-dire qursquoil

doit donner la possibiliteacute de creacuteer plusieurs modegraveles de contenus peacutedagogiques

multimeacutedia (chacun deacutedieacute agrave un domaine speacutecifique) en speacutecifiant leurs quatre

dimensions (structurelle spatiale temporelle et navigation temporelle) de

maniegravere graphique Une fois que lrsquoenseignant ait seacutelectionneacute un modegravele

lrsquointerface du systegraveme auteur doit srsquoadapter au modegravele choisi en offrant des

outils de creacuteation des diffeacuterents objets meacutedia constituant le modegravele chacun dans

sa reacutegion affecteacutee Ceci pour toujours preacuteserver le critegravere WYSIWYG drsquoun cocircteacute et

pour que drsquoun autre cocircteacute lrsquoenseignant ne soit pas obligeacute lors de lrsquoeacutelaboration de

son cours drsquoutiliser plusieurs outils externes pour preacuteparer les diffeacuterents types

de meacutedias qui veut les inteacutegreacute dans son cours Dans le cas ougrave il veut utiliser un

meacutedia deacutejagrave existant il pourra juste importer son url Il faudrait aussi ne pas

112

oublier de semi-automatiser la synchronisation des objets meacutedia dans le cas ougrave

les meacutedias sont importeacutes

Pour avoir un contenu peacutedagogique multimeacutedia sous forme drsquoun objet

peacutedagogique reacuteutilisable dans nrsquoimporte quelle plate-forme drsquoenseignement le

systegraveme doit offrir la possibiliteacute de geacuteneacuterer le contenu creacuteeacute dans le standard

SCORM

Notre systegraveme de recherche des segments videacuteo peacutedagogiques est une

application monoposte ou off-line On propose drsquoeacutelargir son utilisation sur le

web par la reacutealisation drsquoun moteur de recherche on-line qui permette une

recherche seacutemantique des segments temporels sur tout cours audiovisuel ou

ayant le format SMIL Ceci doit se faire tout en inteacutegrant lrsquoinfeacuterence dans le

systegraveme en utilisant les bibliothegraveques logiciels appeleacutees API qui traitent les

ontologies OWL et les regravegles SWRL

En ce qui concerne les ontologies nous proposons de reacutealiser des outils qui

automatisent lrsquoinstanciation de lrsquoontologie de lsquodomaine drsquoenseignementrsquo agrave partir

drsquoun support de cours ayant le format texte Cet outil doit utiliser les techniques

TAL (traitements automatiques de langue) Nous suggeacuterons aussi drsquoeacutetendre le

modegravele ontologique en inteacutegrant des connaissances sur le profil des apprenants

afin drsquoorienter notre systegraveme vers lrsquoadaptation des segments videacuteos selon ses

profils

113

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SMIL 03 laquoSynchronized Multimedia Integration Language (SMIL 03)rdquo Synchronized

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Stenton A Peacutechou A Caillant-Sirdey C et Tricot A laquoEffet du double cordage synchrone de

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119

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doctorat universiteacute de Grenoble soutenue le 5 mars 2004

Troncy R laquo Nouveaux outils et documents audiovisuels les innovations du web seacutemantique raquo

392 Documentaliste ndash science de lrsquoinformation 2335 Vol 42 ndeg6

UML Charroux B Osmani A et Thierry-Mieg Y ldquoUML 2rdquo pearson education 2335

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Zargayouna H laquo Indexation seacutemantique de documents XMLraquo thegravese de doctorat agrave lrsquouniversiteacute

Paris XI Orsay Soutenue le 15 deacutecembre 2005

120

Liste des publications personnelles

Publications dans des revues internationales

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi and Behaz Amel ldquoConception and Use of Ontologies for

Indexing and Searching by Semantic Contents of Video Coursesrdquo revue IJCSI-2011-8-6-702

Volume 8 Issue 6 November 2011

Ghalia Merzougui and Mahieddine Djoudi ldquoAn Authoring System for Editing Lessons in

Phonetic English in SMIL30rdquo revue IJCSI-2011-8-6-645 Volume 8 Issue 6 November 2011

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani ldquoEditeur de cours meacutediatiseacutes en

SMILrdquo revue ISDM ndeg18 ndash 2004 Colloque TICE MEDITERRANEE 26 - 27 novembre 2004

Communications dans des confeacuterences internationales

Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi laquo Une approche de conception et de production des

cours de phoneacutetique en SMIL 30 raquo confeacuterence ICIST2011 -Teacutebeacutessa Algerie du 24 au 26 Avril

2011

Ghalia Merzougui Amel Behaz Mahieddine Djoudi and Aouadj Messaoud ldquoAn Authoring

System for Editing Lessons in Phonetic English in SMIL 30rdquo 14th East-European on Advances

in Database and Information Systems ADBIS 2010

Ghalia Merzougui Amel Behaz and Mahieddine Djoudi Annotation de cours videacuteo agrave base

drsquoontologie pour une indexation seacutemantique Confeacuterence internationale des technologies de

lrsquoinformation et de la communication CITICrsquo09 Seacutetif 04-05 mai 2009

Amel Behaz Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents

peacutedagogiques multimeacutedias multi-formats Seacuteminaire Euo-Mditerraneacuteen pour

lApprofondissement de la Formation agrave Distance SEMAFORAD Bejaia Algeacuterie 12-14 Nov

2005

121

Amel Behaz Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents

peacutedagogiques multimeacutedias multi-formats Congregraves International en Informatique Appliqueacutee

CIIA05 Bordj Bou Arreacuteridj Algeacuterie November 19-21 2005

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi and Abdelmadjid Zidani Editor of Courses Mediatized

on SMIL 2004 International Arab Conference on Information Technology (ACIT 2004)

Constantine Algeria ISSN 1812-0857 December 12-15 2004

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani Editeur de cours meacutediatiseacutes en

SMIL Confeacuterence Internationale Sciences Electroniques Technologies de lInformation et des

Teacuteleacutecommunications IEEE SETIT 2004 ISBN 9973-41-902-2 Sousse Tunisie 15-20 Mars

2004

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani Editeur de cours meacutediatiseacutes en

SMIL Colloque TICE Meacutediterraneacutee NICE les 26 -27 Novembre 2004

Communications dans des congregraves nationaux (avec comiteacute de

lecture)

Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents peacutedagogiques

multimeacutedias Journeacutees deacutetude sur les TIC JeTIC2006 Bechar Algeacuterie 15-16 Avril 2006

122

Annexes

Annexe 1 Partie du code source du systegraveme SACoPh

Classe SmilGen La classe SmilGen est la classe la plus importante de notre

programme crsquoest la partie responsable de la geacuteneacuteration du document SMIL 30 et afin

drsquoy parvenir elle utilise lrsquointerface DOM preacutesente dans le module QtXml La classe

Leccedilon utilise la classe SmilGen au niveau de la fonction Geacuteneacuteration comme suit

void LeconGeneration(QString SmilPath)

Generateur = new SmilGen(PathLeconSmilPathtext())

Generateur-gtInitialiser()

Generateur-gtsetIndexRegions(VectReglesize())

Generateur-gtsetStaticRegion(text() NomProfesseurNomEtablissement getListeRegle())

for(int i=0iltVectReglesize()i++)

Generateur-gtInsertRule(VectRegle[i]-gt getRecordTimeList() VectRegle[i]-gt

getListeExemple()VectRegle[i]-gttext())

delete Generateur

Fonction lsquoinsertion de lrsquoindexrsquo

La fonction setIndexRegions permet drsquoinseacuterer lrsquoindex de navigation hypermeacutedia dans le

fichier SMIL Pour cela elle utilise une fonction reacutecursive nommeacutee InsertIndexRegions

void SmilGenInsertIndexRegions(QDomNode Nodeint Nbr)

if(NodetoElement()tagName()==layout)

QDomElement IndexElement = SmilDocumentcreateElement(region)

IndexElementsetAttribute(left40)

IndexElementsetAttribute(right590)

IndexElementsetAttribute(height25)

IndexElementsetAttribute(textFontSize18px)

IndexElementsetAttribute(textColorblack)

IndexElementsetAttribute(textFontWeightbold)

IndexElementsetAttribute(textAligncenter)

IndexElementsetAttribute(backgroundColora5a5b1)

for(int i=1ilt=Nbri++)

QDomNode Clone = IndexElementcloneNode(false)

QString Attribute

AttributesetNum(i)

123

Attributeprepend(Index)

ClonetoElement()setAttribute(xmlidAttribute)

ClonetoElement()setAttribute(topTop)

NodeappendChild(Clone)

Top+=30

if(NodehasChildNodes())

InsertIndexRegions(NodefirstChild()Nbr)

if(NodenextSibling()isNull())

InsertIndexRegions(NodenextSibling()Nbr)

Annexe 2 Partie du code source du systegraveme IRSeCoV

Fonction pour parser un fichier owl afin de remplir la table drsquoindex

void MainWindowparseLessonowl(QStringList list)

QStringListIterator itl = listbegin()

int nomblv=0

while (itl = listend())

QFile file(itl)

if (fileopen(QFileReadOnly | QFileText))

return

QString errorStr

int errorLine

int errorColumn

QDomDocument doc

if (docsetContent(ampfile false amperrorStr amperrorLine

amperrorColumn))

return

fileclose()

QDomElement root = docdocumentElement()

if (roottagName() = rdfRDF)

return

QDomNode child = rootfirstChildElement (cours_video)

QDomNode n=childfirstChildElement (est_presente_dans)

QDomNode m=nfirstChildElement (lesson_video)

QDomElement j=mtoElement ()

QDomNodeList nbrdiap = jchildNodes ()

int nbrdia = nbrdiapcount ()

int nlv = mtoElement ()attribute (rdfID)remove (06)toInt ()

QDomNode i=mfirstChild()

while (iisNull ())

124

QDomNode diap = ifirstChild()

QDomElement n = diaptoElement()

int ndiap = nattribute(rdfID)remove (011)section (_-1-

1)toInt ()

QDomElement debut = diapfirstChildElement (Debut)

QString deb = debuttext ()

QDomElement duree = diapfirstChildElement (Duree)

QString dur = dureetext ()

QDomElement cont = diapfirstChildElement (contient)

QDomNode contient = cont

while (contientisNull ())

QDomNode op = contientfirstChild()

QString nop = optoElement()attribute (rdfID)

QDomNode conc = opfirstChild()

while (concisNull ())

if (conctoElement ()tagName () == concerne)

QString concepte = conctoElement ()attribute

(rdfresource)remove (053)

chargerDansMap(nlvnbrdiandiapdebdurnopconcepte)

conc=concnextSibling ()

contient = contientnextSibling()

i=inextSibling ()

++itl

++nomblv

parcourir la table drsquoindex pour calculer les poids des concepts dans

chaque segment

CalcPoid(nomblv)

QMessageBoxinformation(this Concept Selection Le chargement

de MAP est terminer)

Annexe 3 Code SMIL drsquoune leccedilon geacuteneacutereacute par SACoPh

Deacutefinition

Synchronized Multimedia Integration Language (ou SMIL) est une speacutecification du

W0C Lrsquoobjectif de SMIL est de permettre lrsquointeacutegration des contenus multimeacutedias

125

diversifieacutes (images sons textes videacuteo animations flux de texte) en les synchronisant

afin de permettre la creacuteation des preacutesentations multimeacutedias SMIL est un langage de la

famille XML La structure XML drsquoun document SMIL deacutecrit le deacuteroulement temporel et

spatial des diffeacuterents composants inteacutegreacutes En drsquoautres termes SMIL permet drsquoindiquer

le moment ougrave un contenu sera afficheacute pendant combien de temps et dans quelle partie

de la fenecirctre drsquoaffichage

Versions de SMIL

bull SMIL 13 crsquoest la premiegravere version qui a eacuteteacute deacuteveloppeacute en juin 1998 par un groupe de

travail appeleacute SYMM qui a eacuteteacute formeacute au sein de W3C Cette version a pour objectif de

permettre lrsquoeacutechange et lrsquoeacutevolution interopeacuterable du web SMIL 13 est devenu une

recommandation du W3C en Juin 1998

bull SMIL 23 une nouvelle version a eacuteteacute conccedilue par le mecircme groupe en 2001 et qui avait

comme objectif de deacutefinir un langage baseacute sur XML et de permettre de reacuteutiliser la

syntaxe et la seacutemantique de SMIL dans drsquoautres langages baseacutes sur XML et en

particulier ceux qui neacutecessitent de repreacutesenter une temporisation et une

synchronisation Par exemple les composants de SMIL 20 sont utiliseacutes pour inteacutegrer la

temporisation dans XHTM et SVG

SMIL 20 est devenu une recommandation du W3C en aoucirct 2001

Dans SMIL les eacuteleacutements et les attributs sont groupeacutes dans des paquets indeacutependants

appeleacutes modules Par exemple la disposition et les eacuteleacutements de reacutegion sont dans le

module de disposition et les eacuteleacutements danimateColor et danimateMotion sont dans le

module danimation Des modules de SMIL peuvent ecirctre groupeacutes dans une langue

appeleacutee un profil Il y a deux profils de SMIL profil du langage de SMIL 20 et une

version simplifieacutee profil de base de SMIL 20 conccedilu pour de petits dispositifs

Deacuteveloppeacutes agrave partir de SMIL 10 les modules SMIL 20 apportent de nouvelles

fonctionnaliteacutes qui se partagent entre 10 domaines fonctionnels comme le montre la

figure ci-dessus

126

Figure 46 Domaines fonctionnels de SMIL 20

bull SMIL 21 a eacuteteacute reconccedilu sous la forme drsquoune seacuterie de modules composables fondeacutes sur

lrsquoinfrastructure fournie par la recommandation modularisation de XHTML de la W3C

Un profil de SMIL 21 repreacutesente un ensemble de module La recommandation de SMIL

21 deacutefinit 3 nouveaux profils qui sont utiles agrave une large gamme drsquoapplications

ndash Le profile langage SMIL 21

ndash Le profile mobile SMIL 21

ndash Le profile mobile eacutetendu SMIL 21

SMIL 21 est devenu une recommandation du W3C en Deacutecembre 2005

bull SMIL 03 les nouvelles fonctionnaliteacutes de SMIL 03 sont une reacuteponse directe agrave la

demande de lrsquoindustrie et des utilisateurs Par exemple le standard permet drsquoinseacuterer

directement dans la preacutesentation des animations des leacutegendes et des libelleacutes

synchroniseacutes Ainsi SMIL devient alors un langage descriptif tregraves utile pour le

deacuteveloppement des ressources du web seacutemantique qui eacutevolue au fil du temps On peut

citer quelques balises suppleacutementaires de cette version

ltsmilTextgt ltsmilTextgt est une nouvelle balise qui fournis un eacuteleacutement conteneur de

texte

lttextStylinggt lttextStylinggt permet drsquoajouter des possibiliteacutes de formater un texte

ltspangt ltspangt est une balise conteneur drsquoattributs de format au sein de la balise

ltsmilTextgt

lttevgt lttevgt est une balise qui deacutefinit un point temporel elle srsquoappuie sur la valeur

des attributs begin et next

127

SMIL 30 est devenu une recommandation du W3C en Deacutecembre 2008

Fonctionnaliteacutes de SMIL

bull Gestion des meacutedias (Les contenus)

bull Gestion de lrsquoespace (Les lay-out)

bull Gestion du temps (Synchronisation)

bull Gestion de lrsquointeraction avec lrsquoutilisateur (hypermeacutedia)

Structure drsquoun document SMIL

Un document SMIL a pour racine lrsquoeacuteleacutement ltsmilgt et se compose drsquoun en-tecircte et drsquoun

corps La partie ltheadgt contient toutes les informations descriptives et relatives agrave la

mise en page alors que la partie ltbodygt contient le corps du document les informations

sur les meacutedias inclus et sur leurs comportements et la partie dynamique de la

preacutesentation

La structure type drsquoun document SMIL peut ecirctre la suivante

ltsmilgt

ltheadgt

ltmetagt

ltlayoutgt

ltroot-layoutgt

ltregiongt

ltlayoutgt

ltheadgt

ltbodygt

ltswitchgt hellip ltswitchgt

ltpargt hellip ltpargt

ltseqgt hellip ltseqgt

ltbodygt

ltsmilgt

A lrsquointeacuterieur de la section ltheadgt nous avons une partie ltmetagt qui contient des

informations descriptives comme lrsquoauteur ou la date de conception de la preacutesentation

et une partie ltlayoutgt qui deacutefinit le positionnement et la mise en page de la fenecirctre

dans laquelle va se jouer la preacutesentation Cette section contient elle-mecircme deux types de

balises En premier lieu la balise ltroot-layoutgt qui permet de deacutefinir les proprieacuteteacutes de

la fenecirctre de preacutesentation comme sa dimension et sa couleur de fond Enfin la balise

ltregiongt permet de deacutefinir des zones dans la fenecirctre de preacutesentation dans lesquelles les

diffeacuterents meacutedias seront afficheacutes Chaque reacutegion doit avoir un identificateur un

128

emplacement et peut avoir une couleur Dans lrsquoexemple suivant deux reacutegions sont

deacutefinies une pour le texte et une autre pour lrsquoimage

ltlayoutgt

ltroot-layout id=exemple title=exemple width=800 height=600gt

ltregion id=image title=image top=15 left=290gt

ltregion id=text title=texte top=270 left=290gt

ltlayoutgt

La balise ltbodygt et ses descendants permettent de placer les composants dans les

reacutegions deacutefinies dans lrsquoeacuteleacutement ltlayoutgt deacutecrit ci-dessus Deux balises de base de cette

section permettent de controcircler la ligne temporelle ltpargt et ltseqgt Les diffeacuterents

meacutedias reacutefeacuterenceacutes dans un tag ltpargt sont joueacutes simultaneacutement En revanche les

meacutedias se trouvant agrave lrsquointeacuterieur drsquoune balise ltseqgt sont joueacutes en seacutequence crsquoest-agrave-dire

les uns apregraves les autres Il est possible drsquoimbriquer ces deux types de tag les uns dans les

autres pour creacuteer des sous-preacutesentations Dans lrsquoexemple suivant les images sont

afficheacutees en seacutequence (les unes agrave la suite des autres) mais en mecircme temps qursquoun texte

descriptif

ltbodygt

ltseqgt

ltpargt

lttext region=text src=mediatext1txt dur=10sgt

ltimg region=image src=mediaimg1gif dur=10sgt

ltpargt

ltpargt

lttext region=text src=mediatext2txt dur=10sgt

ltimg region=image src=mediaimg2gif dur=10sgt

ltpargt

ltseqgt

ltbodygt

Nous examinons maintenant plus preacuteciseacutement comment sont introduits les diffeacuterents

meacutedias dans la preacutesentation On peut remarquer que chaque meacutedia possegravede sa propre

balise Ainsi sept eacuteleacutements XML correspondant chacun agrave un type de meacutedia vont

permettre de placer les composants dans une preacutesentation On distingue deux

cateacutegories de meacutedias les meacutedias continus qui ont une dureacutee intrinsegraveque (son videacuteo) et

les meacutedias discrets qui nrsquoont pas de dureacutee preacutedeacutefinie (images texte) mais qui pourront

en avoir une dans le cadre de la preacutesentation Les diffeacuterentes balises associeacutees sont les

suivantes

ltaudiogt pour les composants sonores (voix son hellip)

ltvideogt pour les seacutequences videacuteos

lttextstreamgt pour les textes dynamiques avec deacuteroulement automatique

129

ltanimationgt pour les animations en Flash par exemple

ltrefgt pour tout meacutedia continu qui nrsquoest pas compris dans un des types citeacutes ci-

dessus

ltimggt pour des images

lttextgt pour des composants textuels

Pour tous ces diffeacuterents tags lrsquoattribut src permet de speacutecifier lrsquoemplacement du meacutedia

qursquoil se trouve dans le reacutepertoire courant ou sur un serveur web distant Lrsquoattribut

reacutegion permet de deacutefinir lrsquoemplacement dans lequel le meacutedia va se jouer (cet

emplacement doit avoir eacuteteacute creacuteeacute preacutealablement voir partie ltheadgt) Il est important de

noter qursquoagrave lrsquointeacuterieur des balises ltpargt ou ltseqgt le temps se deacuteroule de maniegravere

automatique en effet un meacutedia reacutefeacuterenceacute dans un tag ltseqgt va se jouer directement agrave

la suite de celui qui le preacutecegravede Cependant si lrsquoauteur de la preacutesentation veut controcircler

lui-mecircme la ligne temporelle il est possible de deacutefinir le deacutebut la fin ou la dureacutee drsquoun

meacutedia Tous les intervalles de temps sont mesureacutes par rapport agrave la ligne temporelle de

SMIL qui est propre agrave lrsquoapplication de preacutesentation Crsquoest lrsquoutilisateur qui la controcircle il

a le choix de jouer la preacutesentation de la faire revenir en arriegravere de lrsquoavancer ou encore

de la stopper

Code SMIL drsquoune leccedilon geacuteneacutereacute par SACoPh

en tecircte

ltxml version=11 encoding=UTF-8gt

ltDOCTYPE smil PUBLIC -W3CDTD SMIL 30 LanguageEN

httpwwww3org2008SMIL30SMIL30Languagedtdgt

ltsmil version=30 xmlns=httpwwww3orgnsSMIL baseProfile=Languagegt

ltheadgt

ltlayoutgt

speacutecifier les diffeacuterentes regions (aspect spaciale)

ltroot-layout width=800 xmlid=RootLayout height=600

src=BackgroundImagejpggt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Lecon textAlign=center right=35

left=165 height=35 top=43 textColor=white textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Regle right=35 left=250 height=92

top=97 textColor=black textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Exemple textAlign=center right=35

left=340 height=270 top=235 textColor=black textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Univ right=35 left=515 height=30

top=542 textColor=white textFontSize=15pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Prof right=400 left=130 height=30

top=542 textColor=white textFontSize=15pxgt

speacutecifier les regions pour les different index

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index1 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=125

textFontSize=18pxgt

130

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index2 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=155

textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index3 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=185

textFontSize=18pxgt

ltlayoutgt

ltheadgt

le corps du document contient lrsquoagencement temporel de diffeacuterents objets meacutedia

ltbodygt

ltpar repeatCount=indefinitegt

ltimg fill=freeze region=RootLayout src=BackgroundImagejpggt

ltsmilText region=Lecongtthe combination thltsmilTextgt

ltsmilText region=ProfgtMrs AmeurltsmilTextgt

ltsmilText region=Univgtunhversity de BatnaltsmilTextgt

ltseqgt

Speacutecifier le premier segment (regravegle 1 avec ses exemples)

ltpar xmlid=1 dur=30sgt

ltaudio begin=1s src=tips 1wavgt

ltaudio begin=13s src=example 1wavgt

ltaudio begin=18s src=example 2wavgt

ltaudio begin=24s src=example 3wavgt

regravegle 1

ltsmilText region=Regle abstract=the combination th is pronounced

voiceless in some wordsgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=20pxgtthe combination th is pronounced ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff5500 textFontSize=20pxgtamp952 voicelessltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=20pxgt in some wordsltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

exemple 1

ltsmilText begin=13s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff007f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtinkltspangt

ltpgt

exemple 2

lttev begin=5sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtiefltspangt

ltpgt

exemple 3

lttev begin=11sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtmonltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

Speacutecifier le deuxiegraveme segment (regravegle 2 avec ses exemples)

ltpar xmlid=2 dur=28sgt

ltaudio begin=1s src=tips 2wavgt

ltaudio begin=12s src=example 4wavgt

ltaudio begin=18s src=example 5wavgt

ltaudio begin=23s src=example 6wavgt

ltsmilText region=Regle abstract= th is pronounciation amp240 voiced in

some words gt

ltpgt

131

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=22pxgtth is pronounciation amp240 voiced in

some words ltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltsmilText begin=12s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtoseltspangt

ltpgt

lttev begin=6sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgteltspangt

ltpgt

lttev begin=11sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtmonltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgterltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

Speacutecifier le troisiegraveme segment (regravegle 3 avec ses exemples)

ltpar xmlid=3 dur=21sgt

ltaudio begin=1s src=tips 3wavgt

ltaudio begin=9s src=example 7wavgt

ltaudio begin=15s src=example 8wavgt

ltsmilText region=Regle abstract= th is pronounced tin some wordsgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtth is pronounced ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgttltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtin some wordsltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltsmilText begin=9s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtamesltspangt

ltpgt

lttev begin=6sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtymeltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

ltseqgt

Speacutecifier la table drsquoindex

lta href=1gt

ltsmilText region=Index1gttips 1ltsmilTextgt

ltagt

lta href=2gt

ltsmilText region=Index2gttips 2ltsmilTextgt

ltagt

132

lta href=3gt

ltsmilText region=Index3gttips 3ltsmilTextgt

ltagt

ltpargt

ltbodygt

ltsmilgt

Annexe 4 Code OWL des ontologies eacutelaboreacutees

Code OWL de lrsquoOntologie de domaine drsquoenseignement

En tecircte

ltxml version=10gt

ltrdfRDF

xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

xmlnsrdf=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsxsd=httpwwww3org2001XMLSchema

xmlnsrdfs=httpwwww3org200001rdf-schema

xmlnsowl=httpwwww3org200207owl

xmlbase=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owlgt

ltowlOntology rdfabout=gt

Deacuteclaration des classes

un domaine drsquoenseignement

ltowlClass rdfID=domaine_d_enseignementgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaintgt

1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=abordegt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

represente un cours ou un module ou bien matiere a enseigner pour une formation

donneeltrdfscommentgt

ltowlClassgt

ltowlClass rdfID=conceptgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaintgt

1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=composer_degt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlClassgt

Deacuteclaration des relations

133

ltowlObjectProperty rdfabout=abordegt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=domaine_d_enseignementgt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

enseigne ltrdfscommentgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfabout=composer_degt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlTransitiveProperty rdfID=pre_requisgt

ltrdftype rdfresource=httpwwww3org200207owlObjectPropertygt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlTransitivePropertygt

ltowlSymmetricProperty rdfID=dependgt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlinverseOf rdfresource=dependgt

ltrdftype rdfresource=httpwwww3org200207owlObjectPropertygt

ltowlSymmetricPropertygt

Les instances

ltdomaine_d_enseignement rdfID=structure_de_donneegt

ltabordegt

ltconcept rdfID=donneegt

ltcomposer_de rdfresource=type_variablegt

ltcomposer_de rdfresource=variablegt

ltconceptgt

ltabordegt

ltabordegt

ltconcept rdfID=instructiongt

ltcomposer_de rdfresource=affectationgt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_de_controlegt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_conditionelle_imbriquegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetition_imbriquegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetitiongt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_conditionellegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_conditionelle_par_casgt

ltconceptgt

ltabordegt

ltaborde rdfresource=expressiongt

ltaborde rdfresource=sous_algorithmegt

ltdomaine_d_enseignementgt

ltconcept rdfID=instruction_de_controlegt

ltconcept rdfID=parametre_formellegt

ltconcept rdfID=operateur_arithmetiquegt

ltconcept rdfID=instruction_conditionelle_par_casgt

ltconcept rdfID=proceduregt

ltconcept rdfID=sous_algorithmegt

ltcomposer_de rdfresource=proceduregt

ltcomposer_de rdfresource=fonctiongt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring

gtsous programmeltrdfscommentgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=instruction_conditionelle_imbriquegt

ltconcept rdfID=type_composegt

ltcomposer_degt

134

ltconcept rdfID=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=tableau_a_une_dimenssiongt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=chaine_de_caracteregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=caracteregt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=tableaugt

ltcomposer_de rdfresource=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltcomposer_de rdfresource=tableau_a_une_dimenssiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=variable_globalegt

ltconcept rdfID=affectationgt

ltconcept rdfID=bouclegt

ltowlsameAs rdfresource=instruction_de_repetitiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=variablegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=allocation_statique_d_une_variablegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=allocatino_dynamique_d_une_variablegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=pointeurgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=adressegt

ltdepend rdfresource=pointeurgt

ltconceptgt

ltdependgt

ltdepend rdfresource=allocation_dynamique_d_une_variablegt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=expressiongt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_logiquegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_binairegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_ternairegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=operateur_arithmetiquegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_variablegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=fonctiongt

ltpre_requisgt

ltconcept rdfID=bloc_d_instructionsgt

ltpre_requisgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=fonction_recurssivegt

ltdepend rdfresource=fonctiongt

ltconceptgt

ltdependgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_valeurgt

ltdepend rdfresource=fonctiongt

135

ltconceptgt

ltdependgt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=parametregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=parametre_effectifgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=parametre_formellegt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=variable_localegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=variable_globalegt

ltdepend rdfresource=passage_parametre_par_variablegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=valeur_retourneegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=passage_parametre_par_valeurgt

ltcomposer_de rdfresource=bloc_d_instructionsgt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=arbregt

ltconcept rdfID=passage_par_adressegt

ltowlsameAs rdfresource=passage_parametre_par_variablegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=logiquegt

ltconcept rdfID=type_variablegt

ltcomposer_de rdfresource=type_composegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=type_complexegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=graphegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=liste_chaineegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=enregistrementgt

ltdepend rdfresource=liste_chaineegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=champ_d_un_enregistrementgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=filegt

ltpre_requis rdfresource=pointeurgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=pilegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=fichiergt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=arbregt

ltcomposer_de rdfresource=enregistrementgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=type_scalairegt

ltcomposer_de rdfresource=pointeurgt

ltcomposer_de rdfresource=caracteregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=reelgt

ltcomposer_degt

136

ltcomposer_de rdfresource=logiquegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=entiergt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=argumentgt

ltowlsameAs rdfresource=parametregt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetition_en_cascadegt

ltowlsameAs rdfresource=instruction_de_repetition_imbriquegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=ouvrir_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=matricegt

ltowlsameAs rdfresource=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=vecteurgt

ltconcept rdfID=type_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=mode_d_ouverturegt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=fermer_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=creer_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

hellip

ltrdfRDFgt

lt-- Created with Protege (with OWL Plugin 331 Build 430)

httpprotegestanfordedu --gt

Code OWL de lrsquoOntologie de cours video

en tecircte

ltxml version=10gt

ltDOCTYPE rdfRDF [

ltENTITY owl httpwwww3org200207owl gt

ltENTITY xsd httpwwww3org2001XMLSchema gt

ltENTITY rdfs httpwwww3org200001rdf-schema gt

ltENTITY rdf httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns gt

ltENTITY protege httpprotegestanfordedupluginsowlprotege gt

ltENTITY p1 httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl gt

]gt

ltrdfRDF xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277284608owl

xmlbase=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277284608owl

xmlnsp1=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

xmlnsxsd=httpwwww3org2001XMLSchema

xmlnsprotege=httpprotegestanfordedupluginsowlprotege

xmlnsrdfs=httpwwww3org200001rdf-schema

xmlnsrdf=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsowl=httpwwww3org200207owlgt

ltowlOntology rdfabout=gt

Importer lrsquoontologie de domaine drsquoenseignement

ltowlimports rdfresource=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owlgt

ltowlOntologygt

137

Deacuteclaration des classes

un cours videacuteo concerne un domaine drsquoenseignement

ltowlClass rdfID=cours_videogt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_presente_dansgt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

leccedilon_video est equivalent au chapitre dans un cours

ltowlClass rdfID=lesson_videogt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_diviseegt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=

httpwwww3org2001XMLSchemaintgt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

diapositif = slide

ltowlClass rdfID=diapositifgt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=contientgt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

OP Objet Peacutedagogique

ltowlClass rdfID=OPgt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=concernegt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

138

Deacuteclaration des relations

ltowlObjectProperty rdfID=est_presente_dansgt

ltrdfsdomain rdfresource=cours_videogt

ltrdfsrange rdfresource=lesson_videogt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_diviseegt

ltrdfsdomain rdfresource=lesson_videogt

ltrdfsrange rdfresource=diapositifgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=contientgt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=OPgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=concernegt

ltrdfsdomain rdfresource=OPgt

ltrdfsrange rdfresource= ampp1conceptgt

ltowlObjectPropertygt

Deacuteclaration des attributs

ltowlDatatypeProperty rdfID=Debutgt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdtimegt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=Dureegt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdtimegt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=languegt

ltrdfsdomain rdfresource=cours_videogt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdstringgt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=Titre_diapositifgt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdstringgt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=URLgt

ltrdfsrange rdfresource=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

ltrdfsdomain rdfresource=lesson_videogt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=professeur_videogt

ltrdfsdomain rdfresource=cours_videogt

ltrdfsrange rdfresource=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

ltowlDatatypePropertygt

les instances

ltcours_video rdfID=structure_de_donneegt

ltest_presente_dansgt

ltlesson_video rdfID=fonctiongt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_2gt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_3gt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_7gt

ltlesson_videogt

ltest_presente_dansgt

ltest_presente_dans rdfresource=tableaugt

ltlangue rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgtfrancais

ltlanguegt

ltprofesseur_video rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

139

Abdellatif El Fakerltprofesseur_videogt

ltcours_videogt

ltdiapositif rdfID=diapositif_2gt

ltDuree rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000322 ltDureegt

ltDebut rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000201 ltDebutgt

ltTitre_diapositif rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

introduction au function ltTitre_diapositifgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=Definition_1gt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

decalration dune fonction en Cltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_2gt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring

gtnom de la fonction est une adresseltrdfscommentgt

ltconcerne rdfresource=ampp1adressegt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_1gt

ltconcerne rdfresource=ampp1valeur_retourneegt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

differents type de valeurs retourneeltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

ltdiapositif rdfID=diapositif_3gt

ltDebut rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000527ltDebutgt

ltDuree rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000343ltDureegt

ltTitre_diapositif rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

defintion dun prototype ltTitre_diapositifgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_2gt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring gt

pourquoi un prototypeltrdfscommentgt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_formellegt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_effectifgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_3gt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_effectifgt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_formellegt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

definition dun prototype dune fonctionltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

ltdiapositif rdfID=diapositif_7gt

ltDebut rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematime gt002114ltDebutgt

ltDuree rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematime gt000204ltDureegt

ltTitre_diapositif rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

passage de paramete par valeur ltTitre_diapositifgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_3gt

ltconcerne rdfresource=ampp1passage_parametre_par_valeurgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

140

ltlesson_video rdfID=tableaugt

ltrdfRDFgt

La deacutefinition de la regravegle 1 avec SWRL

ltswrlImp rdfID=Rule-1gt

ltswrlbodygt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=contientgt

ltswrlargument2gt

ltswrlVariable rdfID=op2gt

ltswrlargument2gt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=d2gt

ltswrlargument1gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument2gt

ltswrlVariable rdfID=c2gt

ltswrlargument2gt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=concernegt

ltswrlargument1 rdfresource=op2gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltrdfrest rdfresource=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-nsnilgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=c1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlpropertyPredicate

rdfresource=httpwwwowlontologiescomOntology1277939276owlSameAsgt

ltswrlargument2 rdfresource=c2gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=concernegt

ltswrlargument2 rdfresource=c1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=op1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltrdffirstgt

141

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument2 rdfresource=op1gt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=contientgt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=d1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltswrlbodygt

ltswrlheadgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrest rdfresource=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-nsnilgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument1 rdfresource=d1gt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=Similairegt

ltswrlargument2 rdfresource=d2gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltswrlheadgt

ltswrlImpgt

lt-- Created with Protege (with OWL Plugin 348 Build 629)

httpprotegestanfordedu --gt

Page 6: Modèle de Thèse

3

Je deacutedie ce modeste travail agrave mes tregraves chegraveres pegravere et megravere

Table des matiegraveres

TABLE DES MATIERES 4

LISTE DES FIGURES 7

LISTE DES TABLES 10

INTRODUCTION GENERALE 11

INTRODUCTION 11

MOTIVATIONS 13

CONTRIBUTIONS 17

ORGANISATION DE LA THESE 18

CHAPITRE 1 LE MULTIMEDIA EN E-LEARNING 20

11 INTRODUCTION 20

12 E-LEARNING 20

13 LE MULTIMEDIA 22

131 Contenu Peacutedagogique Multimeacutedia ndashCPM- 23

132 Effets du multimeacutedia dans lrsquoapprentissage 25

14 PROCESSUS DrsquoELABORATION DU MULTIMEDIA PEDAGOGIQUE 27

141 Analyse 27

142 Conception 27

143 Deacuteveloppement 30

144 Test 30

145 Diffusion 30

15 MODELISATION DrsquoUN DOCUMENT MULTIMEDIA 30

151 Dimension logique 31

152 Dimension spatiale 31

153 Dimension temporelle 32

154 Dimension hypermeacutedia temporel 33

16 LANGAGES DE SPECIFICATION 35

161 Le standard SMIL 36

5

17 CONCLUSION 36

CHAPITRE 2 APPROCHES DE CONSTRUCTION ET DINDEXATION DE DOCUMENTS

MULTIMEDIAS 38

21 INTRODUCTION 38

22 APPROCHES DE CONSTRUCTION 38

221 Systegraveme auteur (deacutefinition critegraveres et fonctionnaliteacutes) 38

222 Difficulteacutes et contraintes dans lrsquoeacutedition de documents temporiseacutes 42

223 Approches drsquoeacutelaboration des systegravemes auteur 43

224 Enseignement de la phoneacutetique 45

225 Systegravemes existant pour lrsquoenseignement de la phoneacutetique 47

226 Discussion 51

23 APPROCHES DrsquoINDEXATION 51

231 Indexation classique 52

232 Vers lrsquoindexation seacutemantique du contenu multimeacutedia 55

233 Indexation agrave base drsquoontologies 62

2331 Les ontologies OWL 62

2332 Utiliser lrsquoontologie dans les SRI 66

234 Travaux existants 67

235 Discussion 73

24 CONCLUSION 75

CHAPITRE 3 SACOPH UN SYSTEME AUTEUR POUR LENSEIGNEMENT MEDIATIQUE DE LA

PHONETIQUE 76

31 OBJECTIFS 76

32 MODELISATION DE COURS DE PHONETIQUE 76

321 Dimension structurelle 76

322 Dimension spatiale 77

323 Dimension temporelle 77

324 Dimension hypermeacutedia temporelle 78

33 MODELISATION UML DU SYSTEME SACOPH 78

331 Cas drsquoutilisation du systegraveme SACoPh 79

332 Architecture du systegraveme SACoPh 79

333 Aspect statique du systegraveme diagramme de classes 84

334 Aspect dynamique diagrammes de seacutequence 84

6

335 Interface de SACoPh 86

336 Mise en œuvre 86

34 CONCLUSION 89

CHAPITRE 4 INTEGRATION DES ONTOLOGIES DANS LA CONSTRUCTION ET

LINDEXATION DE CONTENU PEDAGOGIQUE MULTIMEDIA 90

41 INTRODUCTION 90

42 CONSTRUCTION DES ONTOLOGIES 91

421 Ontologie de domaine drsquoenseignement 91

422 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo 93

43 PROCESSUS DrsquoANNOTATION 94

44 INDEXATION CONCEPTUELLE 97

441 Structure de la table drsquoindex 97

442 Pondeacuteration des concepts dans les segments temporels 98

45 RECHERCHE CONCEPTUELLE 99

46 RAISONNEMENT 100

47 PROTOTYPE ET EXPERIMENTATION 103

471 Impleacutementation 103

472 Expeacuterimentation et eacutevaluation 104

48 CONCLUSION 109

CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES 110

BILAN DES TRAVAUX ET APPORTS DE LA THESE 110

PERSPECTIVES 111

BIBLIOGRAPHIE 113

LISTE DES PUBLICATIONS PERSONNELLES 120

PUBLICATIONS DANS DES REVUES INTERNATIONALES 120

COMMUNICATIONS DANS DES CONFERENCES INTERNATIONALES 120

COMMUNICATIONS DANS DES CONGRES NATIONAUX (AVEC COMITE DE LECTURE) 121

ANNEXES 122

ANNEXE 1 PARTIE DU CODE SOURCE DU SYSTEME SACOPH 122

ANNEXE 2 PARTIE DU CODE SOURCE DU SYSTEME IRSECOV 123

ANNEXE 3 CODE SMIL DrsquoUNE LECcedilON GENERE PAR SACOPH 124

ANNEXE 4 CODE OWL DES ONTOLOGIES ELABOREES 132

7

Liste des figures

FIGURE 1 LrsquoELEARNING (MIELNIKOFF 2005) 21

FIGURE 2 CYCLE DE PROCESSUS E-LEARNING 22

FIGURE 3 PROCESSUS DE CREATION DE DOCUMENT MULTIMEDIA 27

FIGURE 4 RELATIONS SPATIALES ENTRE OBJETS MEDIA OI 31

FIGURE 5 SCENARIO TEMPOREL DrsquoUNE PRESENTATION 32

FIGURE 6 EXEMPLE DE LIENS TEMPOREL 34

FIGURE 7 AFFICHAGE DE LA COURBE MELODIQUE AVEC SURLIGNAGE EN ROUGE DES

SEGMENTS CORRESPONDANT AUX SYLLABES ACCENTUEES DE LEXEMPLE laquo I

WONDER IF YOU COULD HELP ME raquo 47

FIGURE 8 LE SYSTEME AUTEUR SOUNDS RIGHT LES FLECHES EXTENSIBLES SONT

TRAINEES EN PLACE A PARTIR DE LA COLONNE A GAUCHE ET ENSUITE

MODIFIEES POUR OBTENIR UNE TAILLE APPROPRIEE 48

FIGURE 9 INTERFACE GENEREE PAR SWANS 49

FIGURE 10 VUE GLOBALE DE LIMSEE3 AVEC LA PREMIERE ANNOTATION 50

FIGURE 11 INTERFACE DE LrsquoEDITEUR ECOMAS EN MODE EDITION ET EN MODE

PRESENTATION 50

FIGURE 12 ARCHITECTURE GENERALE DrsquoUN SRI 52

FIGURE 13 REPRESENTATION VECTORIELLE DE DEUX DOCUMENTS (D1 ET D2) ET DrsquoUNE

REQUETE (Q) DANS UN ESPACE COMPOSE DE TROIS TERMES (T1 T2 ET T3)54

FIGURE 14 LES QUATRE MODES DE RATTACHEMENT DES METADONNEES AU

DOCUMENT 58

FIGURE 15 QUELQUES ELEMENTS DE LrsquoONTOLOGIE DU DOMAINE DE FORMATION (A

GAUCHE) ET UN EXTRAIT DE LA SOUS-ONTOLOGIE DU LA FORMATION

STATISTIQUE (A DROITE) 68

FIGURE 16 ONTOLOGIE DE LrsquoAUDIOVISUEL NOUVELLE HIERARCHIE DES TYPES DE

SEGMENTS EN MPEG-7 69

FIGURE 17 EXEMPLE DE DESCRIPTION DrsquoUN SEGMENT VIDEO (ISAAC 2004) 70

8

FIGURE 18 PROCESSUS DE SEGMENTATION DES PRESENTATIONS VIDEO (DONG 2010)

71

FIGURE 19 LA TAXONOMIE DE LrsquoONTOLOGIE MULTIMEDIA (DONG 2010) 72

FIGURE 20 INTEGRATION DES ONTOLOGIES DE DOMAINE DANS CELLE DU

MULTIMEDIA (DONG 2010) 73

FIGURE 21 DIMENSION STRUCTURELLE DE LA LECcedilON 77

FIGURE 22 DIMENSION SPATIALE DE LA LECcedilON 77

FIGURE 23 DIMENSION TEMPOREL DE LA LECcedilON 77

FIGURE 24 SCHEMA MONTRE LE DEROULEMENT DU SCENARIO AVANT ET APRES

LrsquoACTIVATION DrsquoUN LIEN TEMPOREL 78

FIGURE 25 CAS DrsquoUTILISATION DE LrsquoENSEIGNANT 79

FIGURE 26 ARCHITECTURE GENERALE DE SACOPH 80

FIGURE 27 PRESENTATION DU COURS GENERE EN SMIL 30 AVEC LE LECTEUR

AMBULANT 83

FIGURE 28 DIAGRAMME DE CLASSES 84

FIGURE 29 DIAGRAMME DE SEQUENCE DU CAS lsquoOUVRIR LECcedilONrsquo 85

FIGURE 30 DIAGRAMME DE SEQUENCE DU CAS lsquoGENERER SMILrsquo 85

FIGURE 31 INTERFACE DE SACOPH 88

FIGURE 32 CAS DrsquoENREGISTREMENT DE LA PRONONCIATION DE LrsquoEXEMPLE 5 88

FIGURE 33 PARAMETRES DE CONFIGURATION PERIPHERIQUE AUDIO LECTEUR DE

SMIL ET FONT DE TEXTE GLOBALE 89

FIGURE 34 ONTOLOGIE DE DOMAINE DrsquoENSEIGNEMENT 92

FIGURE 35 ONTOLOGIE PEDAGOGIQUE DE COURS VIDEO 94

FIGURE 36 INTERFACE PRINCIPALE DE LrsquoOUTIL ONTOCOV 96

FIGURE 37 DES ASSERTIONS EXPLICITES COMPLETEES PAR DES CONNAISSANCES

INFEREES 100

FIGURE 38 ARCHITECTURE GENERALE DU SYSTEME IRSECOV 102

FIGURE 39 STRUCTURE INTERNE DU SYSTEME IRSECOV (DIAGRAMME DE CLASSES)102

FIGURE 40 INTERFACE DU SYSTEME IRSECOV 103

FIGURE 41 VERIFCATION DE LrsquoONTOLOGIE lsquoDOMAINE DrsquoENSEIGNEMENTrsquo 106

FIGURE 42 GRAPHE DE LrsquoONTOLOGIE TOTALE AVEC LE PLUGIN JAMBALYA 106

9

FIGURE 43 EDITION DES REGLES SWRL 107

FIGURE 44 REQUETE EN SPARQL ET SON RESULTAT 107

FIGURE 45 RESULTATS INFFERES PAR LE MOTEUR DrsquoINFERENCE JESS 108

FIGURE 46 DOMAINES FONCTIONNELS DE SMIL 20 126

10

Liste des tables

TABLE 1 ALLOCATION DES MEDIA 29

TABLE 2 CLASSIFICATION DES SYSTEMES AUTEURS FONDATEURS 39

TABLE 3 STRUCTURE DE LA TABLE DrsquoINDEX 97

TABLE 4 LISTE DES CONCEPTS AVEC LES SEGMENTS ASSOCIES 104

11

Introduction geacuteneacuterale

Introduction

Depuis quelques anneacutees les capaciteacutes multimeacutedias des ordinateurs ont permis de faire

drsquoeacutenormes progregraves tant au niveau mateacuteriel (carte son videacuteo etc) qursquoau niveau logiciel

(diffeacuterents algorithmes de codage de compression etc) De plus les ordinateurs

peuvent ecirctre facilement interconnecteacutes gracircce agrave lrsquoeacutevolution du reacuteseau mondial Internet

Cela donne lieu de produire des logiciels eacuteducatifs plus deacutemonstratifs plus vivants et

pouvant ecirctre utiliseacutes agrave distance

Il y a eu un accroissement consideacuterable des besoins de mateacuteriel didactique multimeacutedia

dans le-Learning car le contenu de ce type de mateacuteriel a susciteacute reacutecemment beaucoup

drsquointeacuterecircts pour attirer lattention de lapprenant et aussi pour augmenter sa

compreacutehension Drsquoimportants reacutesultats venants de recherches en psychologie prouvent

que lrsquoenseignement par les multimeacutedia surmonte eacutenormeacutement les obstacles actuels de

lapprentissage en reacuteduisant les coucircts en termes de temps de production et de diffusion

du contenu eacuteducatif Une eacutetude meneacutee dans ce domaine a enregistreacute un gain de 71 en

terme de temps dapprentissage avec le multimeacutedia par rapport agrave lenseignement en

classe ceci encourage le deacuteveloppement de la suite multimeacutedia agrave base de logiciels

eacuteducatifs La raison derriegravere ces statistiques cest que drsquoun cocircteacute lrsquoenseignement baseacute sur

le multimeacutedia force le concepteur du didacticiel agrave mieux organiser le mateacuteriel

dapprentissage (contenu peacutedagogique multimeacutedia) par rapport au discours prononceacute

dans une classe traditionnelle Drsquoun autre cocircteacute il permet aux apprenants de maicirctriser le

rythme dapprentissage et dinteragir avec le contenu peacutedagogique multimeacutedia

La performance dapprentissage une meilleure productiviteacute la taille croissante et la

diversiteacute de la communauteacute eacuteducative on line sont eacutegalement lieacutes au multimeacutedia

redondant par rapport aux caracteacuteristiques du mono-meacutedia du mateacuteriel dapprentissage

informatiseacute Les meacutedias doubles ou multiples dont le contenu est eacutetroitement lieacute et qui

12

sont combineacutes dans un canal dapprentissage ont le potentiel de fournir un

apprentissage efficace lorsque les meacutedias srsquoeacutetayent clairement entre eux et sont

preacutesenteacutes aux apprenants ayant de faibles connaissances preacutealables dans le domaine en

apprentissage (Najjar 1996)

Prenons lrsquoexemple drsquoun document peacutedagogique dont le contenu est une suite de

diapositives Ces derniegraveres portent geacuteneacuteralement sur des concepts ou des ideacutees tregraves

courtes en termes drsquoexpression (pas de deacutetails) Dans ce cas lrsquoapprenant a besoin de

plus drsquoexplications pour mieux comprendre La synchronisation de la voix de

lrsquoenseignant enregistreacutee sous format numeacuterique audio avec chaque diapositive rend

plus claire la compreacutehension de ce contenu peacutedagogique

Un autre exemple (Atif 2003) drsquoun mateacuteriel peacutedagogique sous forme drsquoun document

multimeacutedia temporiseacute qui integravegre en synchronisant simultaneacutement un script de la videacuteo

(montrant le visage parlant de lenseignant ou de tout autre mateacuteriel videacuteo lieacute agrave lobjet

du cours) avec une transcription textuelle Ceci est fait pour aider les apprenants qui

ont une deacuteficience auditive ou des difficulteacutes agrave comprendre lrsquoaccent de lrsquoenseignant agrave

lire le discours de ce dernier

Les documents multimeacutedia dont on parle dans ce cas sont abordeacutes non seulement sous

lrsquoangle de leur structure logique spatiale et navigationnelle mais aussi temporelle La

structure temporelle deacutecrit lrsquoenchaicircnement des eacuteleacutements meacutedias dans le temps Prenons

le premier exemple cette structure permet de preacutesenter chaque diapositive

simultaneacutement avec son explication auditive et les diapositives (de type image) se

succegravedent dans le temps seacutequentiellement Ce type de support construisent un contenu

peacutedagogique multimeacutedia sous forme une seacutequences videacuteos

Le traitement de la dimension temporelle dans les documents ainsi que leurs eacuteleacutements

de base qui ont eux-mecircmes une telle dimension (audio videacuteo) constitue lrsquoobjet de cette

thegravese Lrsquointroduction de cette nouvelle dimension geacutenegravere neacutecessairement des besoins en

termes de langage drsquoexpression Des standards ont eacuteteacute deacuteveloppeacutes reacutepondant agrave ce

besoin parmi eux citons le format SMIL Le consortium W3C a eacutetudieacute ce nouveau

format qui est lrsquoacronyme de laquo Synchronized Multimedia Integration Language raquo tout

en permettant un eacutechange et une eacutevolution interopeacuterable du Web La plus grande partie

de documents ayant ce format sont destineacutes agrave lrsquoe-learning

13

Le deacuteveloppement drsquoun contenu peacutedagogique multimeacutedia sous forme drsquoune seacutequence

videacuteo est une eacutetape importante du processus de conception de lenseignement

Construire un mateacuteriel ou une ressource peacutedagogique multimeacutedia temporiseacutee avec ces

nouvelles technologies et qui soient de qualiteacute ne se reacutesume pas en la mise en ligne drsquoun

polycopieacute en y ajoutant quelques animations Cela neacutecessite un sceacutenario tregraves charpenteacute

et une preacutesentation structureacutee Une fois que linformation est accessible sur Internet on

nobtient pas neacutecessairement un systegraveme dapprentissage si on nrsquoa pas reacutefleacutechit agrave la

maniegravere dont les gens vont prendre linformation et ce quils vont en faire Il est

important de repreacutesenter clairement les informations et les connaissances sur le plan

structurel et temporel et de se demander quelle strateacutegie ou quel moyen de diffusion

doit-on utiliser

Limportance de la qualiteacute des interactions dans une seacutequence videacuteo peacutedagogique

impose des sceacutenarios de communication riches et actifs pour lapprenant Cette exigence

de qualiteacute impose parfois aux enseignants une complegravete refonte de leurs cours et de

leur maniegravere de les concevoir dougrave linteacuterecirct de proposer aux enseignants des systegravemes

auteurs qui soient adapteacutes agrave leurs besoins et qui leurs permettront dimpreacutegner leur

peacutedagogie dans des contenus multimeacutedias interactifs et standards reacutepondants ainsi aux

besoins des apprenants en termes drsquoassimilation de compreacutehension et de

meacutemorisation Crsquoest dans ce contexte que se situe la premiegravere partie de notre travail

La gestion des seacutequences videacuteo peacutedagogiques suppose la structuration et la mise en

place drsquoune banque de donneacutees Lrsquoaccegraves automatique et rapide aux segments temporels

pertinents de cette banque est une tacircche fondamentale mais complexe qui passe

neacutecessairement par une eacutetape drsquoindexation des seacutequences videacuteo Ceci repreacutesente la

deuxiegraveme partie de notre travail

Motivations

1- Le premier problegraveme auquel nous nous inteacuteressons correspond agrave la meacutediatisation de

cours (et en particulier) de la phoneacutetique drsquoune langue (et plus preacuteciseacutement lrsquoanglais) en

ligne Les langues anglaise et franccedilaise partagent un important lexique et beaucoup de

formes orthographiques drsquoun mecircme mot sont proches dans les deux langues Pourtant

les systegravemes accentuels mis en place par les deux langues pour ces mots les rendent

14

opaques agrave lrsquooral pour les apprenants On observe que certaines syllabes sont plus

aiseacutement audibles que drsquoautres On parle dans ces cas-lagrave de syllabes accentueacutees

Lrsquoapprenant francophone se trouve ainsi confronteacute agrave deux difficulteacutes percevoir lors de

la phase drsquoeacutecoute les syllabes accentueacutees et les syllabes non accentueacutees et reproduire

lors de la phase de production un contraste suffisant entre les deux types de syllabes

Les eacutetudiants franccedilais lors de la reacutealisation drsquoexposeacutes oraux peuvent malgreacute une

langue assez correcte sur le plan lexical et syntaxique faire preuves de seacuterieuses lacunes

tant au niveau phoneacutetique que dans celui prosodique Lrsquoabsence de la discrimination

voyellesdiphtongue et le deacuteplacement de lrsquoaccent tonique rendent certains mots

meacuteconnaissables

Des eacutetudes empiriques controcircleacutees confirment ce que les enseignants observent de faccedilon

quotidienne Ces eacutetudes montrent que des canadiens anglophones reconnaissaient

moins bien des mots isoleacutes prononceacutes par un canadien francophone que par un

canadien anglophone Les auteurs attribuent cette diffeacuterence agrave un deacutefaut

drsquoaccentuation Mais dans (Stenton 2005) lrsquoauteur confirme que ce problegraveme nrsquoest pas

sensoriel mais se situe plutocirct au niveau de la meacutemoire de travail Il srsquoagit drsquoune

neacutegligence lors de lrsquoencodage de lrsquoinformation Les eacutetudiants franccedilais qui apprennent

lrsquoanglais neacutegligent de traiter lrsquoaccent tonique car il a peu de valeur dans leur langue

maternelle et par conseacutequent ils ne stockent pas cette information Lors de leurs

exposeacutes ils placeront donc lrsquoaccent tonique de faccedilon aleacuteatoire sur lrsquoune des syllabes du

mot anglais indiquant ainsi non pas une surditeacute ou un problegraveme de production mais

une neacutegligence au niveau de lrsquoencodage et une absence de stockage de la place de

lrsquoaccent tonique Ce qui a un effet neacutegatif sur la compreacutehension de leur discours par des

interlocuteurs anglophones

Beck et al ont constateacute que certains eacutetudiants apregraves 10 ans drsquoanglais en maitrise

langues eacutetrangegraveres appliqueacutees ne maitrisent pas encore la prononciation de mots qui

paraissent eacuteleacutementaires (comme who women chocolate village low allow sun son)

Les seacuteries telles que (therersquore arenrsquore werenrsquot were where) ou les mots

graphiquement proches tel que (tough trough though through thought) posent

drsquoeacutenormes problegravemes de meacutemorisation agrave lrsquooral (Beck 2005 )

15

(Beck 2005) a fait lrsquohypothegravese que le processus attentionnel joue un rocircle fondamental

dans ce cas Les solutions visuelles informatiques semblent constituer une bonne

solution Le repeacuterage visuel aide agrave la discrimination des parties du discours ougrave des

problegravemes de perception et de compreacutehension se posent Le son prend alors une forme

visuelle observable dans le temps agrave lrsquoinverse de sa mateacuterialiteacute premiegravere constitueacutee par

drsquoeacutepheacutemegravere vibration de lrsquoair La prononciation sera plus facile si lrsquoeacutetudiant lit et entend

simultaneacutement le mot lsquodevelopmentrsquo ougrave la syllabe accentueacutee est mise en exergue

visuellement (lui associer un style un font et une couleur qui soient diffeacuterents du reste

du texte) Traiter un tel mot consiste en un encodage auditif de lrsquoinformation

linguistique et un encodage visuel des deux informations linguistique et

paralinguistique drsquoougrave la neacutecessiteacute drsquooutil de creacuteation de documents supportant une tel

preacutesentation

2- Le deuxiegraveme problegraveme agrave surmonter concerne lrsquoaccegraves rapide et automatique aux

segments temporels pertinents drsquoune banque de seacutequences videacuteo multimeacutedia

peacutedagogiques Le e-Learning repose largement sur les documents multimeacutedia et en

particulier sur les documents videacuteo Beaucoup drsquoinstituts drsquoeacutecoles et drsquoassociations

diffusent sur le web des enregistrements videacuteo sur des exposeacutes scientifiques lors des

confeacuterences seacuteminaires ou soutenances de thegraveses ou drsquohabilitation (exemple INRIA

ENS Aristote) Des universiteacutes (ou campus virtuels) diffusent sur le Net des cours

magistraux dispenseacutes dans leurs locaux sous forme audio ou videacuteo et on cite comme

exemple les universiteacutes MIT1 Berkeley2 Strasbourg3 MedNet4 Lausanne5 Des

exposeacutes magistraux universitaires sont regroupeacutes sur des portails theacutematiques comme

le WebTV peacutedagogique de Lyon3 ou SciVee (fondeacute par PE Bourne de UC San Diego et

LM Chalupa de UC Davis et qui est un des nombreux exemples de sites pour videacuteos

1 MIT httpocwmiteducoursesaudio-video-courses

2 Berkeley httpwebcastberkeleyedu

3 Strasbourg httpaudiovideocoursu-strasbgfravchome

4 MedNet httpwwwconsorzionettunoitmednetueskinsmednetuhomeindex_1024_frasp

5 Lausanne httpitunesunilch

16

scientifiques) Ces videacuteos sont enregistreacutees sous diffeacuterents formats agrave savoir videacuteo

streameacute (ou podcast) ou documents multimeacutedia structureacutes (ougrave la videacuteo et la voix du

preacutesentateur sont synchroniseacutees avec des diapositives) pour une diffusion en direct ou

en diffeacutereacute

Alors que ces documents videacuteo sont de plus en plus accessibles vue leur richesse et leur

expressiviteacute seacutemantique et que leur nombre est de plus en plus croissant leur

traitement pose toujours problegraveme En particulier la recherche des seacutequences videacuteo

pertinentes en suivant des critegraveres lieacutes au contenu seacutemantique nrsquoest pas triviale Ceci

peut nuire agrave lrsquoapprenant pendant sa reacutevision ou au chercheur (ou enseignant) qui veut

reacuteutiliser une partie drsquoune videacuteo pour son propre compte Il est souvent plus pratique

pour un utilisateur (apprenant ou enseignant) drsquoutiliser une information seacutemantique

dans sa requecircte (concepts scientifiques) pour obtenir les reacuteponses les plus pertinentes

Par conseacutequent un processus drsquoindexation et de recherche par la seacutemantique de ce type

de videacuteo doit ecirctre mis en place

Avant drsquoatteindre ce stade on doit noter qursquoil est pratiquement impossible drsquoatteindre

le niveau seacutemantique en partant drsquoune analyse bas niveau du contenu videacuteo Les

interpreacutetations du contenu drsquoun document videacuteo qui sont seacutemantiquement plus riche

rend la tacircche de lrsquoindexeur plus compliqueacutee que lorsqursquoil srsquoagit drsquoune simple indexation

par mots cleacutes Ceci est ducirc au fait qursquoil doit choisir les meilleurs index pour deacutecrire un

contenu tregraves riche en informations On rencontre la mecircme difficulteacute lors du processus

de recherche Donc il faut drsquoabord mettre en place des modegraveles capables de deacutecrire et de

modeacuteliser le contenu seacutemantique de ces videacuteos afin de faciliter lrsquoaccegraves la reacuteutilisation et

la navigation par la seacutemantique

Dans cette optique le traitement du contenu videacuteo agrave lrsquoaide de techniques agrave base de

connaissances constitue une piste inteacuteressante Dans la perspective du web seacutemantique

qui est en voie de devenir une assise pour les environnements de formation agrave distance

les ontologies mieux que toute autre meacutethode de repreacutesentation des connaissances

offrent de faccedilon speacutecifique une seacutemantique riche (Psycheacute 2003) Dans une plateforme

drsquoenseignement la preacutecision drsquoune recherche drsquoun contenu peacutedagogique peut ecirctre

ameacutelioreacutee si elle repose sur le vocabulaire conceptuel deacutefinit dans une ontologie et ceci

17

tout en eacutevitant les ambiguiumlteacutes au niveau terminologique et en autorisant des infeacuterences

qui diminuent le bruit et augmentent la pertinence

Contributions

Les objectifs de nos travaux sont de reacutepondre aux diffeacuterents eacuteleacutements de probleacutematique

deacutegageacutes plus haut Nous proposons dans ce travail un modegravele drsquoun contenu

peacutedagogique multimeacutedia et deux systegravemes qui gegraverent la creacuteation des documents de ce

modegravele et leurs indexations agrave base drsquoontologie tout en reacutepondant aux besoins identifieacutes

des deux acteurs principaux agrave savoir enseignant et apprenant De faccedilon plus deacutetailleacute

on doit

- Ameacuteliorer la perception et la meacutemorisation des concepts de phoneacutetique (tel que

lrsquoaccent tonique) en utilisant lrsquoapproche de double codage (visuel et auditif) Pour

ce faire on doit concevoir un modegravele de document multimeacutedia temporiseacute qui

concreacutetise cette approche

- Proposer aux enseignants de langue un systegraveme auteur permettant la preacuteparation

des cours multimeacutedia publiables sur le web (standard SMIL30) selon le modegravele

preacuteciteacute qui srsquoadapte agrave lrsquoenseignement des concepts de la phoneacutetique Ce systegraveme

doit avoir une souplesse drsquoeacutedition via une interface qui soit la plus conviviale

possible pour que lrsquoon srsquoapproche le plus possible du principe de WYSIWIG (What

You See is What You Get)

- Concevoir des modegraveles ontologiques afin de former un vocabulaire conceptuel

partageable entre la communauteacute des enseignants et des apprenants

- Utiliser ce vocabulaire dans lrsquoannotation des seacutequences videacuteo de type cours

magistraux universitaires

- Deacutevelopper un systegraveme drsquoindexation et de recherche par le contenu seacutemantique

des segments videacuteo agrave base de leurs annotations ontologiques pour pallier au

manque observeacute de tels outils actuellement

18

Organisation de la thegravese

Afin drsquoaboutir aux objectifs fixeacutes la suite de ce document est organiseacutee de la faccedilon

suivante

- Le premier chapitre srsquointeacuteresse agrave la discussion autour des multimeacutedias afin de

deacutegager leurs caracteacuteristiques en tant que contenu peacutedagogique et leurs apports

beacuteneacutefiques en e-learning Ce chapitre preacutesente le processus drsquoeacutelaboration de ce

type de contenu en preacutecisant la position de la phase de meacutediatisation du contenu

dans ce processus Une eacutetude des diffeacuterentes dimensions drsquoun document

multimeacutedia est preacutesenteacutee tout en prenant en consideacuteration la structure temporelle

Les diffeacuterents langages permettant drsquoexprimer cette nouvelle structure sont

discuteacutes en mettant lrsquoaccent sur le standard SMIL qui repreacutesente le langage pivot

des documents multimeacutedia dans cette thegravese

- Le deuxiegraveme chapitre traite deux axes diffeacuterents agrave savoir les approches de

creacuteation de documents multimeacutedia peacutedagogique et les approches de leurs

indexations par la seacutemantique De ce fait le chapitre preacutesente dans sa premiegravere

partie les critegraveres et les fonctionnaliteacutes qui deacutependent des outils de creacuteation

appeleacutes aussi systegravemes auteurs Suit une eacutetude syntheacutetique et critique des

systegravemes auteurs existants qui aident agrave la creacuteation des preacutesentations multimeacutedia

ayant le format SMIL et surtout ceux deacutedieacutes agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique La

deuxiegraveme partie srsquointeacuteresse agrave lrsquoindexation par la seacutemantique de ce type de

documents Donc cette partie illustre les diffeacuterents composants drsquoun systegraveme de

recherche drsquoinformation et explique le principe drsquoune indexation seacutemantique et

comment elle est appliqueacutee aux documents multimeacutedia temporiseacutes (seacutequence

videacuteo) Ensuite elle montre une eacutetude analytique et critique de quelque systegravemes

de recherche par la seacutemantique qui utilisent les ontologies dans des corpus de

type videacuteo et en particulier ceux deacutedieacutes agrave lrsquoe-learning

- Le chapitre trois est reacuteserveacute agrave la preacutesentation de notre premiegravere contribution

Pour cela il illustre en premier lieu le modegravele de cours multimeacutedia temporiseacute qui

concreacutetise lrsquoapproche de double codage En deuxiegraveme lieu il preacutesente

lrsquoarchitecture de notre systegraveme auteur appeleacute SACoPh qui est le sigle de (Systegraveme

19

Auteur de Cours de Phoneacutetique) qui geacutenegravere des cours de phoneacutetique publiables

via le web selon le modegravele conccedilu tout en exploitant les nouvelles fonctionnaliteacutes

de la version 30 du standard SMIL Ce systegraveme est destineacute aux enseignants de

langue qui ont peu de connaissances des outils informatiques et crsquoest pour cela

que son interface est conccedilue de telle faccedilon qursquoelle soit la plus simple la plus

ergonomique et la plus conviviale possible

- Le dernier chapitre est consacreacute agrave notre deuxiegraveme contribution Au niveau

theacuteorique cette contribution consiste en premier agrave la proposition et la

construction de deux types drsquoontologies une pour la structuration peacutedagogique

drsquoun cours videacuteo et lrsquoautre pour la description du contenu seacutemantique de ses

diffeacuterents granules Ces deux ontologies seront utiliseacutees dans la phase

drsquoannotation conceptuelle Lrsquoannotation conceptuelle drsquoun corpus des cours videacuteo

baseacute sur ces deux ontologies est eacutelaboreacutee en utilisant le systegraveme OntoCov

(Ontologie des Cours Videacuteo) que nous avons deacuteveloppeacute agrave cette fin Ensuite notre

contribution consiste agrave lrsquoimpleacutementation du prototype IRSeCoV un systegraveme

drsquoIndexation et de Recherche Seacutemantique des Cours Videacuteo peacutedagogiques via les

annotations conceptuelles associeacutees au corpus en question Le preacutesent chapitre se

termine par une expeacuterimentation faite dans le but drsquoeacutevaluer notre approche

Nous clocircturons cette thegravese par une conclusion et quelques perspectives

20

Chapitre 1 Le Multimeacutedia en e-Learning

11 Introduction

Les progregraves techniques reacutecents dans le multimeacutedia ont rendu lrsquoInternet de plus en plus

interactif et dynamique Le secteur de lrsquoenseignement et de la formation ne pourrait

ignorer cette mondialisation de lrsquoinformation et il devra en profiter et assister

lrsquoapprentissage structureacute et traditionnel par des applications apportant une plus-value agrave

lrsquoapprenant et une meilleure qualiteacute agrave lrsquoenseignement

Par conseacutequent nous avons deacutedieacute lrsquoensemble de ce chapitre agrave la discussion autour des

multimeacutedias afin de deacutegager leurs caracteacuteristiques en tant que contenu peacutedagogique et

leurs apports beacuteneacutefiques en e-learning Nous preacutesentons par la suite le processus

drsquoeacutelaboration du mateacuteriel didactique ayant le caractegravere multimeacutedia en preacutecisant la

position de la phase de meacutediatisation des cours dans ce processus Nous eacutetudions les

diffeacuterentes dimensions drsquoun document multimeacutedia tout en prenant en consideacuteration la

structure ou dimension temporelle De mecircme nous exploitons les diffeacuterents langages

permettant drsquoexprimer cette nouvelle structure Enfin nous preacutesentons les principes du

standard SMIL qui repreacutesente le langage pivot des documents multimeacutedia agrave traiter dans

cette thegravese Dans la section qui suit nous deacutefinissons le concept du e-learning pour

mieux deacuteterminer sa relation avec le multimeacutedia

12 E-Learning

LrsquoE-learning est le terme utiliseacute par les anglo-saxons pour deacutesigner les formations agrave

distance accessibles via une connexion internet Michel (Mielnikoff 2005) a preacuteciseacute que

le principe du e-learning eacutetait de pouvoir acceacuteder agrave ses cours depuis un poste distant

(chez soi depuis son entreprise) Ainsi les lieux habituels de suivi drsquoune formation

(eacutetablissements classes bibliothegraveques) nrsquoexistent plus physiquement et ils sont

substitueacutes par le Systegraveme de Gestion des Cours ou LMS (Learning Management

21

System) Crsquoest le LMS qui fait le lien entre les apprenants les cursus les tuteurs les

ressources et les contenus preacutesents dans le systegraveme Lrsquoapprenant via cette plate-forme

se verra attribuer un certain nombre de modules de cours drsquoexercices drsquoeacutevaluations

qursquoil devra effectuer en tenant compte drsquoune planification eacutetablie Le tuteur (ou

formateur) se charge de geacuterer les apprenants qursquoil doit suivre Ainsi il pourra leurs

affecter des ressources agrave consulter des cours agrave eacutetudier ou des eacutevaluations afin de se

rendre compte de la bonne assimilation des contenus proposeacutes

La communication entre tous ces acteurs se fait via Internet Il y a quelques anneacutees

encore il eacutetait tregraves difficile de concilier des contenus de qualiteacute avec un confort

drsquoutilisation maximum En effet les contraintes lieacutees au bas deacutebit faisaient que les seuls

contenus reacuteellement exploitables eacutetaient constitueacutes de pages au format HTML ou de

documents textes

Le haut deacutebit accessible aujourdrsquohui agrave une tregraves large population et agrave un prix faible fait

que le principe du e-learning est ameneacute plus que jamais agrave se deacutevelopper de maniegravere

exponentielle Ainsi un point neacutegatif majeur que lrsquoon pouvait noter lieacute aux deacutebits nrsquoest

donc plus drsquoactualiteacute Aujourdrsquohui tous les formats de contenu peuvent ecirctre utiliseacutes

mecircme les plus lourds tels que les formats audio et videacuteo

Figure 1 Lrsquoe-learning (Mielnikoff 2005)

Aujourdhui de nombreux exemples de-learning utilisent lInternet pour fournir une

formation sur demande supportant un contenu interactif et riche en meacutedias

22

Le cycle du e-learning peut ecirctre deacutecrit agrave travers cinq phases capitales (figure 2) phase

de creacuteation phase drsquoorientation phase de formation phase de suivi et drsquoeacutevaluation et

phase de gestion

Figure 2 Cycle de processus e-learning

Dans la litteacuterature des eacutetudes comparatives eacutetablies sur plusieurs plates-formes (LMS)

en prenant pour guide le cycle du processus du e-learning (figure 2) megravenent agrave constater

qursquoaucune plate-forme ne couvre complegravetement ce cycle Chacune drsquoelles apporte les

fonctionnaliteacutes correspondantes aux besoins pour lesquels elle a eacuteteacute conccedilue Les deux

phases les mieux couvertes sont la phase drsquoapprentissage et la phase drsquoadministration

La phase creacuteation nrsquoest couverte que par les systegravemes qui offrent des outils auteurs Ceci

nous amegravene agrave nous inteacuteresser drsquoavantage agrave cette phase dont nous allons examiner les

outils offerts dans le chapitre suivant Puisque en premier lieu nous nous inteacuteressons

beaucoup plus agrave lrsquoeacutelaboration et agrave la creacuteation du contenu multimeacutedia nous devons

mettre en lumiegravere le concept multimeacutedia

13 Le Multimeacutedia

Le terme Multimeacutedia peut ecirctre deacutecrit comme une combinaison de textes dimages de

sons de commentaires danimations et de seacutequences videacuteo agrave linteacuterieur dune

application sur ordinateur

Document multimeacutedia cest donc un document comportant plusieurs meacutedias ougrave les

textes les images les animations le son et la videacuteo sont des exemples classiques

(Chisogne 1999) a mentionneacute qursquoil en existe drsquoautres plus exotiques comme les pages

23

web ou les applets Ce sont avec les interactions utilisateurs les briques de base qui

vont servir agrave eacutelaborer un veacuteritable document interactif un document multimeacutedia

Une deacutefinition plus rigoureuse donneacute par Layaiumlda (Layaiumlda 1997) preacutecise qursquoun

systegraveme ou une application est qualifieacutee de multimeacutedia sil (ou elle) supporte le

traitement inteacutegreacute de plusieurs meacutedias dont au moins un est de nature temporiseacutee

Une classification des diffeacuterents types de meacutedias selon leurs natures appeleacutes aussi

objets multimeacutedias a eacuteteacute fournie par Ceacutecile (Ceacutecile 1999) Elle propose de classer ces

objets en deux cateacutegories de par leur mode de preacutesentation dans le temps

Les objets discrets leur contenu est deacutelivreacute de faccedilon instantaneacutee comme le texte

et les images statiques

Les objets continus leur contenu est deacutelivreacute de faccedilon progressive comme les

videacuteos les sons ou les animations

Comme ils peuvent aussi ecirctre classifieacutes par leur mode de perception

Les objets visibles cest-agrave-dire que lon peut afficher texte image videacuteo ou

animation

Les objets audibles comme les sons

Pour chaque cateacutegorie dobjets diffeacuterents formats de codage existent (Ascii pour les

textes jpeg GIF mp3 Tiff png pour les images au wav ra rm pour les audio avi

mpeg rv rm pour les videacuteos etc)

Puisque on srsquointeacuteresse agrave lrsquointeacutegration du multimeacutedia dans le e-learning il est important

avant toute chose de deacutefinir ce qursquoest laquo un contenu peacutedagogique multimeacutedia interactif raquo

pour pouvoir cadrer au mieux notre travail et en particulier ce que les systegravemes que

nous allons deacutevelopper visent agrave produire

131 Contenu Peacutedagogique Multimeacutedia ndashCPM-

Afin de faire le point sur les divers sens que peut couvrir ce mot nous allons preacutesenter

une analyse faite par (Bousbia 2005) de chacun de ses composants agrave savoir contenu

peacutedagogie multimeacutedia et interactiviteacute afin drsquoen deacutegager les principales caracteacuteristiques

et drsquoen souligner leurs impacts

Contenu Le choix du mot contenu permet drsquoeacuteviter des confonds possibles entre

les diffeacuterents sens du mot laquo cours raquo Il srsquoagit ici de deacutevelopper un support

24

drsquoinformations des ideacutees de connaissances ou drsquoun savoir drsquoune maniegravere

structureacute selon un contexte deacutetermineacute et en rapport avec un domaine speacutecifique

Peacutedagogie Le contenu agrave produire sera destineacute agrave une formation ce qui le

diffeacuterencie drsquoun document drsquoinformation De ce fait il se reacutedige selon une

deacutemarche peacutedagogique preacutecise dans le but de faire acqueacuterir un savoir ou de le

faire construire Cela deacutepend de lrsquoobjectif peacutedagogique le domaine agrave enseigner

la population cibleacutee (niveau drsquoeacutetude et de difficulteacute) ainsi que des compeacutetences

de lrsquoenseignant Ce dernier doit donc organiser le contenu sous forme de

programmes et creacuteer une technique qui permet agrave lrsquoapprenant de parcourir le

contenu selon un certain ordre et agrave son rythme propre afin de srsquoapproprier ce

contenu Disons enfin que ce contenu peut prendre plusieurs formes un cours

une partie de cours (un chapitre un module) une eacutevaluation des travaux

dirigeacutes des travaux pratiques hellipetc Dans notre travail nous nous inteacuteressons agrave

lrsquoeacutetude de la peacutedagogie de deacuteveloppement drsquoun contenu ayant la forme cours

Multimeacutedia Un contenu peacutedagogique est clairement de type multimeacutedia

puisqursquoil est composeacute de diffeacuterents types de meacutedias (texte image etc) La

question qui nous concerne est comment arranger et agencer ces meacutedias en vue

drsquoun meilleur apprentissage Une image ou un scheacutema est parfois plus

significatif qursquoune description textuelle Il faut donc prendre des deacutecisions sur le

choix drsquoun meacutedia par rapport agrave un autre La structuration de ces meacutedias dans

une interface harmonieuse (conception et preacutesentation de lrsquointerface homme-

machine) sera une des objectifs de notre travail ainsi que sur la manipulation de

ces meacutedias pour lrsquoacquisition de connaissances en tenant compte des contraintes

et des moyens disponibles

Interactiviteacute Dans un contexte de formation agrave distance lrsquoapprenant construit

son propre apprentissage au fur et agrave mesure qursquoil avance dans son programme

Le contenu peacutedagogique doit donc geacuterer lrsquoapprentissage par une technique

drsquointeraction efficace permettant agrave lrsquoapprenant drsquointeragir avec le contenu et de

geacuterer ses actions et ses retours en entrainant des reacuteponses aux comportements

A ce stade Bousbia (Bousbia 2005) a reacutesumeacute qursquoun contenu peacutedagogique multimeacutedia

interactif joue le rocircle de savoir structureacute par lrsquoenseignant sous forme drsquoun ensemble

drsquouniteacutes de connaissances lieacutees entre elles mateacuterialiseacutees en meacutedias dans le but de

preacutesenter lrsquoinformation (connaissances deacuteclaratives) et de fournir un espace

drsquoexploration (activiteacutes peacutedagogiques) ou drsquoeacutechange (travail collaboratif)

Pour proposer des cours avec un CPM agrave distance de qualiteacute on ne saurait se satisfaire

de ldquobalancerrdquo aux eacutetudiants le cours brut de lrsquoenseignant sous forme drsquoun fichier doc ou

25

pdf En effet un tel cours destineacute agrave ecirctre transmis en preacutesentiel contient des contenus

qui sont censeacutes ecirctre expliciteacutes aux eacutetudiants en preacutesence Mais dans une formation agrave

distance le cours brut manquera de clarteacute Il faut donc recourir agrave une strateacutegie de

meacutediatisation des connaissances du cours en question Celle-ci implique une deacutemarche

rigoureuse et se fixe les objectifs suivants

respecter la philosophie de lrsquoenseignement et la deacutemarche drsquoapprentissage voulu

par lrsquoenseignant

faciliter lrsquoacquisition des connaissances agrave distance par lrsquoapprenant

exploiter les atouts drsquoune communication multimeacutedia

prendre en compte les conditions difficiles de lecture agrave lrsquoeacutecran et adapter la

typographie et la charte graphique

proposer un design web attirant adapteacute agrave la nature des contenus transmis et au

public tout en apportant une identiteacute propre

132 Effets du multimeacutedia dans lrsquoapprentissage

Du cocircteacute de lrsquoapprenant on fait rappel aux concepts cleacutes de la laquo theacuteorie cognitive

dapprentissage multimeacutedia raquo deacuteveloppeacutee par Richard Mayer (Mayer 2001) Ce dernier

fonde sa theacuteorie sur trois hypothegraveses premiegraverement les humains assimilent

linformation selon deux canaux lun visuel et lautre verbal deuxiegravemement chacun de

ces canaux contient une capaciteacute limiteacutee dassimilation et troisiegravemement un

apprentissage actif admet la construction dynamique dune seacuterie de processus cognitifs

Mayer essaye de deacuteterminer dans quelles situations les apprenants peuvent profiter des

mateacuteriels didactiques multimeacutedia pour ameacuteliorer leur assimilation et leur

compreacutehension Dans ce sens il propose sept principes pour la conception dune

preacutesentation multimeacutedia de mateacuteriels didactiques

multimeacutedia les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir dimages et de mots mis

ensembles que de mots tous seuls

rapprochement spatial les eacutetudiants apprennent mieux lorsque des mots et les

images correspondantes sont preacutesenteacutes le plus pregraves possible les uns des autres

rapprochement temporel les eacutetudiants apprennent mieux lorsque lrsquoaudio (qui

repreacutesente la voix) et le texte correspondant sont preacutesenteacutes de maniegravere

simultaneacutee plutocirct que de maniegravere successive

coheacuterence les eacutetudiants apprennent mieux lorsque des mots des images ou des

sons qui ne sont pas neacutecessaires agrave la preacutesentation sont exclus

26

modaliteacute les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir danimations et de narrations

auditives quagrave partir de texte agrave leacutecran

redondance les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir danimations et de

narrations auditives reacuteunies quagrave partir danimations de narrations auditives et

du texte agrave leacutecran (lajout du texte est perccedilu comme de la surcharge cognitive)

diffeacuterence individuelles le design affecte plus profondeacutement les apprenants qui

ont un bas niveau de connaissances que ceux qui ont un haut niveau et ceux qui

preacutefegraverent un environnement plus spatial que ceux qui preacutefegraverent un

environnement moins spatial

Bien que dans la pratique plusieurs de ces principes peuvent varier (et que bien

dautres peuvent sajouter) selon les contextes dapplication il est important de noter

quil apparaicirct vraiment qursquoil a mis une articulation entre les divers meacutedias et les

maniegraveres dont ils sont preacutesenteacutes Si lon accepte que cette articulation se creacutee

conformeacutement aux canaux de perception de lindividu il est neacutecessaire dapprofondir la

question des passages dun canal agrave lautre dans la penseacutee de lindividu ougrave ils

demeureront au niveau de la meacutemoire agrave long terme (connaissances)

Pour Mayer lorsquun eacutetudiant lit une image le canal reste visuel tout au long dun

processus qui va de la perception agrave lapprentissage Au contraire lorsquil lit un texte il

se produit dans le processus un passage du canal visuel au canal verbal

Enfin deux autres principes sont proposeacutes par Mayer comme axes de recherche Le

premier est en rapport avec linteractiviteacute Il semble que les eacutetudiants apprennent mieux

lorsquils controcirclent la preacutesentation et laffichage Le deuxiegraveme est en relation avec la

personnalisation il apparaicirct que les eacutetudiants apprennent mieux avec un guidage

personnaliseacute de la preacutesentation

On peut syntheacutetiser que dans un tel contexte eacuteducatif les meacutedias peuvent jouer un rocircle

tregraves important dans lapprentissage et lenseignement LrsquoApprentissage est affecteacute

neacutegativement lorsque les meacutedias ne sont pas intelligemment inteacutegreacutes dans un contenu

peacutedagogique A linverse lapprentissage est meilleur (et optimiseacute) lorsque les meacutedias

ont eacuteteacute soigneusement seacutelectionneacutes et appliqueacutes avec des strateacutegies peacutedagogiques pour

servir les besoins speacutecifiques drsquoun apprenant dans diffeacuterents domaines dapprentissage

27

Cependant ce support de formation est le reacutesultat drsquoun processus de creacuteation et drsquoune

suite drsquoactions bien deacutefinies Dans la section suivante on essaye de mettre en lumiegravere

les diffeacuterentes eacutetapes de ce processus

14 Processus drsquoeacutelaboration du multimeacutedia peacutedagogique

Drsquoapregraves les conditions que doit satisfaire un contenu peacutedagogique multimeacutedia citeacute ci-

dessus il est eacutevident que sa preacuteparation nrsquoest pas une simple besogne mais toute une

proceacutedure agrave suivre Le processus drsquoeacutelaboration est composeacute de cinq grandes parties

analyse conception deacuteveloppement test et diffusion Comme toute deacutemarche de

creacuteation le travail le plus important reacuteside au niveau de la conception (Bousbia 2005)

Bousbia a essayeacute de donner une deacutefinition aux diffeacuterentes eacutetapes comme suit

Figure 3 Processus de creacuteation de document multimeacutedia

141 Analyse

Comme pour tout produit elle consiste agrave la preacuteparation drsquoun cahier des charges par la

deacutetermination des objectifs (contexte domaine concerneacute objectif peacutedagogique) des

populations (public cibleacute) des contraintes (niveau requis) et des ressources (eacuteleacutements

du contenu) et ce en fonction des objectifs finaux de la formation et des besoins des

apprenants Elle permet aussi de synchroniser les demandes des peacutedagogues avec les

possibiliteacutes informatiques

142 Conception

Dans un enseignement classique la reacutealisation peacutedagogique de contenu conduit

lrsquoenseignant agrave faire des choix agrave preacutevenir des contenus agrave preacutevoir le deacuteroulement de ses

28

actions agrave organiser des situations drsquoapprentissage et agrave deacuteterminer les temps impartis

aux diffeacuterentes tacircches et actions Dans une formation agrave distance elle concerne la

structuration la sceacutenarisation et la meacutediatisation du contenu

1421 Structuration

Le contenu peacutedagogique drsquoun cours contient un sous-ensemble des connaissances du

domaine dont il fait partie Sa structuration revient donc au deacutecoupage (hieacuterarchique)

de ces connaissances en uniteacutes eacuteleacutementaires de granulariteacute tregraves fine Ceci est fait dans le

but de faciliter la recherche (lrsquoindexation) filtrer (lrsquoadaptation du contenu) et

construire ou assembler le contenu (la reacuteutilisation)

1422 Sceacutenarisation

Bousbia a suggeacutereacute dans son article (Bousbia 2006) que la sceacutenarisation est bien de

donner un sens agrave la structure hieacuterarchique du contenu par la deacutetermination drsquoun

parcours peacutedagogique et drsquoun sceacutenario didactique Ceci est fait par la deacutetermination de

lrsquoordonnancement des concepts que doit aborder lrsquoapprenant dans son processus

drsquoapprentissage

En effet deacutefinir un parcours peacutedagogique consiste agrave organiser et deacutecrire les transitions

entre les diffeacuterentes notions agrave appreacutehender alors que le sceacutenario didactique concerne la

planification des diffeacuterentes seacutequences relatives agrave chaque notion Le sceacutenario didactique

repreacutesente une maniegravere drsquoenseigner la notion (exposeacute illustration simulation

eacutevaluation questionreacuteponse etc) Cela revient agrave organiser lrsquoeacutevolution dans le temps

du statut des connaissances relatives agrave la notion agrave enseigner en une suite drsquoactes

peacutedagogiques (instructions eacutevegravenements ou actions) exeacutecuteacutes seacutequentiellement sur les

meacutedias utiliseacutes (lire un texte reacutediger une synthegravese)

Selon (Reyes 2006) la sceacutenarisation essaie de reacutepondre agrave la probleacutematique de la mise en

scegravene de plusieurs meacutedias dans un espace interactif et numeacuteriseacute agrave partir de deux aspects

qui lui sont essentiels le sceacutenario (en anglais script) et le sceacutenarimage (en anglais story-

board) Dans le cineacutema et la teacuteleacutevision le sceacutenario expose la suite dactions qui seront

filmeacutees Il sagit de planifier le tournage tout en preacutevoyant les effets et les significations

que lon souhaite montrer aux spectateurs Le sceacutenarimage pour sa part sert agrave

visualiser de maniegravere graphique (agrave partir de dessins dans la plupart des cas) les cadres

29

et leurs seacutequences On peut dire que cest une anticipation du montage avant que les

scegravenes ne soient filmeacutees Les divers meacutedias pouvant ecirctre deacuteployeacutes sur le Web

reacutevolutionnent la sceacutenarisation dans la mesure ougrave un travail de collaboration

interdisciplinaire est neacutecessaire afin de fournir agrave lapprenant un mateacuteriel didactique

adapteacute en fonction de sa compreacutehension de sa motivation et de sa meacutemorisation

1423 Meacutediatisation

Meacutediatiser veut dire diffuser par les meacutedias Pour la reacutealisation de la meacutediatisation il

est important que les seacutequences du cours soient conccedilues les sceacutenarios drsquoapprentissage

preacutealablement eacutetablis et les meacutedias agrave inteacutegrer bien deacutefinis La meacutediatisation des cours

permet aux enseignants drsquoenrichir leurs pratiques peacutedagogiques en utilisant les

technologies multimeacutedia tout en exerccedilant leur responsabiliteacute peacutedagogique dans lrsquoeacutetape

de conception Un certain nombre deacutetudes empiriques meneacute par (Najjar 1998)

suggegraverent la maniegravere de seacutelectionner et de combiner des meacutedias (appeleacute aussi modaliteacutes

drsquointeacutegration des meacutedias) pour preacutesenter avec succegraves des types speacutecifiques de contenus

peacutedagogique Ces modaliteacutes drsquointeacutegration des meacutedias ont eacuteteacute reacutesumeacutees dans (Atif 2003)

avec le tableau suivant

Contenu drsquoenseignement Meacutedia

Instructions dassemblage de texte avec des images de soutien

Les informations

proceacutedurales

texte preacutesentant de lanimation ou videacuteo

Reacutesolution de problegravemes danimation avec une narration verbale

explicative Reconnaissance photos avec le texte ou la narration verbale

Verbale sonore ou videacuteo et texte

Histoire deacutetailleacutee de la videacuteo avec drsquoune bande son

Table 1 - Allocation des meacutedia

Par exemple dans lapprentissage dune langue eacutetrangegravere particuliegravere il serait plus utile

pour un apprenant drsquoentendre les mots Mais certains mots deacutependants du contexte

peuvent ecirctre mieux compris si ces mots ont eacuteteacute montreacutes avec une videacuteo En outre pour

aider lrsquoapprenant drsquoun langage une version textuelle des mots de phoneacutetique

permettrait de consolider et renforcer le processus dapprentissage si elle eacutetait mise avec

une information auditive

30

143 Deacuteveloppement

Il srsquoagit ici de numeacuteriser le contenu peacutedagogique par le choix et la preacuteparation des

meacutedias et de lrsquooutil par le deacuteveloppement des modules (numeacuteriser les textes

conception et mises en œuvre des interfaces etc) et par lrsquoassemblage du contenu

144 Test

La creacuteation classique drsquoun contenu consiste agrave parcourir plusieurs fois le mecircme cycle En

effet apregraves de nombreux aller-retour entre les deux eacutetapes de conception et de

reacutealisation on passe agrave la phase de test Cette phase conduisant tregraves souvent agrave un retour

qui permet drsquoaffiner le sceacutenario peacutedagogique Lrsquoaffinage successif est indispensable car

un enseignant a du mal agrave se focaliser sur lrsquoeacutelaboration drsquoun sceacutenario peacutedagogique et

ceci vient du simple fait que cela ne fait pas partie de sa maniegravere de penser

145 Diffusion

Crsquoest la derniegravere phase du processus drsquoeacutelaboration Elle consiste au choix du format et

du support de publication Internet CD-ROM etc Et aussi du mode de diffusion qui

peut-ecirctre synchrone ou asynchrone

Bien que ce CPM a pour support un document dit document multimeacutedia il faut que

nous mettrons en lumiegravere ce type de document du point vue de ses quatre dimensions

(nous deacutetaillerons la dimension temporelle) ses langages (ou standards) de

speacutecifications On va eacutetudier par la suite le standard de speacutecification SMIL Ce dernier

repreacutesente le langage de speacutecification agrave utiliser pour speacutecifier les cours de phoneacutetique

envisageacute

15 Modeacutelisation drsquoun document multimeacutedia

Un modegravele de document multimeacutedia doit permettre de repreacutesenter toutes les relations

qui peuvent exister entre les diffeacuterents objets Ces relations peuvent deacutecrire

lrsquoorganisation logique du document sa preacutesentation spatiale sa synchronisation

temporelle ainsi que lrsquointerconnexion entre ses diffeacuterents eacuteleacutements (Layiumlada 1996) Ces

diffeacuterentes relations sont appeleacutees les relations multimeacutedias les diffeacuterentes structures

ou bien encore les dimensions drsquoun document multimeacutedia

31

151 Dimension logique

La dimension logique concerne le regroupement des objets du document en entiteacutes

seacutemantiquement lieacutees Par exemple dans un document utiliseacute pour une repreacutesentation

orale (suite de transparents) chaque diapositive est geacuteneacuteralement composeacute drsquoun titre et

drsquoun corps qui agrave son tour peut contenir drsquoautres objets comme des images de lrsquoaudio

ou de la videacuteo

152 Dimension spatiale

La dimension spatiale concerne la disposition des objets selon les diffeacuterents canaux

(audio fenecirctre drsquoeacutecran etc) Par exemple le titre de la diapositive peut apparaicirctre 2

centimegravetres plus haut que son corps il occupe une largeur de 80 en comparaissant de

celle de la page et il est centreacute

Figure 4 Relations spatiales entre objets meacutedia Oi

Jedidi (Jedidi 2005) a deacutefini les relations topologiques pouvant ecirctre eacutetablies entre les

objets meacutedia et qui sont illustreacute dans la figure 4 par disjoint touche couvre

chevauche contient eacutegal

Ainsi les documents que nous qualifierons par la suite de cette thegravese sont non

seulement caracteacuteriseacutes par des contenus de natures diverses statique comme les textes

graphiques ou dynamique comme le son les videacuteo et les animations mais aussi par

lrsquoorganisation temporelle de leurs composants Dans cette thegravese nous avons convenu

que les uniteacutes drsquoinformation consideacutereacutees comme atomiques sont appeleacutees objets

32

multimeacutedia et la description de leur enchaicircnement dans le temps est appeleacutee sceacutenario

temporel

153 Dimension temporelle

Cette dimension concerne la disposition des objets du document dans le temps Par

exemple le corps de la diapositive doit apparaicirctre 2 secondes apregraves le deacutebut du titre La

deacutefinition de la structure temporelle drsquoun document consiste agrave speacutecifier le sceacutenario

temporel ou bien les scheacutemas de synchronisation entre les objets et les eacuteleacutements

composites du document Nous donnons dans ce qui suit un exemple illustrant bien

cette dimension

Un document multimeacutedia temporiseacute (supportant la dimension temporelle) est preacutesenteacute

dans la figure 3 On y observe le deacuteroulement de la preacutesentation sur un axe temporel

gradueacute Lrsquoexemple proposeacute est lrsquointroduction drsquoun exposeacute sous la forme drsquoune

seacutequence drsquoobjets graphiques pouvant ecirctre preacutesenteacutes simultaneacutement Cette introduction

preacutesente lrsquoauteur le titre et la table des matiegraveres de lrsquoexposeacute et chacun de ces objets est

repreacutesenteacute par un rectangle Les instants de deacutebut et de fin de repreacutesentation de chaque

objet sont repreacutesenteacutes respectivement par les bords gauche et droit du rectangle associeacute

Figure 5 Sceacutenario temporel drsquoune preacutesentation

Les deux objets auteur et titre deacutemarrent au deacutebut de la preacutesentation et durent jusquagrave

la seconde 2 Entre les secondes 2 et 10 srsquoaffiche lrsquoimage drsquoune diapositive en parallegravele

avec son explication auditive Cette derniegravere est en retard drsquoune seconde par rapport agrave

lrsquoimage Cette description est exacte et quantitative car elle deacutefinit exactement les

instants de deacutebut et de fin de la preacutesentation de chaque objet multimeacutedia du document

33

Les speacutecifications ne sont pas forceacutement exprimeacutees de maniegravere exacte ou quantitative

car il peut ecirctre utile agrave lrsquoauteur de laisser la machine interpreacuteter la speacutecification degraves lors

qursquoelle exprime suffisamment et clairement le deacutesir de lrsquoauteur Cela permet aussi

comme lrsquoa remarqueacute (Euzenat 2003) de ne pas se soucier de caracteacuteriser toutes les

positions mais de laisser lrsquointerpregravete les deacuteduire

Il faut eacutegalement citer la preacutecision de (Euzenat 2003) que ces diffeacuterentes dimensions

qui composent un document sont parfois lieacutees entre elles et neacutecessitent par conseacutequent

un traitement conjoint Crsquoest le cas par exemple lorsque lrsquoauteur souhaite speacutecifier le

deacuteplacement drsquoun objet sur lrsquoeacutecran ougrave il est neacutecessaire drsquoexprimer une information

spatiale pour la trajectoire les positions initiale et finale correspondantes au

deacuteplacement ainsi qursquoune information temporelle tel que la dureacutee du deacuteplacement et

son instant de deacutebut

154 Dimension hypermeacutedia temporel

Les liens hypermeacutedia sont deacutecrits par des objets particuliers du document qui

permettent de relier les portions de diffeacuterents documents indeacutependamment de leurs

positions dans cette structure Ces liens permettent de deacutefinir des relations de type

seacutemantique entre des documents ou des parties de documents comme les renvois et les

reacutefeacuterences

Dans le cas des documents multimeacutedias temporiseacutes supportant la dimension

temporelle la nature dynamique de lrsquoinformation rend neacutecessaire la navigation Ainsi

des hyperliens classiques doivent ecirctre eacutetendus pour prendre en compte la dimension

temporelle Ainsi nous obtenons un nouveau type de navigation La navigation

temporelle

Cette nouvelle forme de navigation est conccedilue par lrsquoauteur du document de faccedilon agrave

aider les lecteurs dans leur parcours du document temporel Elle est deacutefinie par des

objets activables (ou boutons drsquointeraction) Ces derniers sont des objets sur lesquels

une action preacutedeacutefinie dans le document (exemple activation drsquoun lien temporel) est

deacuteclencheacutee lorsqursquoils sont activeacutes et donc nous obtenons la structure hypermeacutedia

temporelle du document (Ceacutecile 1999)

34

Ce type de lien est deacutefini par un ancre de deacutepart (objet localiseacute spatio-temporellement)

un ancre drsquoarriveacutee (autre objet) et le lien qui porte une certaine seacutemantique (renvoi

reacutefeacuterence annotation etc) Au niveau de lrsquointerface utilisateur un lien neacutecessite drsquoecirctre

activeacute explicitement par une interaction de lrsquoutilisateur

Figure 6 Exemple de liens temporel

Cet aspect est illustreacute sur la figure 6 le rectangle blanc repreacutesente une reacutegion spatiale de

lrsquoobjet laquo Table des matiegraveres raquo et sa langueur repreacutesente lrsquointervalle de temps durant

lequel le lien associeacute agrave cette reacutegion est actif sur lrsquoobjet dans lequel il se trouve Dans

lrsquoexemple on constate que ce lien (une entreacutee de la table) permet drsquoavancer la

preacutesentation agrave lrsquoinstant du deacutebut de lrsquoobjet diapo 2 Lrsquoobjet diapo 0 est un lien vers une

page web contenant un peu de deacutetail Lrsquoactivation du lien est baseacutee sur une interaction

explicite de lrsquoutilisateur

La seule nuance est que drsquoune part lrsquoactivation de lrsquoancre de deacutepart est restreinte au

laps de temps couvert par sa preacutesentation et que drsquoautre part lrsquoancre drsquoarriveacutee

correspond non seulement agrave un autre objet ou document mais aussi agrave un instant preacutecis

de sa preacutesentation (Euzenat 2003)

Notre travail traite des documents multimeacutedias ayant un caractegravere particulier ils sont

structureacutes Les documents structureacutes peuvent ecirctre repreacutesenteacutes (dans un langage de

balisage) sous forme drsquoarbre hieacuterarchique Ceci permet de faire reacutefeacuterence agrave leurs

eacuteleacutements constitutifs Une autre caracteacuteristique souvent associeacutee est la notion de lien

hypertexte Ces liens reacutefeacuterencent des eacuteleacutements (images ou autres documents) comme

srsquoils faisaient partie du document initial Ainsi nous pouvons reacuteutiliser certaines parties

de documents dans plusieurs autres Cette deacutecomposition de lrsquoinformation supporteacutee

35

par ces documents a pour premier objectif de faciliter leurs portabiliteacutes ainsi qursquoun

traitement automatiseacute de grandes masses de documents par des applications varieacutees

Nous exploitons ainsi une autre caracteacuteristique de ces documents agrave savoir leur

description dans un langage de speacutecification permettant drsquoexprimer la position des

objets meacutedias suivant les diffeacuterentes dimensions Ces langages peuvent ecirctre

standardiseacutes (HTML SMIL XML) ou pas (Madeus LATEX ou autres)

Nous nous inteacuteressons particuliegraverement dans cette thegravese agrave la prise en compte de la

dimension temporelle lors du traitement de ce type de documents Nous allons par la

suite examineacute les diffeacuterentes cateacutegories de langages de speacutecification permettant

drsquoexprimer cette dimension de mecircme que les fonctionnaliteacutes supporteacutees par les

systegravemes drsquoeacutedition de ce type de documents

16 Langages de speacutecification

Les travaux actuels sur les documents multimeacutedia portent essentiellement sur la

speacutecification des sceacutenarios temporels afin de prendre en consideacuteration cette nouvelle

caracteacuteristique Nous citons trois modes de speacutecification temporelle qui ont eacuteteacute

expeacuterimenteacutes agrave savoir la speacutecification par placement absolu ou timeline (speacutecification

des instants de deacutebut et de fin de vie des objets meacutedia) lrsquoutilisation des langages de

programmation ou drsquoopeacuterateurs de speacutecification ou lrsquoutilisation drsquoalgegravebre de relations

Victor (Euzenat 2003) a classeacute ces diffeacuterentes techniques de speacutecification en deux

classes quantitative (exacte) ou qualitative (lrsquoexemple de la figure 5 illustre la premiegravere

approche) Cependant un travail de synthegravese a eacuteteacute fait sur ces diffeacuterents modes par

Jourdain (Jourdain 1999) qui a permis de proposer une autre classification de ces

techniques en trois approches

Les techniques opeacuterationnelles ou impeacuteratives nous citons celles qui se basent

sur lrsquoaxe de temps absolu comme Director Macromedia (Macromedia 1998) et

le langage HyTime (HyTime 1997) et celles qui se basent sur la programmation agrave

base de scripts comme Lingo dans Director et le standard MHEG (MHEG 1995)

Les techniques deacuteclaratives par opeacuterateurs temporels qui correspondent agrave la

speacutecification fondeacutees sur les graphes plats tel que les langages Firefly (Buchanan

1992) et HTSPN (Seacutenac 1996) ou les graphes hieacuterarchiseacutes (arborescents) tels que

le langage CMIFed (Van 1993) et le standard SMIL (SMIL 1998) (SMIL 2001) La

36

derniegravere approche consiste agrave exploiter lrsquoorganisation logique du document pour

deacutecrire et mettre en œuvre sa synchronisation temporelle Le principal avantage

de cette approche est la possibiliteacute drsquoorganiser le document en modules

indeacutependants sur lesquels on peut appliquer des primitives globales de

synchronisation Ces primitives srsquoappliquent sur des intervalles et permettent la

mise en parallegravele ou en seacutequences des eacuteleacutements appartenant agrave une entiteacute logique

Les techniques deacuteclaratives par relations temporelles Madeus (Layaiumlda 1997)

dans lesquelles lauteur deacuteclare les placements temporels souhaiteacutes sans donner

toutes les informations temporelles attacheacutees aux objets La plupart de ces

techniques sappuient sur lalgegravebre dAllen (Allen 1983) pour la speacutecification des

contraintes temporelles

161 Le standard SMIL

SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language) est un langage de speacutecification

de documents multimeacutedia baseacute sur XML Il permet de caracteacuteriser les exigences

spatiales structurelles ainsi que temporelles drsquoune preacutesentation multimeacutedia SMIL est

un langage deacuteclaratif recommandeacute par le W3C (World Wide Web Consortium)

permettant la speacutecification des preacutesentations multimeacutedia interactives par lrsquointeacutegration et

la synchronisation de contenu multimeacutedia diversifieacutes (image son videacuteo animation

flux de texte (streaming))

La derniegravere version du SMIL la version 30 publieacute en 2008 a apporteacute des modifications

sur les anciennes versions et a inteacutegreacute de nouveaux modules permettant aux auteurs

une caracteacuterisation baseacutee sur le profil de plus en plus flexible La structure drsquoun

document SMIL et la syntaxe de ce langage sont donneacutees drsquoune maniegravere deacutetailleacute dans

lrsquoannexe C

17 Conclusion

Cette partie nous a permis de cadrer notre travail et de preacutesenter les possibiliteacutes offertes

par le standard SMIL avec lequel on peut creacuteer un contenu peacutedagogique multimeacutedia

temporiseacute et interactif qui reacutepond assez bien aux probleacutematiques souleveacutees dans

lrsquointroduction

Notre challenge principal est drsquointeacutegrer les peacutedagogues les psychologues ainsi que les

standards et techniques de repreacutesentation des connaissances (plus preacuteciseacutement les

ontologies) au sein du processus de modeacutelisation afin de favoriser la creacuteation

37

lrsquointeropeacuterabiliteacute et lrsquoindexation seacutemantique des contenus multimeacutedia peacutedagogiques

Cela implique drsquoune part des outils de creacuteation plus abordables pour les enseignants

qui ont peu de connaissances des outils informatique et drsquoautre part des outils

drsquoindexation et de recherche par la seacutemantique du contenu pour les apprenants

Pour apporter une solution agrave ces problegravemes nous verrons en deacutetail dans le chapitre

suivant les diffeacuterents systegravemes auteurs qui permettent la creacuteation de contenu

peacutedagogique ayant le format SMIL La deuxiegraveme partie sera consacreacutee agrave eacutetudier les

diffeacuterentes approches drsquoindexation par la seacutemantique des documents multimeacutedia dans

le contexte du e-learning et en particulier des cours videacuteo Nous nous attachons agrave

travers cette eacutetude syntheacutetique agrave reacutepondre aux questions suivantes quel sont les

modegraveles de CPM ayant le format SMIL (appliqueacute en e-learning) existants Est-ce

qursquoelles concreacutetisent lrsquoapproche double codage de lrsquoinformation Quels sont les

systegravemes auteurs qui offrent la possibiliteacute de creacuteer un cours de phoneacutetique Quels sont

les approches utiliseacutees pour lrsquoindexation seacutemantique des cours videacuteo Quels sont leurs

avantages Leurs inconveacutenients Et quels problegravemes restent agrave reacutesoudre

38

Chapitre 2 Approches de construction et dindexation

de documents multimeacutedias

21 Introduction

Le preacutesent chapitre traite deux axes diffeacuterents agrave savoir les approches de creacuteation de

documents multimeacutedia peacutedagogiques et les approches de leurs indexations par la

seacutemantique Dans sa premiegravere partie le chapitre preacutesente les critegraveres les fonctionnaliteacutes

et les contraintes qui deacutependent des outils de creacuteation appeleacutes aussi systegravemes auteurs

Dans le cadre du e-learning plusieurs systegravemes ont eacuteteacute conccedilus afin de faciliter lrsquoeacutedition

et creacuteation de contenus en ligne Donc cette partie preacutesente une eacutetude syntheacutetique et

critique des systegravemes auteurs existants qui aident agrave la creacuteation des preacutesentations

multimeacutedia ayant le format SMIL deacutedieacutees agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique

La deuxiegraveme partie srsquointeacuteresse agrave lrsquoindexation par la seacutemantique de ce type de

documents Donc cette partie illustre lrsquoindexation classique dans un SRI tout en

deacutetaillant le principe drsquoun modegravele classique utiliseacute qui est le modegravele vectoriel Puis elle

explique les techniques drsquointeacutegration des ontologies dans ce systegraveme pour avoir une

indexation et une recherche par la seacutemantique Ensuite elle montre une eacutetude

analytique et critique des systegravemes de recherche par la seacutemantique dans des corpus de

type videacuteo et en particulier ceux deacutedieacute aux e-learning

22 Approches de construction

221 Systegraveme auteur (deacutefinition critegraveres et fonctionnaliteacutes)

Un systegraveme-auteur peut ecirctre deacutefini comme un laquo environnement de deacuteveloppement

logiciel de haut niveau raquo entendant par-lagrave qursquoil permet en theacuteorie gracircce agrave une interface

graphique de reacutealiser lrsquoessentiel ou la totaliteacute drsquoune application multimeacutedia sans

39

utiliser un langage de programmation Nous Excluons le cas ougrave lrsquoauteur veut aboutir agrave

une interaction un peu plus complexe (Bousbia 2005)

Avec un systegraveme auteur en principe le temps drsquoapprentissage et de deacuteveloppement

drsquoun logiciel multimeacutedia est infeacuterieur de beaucoup en temps requis comparativement agrave

un autre systegraveme de programmation

Un systegraveme auteur selon (Psycheacute 2007) offre au concepteur peacutedagogique le moyen de

concevoir un systegraveme drsquoapprentissage en fonction drsquoune expertise peacutedagogique Ces

systegravemes srsquoeacutelaborent geacuteneacuteralement en tenant compte drsquoune laquo theacuteorie du design

peacutedagogique raquo

Une des classifications possibles de systegravemes auteurs revient agrave (Murray 2003) Le

tableau 2 reacutesume les sept cateacutegories de la classification de Murray

No Cateacutegories des systegravemes Exemples de systegravemes faisant reacutefeacuterence

1 Systegravemes de seacutequencement et de

planification du curriculum

DOCENT IDE ISD Expert Expert CML

2 Systegravemes agrave strateacutegies peacutedagogiques Eon GTE REDEEM (et COCA) SmartTrainer

3 Systegravemes de simulation et

drsquoentraicircnement

DIAG RIDES MITT-Writer ICAT

SIMQUEST XAIDA

4 Systegravemes experts et tuteurs cognitifs Demontr8 D3 Trainer Training Express

5 Systegravemes agrave connaissances multiples CREAM-Tools DNA ID-Expert IRIS XAIDA

6 Systegravemes agrave usages speacutecifiques IDLE-ToolsIMap LAT

7 Systegravemes hypermeacutedia intelligents

adaptatifs

CALAT GETMAS Interbook MetaLinks

Table 2 Classification des systegravemes auteurs fondateurs (Murray 2003)

Une autre classification preacutesenteacutee dans (LCM 2003) classifie ces systegravemes en deux

cateacutegories agrave savoir les outils speacutecifiques au e-learning tels qursquoAuthorware ou Director

et les outils plus geacuteneacuteralistes comme les eacutediteurs HTML tels que FrontPage ou

Dreamweaver ou les eacutediteurs de simulation tels que Flash Face agrave une eacutevolution

technologique que lrsquoon sait de plus en plus rapide le deacuteveloppement des systegravemes

auteurs dans une optique eacuteducative est devenu un domaine de recherche agrave part entiegravere

En effet au cours des derniegraveres anneacutees il y a eu des progregraves significatifs dans le

deacuteveloppement de tels systegravemes de faccedilon agrave concevoir des outils permettant aux

utilisateurs de creacuteer des contenus peacutedagogiques multimeacutedias utilisables sur CD-ROM

40

etou en ligne Parmi ces systegravemes citons Toolbook et Serpolet Auteur Dans ce qui suit

nous preacutesentons les critegraveres et les fonctionnaliteacutes qursquoun systegraveme auteur doit avoir et

offrir

2211 Critegraveres

Quel que soit le type et le niveau de lrsquoutilisateur du systegraveme auteur plusieurs attributs

doivent ecirctre eacutetudieacutes soigneusement et aussi consideacutereacutes par le concepteur drsquoun systegraveme

auteur Nous allons preacutesenter ci-dessous les critegraveres consideacutereacutes comme principaux

drsquoapregraves (Blandine 2000)

- La convivialiteacute La premiegravere approche avec un logiciel a un rocircle

psychologique fondamental pour tout utilisateur mecircme chez des

informaticiens En effet si leacutecran ou la preacutesentation du logiciel nest pas

soigneacute lutilisateur peut ecirctre plus ou moins bloqueacute pour la suite

Limportance de linterface homme-machine justifie la geacuteneacuteralisation des

icocircnes et linteacutegration du multimeacutedia dans les systegravemes auteurs pour pouvoir

projeter son ideacutee faire comprendre expliquer fabriquer ou modeacuteliser Le

concepteur doit par conseacutequent attacher une attention particuliegravere agrave la

preacutesentation de son produit

- La transparence la gestion des donneacutees et le fonctionnement interne du

point de vue relationnel entre les diffeacuterents eacuteleacutements (variables objets etc)

doivent ecirctre complegravetement transparents agrave lutilisateur Lrsquoutilisateur ne doit

pas se soucier ni du moment ni de lendroit ni du type de fonctions et

librairies agrave inclure et agrave lancer pour lexeacutecution de ces diverses tacircches En effet

si lrsquoutilisateur doit comprendre le fonctionnement des registres de donneacutees la

notion de systegraveme auteur nrsquoa plus lieu drsquoecirctre

- Lrsquoassistance Comme un systegraveme auteur est supposeacute entre autres ecirctre un

outil de programmation pour les non-informaticiens il est fondamental

dassurer un minimum daide en ligne ou au moins une partie explicative des

principales tacircches ou commandes ou icocircnes du systegraveme Mecircme pour des

tacircches devenues banales comme la saisie de donneacutees textuelles le systegraveme

doit au moins indiquer agrave lrsquoutilisateur dans quelle fenecirctre et quand cette peut

se faire

- Lrsquointeractiviteacute la communication entre le systegraveme auteur et son utilisateur

souvent sous la forme dune assistance de test et de controcircle automatique des

tacircches de lutilisateur doit ecirctre particuliegraverement soigneacutee car elle est vitale

pour lutilisateur et pour la reacuteussite du produit sur le marcheacute Un systegraveme

auteur doit inteacuteresser son utilisateur et non lrsquoennuyer

41

- La fiabiliteacute le systegraveme doit ecirctre le moins bloquant possible quelle que soit

lrsquoaction meneacutee par lrsquoutilisateur sur le logiciel Ce dernier doit pouvoir revenir

en arriegravere modifier ou supprimer sans difficulteacute tout composant de son

logiciel De mecircme il doit pouvoir assembler les piegraveces qui constituent son

application dans un ordre qui ne soit pas trop contraignant indeacutependamment

des uns et des autres et ce agrave nimporte quel moment du deacuteveloppement

2212 Fonctionnaliteacutes

Il existe plusieurs fonctionnaliteacutes des systegravemes auteurs on preacutesentera celles qui sont

communes (Murray 1999)

- Fonctionnaliteacutes basiques Les fonctionnaliteacutes telles que copiercoller

trouver et annuler sont basiques mais doivent ecirctre impleacutementeacutees dans un

systegraveme auteur La majoriteacute des systegravemes les possegravede mecircme si annuler une

action peut ecirctre parfois un problegraveme complexe

- Utiliser des paradigmes familiers le fait drsquoutiliser des paradigmes familiers

aux utilisateurs de logiciels est un principe plus qursquoune fonctionnaliteacute mais

neacuteanmoins un principe essentiel En effet il srsquoagit drsquoavoir un outil

ergonomique Il faut que les boutons etou menus soient aiseacutement

identifiables et pour cela autant reprendre les paradigmes classiques Il est

aussi important de garder des similariteacutes avec les outils de creacuteation de

contenus peacutedagogiques traditionnels

- WYSIWYG (What You See Is What You Get) ou un prototyping rapide

Comme dans les environnements de deacuteveloppement rapide (Delphi Visual

C++) lrsquoutilisateur doit pouvoir rapidement creacuteer et tester son systegraveme Un

rapide aller-retour eacutedition-test est souhaitable

- Conception graphique Lrsquoutilisateur des systegravemes auteurs est censeacute ecirctre un

enseignant ou un formateur sans connaissances informatiques preacutealables La

conception graphique ou visuelle est donc incontournable Le formalisme est

repreacutesenteacute par des icocircnes ou dessins et il doit ecirctre aiseacutement compreacutehensible et

meacutemorisable Une vision claire et intuitive de son travail doit ecirctre offerte agrave

lrsquoutilisateur

Puisque les documents temporiseacutes neacutecessitent un traitement particulier pendant son

eacutedition Dans ce qui suit nous preacutesentons les difficulteacutes rencontreacutees dans leur eacutedition et

les fonctionnaliteacutes et contraintes que doivent ecirctre supporteacutes par des systegravemes auteur qui

traite ce type documents en particulier

42

222 Difficulteacutes et contraintes dans lrsquoeacutedition de documents temporiseacutes

Le processus de deacutefinition du sceacutenario temporel drsquoun document multimeacutedia est

complexe car lrsquoobjet agrave construire est un objet dynamique dont le comportement varie

drsquoune preacutesentation agrave une autre du fait des reacuteactions aux interactions du lecteur

Lrsquoenvironnement utiliseacute par lrsquoauteur doit lrsquoaider agrave maicirctriser cette complexiteacute et lui

faciliter autant que possible la tacircche

La nature dynamique des objets manipuleacutes tels que la videacuteo et lrsquoaudio ainsi que la

deacutefinition de leur ordonnancement temporel (le sceacutenario) rendent plus complexe la

reacutealisation drsquooutils auteur Le principe statique du WYSIWIG dans lequel lrsquoinformation

preacutesenteacutee agrave tout instant du processus drsquoeacutedition correspond agrave lrsquoinformation finale ne

peut srsquoappliquer agrave lrsquoeacutedition du sceacutenario temporel des documents multimeacutedias Il nrsquoest

en effet pas possible de speacutecifier un comportement dynamique par exemple un

enchaicircnement entre deux videacuteos et drsquoen percevoir de faccedilon immeacutediate et instantaneacutee le

reacutesultat Crsquoest pourquoi Ceacutecile et al [Ceacutecile 1999] ont distingueacutes deux eacutetapes dans le

processus de conception des documents multimeacutedias temporiseacutes Ces deux eacutetapes se

preacutesentent dans les deux fonctions suivantes qui doivent ecirctre supporteacutees par un

systegraveme auteur

1 Fonction drsquoeacutedition permettre de reacutealiser les opeacuterations de creacuteation de

construction et de modification du document par un auteur Lrsquoopeacuteration de

construction drsquoun document consiste agrave y inclure des objets multimeacutedias de base

et ensuite agrave speacutecifier des relations entre ces diffeacuterents objets Ces relations

peuvent ecirctre lieacutees agrave leur organisation logique leur disposition spatiale sur les

diffeacuterents canaux agrave travers le temps ou encore agrave leur synchronisation temporelle

2 Fonction de preacutesentation Elle consiste agrave preacutesenter agrave lrsquoutilisateur (le lecteur) le

contenu du document une fois que son eacutedition est acheveacutee Cette phase consiste

agrave lui fournir un ensemble de commandes permettant drsquoexplorer ou de naviguer

dans lrsquoespace du document pour deacutecouvrir lrsquoinformation qursquoil contient agrave travers

lrsquoespace le temps et lrsquointeraction avec le document

Il est agrave noter que ces deux phases ne sont pas neacutecessairement dissocieacutees Car le cycle

drsquoeacutedition drsquoun document est formeacute par une premiegravere phase pendant laquelle on

43

introduit une ou plusieurs contraintes puis drsquoune seconde phase de preacutesentation

pendant laquelle on veacuterifie que le comportement du document correspond bien agrave lrsquoeffet

rechercheacute Crsquoest lrsquoapproche increacutementale de lrsquoeacutedition des documents temporiseacutes

Lenvironnement auteur doit permettre de modifier facilement les documents en cours

de conception La construction dun document est un processus iteacuteratif dans lequel le

document courant subit de nombreuses modifications Pour cela lauteur doit pouvoir

Effectuer des modifications locales sans avoir agrave reconsideacuterer globalement le

document Par exemple lauteur doit pouvoir modifier la dureacutee dun objet sans

pour autant mettre en cause toute le reste des synchronisations temporelles quil

a pu speacutecifier auparavant Crsquoest la propagation automatique des contraintes

temporelles apregraves chaque modification

Passer aiseacutement du mode eacutedition vers le mode preacutesentation (et vice-versa) pour

dune part aller voir le reacutesultat de ces modifications (du mode eacutedition vers le

mode preacutesentation) et dautre part retrouver facilement les informations quil

souhaite modifier (du mode preacutesentation vers le mode eacutedition) Ceci est pour

objectif de concreacutetiseacute lrsquoapproche increacutementale

Lenvironnement auteur doit offrir un support visuel permettant de percevoir le

sceacutenario en cours de speacutecification Lauteur a besoin davoir une vue globale du

sceacutenario quil est en train de construire

223 Approches drsquoeacutelaboration des systegravemes auteur

Un systegraveme auteur qui permet lrsquoeacutedition et la creacuteation de documents temporiseacutes est celui

qui permet de deacutevelopper une structure narrative baseacutee sur une collection de ressources

meacutedias et qui gegravere les flux visuel et temporel de la preacutesentation Du point de vue

technique il est neacutecessaire que le systegraveme sous-jacent soit capable dassurer la

synchronisation entre plusieurs meacutedias tout en tenant compte de leurs caracteacuteristiques

respectives

44

Le projet OPERA1 [Opeacutera2331] de lrsquoINRIA26est entiegraverement deacutedieacute au thegraveme des

documents eacutelectroniques structureacutes hypertexte et multimeacutedia en geacuteneacuteral Il srsquointeacuteresse agrave

la speacutecification des diffeacuterentes dimensions du document et particuliegraverement agrave la

dimension temporelle

Un travail a eacuteteacute effectueacute par de nombreux collaborateurs au projet (stagiaires

ingeacutenieurs doctorants et chercheurs) sur le thegraveme de conception drsquoenvironnements

auteurs qui reacutepondent aux diffeacuterents critegraveres citeacutes preacuteceacutedemment Ceacutecile qui est un

membre a reacutesumeacute les axes de travail sur ce thegraveme de recherche nous en citons les

principaux

La conception drsquoun environnement multivues pour lrsquoeacutedition de documents

multimeacutedias Lrsquoideacutee de base est que les multiples facettes drsquoun document

multimeacutedia sont plus facilement accessibles agrave lrsquoauteur au travers de diffeacuterentes

vues qui sont autant de filtres sur le document Ainsi outre la vue de

preacutesentation qui permet de jouer le document (sceacutenario) on peut deacutefinir une vue

des objets organiseacutee sous forme drsquoune hieacuterarchie de composants ainsi qursquoune vue

du sceacutenario qui visualise lrsquoenchaicircnement temporel des objets du document Ces

vues peuvent ecirctre synchroniseacutees entre elles (voir SMIL-Editor LimSee)

La conception drsquoune boicircte agrave outils appeleacutee lsquoKaomirsquo qui permet le deacuteveloppement

drsquoenvironnements auteurlecteur de documents adapteacutes agrave diffeacuterents langages

avec un minimum drsquoefforts concernant la conception et la reacutealisation Elle offre

un ensemble de services qui mettent en œuvre les principes drsquoeacutedition

(environnement multivues eacutedition directe etc) issus des travaux du projet

Opeacutera Cette Boicircte agrave outils a servie agrave la creacuteation de diffeacuterents environnements

auteurs Madeus-Editeur [Layaiumlda1997] SMIL-Editeur MHML-Editeur

1 OPERA Outils Pour les documents Electroniques Recherche et Applications

2 INRIA Institut National de Recherche en informatique et Automatique

45

Au sujet de la conception et de la mise en œuvre de nouveaux systegravemes auteurs deux

tendances se dessinent selon Reyes (Reyes 2006)

les systegravemes pourraient raffiner les interfaces graphiques des auteurs afin de rendre

le processus deacutelaboration plus facile

les systegravemes pourraient sautomatiser agrave un tel point que les auteurs ne

deacutefinissent plus que le contenu et que lutilisateur final affiche la preacutesentation agrave

la demande cest-agrave-dire en automatisant la geacuteneacuteration des preacutesentations Bulterman

et Hardman affirment que suivre une ligne comme cette derniegravere implique de

renoncer agrave produire des preacutesentations exceptionnelles et plutocirct de se contenter du

transfert de linformation neacutecessaire

Parmi les objectifs de notre travail il y a celui qui consiste en la reacutealisation drsquoun systegraveme

auteur destineacute aux enseignants des langues afin de creacuteer un cours de phoneacutetique De ce

fait une eacutetude syntheacutetique de quelques systegravemes auteur dans ce domaine est obligatoire

afin de profiter de leurs avantages et compleacuteter ce qui manque Mais avant drsquoeacutetudier ces

systegravemes nous devons mettre en lumiegravere les concepts les plus essentiels utiliseacutes dans

lrsquoenseignement de la phoneacutetique

224 Enseignement de la phoneacutetique

2241 Que ce que la phoneacutetique

La phoneacutetique (du grec laquo phocircnecirctikos raquo ougrave laquo phocircnecirc raquo qui signifie la laquo voix raquo le laquo son raquo)

est une branche de linguistique qui eacutetudie les sons utiliseacutes dans la communication

verbale Elle concerne les sons eux-mecircmes (les laquo phones raquo) leur production leur

variation plutocirct que leur contexte La phoneacutetique se divise en trois branches

la phoneacutetique articulatoire qui eacutetudie les positions et les mouvements des

organes utiliseacutes pour la parole par son eacutemetteur

la phoneacutetique acoustique qui eacutetudie la transmission de londe sonore entre son

eacutemetteur et son reacutecepteur

la phoneacutetique auditive qui se preacuteoccupe de la faccedilon dont les sons sont perccedilus et

deacutecodeacutes par son reacutecepteur Nous nous inteacuteressons dans notre eacutetude du troisiegraveme

type

Quand on repreacutesente les sons dune langue on se sert de lAlphabet Phoneacutetique

International (API) un systegraveme partageacute par la plupart des linguistes Dans cet alphabet

il existe un symbole pour chaque son Quand on se sert de cet alphabet pour repreacutesenter

46

les prononciations on entoure la repreacutesentation par des crochets Ainsi pour eacutecrire le

mot chaton mettrait [ a] Voir le manuel de (Pullum 1986) pour le tableau complet des

sons du API Crsquoest la transcription phoneacutetique

Soit lrsquoexemple suivant Voyez et lisez ces quatre mots flood foot soon door Ils se

prononcent diffeacuteremment et pourtant ils contiennent exactement les mecircmes voyelles Si

vous cherchez le sens des quatre mots citeacutes plus haut vous trouverez tout drsquoabord leur

transcription phoneacutetique

Ci-apregraves drsquoautres notions agrave appreacutehender dans lrsquoenseignement de la phoneacutetique drsquoune

langue

Un phonegraveme est la plus petite uniteacute discregravete ou distinctive que lon puisse isoler par

segmentation dans la chaicircne parleacutee Crsquoest une entiteacute abstraite qui peut correspondre agrave

plusieurs sons Il est en effet susceptible decirctre prononceacute de faccedilon diffeacuterente selon les

locuteurs ou selon sa position et son environnement au sein du mot

Une diphtongue est une voyelle dont le point darticulation varie entre deux sons de

base pendant sa reacutealisation Ce mot vient du latin dorigine grecque laquo diphthongus raquo (de

laquo diphthoggos raquo double son) Dans certaines langues dont langlais on peut trouver

eacutegalement des triphtongues dont la qualiteacute varie deux fois

Une syllabe est une uniteacute ininterrompue du langage oral (Tracy 2006) Son noyau

autour duquel elle se construit est geacuteneacuteralement une voyelle Une syllabe peut

eacutegalement avoir des extreacutemiteacutes preacuteceacutedant ou suivant la voyelle qui lorsquelles

existent sont toujours constitueacutees de consonnes Notons que la syllabe constitue lrsquoobjet

drsquoeacutetude de la phoneacutetique

Laccent tonique met en relief leacutemission dune syllabe dans un mot en augmentant

lintensiteacute de la voix ainsi quen eacutelevant geacuteneacuteralement le ton La syllabe frappeacutee de

laccent est dite tonique et les autres atones On distingue freacutequemment les langues agrave

accent tonique des langues agrave tons et agrave accent de hauteur

47

Dans ce qui suit nous preacutesentons lrsquoeacutetude de quelques systegravemes existant tout en

deacuteterminant srsquoils offrent la possibiliteacute agrave lrsquoenseignant de langue de preacuteparer un cours de

phoneacutetique en concreacutetisant lrsquoapproche double codage

225 Systegravemes existant pour lrsquoenseignement de la phoneacutetique

2251 Outils informatique de prononciation

En ce qui concerne la phoneacutetique acoustique les progregraves de repreacutesentation graphique

sur eacutecran sont spectaculaires depuis quelques anneacutees Les logiciels tel que (speaker tell

me more English plus ou Voice book) utilisent des oscillogrammes pour preacutesenter la

voix mais ils ont un apport limiteacute

Figure 7 Affichage de la courbe meacutelodique avec surlignage en rouge des segments correspondant aux

syllabes accentueacutees de lexemple laquo I wonder if you could help me raquo

Tandis que WinPitch (Martin 2005) ou Speech analyser qui utilisent des courbes de

freacutequences fondamentales ils ont une utilisation trop restreinte en raison de leur

complexiteacute ou de leurs erreurs drsquoergonomie

Le systegraveme auteur Sound Right se base sur les courbes fondamentales pour dessiner des

courbes intonatives simplifieacutees au moyen de flegraveches extensibles qui srsquoaffichent en dessous le

texte Peacutechou (Peacutechou 2002) a mentionneacute que la difficulteacute drsquointerpreacutetation des courbes

complexes expliquent leur utilisation limiteacutee en cours de langue dans les eacutetablissements

scolaire et agrave lrsquouniversiteacute

48

Figure 8 Le systegraveme auteur Sounds Right Les flegraveches extensibles sont traicircneacutees en place agrave partir de

la colonne agrave gauche et ensuite modifieacutees pour obtenir une taille approprieacutee

Prosodic Font est un systegraveme deacuteveloppeacute au Media Lab MIT (Rosenberger 1999) dans le

but de geacuteneacuterer automatiquement des polices de caractegraveres dynamique (agrave partir drsquoun

discours oral en entreacutee) qui varient avec le temps et la variation de sonoriteacute drsquoun

discours parleacute Le but est de geacuteneacuterer des textes animeacutes en fonction de lrsquointonation et de

la prosodie du discours Une telle solution nrsquoest pas admise comme meilleur solution

didactique pour lrsquoenseignement de la prononciation

2252 Systegravemes auteur pour un contenu peacutedagogique en SMIL

Dans cette section nous allons eacutetudier briegravevement trois eacutediteurs de documents SMIL

SWANS (Beck 2005) est un systegraveme auteur qui permet agrave tout enseignant de geacuteneacuterer

semi automatiquement des documents multimeacutedia ougrave lrsquoaccent tonique est marqueacute

visuellement (par des marqueurs typographique tel que la couleur le stylehellip) et

auditivement Le document geacuteneacutereacute est une page web ougrave lrsquoapprenant a la possibiliteacute de

lire etou eacutecouter un discours de maniegravere synchroniseacute avec le texte annoteacute Le sceacutenario

drsquoeacutedition par ce systegraveme neacutecessite au deacutepart lrsquoimportation des meacutedia (texte audio

videacuteo) dans lrsquoenvironnement de travail Ensuite la synchronisation du texte (qui est

segmenteacute en uniteacutes de souffle) avec sa prononciation audio ou videacuteo Enfin

lrsquoenseignant peut annoter le texte par des marqueurs typographiques

49

Figure 9 Interface geacuteneacutereacutee par SWANS

Le systegraveme LimSee3 (Roisin 2006) (Roisin 2008) est un eacutediteur multimeacutedia de nouvelle

geacuteneacuteration qui utilise des modegraveles de documents pour simplifier lrsquoeacutedition et alleacuteger les

tacircches reacutepeacutetitives Il permet en plus de geacuteneacuterer les documents selon diffeacuterents formats

de sortie (SMIL XHTML+javascript et time-sheets) Actuellement il existe trois

modegraveles de document qui sont articuleacutes autour de la construction drsquoun cours

multimeacutedia

Le premier modegravele permet de construire un diaporama (ensemble de transparents)

destineacute agrave preacuteparer un support de cours Chaque diapositive peut contenir un ou

plusieurs meacutedia Ces meacutedias sont inseacutereacutes ou importeacutes de lrsquoexteacuterieur par de simples

gestes (copier-coller ou glisser-deacuteposer) Le deuxiegraveme modegravele de document permet de

construire un cours enregistreacute Dans ce cas lrsquoeacutedition neacutecessite drsquoabord lrsquoimportation

des transparents utiliseacutes pendant le cours de lrsquoimage de lrsquoenseignant et de la piste audio

(sa voix enregistreacutee) ensuite la synchronisation entre eux (ajuster les transparents par

rapport agrave la bande audio ou videacuteo) pour que les transparents deacutefilent agrave lrsquoeacutecran au bon

rythme Lrsquooutil de synchronisation permet de reacuteeacutecouter la bande audio et indique par

des clicks les moments ougrave il faut changer le transparent Le troisiegraveme modegravele permet

drsquoannoter en temps reacuteel des interrogations des eacutelegraveves

50

Figure 10 Vue globale de LimSee3 avec la premiegravere annotation

Lrsquoeacutediteur ECoMaS (Merzougui 2004) est lui aussi est un eacutediteur de cours meacutediatiseacute qui

est baseacute sur un modegravele de document La preacutesentation finale des cours geacuteneacutereacutes est la

mecircme que celle du deuxiegraveme modegravele de LimSee0 mais le sceacutenario drsquoeacutedition est

diffeacuterent Lrsquoeacutedition par ECoMaS neacutecessite au deacutepart lrsquoimportation des transparents qui

sont des images puis lrsquoenseignant peut enregistrer ses explications orales concernant

chacune drsquoelles (voir Figure 11 agrave gauche) Ensuite le systegraveme geacutenegravere une preacutesentation

publiable sur le web (SMIL20) ougrave les transparents sont synchroniseacutes avec leur

explication auditive et la table drsquoindex qui offre la navigation temporelle durant la

preacutesentation du cours (Figure 11 agrave droite)

Figure 11 Interface de lrsquoeacutediteur ECoMaS en mode eacutedition et en mode preacutesentation

51

226 Discussion

Les trois derniers eacutediteurs utilisent des modegraveles de document (ou gabarits) organiseacutes

de maniegravere hieacuterarchique Chaque modegravele est vu comme un document agrave trous ougrave

lrsquoutilisateur ne fait que remplir les trous par des meacutedias (texte image audio ou videacuteo)

On voit bien que ces meacutedias sont importeacutes de lrsquoexteacuterieur et donc lrsquoenseignant doit les

preacuteparer agrave lrsquoavance et chacun avec lrsquooutil qui lui correspond Ceci est fastidieux pour

lrsquoenseignant et surtout srsquoil veut eacutediter un texte formateacute (avec des couleurs et des

styleshellip) et ensuite lui associer sa prononciation car il devra alors utiliser deux outils

diffeacuterents (un pour le traitement de texte et lrsquoautre pour le son) les importer au systegraveme

et ensuite les synchroniser

Une limitation gecircnante de ces outils est lrsquoabsence drsquoun service graphique qui permet

drsquoeacutediter du texte formateacute Les versions de SMIL 13 et 23 utiliseacutes par ces outils ne

supporte pas de balises pour le formatage de texte (couleur style fonthellip) ce qui est

tregraves important pour concreacutetiser lrsquoapproche de double codage citeacute dans notre

probleacutematique Le systegraveme SWANS utilise le standard XHTML+SMIL Lrsquoeacutediteur

ECoMaS utilise le langage RealText juste pour preacutesenter le titre drsquoune diapositive et le

contenu de la table drsquoindex La derniegravere version de SMIL est SMIL03 (SMIL 30) et elle

supporte des fonctionnaliteacutes de formatage de texte intra-document (smil) mais jusqursquoagrave

preacutesent il nrsquoy a pas drsquoeacutediteur graphique pour cette version La premiegravere partie de notre

travail est une contribution pour agrave ce manquement et donc au deacuteveloppement drsquoun

eacutediteur de SMIL03 La phoneacutetique essaie de repreacutesenter les sons drsquoune faccedilon plus

preacutecise en utilisant lalphabet phoneacutetique international (API) Lrsquoenseignant ne peut pas

utiliser ce type de caractegraveres avec les eacutediteurs existants

23 Approches drsquoindexation

Srsquoil est important de savoir modeacuteliser et creacuteer des documents multimeacutedia il est

eacutegalement important de permettre aux apprenants de localiser rapidement une

information rechercheacutee dans ce type de documents Ceci ne se fait qursquoagrave travers des

systegravemes de recherche drsquoinformation qui neacutecessite dans une premiegravere phase

lrsquoindexation de la base documentaires Nous preacutesentons en premier lieu lrsquoindexation

classique et sa position dans un systegraveme de recherche drsquoinformation (SRI)

52

231 Indexation classique

La Recherche drsquoInformation (RI) est un domaine de recherche en informatique qui

srsquoattache agrave deacutefinir des modegraveles et des systegravemes dont le but est de faciliter lrsquoaccegraves agrave un

ensemble de documents sous forme eacutelectronique (corpus) afin de permettre agrave un

utilisateur de retrouver ceux qui sont pertinents pour lui crsquoest-agrave-dire ceux dont le

contenu correspond le mieux agrave son besoin drsquoinformation agrave un moment donneacute La Figure

12 deacutecrit lrsquoarchitecture geacuteneacuterale drsquoun SRI elle preacutesente les eacuteleacutements principaux mis en

jeu dans ce systegraveme

Figure 12 Architecture geacuteneacuterale drsquoun SRI

Martin (Martin 2004) a deacutefini les diffeacuterents composants drsquoun SRI comme suit

1 Lrsquoindexation consiste agrave extraire et agrave repreacutesenter sous la forme drsquoun index

eacutelectronique directement manipulable par le systegraveme le contenu des documents

La norme AFNOR NF Z 47-102 1996 deacutefinit lrsquoindexation comme une opeacuteration

qui consiste agrave deacutecrire et agrave caracteacuteriser un document agrave lrsquoaide de repreacutesentations

des concepts contenus dans ce document crsquoest-agrave-dire agrave transcrire en langage

documentaire les concepts descripteurs apregraves les avoir extraits du document par

une analyse Ainsi le choix des descripteurs de documents deacutetermine la qualiteacute

de la repreacutesentation Les approches classiques de RI textuelle sont baseacutees sur les

mots cleacutes comme descripteurs du contenu des documents le contenu drsquoun

document textuel est ainsi exprimeacute sous la forme drsquoun ensemble de mots cleacutes

jugeacutes repreacutesentatifs de ce contenu Ces mots cleacutes qui constituent le vocabulaire

drsquoindexation sont un sous-ensemble des mots apparaissant dans les documents

En effet seuls les mots porteurs de sens sont habituellement retenus dans le

vocabulaire drsquoindexation les mots outils de la langue comme ldquoderdquo ldquolerdquo ldquoparrdquo

qui sont recenseacutes dans une base appeleacutee anti-dictionnaire ne sont pas conserveacutes

53

dans le vocabulaire drsquoindexation Par ailleurs il est courant de ldquoraciniserrdquo (ou

lemmatiser) les mots crsquoest-agrave-dire de deacutetecter les variantes orthographiques

comme les pluriels ou les conjugaisons des verbes et de ramener les variantes

orthographiques drsquoun mecircme mot agrave une racine commune

2 Lrsquointerrogation est lrsquointeraction drsquoun utilisateur final avec le SRI une fois le

contenu des documents repreacutesenteacute de maniegravere interne sous forme drsquoindex

Lrsquoutilisateur exprime son besoin drsquoinformation sous la forme drsquoune requecircte qui

est interpreacuteteacutee selon le modegravele de requecircte et le systegraveme eacutevalue la pertinence des

documents par rapport agrave cette requecircte par lrsquointermeacutediaire de la fonction de

correspondance (et eacuteventuellement drsquoune base de connaissances) La reacuteponse agrave ce

besoin est la liste des documents qui obtiennent une valeur de correspondance

eacuteleveacutee Cette liste est geacuteneacuteralement trieacutee par ordre de valeur de correspondance

deacutecroissante ndash crsquoest-agrave-dire du plus pertinent au moins pertinent ndash et ensuite

preacutesenteacutee agrave lrsquoutilisateur

3 Le modegravele de documents (aussi appeleacute langage drsquoindexation) exprime le

contenu seacutemantique des documents dans un formalisme de repreacutesentation des

connaissances (qui peut ecirctre tregraves simple comme celui des mots cleacutes ou beaucoup

plus complexe agrave partir de formalismes de repreacutesentation de connaissances

lsquoontologiersquo) Le choix de ce formalisme est fondamental car il deacutetermine la qualiteacute

de la repreacutesentation interne des documents et donc la qualiteacute de la recherche et

des reacutesultats Cette modeacutelisation doit offrir un compromis entre deux besoins

non compatibles qui sont la capaciteacute de la repreacutesentation pour qursquoelle puisse ecirctre

traiteacutee efficacement par un systegraveme informatique et lrsquoexpressiviteacute du formalisme

pour qursquoelle soit preacutecise et exhaustive afin drsquoexprimer aussi fidegravelement que

possible le contenu des documents

4 Le modegravele des requecirctes exprime le contenu seacutemantique du besoin

drsquoinformation de lrsquoutilisateur Ce formalisme deacutetermine la preacutecision de la

deacutefinition du besoin Dans la plupart des approches existantes pour le texte le

modegravele de requecirctes utilise le mecircme formalisme de repreacutesentation des

connaissances que le modegravele de documents pour des raisons de simpliciteacute et de

coheacuterence

5 Le modegravele de correspondance entre une requecircte et un document formalise le

degreacute de similariteacute entre les modegraveles de la requecircte et du document Comme dit

plus haut la fonction de correspondance eacutevalue cette similariteacute afin de

deacuteterminer la pertinence des documents pour cette requecircte

6 Une repreacutesentation des connaissances du domaine consideacutereacute afin de satisfaire

aux contraintes des modegraveles de documents et de requecirctes et de prendre en

compte des connaissances externes Cette repreacutesentation des connaissances peut

54

inclure un theacutesaurus composeacute des termes apparaissant dans lrsquoensemble des

documents relieacutes entre eux par des liens de geacuteneacutericiteacutespeacutecificiteacute ou de

synonymie Comme elle peut inclure une ou plusieurs ontologies qursquoon va les

voir en deacutetail dans les partie suivantes

Parmi les diffeacuterents modegraveles de recherche drsquoinformations dits classiques figurent les

modegraveles booleacuteen vectoriel logique et probabiliste Nous preacutesentons ci-dessous le

modegravele vectoriel qui est agrave la base de nos travaux en le deacutecrivant selon les modegraveles de

documents de requecirctes et de correspondance

2311 Modegravele vectoriel

Le fondateur de ce modegravele est (Salton 1971) Le nom de ce modegravele est inspireacute de son

principe qui repreacutesente les documents et les requecirctes par des vecteurs drsquoun espace agrave n

dimensions les dimensions eacutetant constitueacutees par les termes du vocabulaire

drsquoindexation Lrsquoindex drsquoun document est le vecteur =(w1j w2j wnj) ougrave

] deacutenote le poids du terme dans le document (voir dans ce qui suit sa

formule de calcul) Le poids drsquoun terme deacutenote son inteacuterecirct dans le document Une

requecircte est eacutegalement repreacutesenteacutee par un vecteur =(w1q w2q wnq) ougrave

est le poids du terme dans la requecircte

La figure 13 montre un exemple drsquoespace vectoriel composeacute des trois termes t1 t2 et t3

ainsi que les index de deux documents D1 et D2 et une requecircte Q

Figure 13 Repreacutesentation vectorielle de deux documents (D1 et D2) et drsquoune requecircte (Q) dans un

espace composeacute de trois termes (t1 t2 et t3)

La fonction de correspondance mesure la similariteacute entre le vecteur requecircte et les

vecteurs documents Une mesure classique est le cosinus de lrsquoangle formeacute des vecteurs

Correspondance (dj q)=cos( j ) (1)

55

Ougrave cos ( j ) est le cosinus de lrsquoangle formeacute par les vecteurs j et

cos ( j ) =

=

Plus deux vecteurs sont similaires plus lrsquoangle formeacute est petit et plus le cosinus de cet

angle est grand

Le poids des termes Wij Le poids drsquoun terme deacutenote son inteacuterecirct dans lrsquoindex qui

deacutepend du fait que le terme est important dans le document et du fait que le terme

permet de distinguer un document des autres dans la base documentaire Les meacutethodes

de pondeacuteration les plus largement utiliseacutees pour le texte sont baseacutees sur des variantes

de la formule tfidf (ou term frequency inverted document frequency)

Wij = tfidf = tf Log (

La valeur tf est deacutefinie en fonction du nombre drsquooccurrences du terme dans le

document N est le nombre total de documents dans le corpus et ni est le nombre de

documents dans lesquels le terme ti apparaicirct

La valeur tf mesure lrsquoimportance drsquoun terme dans un document La valeur idf est une

mesure de la discrimination du terme Plus preacuteciseacutement la notion de discriminant

renvoie agrave la qualiteacute drsquoun terme qui distingue bien un document des autres Un terme

qui apparaicirct seulement dans un petit nombre de documents permet bien de discriminer

les documents Au contraire un terme qui apparaicirct dans un grand nombre voire dans

tous les documents drsquoune collection nrsquoest pas discriminant en raison de sa distribution

uniforme

Notons que le contenu que nous devons indexer seacutemantiquement est multimeacutedia et

ainsi il se diffeacuterencie drsquoun simple texte La section suivante preacutesentera les techniques

utiliseacutees pour indexer un tel type de contenu

232 Vers lrsquoindexation seacutemantique du contenu multimeacutedia

Lrsquoindexation des documents multimeacutedia neacutecessite lrsquointeacutegration drsquoune chaicircne plus

complegravete de traitement du contenu dans le processus de production drsquoun document

multimeacutedia Jedidi (Jedidi 2005) a preacuteciseacute les trois eacutetapes drsquoune chaicircne complegravete drsquoune

application multimeacutedia agrave savoir analyse description et applicationtraitement En

56

entreacutee de cette chaicircne les meacutedias (image son videacuteo hellip) sont analyseacutes pour pouvoir

extraire automatiquement etou manuellement des informations pertinentes (ou

caracteacuteristiques) puis ces informations sont repreacutesenteacutees sous un format preacutedeacutefini pour

pouvoir ecirctre largement et efficacement utiliseacutees dans des applications et des traitements

de meacutedia Dans le cas drsquoune application de type SRI Multimeacutedia on peut constater que

la phase drsquoanalyse preacutecegravede lrsquoeacutetape drsquoindexation proprement dite Les meacutethodes

drsquoanalyse sont classifieacutees en 0 cateacutegories selon le niveau

Un niveau bas qui deacutecrit les caracteacuteristiques simples des eacuteleacutements drsquoun

document comme les couleurs la texture drsquoune image ou lrsquoenveloppe drsquoun son

Un niveau seacutemantique qui fournit une description de haut niveau de ce que

contient la videacuteo qursquoil srsquoagisse de personnages drsquoobjets de lieux ou de leurs

interactions

Un niveau structurel qui met en eacutevidence une organisation du document

Les techniques et approches drsquoanalyse de bas niveau deacutepassent le sujet de cette thegravese

Donc on srsquointeacuteresse agrave lrsquoanalyse seacutemantique du contenu multimeacutedia Rappelons que les

documents traiteacutes dans cette thegravese sont des documents multimeacutedia supportant la

dimension temporelle Donc on peut les classifieacutes comme des seacutequences videacuteo

multimeacutedia De ce fait on va speacutecifier ci-apregraves les eacutetudes sur lrsquoanalyse et lrsquoindexation

par la seacutemantique de ce type de documents

On doit noter qursquoil est pratiquement impossible drsquoatteindre le niveau seacutemantique en

partant drsquoune analyse bas niveau du contenu videacuteo Les interpreacutetations du contenu

drsquoun document videacuteo qui sont seacutemantiquement plus riche rend la tacircche de lrsquoindexeur

plus compliqueacutee que lorsqursquoil srsquoagit drsquoune simple indexation par mots cleacutes Ceci est ducirc

au fait qursquoil doit choisir les meilleurs index pour deacutecrire un contenu tregraves riche en

informations On rencontre la mecircme difficulteacute lors du processus de recherche Crsquoest

pour cela que des modegraveles capables de deacutecrire et de modeacuteliser le contenu seacutemantique

de seacutequences videacuteo sont mis en place afin de faciliter lrsquoaccegraves la reacuteutilisation et la

navigation par la seacutemantique Ces modegraveles utilisent des techniques agrave base de

connaissances Le web eacutetant constitueacute de ressources multimeacutedia la technique de leur

indexation geacuteneacuteralement employeacutee consiste agrave annoter des portions de ces ressources

57

avec des informations exploitables par des agents logiciels Nous allons donc deacutefinir

dans la section suivante ce que recouvre la notion drsquoannotation

2321 Annotation seacutemantique

Une annotation en sens geacuteneacuterique regroupe aussi bien lrsquoajout drsquoinformations sans

contraintes particuliegraveres comme un eacutechange de courriel agrave propos drsquoune videacuteo ou

lrsquoajout drsquoinformations (caracteacuterisant le contenu) qui doit respecter un format bien deacutefini

Dans ce deuxiegraveme cas le terme meacutetadonneacutees est plus approprieacute car il est plus

speacutecifique Crsquoest ce dernier type qui nous inteacuteresse dans ce travail Plusieurs standards

permettent de deacutecrire et drsquoannoter des contenus multimeacutedias en utilisant une liste

deacutefinie drsquoattributs comme la date de creacuteation les auteurs lrsquoencodage utiliseacute par la

videacuteo la reacutesolution de lrsquoimage ou la bande passante exigeacutee pour sa transmission par

reacuteseaux

Comme les meacutetadonneacutees sont des informations agrave propos des donneacutees qui composent le

document il est important de pouvoir les rattacher au document ou de creacuteer un lien

entre eux Jedidi (Jedidi 2005) a speacutecifieacute quatre faccedilons drsquoeffectuer un rattachement entre

un document et les meacutetadonneacutees qui y sont associeacutees (voir figure 14)

1 par insertion direct dans le document les meacutetadonneacutees sont contenues dans le

document

2 par accompagnement les meacutetadonneacutees sont externes mais veacutehiculeacutees avec le

document et reacutefeacuterenceacutees avec leur adresse URL

3 par lien Href au document les meacutetadonneacutees sont externes et pouvant ecirctre

veacutehiculeacutees seacutepareacutement du document et ils sont reacutefeacuterenceacutees avec un URL

speacutecifique

4 par enveloppement lrsquoensemble des meacutetadonneacutees couvre la ressource

Cette classification de ces diffeacuterents modes de rattachement de meacutetadonneacutees aux

documents amegravene Jedidi agrave distinguer deux types majeurs de meacutetadonneacutees les

meacutetadonneacutees externes et les meacutetadonneacutees internes Pour plus de deacutetail voir (Jedidi

2005)

58

Figure 14 Les quatre modes de rattachement des meacutetadonneacutees au document

Lrsquoannotation videacuteo est le processus par lequel des informations textuelles ou autres sont

associeacutees ou jointes agrave des segments deacutetermineacutes dans le document videacuteo pour enrichir le

contenu Ces informations ne modifient pas le document mais elles sont simplement

mises en correspondance avec celui-ci

Dans le cas ougrave lrsquoannotation se fait sur des documents audiovisuel Troncy le considegravere

comme un processus qui se compose de quatre eacutetapes (Troncy 2004)

1- Identification Il srsquoagit de donner des informations de catalogage sur le

document (titre auteur format droithellip) utilisant un ensemble de descripteurs

normaliseacutes comme celles du Dublin Core par exemple

2- Segmentation il srsquoagit de repeacuterer dans le document des entiteacutes spatio-

temporelles drsquointeacuterecirct qui seront annoteacutees utilisant des coordonneacutees carteacutesiennes

et des dates pour localiser dans lrsquoespace et dans le temps des segments

pertinents

3- Caracteacuterisation ou annotation il srsquoagit de donner une signification formelle aux

segments preacutealablement repeacutereacutes utilisant des descripteurs controcircleacutes et ayant une

seacutemantique formelle pour la machine

2322 Standards et outils drsquoannotation

Dublin Core (DCMI 2010) pour lrsquoaudiovisuel le Dublin Core permet une description

du document agrave un niveau bibliographique Il ne speacutecifie pas de syntaxe particuliegravere

mais il fournit un ensemble drsquoeacuteleacutements terminologiques pour la description Il peut ecirctre

exprimeacute en XML ou en RDF Quinze descripteurs de haut niveau sont utilisables pour

deacutecrire des informations qui sont de nature bibliographique (Nom identifiant version

langage contributeurs type deacutefinition commentaireshellip) Les quinze eacuteleacutements et

qualificateurs de Dublin Core peuvent ecirctre utiliseacutes pour deacutecrire agrave la fois la structure et

le deacutetail des videacuteos Ceci vient du fait qursquoil peut ecirctre utiliseacute conjointement agrave un autre

59

formalisme de description comme MPEG-7 (voir juste apregraves) afin de fournir un

ensemble efficace de meacutetadonneacutees Cette combinaison a lrsquoavantage de permettre

lrsquoassociation de descripteurs standards aux diffeacuterents niveaux de deacutecomposition du flux

audiovisuel qursquoils portent sur lrsquoensemble du document sur une seacutequence une scegravene

un plan une image ou une partie drsquoune image Dans cette approche le document

audiovisuel est deacutecomposeacute de faccedilon statique selon un arbre annoteacute par des

meacutetadonneacutees

Le standard MPEG-7 (Motion Picture Engineer Group) MPEG-7 supporte un ensemble

de descriptions allant des caracteacuteristiques de bas niveau (forme taille texture couleur

mouvement positionhellip) agrave des caracteacuteristiques de plus haut niveau (auteur date de

creacuteation format objets et personnages ainsi que leurs relations contraintes spatiales et

temporelleshellip) (MPEG-7 2002) Les meacutetadonneacutees qui apparaicirctront dans un document

MPEG-7 sont de plusieurs natures diffeacuterentes reacutesumeacutees dans les points suivants

bull creacuteation et production des meacutetadonneacutees qui deacutecrivent la creacuteation et la

production du contenu Elles deacutecrivent le titre lrsquoauteur le but de la creacuteation

bull utilisation des meacutetadonneacutees relieacutees agrave lutilisation du contenu Elles

comportent les droits daccegraves les informations financiegraveres et les droits de

publication

bull meacutedia ces meacutetadonneacutees deacutecrivent les caracteacuteristiques de stockage telles que

le format le type de compression etc

bull aspects structurels des descriptions dun point de vue contenu Ces

meacutetadonneacutees deacutecrivent les segments qui peuvent repreacutesenter des composantes

spatiales temporelles ou spatio-temporelles du contenu audiovisuel Chaque

segment peut ecirctre deacutecrit par les caracteacuteristiques suivantes (la couleur la

texture la forme la motion dureacutee taux drsquoeacutechantillonnage taille) et quelques

informations seacutemantiques eacuteleacutementaires

RDF et Meacutetadata dans les documents SMIL le domaine ou module Meacuteta Information de

la version 29 de SMIL contient les eacuteleacutements et les attributs qui permettent la description

(globale et deacutetailleacutee) de documents SMIL Ce module gegravere pleinement lrsquoutilisation de

lrsquoeacuteleacutement ltmetagt de SMIL 10 mais il introduit aussi de nouvelles fonctionnaliteacutes pour

deacutecrire des objets meacutedia en utilisant la syntaxe et le modegravele du cadre de description de

ressources (Ressource Description Framework RDF) Ce dernier est un langage puissant

de meacuteta-information pour fournir des informations sur des ressources voir (RDF 1999)

60

ltsmil xmlns=httpwwww3org2001SMIL20Languagegt

helliphellip

ltmetadata id=meta-rdfgt

ltrdfRDF

xmlnsrdf = httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsrdfs = httpwwww3orgTR1999PR-rdf-schema-19990303

xmlnsdc = httppurlorgmetadatadublin_core

xmlnssmilmetadata = httpwwwexampleorgAudioVideosmil-

ns gt

ltmdashdescription de la preacutesentation SMIL en entier --gt

ltrdfDescription about=httplocalhostcours-systemsmil

dcTitle= Cours du systegraveme drsquoexploitation

dcDescription=contient les chapitres suivant lrsquoexclusion

mutuelle lrsquointer blocage systegravemes reacuteparties

dcDate=2000-10-12

dcFormat=textsmil gt

dcCreator= ldquoCreer par Dr Ben Abbass

ltsmilmetadataListOfAudioUsedgt

ltrdfSeq ID=les meacutecanismes de lrsquoexclusion mutuelgt

ltrdfli Resource= httplocalhostvoix1rm gt

ltrdfli Resource= httplocalhostvoix2rm gt

ltrdfSeqgt

ltsmilmetadataListOfVideoUsedgt

ltrdfDescriptiongt

ltmdashDescription de lrsquoobjet audio voix1rm --gt

ltrdfDescription about= httplocalhostvoix1rm

dcDescription= les verrous test and set les seacutemaphores les

estampilles dcFormat=audiorm smilmetadataDuration=50 mngt

ltsmilmetadataContainsSequencesgt

ltrdfSeq ID=diffeacuterents meacutecanismesgt

ltrdfli Resource= httplocalhost voix1rmseacutemaphoregt

ltrdfli Resource= httplocalhost voix1rmverrousgt

ltrdfSeqgt

ltsmilmetadataContainsSequencesgt

ltrdfDescriptiongt

ltmdashDescription drsquoun segment temporel de lrsquoobjet audio voix1rm--gt

ltrdfDescription about=seacutemaphore dcTitle=seacutemaphores

dcDescription=deacutefinitions des fonctions ininterruptibles

P(s) et V(s)+ algorithmes smilmetadataDuration=10 mn

ltrdfDescriptiongt

ltrdfRDFgt

ltmetadatagt

Le code illustreacute ci-dessus montre lrsquoutilisation de lrsquoeacuteleacutement meacutetadata ainsi que la norme

RDF et les attributs de Dublin Core dans la description du document smil en entier Ce

code deacutecrit aussi un objet audio contenu dans ce document Ensuite il deacutecrit un segment

temporel dans ce dernier objet meacutedia en deacuteterminant leur dureacutee

Plusieurs outils existent permettant lannotation des videacuteos Ces outils permettent le

deacutecoupage semi-automatique de la videacuteo en plans et lrsquoaffectation manuelle des mots

cleacutes aux plans ainsi deacutelimiteacutes Il sagit drsquointerpreacuteter des caracteacuteristiques textuelles (mots

cleacutes) des documents audiovisuels et de les organiser dans des bases de donneacutees dans

lesquelles la recherche va seffectuer Charhad a preacutesenteacute quelques outils drsquoannotation

videacuteo Nous citons quelque un dans ce qui suit

- lrsquooutil Segmen-Tool pour deacutecouper temporellement les videacuteos et produire un deacutebut

de description MPEG-7

61

- lrsquooutil Video-Annex (Lin 2003) lrsquoannotation avec cet outil peut srsquoappliquer agrave la fois

sur le document complet et sur des parties du document (segment videacuteo ou image cleacute

drsquoun plan) Lrsquoannotation qui porte sur le document en entier ou sur des segments est

effectueacutee agrave lrsquoaide de possibiliteacute de champs drsquoannotation libre Ce champ permet aussi

drsquoutiliser drsquoautres concepts qui ne figurent pas forceacutement dans la liste

- Smart VideoText est un systegraveme drsquoannotation videacuteo baseacute sur le formalisme des

graphes Dans ce systegraveme les portions videacuteo repreacutesentent les nœuds du graphe Ces

portions sont identifieacutees par des reacutefeacuterences lieacutees agrave la structure physique du document

(identifiant du plan numeacutero de lrsquoimage dans le plan etc) et aussi par les annotations

libres

- COALA ndash Log Creator ndashEPFL lrsquooutil COALA (content Oriented Audiovisuel Library)

conduit par lrsquoEPFL en Suisse a deacuteboucheacute sur la reacutealisation drsquoune plate-forme prototype

drsquoindexation et drsquoannotations des journaux teacuteleacuteviseacutes de la TSR (Teacuteleacutevision Suisse

Romande) Contrairement aux autres outils il se preacutesente comme une application du

Web speacutecialiseacute dans lrsquoannotation drsquoun genre particulier de document videacuteo

La recherche de segments videacuteo particuliegraveres srsquoavegravere parfois difficile notamment si elle

est effectueacutee par des personnes non-documentalistes Le raisonnement est typiquement

une manipulation qui permet par exemple de mieux satisfaire les requecirctes lors de

lrsquointerrogation de la base des descriptions Cependant le type de langage utiliseacute

(documentaire) qui restreint les infeacuterences agrave la seule validation de structure et lrsquoemploi

du texte libre ou de theacutesaurus pour deacutecrire le contenu qui empecircche de veacuteritablement

controcircler la seacutemantique des descriptions limitent seacuterieusement les possibiliteacutes de

raisonnement

Dans le domaine du Web seacutemantique ougrave des annotations sont principalement deacutefinies

pour ecirctre interpreacuteteacutees par des machines des annotations seacutemantiques sont deacutecrites

comme des annotations qui se rapportent agrave une ontologie Cette derniegravere identifie

formellement des concepts et des relations entre les concepts dans les documents IL

faut noter que les annotations seacutemantiques utilisant une ontologie ont comme objectif

majeur de deacutesambiguiumlser le document pour un traitement automatique Puisque on

srsquointeacuteresse dans notre travail agrave indexer des seacutequences videacuteo peacutedagogiques en utilisant

62

des ontologies codeacute en OWL on doit drsquoabord mettre en lumiegravere cette technique ainsi

que les notions qui lrsquoentoure

233 Indexation agrave base drsquoontologies

Dans cette section nous deacutecrivons en premier lieu les principes de base des ontologies

OWL (OWL 2004) du raisonnement avec OWL et des regravegles SWRL (SWRL 2004) ainsi

que les possibiliteacutes qursquoils offrent En deuxiegraveme lieu nous preacutesentons la maniegravere

drsquointeacutegration et drsquoutilisation des ontologies dans les systegravemes de recherche

drsquoinformation et plus preacuteciseacutement dans la phase drsquoindexation

2331 Les ontologies OWL

Les ontologies sont un moyen de repreacutesenter la connaissance Ces repreacutesentations de

connaissances correspondent agrave laquo une speacutecification formelle explicite dune conceptualisation

partageacuteeraquo Crsquoest la deacutefinition la plus simple et fait le plus autoriteacute et elle est due agrave

Thomas Gruber (Gruber 1993) Les termes formelle et explicite signifient quune

ontologie permet une interpreacutetation automatiseacutee de la conceptualisation par la machine

Autrement dit une ontologie deacutefinit un vocabulaire commun pour les chercheurs qui

ont besoin de partager linformation dans un domaine Les ontologies peuvent ecirctre

utiliseacutees par des personnes des bases de donneacutees et des applications qui ont besoin de

partager des informations sur un domaine

Nous preacutesentons la deacutefinition des eacuteleacutements principaux que lrsquoon trouve dans une

ontologie OWL

(Individuinstance) Les individus ou instances sont les objets du domaine de

discours que lrsquoon repreacutesente dans une ontologie

(Conceptclasse sous-classe super-classe taxonomie) Un concept ou classe

regroupe un ensemble drsquoindividus qui ont des caracteacuteristiques communes Une

classe peut ecirctre sous-classe drsquoune autre appeleacutee super-classe dans ce cas tout

individu appartenant agrave la sous-classe appartient aussi agrave la super-classe Une

taxonomie est une hieacuterarchie de classes qui ont des relations sous-classe (relation

de speacutecialisation)super-classe (geacuteneacuteralisation du sens) entre elles

(Relation ou proprieacuteteacute domaine porteacutee sous-relation super-relation) Une

relation ou proprieacuteteacute modeacutelise le lien qui existe entre deux classes (appeleacute aussi

relation objet) ou entre une classe et un type de donneacutees (relation type de

donneacutees) Le domaine drsquoune relation repreacutesente lrsquoorigine de ceci La porteacutee de la

relation repreacutesente sa destination Une relation peut ecirctre une sous-relation drsquoune

63

autre appeleacutee super-relation Dans ce cas le domaine et la porteacutee de la sous-

relation sont contenus respectivement dans le domaine et dans la porteacutee de la

super-relation

(Instance drsquoune relation) Une instance drsquoune relation relie un individu qui

appartient au domaine de la relation agrave un individu ou agrave un type de donneacutees qui

appartient agrave la porteacutee de la relation

Les deacutefinitions suivantes deacutetaillent les attributs des proprieacuteteacutes

(Proprieacuteteacute inverse) On peut deacutefinir une proprieacuteteacute comme lrsquoinverse drsquoune

proprieacuteteacute donneacutee Cela veut dire que si une instance de cette derniegravere proprieacuteteacute

relie lrsquoindividu (a) agrave lrsquoindividu (b) alors on peut deacuteduire qursquoune instance de la

proprieacuteteacute inverse relie (b) agrave (a)

(Proprieacuteteacute fonctionnelle inverse fonctionnel) Une proprieacuteteacute est fonctionnelle

quand elle ne peut avoir qursquoune seule instance pour un individu donneacute

Lrsquoinverse drsquoune proprieacuteteacute fonctionnelle est son inverse fonctionnel

(Proprieacuteteacute transitive) Une proprieacuteteacute est transitive lorsque si lrsquoindividu (a) est

relieacute agrave (b) par une instance de cette proprieacuteteacute et que (b) est relieacute agrave (c) par une

autre instance de la proprieacuteteacute alors on peut deacuteduire que (a) est relieacute agrave (c) par une

instance de la proprieacuteteacute

(Proprieacuteteacute symeacutetrique) Une proprieacuteteacute est symeacutetrique quand pour tout (a) relieacute agrave

(b) par une instance de cette proprieacuteteacute on peut deacuteduire que b est relieacute agrave a par une

autre instance de la proprieacuteteacute

Pour deacutefinir une classe dans OWL on fournit un ensemble de conditions logiques

Ces conditions peuvent ecirctre neacutecessaires ou neacutecessaires et suffisantes Elles sont

construites agrave partir drsquoautres classes par union par intersection ou par heacuteritage On

peut eacutegalement imposer des restrictions aux proprieacuteteacutes de la classe

(Restriction restriction existentielle universelle de cardinaliteacute de valeur) Une

restriction consiste agrave limiter le nombre ou la nature des valeurs que peuvent

avoir les proprieacuteteacutes des individus drsquoune classe Une restriction peut ecirctre

existentielle (si elle oblige agrave avoir au moins une valeur de la proprieacuteteacute dans un

ensemble donneacute) universelle (si elle oblige agrave avoir toutes les valeurs drsquoune

proprieacuteteacute dans un ensemble donneacute) de cardinaliteacute (si elle oblige agrave avoir un

nombre de valeurs minimal maximal ou exact pour une proprieacuteteacute) ou de valeur

(si elle oblige agrave avoir une valeur donneacutee pour la proprieacuteteacute)

(Classes disjointes) Deux classes sont dites disjointes quand il ne peut exister

des individus qui appartiennent agrave la fois aux deux classes Dans OWL les classes

ne sont pas disjointes par deacutefaut il faut le deacuteclarer explicitement

Les ontologies OWL sont extensibles gracircce au meacutecanisme drsquoimportation

64

(Importation drsquoontologie) Une ontologie peut importer une autre ontologie pour

avoir une visibiliteacute sur ses eacuteleacutements Lrsquoontologie qui importe a un accegraves en

lecture seule agrave tous les eacuteleacutements contenus dans lrsquoontologie importeacutee Elle peut

ensuite ajouter de nouveaux eacuteleacutements qui ne seront visibles que dans lrsquoontologie

qui importe Lrsquoimportation est transitive une ontologie qui importe une

deuxiegraveme importe indirectement toutes les ontologies importeacutees dans cette

deuxiegraveme ontologie En geacuteneacuteral lrsquoimportation se fait en indiquant dans

lrsquoontologie qui importe lrsquoURL ougrave se trouve lrsquoontologie importeacutee Ce meacutecanisme

permet une grande flexibiliteacute car on peut reacuteutiliser des ontologies existantes

juste en les reacutefeacuterenccedilant dans un nouveau fichier OWL et en ajoutant de nouvelles

classes proprieacuteteacutes individus regravegles etc Souvent on trouve des ontologies qui

suivent ce scheacutema une premiegravere ontologie de haut niveau qui contient des

eacuteleacutements geacuteneacuteriques est importeacutee par une deuxiegraveme ontologie de domaine qui

les speacutecialise pour un domaine concret Dans ce cas on dit que la deuxiegraveme

ontologie eacutetend la premiegravere

Raisonnement Une ontologie qui possegravede une base theacuteorique formelle (la logique de

description) permet lrsquoimplantation de logiciels appeleacutes moteurs drsquoinfeacuterence ou

raisonneurs qui sont capables de traiter une ontologie pour deacuteduire des faits qui ne

sont pas explicitement deacuteclareacutes Crsquoest-agrave-dire ils peuvent trouver des informations qui

sont implicitement contenues dans lrsquoontologie pour les rendre explicites Ce processus

srsquoappelle infeacuterence ou raisonnement

La principale tacircche du raisonnement qursquoun moteur drsquoinfeacuterence peut effectuer est

connue comme la subsomption La subsomption permet de savoir si une classe est une

sous-classe drsquoune autre ou non En effectuant cette tache sur toutes les classes drsquoune

ontologie le moteur drsquoinfeacuterence peut construire une hieacuterarchie de classes infeacutereacutee (en

opposition agrave la hieacuterarchie de classes deacuteclareacutee) dans laquelle toutes les relations super-

classesous-classe sont expliciteacutees

Drsquoautres tacircches de raisonnement permettent de deacuteduire des faits tels que

lrsquoappartenance drsquoun individu agrave une classe en utilisant les liens drsquoheacuteritage lrsquoexistence de

proprieacuteteacutes liant deux individus agrave partir de la transitiviteacute de la symeacutetrie et des

proprieacuteteacutes inverses etc

Un raisonnement peut utiliser des regravegles Il existe des conditions que les ontologies

OWL ne peuvent pas exprimer comme les Regravegles de Horn (Horn 1951) drsquoougrave le W0C a

proposeacute un langage appeleacute SWRL (SWRL 2004) qui combine OWL-DL avec le Rule

65

Markup Langage (RuleML) SWRL eacutetend OWL-DL en ajoutant des clauses de Horn

Une regravegle SWRL preacutesente la forme suivante b1and middotmiddotmiddot and bnrarr a1and middotmiddotmiddot and an

Ougrave b1andmiddotmiddotmiddotandbn est le corps ou anteacuteceacutedent de la regravegle et a1 and middotmiddotmiddot and an est lrsquoentecircte ou

conseacutequent Les termes a1anb1bn sont des atomes SWRL Un atome peut

repreacutesenter une relation (preacutedicat binaire) un concept (preacutedicat unaire) ou un built-in

(preacutedicats n-aires) Il existe drsquoautres syntaxes notamment une syntaxe XML (voir

annexe 4) baseacutee sur celle drsquoOWL ce qui permet drsquoinclure les regravegles SWRL associeacutees agrave

une ontologie dans le mecircme fichier XML que lrsquoontologie Lrsquoutiliteacute de ces regravegles est

drsquoexprimer des relations qui seraient trop compliqueacutees voire impossibles agrave exprimer

avec OWL-DL seulement Par exemple dans notre ontologie on peut repreacutesenter la

relation entre un oncle et son neveu agrave partir des relations pegraverendashfils et fregraverendashfregravere La

regravegle SWRL qui exprime cette relation est repreacutesenteacutee dans lrsquoexemple suivant

Personne(x) ^ Personne(y) ^ Personne(z)^ pegravere(xy) ^ fregravere(xz) oncle(zy)

Les eacuteleacutements x y et z qui sont preacuteceacutedeacutes drsquoun point drsquointerrogation sont des variables

qui repreacutesentent des individus Cette regravegle veut dire que si lrsquoon a trois individus

appartenant agrave la classe Personne appeleacutes x y et z que x est le pegravere de y et que x a un

fregravere z alors z est lrsquooncle de y

Une ontologie peut ecirctre construite drsquoune faccedilon manuelle automatique ou mixte Le

deacuteveloppement geacuteneacuteral drsquoune ontologie se deacuteroule en trois principales eacutetapes qui sont

la conceptualisation la formalisation et lrsquoimpleacutementation ou opeacuterationnalisation

exploitable par des agents logiciels (speacutecifier les concepts et relation dans un langage

formelle) Ces eacutetapes sont geacuteneacuteralement preacuteceacutedeacutees par une eacutetape drsquoeacutevaluation des

besoins et de deacutelimitation du domaine de connaissances agrave modeacuteliser

Il existe plusieurs langages de speacutecification drsquoontologie Web tel que RDFS DAML-

ONT OIL DAML+OIL OWL +RDFS OWL 2 etc Comme il existe des outils qui aident

agrave la construction des ontologies (on peut citer lrsquoexemple de TERMINAE) En revanche

drsquoautres outils drsquoaide agrave la construction drsquoontologies sont de type eacutediteurs comme DOE

(Differential Ontology Editor) ODE (Ontology Design Environment 2002) OntoEdit

(Ontology Editor) et lrsquoeacutediteur Proteacutegeacute 2000 Pour ce qui concerne le traitement des

regravegles SWRL la plupart des moteurs drsquoinfeacuterence sont capables de traiter les regravegles

66

SWRL ajouteacutees agrave une ontologie Par exemple Pellet implante de faccedilon native un

algorithme speacutecifique pour des regravegles DL-sucircres dans OWL Afin de traiter les regravegles il

est eacutegalement possible drsquoutiliser des moteurs speacutecifiquement deacutedieacutes aux regravegles tel que

le moteur Jess7 Ce moteur de regravegles possegravede un langage propre pour lrsquoexpression des

connaissances sous forme de regravegles Il peut ecirctre utiliseacute depuis Proteacutegeacute gracircce agrave lrsquoexistence

drsquoun pont qui permet de traduire un modegravele drsquoontologie dans le langage de Jess

drsquoexeacutecuter les regravegles dans Jess et finalement de reacutecupeacuterer le reacutesultat dans Proteacutegeacute

2332 Utiliser lrsquoontologie dans les SRI

Dans un SRI lrsquoutilisation de lrsquoontologie peut ecirctre introduite dans les trois phases

comme illustreacute dans la figure 12 (ontologie est repreacutesenteacutee par base de connaissance)

- Au niveau du processus drsquoindexation lrsquoontologie peut aider agrave lrsquoindexation des

documents alors appeleacutee indexation seacutemantique

- Les ontologies peuvent eacutegalement aider agrave la reformulation du besoin de

lrsquoutilisateur pour ameacuteliorer les requecirctes utilisateurs et agrave lrsquoaccegraves aux documents

- Enfin lrsquoontologie peut ecirctre utiliseacutee dans le modegravele lui-mecircme pour reacutealiser

lrsquoappariement entre le besoin et les documents Pour plus de deacutetail sur ces trois

points voir (Hernandez 2006)

Hernandez a deacutefini deux eacutetapes pour faire une indexation seacutemantique

1- La premiegravere eacutetape consiste agrave identifier les concepts ou instances de lrsquoontologie

dans les granules documentaires appeleacutees aussi annotation conceptuelle

2- La deuxiegraveme eacutetape consiste agrave pondeacuterer les concepts pour chaque document en

fonction de la structure conceptuelle dont il est issu

Les ontologies doivent avoir une large composante lexicale pour ecirctre utiliseacutees dans le

cadre de la RI et ceci afin que ces concepts peut recouvrir la majoriteacute des notions qui

puissent ecirctre retrouveacutes dans les documents Nous eacutenumeacuterons deux principaux gains

attendus par lrsquoutilisation des ontologies dans un SRI qursquoon peut reacutesumer comme

reacuteduire le silence et le bruit

- reacuteduire le silence dans les reacuteponses aux requecirctes en traitant le problegraveme de la

synonymie

7 Voir le lien httpwwwjessrulescom

67

- reacuteduire le nombre de reacuteponses bruiteacutees en traitant le problegraveme drsquohomonymie

La recherche drsquoinformation (principalement sur le web) peut mecircme ecirctre consideacutereacutee

comme un des champs drsquoapplications favoris des ontologies Par exemple elles sont

souvent preacutesenteacutees comme une piegravece maicirctresse dans le domaine du web seacutemantique

Dans la section suivante on va eacutetudier quelques travaux qui utilisent les ontologies

dans la recherche drsquoinformation de type peacutedagogique etou seacutequence videacuteo

234 Travaux existants

Lrsquoutilisation drsquoontologie dans un contexte drsquoindexation srsquoest deacuteveloppeacutee ces derniegraveres

anneacutees dans diffeacuterents domaines on en cite deux qui nous inteacuteressent le domaine

audiovisuel (Troncy 2004) (Charhad 2005) (Isaac 2005) (Carbonaro 2008) et le

domaine de lrsquoe-learning (Dong 2010) (Desmoulins 2000) (Benayache 2005) (Buffa

2005) Dans ce dernier plusieurs travaux sont baseacutes sur lrsquoideacutee geacuteneacuterale drsquoindexer des

fragments de documents sur la base drsquoontologies de nature diffeacuterentes ontologie

structure documentaire ontologie de domaine ou ontologie peacutedagogique (figure

formule eacutequationhellip) en vue de les reacuteutiliser pour composer plus ou moins

automatiquement de nouvelles ressources

Par exemple le projet IMAT (Desmoulins 2000) est tourneacute vers lrsquoutilisation drsquoontologie

pour lrsquoindexation La manipulation de documents neacutecessite lrsquoemploi drsquoune ontologie

dite lsquodocumentrsquo qui vient srsquoajouter aux ontologies classiques de domaine et de

peacutedagogie Lrsquoontologie de cours se deacutecompose en trois sous-parties deacutecrivant le

contenu le contexte et la structure Le contenu repreacutesente lrsquoontologie de domaine et les

deux autres parties sont lieacutees agrave lrsquoaspect peacutedagogique (structuration au chapitres nature

des parties etc)

Le projet MEMORAe (Benayache 2005) a pour objectif de rendre les ressources drsquoune

formation plus accessibles aux apprenants via des ontologies Ce projet propose une

approche fondeacutee sur une meacutemoire organisationnelle de lrsquoensemble des notions agrave

appreacutehender drsquoune formation et des ressources de celle-ci Son principe est drsquoindexer

ces ressources sur les concepts drsquoontologie Deux ontologies ont eacuteteacute construites et

inteacutegreacutes La premiegravere est une ontologie de domaine qui deacutecrit les concepts de la

formation personne (eacutetudiant enseignant) documents (livre page web hellip) activiteacute

68

peacutedagogique (cours TP) La deuxiegraveme est une ontologie drsquoapplication qui speacutecifie

lrsquoensemble des concepts utiles agrave une formation particuliegravere tels que lrsquoalgorithmique ou

la statistique (voir figure 15)

Figure 15 Quelques eacuteleacutements de lrsquoontologie du domaine de formation (agrave gauche) et un extrait de la

sous-ontologie du la formation statistique (agrave droite)

Le projet Trial Solution (Buffa 2005) consiste agrave prendre chaque ressource peacutedagogique

et agrave la deacutecomposer en objets peacutedagogique lsquoOPrsquo Chaque OP est repreacutesenteacutee par son

contenu seacutemantique et sa relation avec les autres OP ainsi que des meacutetadonneacutees qui le

concernent Un outil drsquoannotation a eacuteteacute deacuteveloppeacute par ce projet qui permet drsquoindexer

chaque nœud par des meacutetadonneacutees et par des termes drsquoun thesaurus On peut citer

drsquoautres travaux similaires dans le domaine du e-learning (Bouzeghoub 2005)

(Hammache 2008) et (Behaz 2009)

Dans le domaine de lrsquoaudiovisuel on preacutesente le travail de (Troncy 2004) qui articule

les connaissances conceptuelles propres agrave un domaine agrave travers lrsquoontologie dans un

contexte drsquoindexation de documents audiovisuels ayant pour thegraveme lsquoEmission sportif

teacuteleacuteviseacutersquo Dans ce travail on distingue deux ontologies

- Une ontologie audiovisuelle qui permet de normaliser le sens des termes

couramment utiliseacutes pour deacutecrire la structure et la mise en forme des documents

audiovisuels Par exemple le code ci-dessous repreacutesente un scheacutema qui indique

qursquoun magazine sportif est de type eacutemission sportive et qursquoelle commence

toujours par une seacutequence plateau deacutebut suivi par un certain nombre de

seacutequences qui sont soit une seacutequence plateau soit un enchaicircnement plateau-

lancement-reportage et se termine par une seacutequence plateau fin

69

- Lrsquoautre ontologie est du domaine qui modeacutelise les concepts drsquoun sport particulier

qui est le cyclisme (tour de France magazine sportif etc)

Troncy et al ont eacutegalement proposeacutes de raccorder tous ces nouveaux types aux

descripteurs MPEG-7 Pour cela ils ont utiliseacutes lrsquooutil SegmentTool qui permet de

deacutecouper temporellement des eacutemissions et produit un squelette de description MPEG-7

Par la suite ils ont modifieacutes ce squelette afin de typer chacun des segments en fonction

de son genre utilisant lrsquoontologie de lrsquoAudio-Visuel et de lrsquoannoter avec les concepts de

la deuxiegraveme ontologie du domaine (exemple sport de cyclisme) La figure 16 montre la

nouvelle hieacuterarchie des types de segments (en MPEG-7 eacutetendu) contenant les diffeacuterents

genres et seacutequences de lrsquoontologie de lrsquoaudiovisuel (Troncy 2004)

Figure 16 Ontologie de lrsquoaudiovisuel nouvelle hieacuterarchie des types de segments en MPEG-7

Le travail drsquoIsaac (Isaac 2005) srsquoarticule sur la description seacutemantique du contenu

drsquoeacutemissions teacuteleacuteviseacutees ayant pour thegraveme la meacutedecine Cette description repose sur la

notion de patron drsquoindexation srsquoappuyant sur des sceacutenarios drsquoutilisation existants et

exploite les technologies issues du web seacutemantique Il combine plusieurs ontologies agrave

savoir ontologie de lrsquoAV et ontologies theacutematiques lieacutees au domaine meacutedicale

(MENELA qui deacutecrit le domaine des pathologies coronariennes et contient les concepts

70

lieacutes agrave la chirurgie cardiaque correspondant au thegraveme du corpus GALEN contient les

concepts lieacutees agrave tous les domaines meacutedicaux)

Isaac et Troncy ont eux aussi utiliseacute dans leurs travaux lrsquooutil lsquoSegmentToolrsquo pour

produire une structure documentaire Ensuite ils deacutecrivent les eacuteleacutements AV en leur

assignant certaines assertions de relations avec des concepts du domaine relations de

nature strictement repreacutesentationnelle ou plus interpreacutetative Lrsquoexemple de la figure 17

donne une ideacutee des descriptions qursquoIsaac et al ont chercheacutes agrave obtenir Ils ont mis en

valeur la distinction entre les deux types de connaissances qui les inteacuteressent

Figure 17 Exemple de description drsquoun segment videacuteo (Isaac 2004)

Ils ont utiliseacute le moteur drsquoinfeacuterence Sesame pour stocker et interroger les ontologies et

les assertions Donc leur systegraveme est impleacutementeacute dans un module drsquoinfeacuterence sur

mesure ougrave les axiomes et les regravegles de RDFS sont compleacuteteacutes par ceux de lrsquoOWL-DLP et

des regravegles de raisonnement speacutecifiques aux ontologies exploiteacutees

(Charhad 2005) a proposeacute un modegravele pour la repreacutesentation du contenu seacutemantique

des documents videacuteo Ce modegravele permet la prise en compte syntheacutetique et inteacutegreacutee des

eacuteleacutements dinformations issus de chacune des modaliteacutes (image texte son) Il a

deacuteveloppeacute et testeacute des outils sur des parties du modegravele sur la collection TRECVID (2003

et 2004) Un outil drsquoextraction des concepts et ougrave la liste des concepts extraits

automatiquement figure parmi une liste drsquoentiteacutes nommeacutees (nom drsquoune personne nom

drsquoune place geacuteographique nom drsquoune organisation) et un outil de deacutetection et de

reconnaissance de lrsquoidentiteacute du locuteur qui se base sur lrsquoanalyse de la transcription

automatique de la parole dans un document videacuteo Les reacutesultats de ces deux outils sont

71

exploiteacutes pour geacuteneacuterer une description relationnelle ougrave les relations conceptuelles sont

infeacutereacutees selon le type meacutedia Par exemple les relations lsquoparlersquo et lsquoparle dersquo sont extraites

de la transcription et de la segmentation en locuteurs du contenu audio

Nous allons citer eacutegalement certaines eacutetudes reacutecentes et drsquoimportance manifeste (Dong

2010) et (Carbonaro 2008) sur le traitement du contenu seacutemantique des preacutesentations

videacuteo dans le domaine de e-learning Dong et al (Dong 2010) offrent un modegravele de

multi-ontologie dannotation de documents multimeacutedias Ils se concentrent dans leur

document sur les preacutesentations videacuteo des confeacuterences seacuteminaires et la formation en

entreprise Ces derniers se composent en geacuteneacuteral de nombreux thegravemes ou sujets et

chaque sujet couvre plusieurs diapositives Cette structure hieacuterarchique essentielle

permet la segmentation lindexation et laccegraves agrave ce type de videacuteo

Figure 18 Processus de segmentation des preacutesentations videacuteo (Dong 2010)

La segmentation videacuteo est la premiegravere eacutetape dans leur processus drsquoannotation Cette

tacircche a eacuteteacute automatiseacute en prenant en consideacuteration les deux sources de donneacutees

suivante Slide video stream (c-agrave-d le flux videacuteo drsquoune explication des diapositives

captureacutes lors de la preacutesentation) et Slide PowerPoint (c-agrave-d le fichier PowerPoint) La

figure 18 explique les eacutetapes de ce processus

Une segmentation videacuteo agrave deux niveaux est eacutetudieacutee niveau sujet et niveau slide La

segmentation au niveau Slide opegravere sur les flux videacuteo de diapositives captureacutees par une

cameacutera fixe tandis que la segmentation au niveau sujet se base sur lrsquoextraction du texte

dune diapositive via le module TWI Ce dernier geacutenegravere une seacutequence de blocks de

72

diapositives dont chacun examine un sujet Pour associer chaque block avec son

segment videacuteo qui lui correspond une relation temporelle entre une diapositive drsquoun

flux videacuteo et lrsquoensemble de diapositives doit ecirctre eacutetablie Ceci est accompli en faisant

correspondre des images de diapositives (qui ont eacuteteacute converties agrave partir de fichier

PowerPoint) avec des images cleacutes extraites apregraves la segmentation de flux videacuteo En

basant sur des informations temporelles de chaque diapositive les blocks peuvent ecirctre

mappeacutes aux segments videacuteo ayant un sujet

Une fois la segmentation acheveacutee chaque segment est annoteacute par une ontologie

multimeacutedia (OM) et plusieurs ontologies de domaine Lrsquoontologie laquoOMraquo est baseacute sur la

norme MPEG7 mais se concentre sur laspect du contenu description Il contient trois

types de classes ou des concepts (voir figure 19) concepts multimeacutedias (image videacuteo

audio videacuteo du segment et etc) concepts non-multimeacutedia (agent lieu temps

concepts etc) et descripteur dontologies de domaine (par exemple comme ontologie

des gegravenes lsquoGene Ontologyrsquo GO) Nous notons que lrsquoaspect peacutedagogie est absent dans

lannotation dans ce travail

Figure 19 La taxonomie de lrsquoontologie Multimeacutedia (Dong 2010)

La figure ci-dessous illustre la faccedilon drsquointeacutegrer plusieurs ontologies de domaine avec

lrsquoontologie multimeacutedia MO pour lrsquoannotation drsquoun segment videacuteo La classe

VideoSegment est de type lsquomultimedia entityrsquo Trois proprieacuteteacutes deacutefinies dans

lrsquoontologie MO sont listeacutees hasStartTime hasAbstract and hasDominantColor

Lrsquoontologie de fouille de donneacutee (Data Mining Ontology DMO) et lrsquoontologie des

gegravenes (Gene Ontology GO) sont deux domaines qui sont inteacutegreacutees avec MO

hasDMOAnnotation et hasGOAnnotation de lrsquoontologie DMO et GO

respectivement sont additionneacutees agrave la classe VideoSegment comme deux proprieacuteteacutes

73

Figure 20 Inteacutegration des ontologies de domaine dans celle du multimeacutedia (Dong 2010)

235 Discussion

Nous constatons que lrsquoindexation par le contenu seacutemantique des documents

multimeacutedia temporiseacutes (cas des videacuteos) neacutecessite obligatoirement une phase

drsquoannotation Lrsquoutilisation des ontologies pour annoter ce type de document permettre

drsquoameacuteliorer la performance drsquoun systegraveme drsquoindexation et de recherche en termes de

rappel et de preacutecision par la possibiliteacute de faire des raisonnement au-dessus de ces

annotations Nous remarquons qursquoil y a une combinaison de deux ou plusieurs

ontologies afin drsquoecirctre utiliseacutes dans la phase drsquoannotation

- une ontologie (deacutepend du type de corpus) est utiliseacute pour structurer logiquement

le document videacuteo en associant un type ou un genre pour ses diffeacuterents segments

(ontologie de lrsquoaudiovisuel laquo eacutemission reportagehellip raquo ontologie multimeacutedia

laquo image audiohellip raquo etc)

- une ontologie theacutematique ou de domaine est utiliseacutee pour deacutecrire la seacutemantique

de chaque segment (ontologie de sport cyclisme ontologie meacutedicale hellip)

Drsquoapregraves les travaux eacutetudieacutes ci-dessus nous essayons drsquoextraire les limites et les

insuffisances des systegravemes eacutetudieacutes et ainsi dons elles ne reacutepondent pas agrave nos besoins

En premiegravere lieu on doit indiquer que dans le e-learning le support de cours est diffuseacute

sur le web selon deux cateacutegories de documents documents multimeacutedias statiques (tels

que page web PDF doc etc) et documents dynamiques ou temporels (tels que

format audiovisuel ou SMIL (SMIL 2004)) Le nombre des documents de la deuxiegraveme

cateacutegorie ne cesse de croitre alors que les travaux drsquoindexation dans le domaine de lrsquoe-

learning preacuteciteacutes ne se basent que sur les documents de la premiegravere Notons Bien que le

travail de Dong se concentre sur lrsquoindexation par le contenu seacutemantique de document

de type preacutesentations videacuteo des confeacuterences et seacuteminaires (et non pas des cours

peacutedagogique) nous remarquons que lrsquoaspect peacutedagogique est absent dans la

description seacutemantique du contenu de ces videacuteos

74

En deuxiegraveme lieu la nature temporelle de ce type de documents engendre un certain

nombre de contraintes sur leur gestion documentaire En effet la speacutecificiteacute de ces

documents est drsquoecirctre des objets temporels Par essence cette temporaliteacute ne se preacutesente

pas et ne se stocke pas ceci a plusieurs conseacutequences Lrsquoune drsquoelles est lrsquoimposition du

rythme de lecture du document Si la videacuteo est drsquoune heure il faut une heure pour la

visualiser et si lrsquoinformation rechercheacutee commence agrave la 12egraveme minute et dure 13

minutes alors il faut attendre tout ce temps ou faire deacutefiler les 11 premiegraveres minutes

pour la retrouver

En troisiegraveme lieu les cours videacuteo diffuseacutes sur le web sont annoteacutes selon des

meacutetadonneacutees drsquoordre geacuteneacuteral (format date de creacuteation auteur titre mots cleacutes et parfois

reacutesumeacute) On remarque bien que lrsquoemploi du texte libre (mots cleacutes reacutesumeacute) pour deacutecrire

le contenu empecircche le controcircle de la seacutemantique des descriptions et ceci limite

seacuterieusement les possibiliteacutes de raisonnement

Lrsquoeacutetudiant et lrsquoenseignant se contentent drsquoutiliser un langage naturel pour exprimer

leurs besoins Prenons lrsquoexemple de requecircte suivant laquo je cherche des segments videacuteo qui

montrent un exemple sur lrsquoutilisation drsquoun tableau comme paramegravetre drsquoune fonction raquo

Les moteurs de recherches offerts actuellement ne permettent pas une recherche par le

contenu seacutemantique drsquoune seacutequence (ou segment) dans un cours videacuteo car ce dernier

nrsquoest pas structureacute peacutedagogiquement et leur seacutemantique peacutedagogique nrsquoest pas speacutecifieacute

formellement Il nrsquoy a pas drsquooutils qui offrent cette possibiliteacute jusquagrave preacutesent

Ainsi notre contribution se situe dans le contexte drsquooffrir agrave la communauteacute du e-

learning (apprenant ou enseignant) un systegraveme qui aide agrave la recherche par le contenu

seacutemantique des segments videacuteos peacutedagogiques en utilisant les ontologies Notons bien

que le meacutecanisme de drsquoindexation des documents agrave partir des ontologies drsquoapregraves

lrsquoeacutetude faite ci-dessus srsquoinscrit dans le domaine du Web Seacutemantique par la proposition

drsquoune mesure visant agrave pondeacuterer le lien entre les individus de lrsquoontologie de domaine et

les segments videacuteo

75

24 Conclusion

Dans cette section nous avons eacutetudieacute les approches concernant la creacuteation drsquoun contenu

peacutedagogique multimeacutedia drsquoun cocircteacute et les approches de son indexation par la

seacutemantique drsquoun autre cocircteacute Nous avons essayeacute de preacutesenter une analyse de quelques

travaux de recherche dans ces deux axes et nous avons termineacute avec une discussion

Dans cette derniegravere nous avons deacutemontreacute lrsquoinsuffisance des systegravemes existants pour

reacutepondre aux besoins et objectifs que nous avons deacutetermineacutes dans lrsquointroduction

geacuteneacuterale

Nous appuyant sur lrsquoanalyse preacuteceacutedente et ses manques notre intention eacutetait de

justifier les contributions de la thegravese de construire les bases de la proposition preacutesenteacutee

dans les chapitre suivant 3 et 4 Surtout on donne des eacuteleacutements de reacuteponse concernant

drsquoune part la concreacutetisation de lrsquoapproche double codage de lrsquoinformation phoneacutetique

dans un cours peacutedagogique multimeacutedia (preacutesenteacute dans le chapitre 0) Drsquoautre part on

preacutesentera dans le chapitre 4 notre approche drsquoindexation et de recherche par le

contenu seacutemantique (baseacute sur les ontologies) des segments videacuteo peacutedagogique

76

Chapitre 3 SACoPh un systegraveme auteur pour

lenseignement meacutediatique de la phoneacutetique

31 Objectifs

ameacuteliorer la perception et la meacutemorisation des concepts de phoneacutetique (tel que

lrsquoaccent tonique) par la conception drsquoun modegravele de cours speacutecifieacute en SMIL03 qui

support lrsquoapproche de double codage

proposer aux enseignants de langue un eacutediteur permettant la preacuteparation des

cours multimeacutedia publiables sur le web (standard SMIL30) selon le modegravele que

nous devons conccedilus et qui srsquoadapte agrave lrsquoenseignement des concepts de la

phoneacutetique Cet outil doit avoir une souplesse drsquoeacutedition via une interface la plus

conviviale pour que lrsquoon srsquoapproche le plus possible du principe de WYSIWIG

32 Modeacutelisation de cours de phoneacutetique

Nous avons examineacute un support de cours de phoneacutetique et agrave partir de ce dernier nous

proposons que le cours soit un ensemble de leccedilons ougrave chacune est repreacutesenteacutee par un

document multimeacutedia Donc la leccedilon sera geacuteneacutereacutee par notre outil selon un modegravele que

nous proposons comme suit Puisque chaque leccedilon est un document multimeacutedia donc

sa description se fait selon ses diffeacuterentes dimensions

321 Dimension structurelle

Chaque leccedilon contient un titre et un ensemble de regravegles de phoneacutetiques accompagneacutees

par des exemples Chaque regravegle aura des exemples deacutemonstratifs et chaque regravegle ou

exemple sera associeacute agrave sa prononciation (fichier audio) Les parties du texte drsquoun

exemple sur lesquelles lrsquoenseignant veut attirer lrsquoattention de lrsquoapprenant sont mis en

exergue visuellement (portent une couleur et un style diffeacuterents)

77

Figure 21 Dimension structurelle de la leccedilon

322 Dimension spatiale

Figure 22 Dimension spatiale de la leccedilon

323 Dimension temporelle

Chaque regravegle ou exemple srsquoaffiche en parallegravele avec sa prononciation et lrsquoensemble des

regravegles srsquoaffichent en seacutequence Les regravegles se succegravedent dans le temps lrsquoune apregraves lrsquoautre

La figure suivante montre lrsquoaspect temporel du document

Figure 23 Dimension temporelle de la leccedilon

78

Les objets meacutedia sont repreacutesenteacutes par des rectangles ougrave la longueur reflegravete la dureacutee

drsquoaffichage ou de preacutesentation de lrsquoobjet correspondant

324 Dimension hypermeacutedia temporelle

Lrsquoobjet index ou sommaire contient une liste des regravegles de la leccedilon Les eacuteleacutements de

cette liste sont des zones cliquables ou un clic sur lrsquoun drsquoeux permet de visionner la

preacutesentation de la leccedilon du deacutebut du segment qui lui correspond (la regravegle en question)

crsquoest une navigation temporelle

Figure 24 Scheacutema montre le deacuteroulement du sceacutenario avant et apregraves lrsquoactivation drsquoun lien temporel

33 Modeacutelisation UML du systegraveme SACoPh

La deacutemarche de notre systegraveme est drsquoassocier une modaliteacute de repreacutesentation

typographique agrave la modaliteacute orale de lrsquoaccentuation Lrsquoassociation du style

typographique agrave la qualiteacute du discours parleacute a eacuteteacute peu exploreacutee Il existe trois solutions

pour associer ces deux types de repreacutesentation celle qualifier par lrsquoautomatique (cas du

systegraveme Prosodic Font) celle qualifier drsquointeractive et celle qui combine les deux

solutions (cas du systegraveme SWANS)

La solution admise dans notre cas est la solution interactive car elle permet agrave lrsquoauteur

(enseignant) de choisir sa propre preacutesentation drsquoune part et de deacutecider ougrave il souhaite

mettre lrsquoaccent drsquoautre part

Afin de cadrer les fonctionnaliteacutes attendues du systegraveme SACoPh nous allons utiliser le

langage UML (Uml 2005) dans la modeacutelisation de notre systegraveme UML propose 13

79

types de diagrammes UML nrsquoeacutetant pas une meacutethode puisqursquoelle nrsquooffre pas une

deacutemarche agrave suivre son utilisation est laisseacutee agrave lrsquoappreacuteciation de chacun Dans notre cas

nous avons choisi de modeacuteliser notre systegraveme agrave travers 3 types de diagrammes agrave

savoir diagramme de cas drsquoutilisation Diagramme de classes et diagramme de

seacutequence

331 Cas drsquoutilisation du systegraveme SACoPh

Les cas drsquoutilisation de notre systegraveme nous permettent de deacutefinir les fonctions

principales dont lrsquoacteur lsquoenseignantrsquo doit disposer Cependant dans le cadre de ce

travail les fonctions principales auxquelles on srsquointeacuteresse sont celles de creacuteer une

nouvelle leccedilon et drsquoouvrir une leccedilon existe Ces derniers sont ensuite raffineacutes comme la

figure 25 montre par la fonction rdquoincluerdquo pour ecirctre deacutecomposeacutes en plusieurs cas

drsquoutilisation

Figure 25 cas drsquoutilisation par lrsquoenseignant

332 Architecture du systegraveme SACoPh

A partir des cas drsquoutilisation identifieacutes nous pouvons extraire les modules permettant

de les assurer Le scheacutema de la figure 26 preacutesente lrsquoarchitecture geacuteneacuterale du systegraveme

Dans ce qui suit nous allons drsquoabord deacutevelopper le processus de fonctionnement

geacuteneacuteral du systegraveme suivi par une explication deacutetailleacutee de ses diffeacuterents modules

80

Figure 26 Architecture geacuteneacuterale de SACoPh

3321 Gestion drsquoune leccedilon

Ce module offre agrave lrsquoenseignant la possibiliteacute de geacuterer la leccedilon en geacuterant un arbre Il peut

creacuteer modifier ou supprimer un eacuteleacutement (objet) peacutedagogique regravegle ou exemple La

suppression drsquoune regravegle supprimera par conseacutequent tous les exemples qursquoelle contient

Un document eacutediteacute par notre systegraveme est sauvegardeacute dans un fichier XML (sacoph)

pour une mise agrave jour ulteacuterieure Un exemple de contenu drsquoune leccedilon enregistrer dans ce

type de fichier est illustreacute comme suit

ltLesson Name=the pronunciation of the final s NomProfesseur=Mrs Ameur

NomEtablissement=University de Batnagt

ltRule Name=Tips 1gt

ltRule Name=Tips 2gt

ltExemple Name=example 1gt

ltExemple Name=example 2gt

ltExemple Name=example 3gt

ltExemple Name=example 4gt

ltRulegt

ltRule Name=Tips 3gt

ltExemple Name=example 5gt

ltExemple Name=example 6gt

ltExemple Name=example 7gt

ltExemple Name=example 8gt

ltRulegt

hellip

ltLessongt

3322 Gestion du texte (marqueur typographique et symbole phoneacutetique)

Lrsquoutilisateur via les fonctionnaliteacutes de ce module peut saisir le texte (drsquoune regravegle ou

drsquoun exemple) inseacuterer des caractegraveres de lrsquoalphabet phoneacutetique en les seacutelectionnant sur

une liste comme il peut ajouter des marqueurs typographiques (une couleur un font

un style etou une taille) sur des parties du texte pour attirer lrsquoattention de lrsquoapprenant

81

sur un pheacutenomegravene de phoneacutetique Ce module geacutenegravere pour chaque eacuteleacutement

peacutedagogique regravegle ou exemple un code XHTML qui correspond agrave une telle

speacutecification pour une exploitation ulteacuterieur soit pour sa mise agrave jour soit pour faciliter

la geacuteneacuteration du code SMIL par la suite Nous prenons lrsquoexemple drsquoune regravegle qui a le

texte suivant

Ce module enregistre ce texte dans le code XHTML suivant

ltDOCTYPE HTML PUBLIChellip gt

lthtmlgt

ltheadgtltmeta name=qrichtext content=1 gtltstyle type=textcssgt

p li white-space pre-wrap ltstylegt

ltheadgt

ltbody style= font-familyMS Shell Dlg 2 font-size825pt font-weight400 font-

stylenormalgt

ltp style= margin-top0px margin-bottom0px margin-left0px margin-right0px

-qt-block-indent0 text-indent0pxgt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa00ffgt s is pronounced

ltspangt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa0000gt iz ltspangt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa00ffgt after the

soundsltspangt

ltpgt

ltp style= margin-top0px margin-bottom0px margin-left0px margin-right0px

-qt-block-indent0 text-indent0pxgt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 colorff0000gt s z

amp8747 amp679 amp658 amp676 ltspangt

ltpgt

ltbodygt

lthtmlgt

3323 Gestion de la voix

Ce module est concerneacute par lrsquoenregistrement de la voix de lrsquoenseignant dans un fichier

audio sous format lsquowavrsquo Il permet de reacuteeacutecouter ce qui a eacuteteacute enregistreacute ou de le

supprimer comme il offre des informations sur lrsquoobjet tel que la dureacutee

3324 Geacuteneacuterateur de la preacutesentation SMIL

Lrsquoenseignant peut exporter ses documents via ce module vers le format drsquoaffichage

SMIL 03 pour les publier ou les partager Jusqursquoagrave preacutesent seul le lecteur appeleacute

Ambulant peut lire les preacutesentations de la version 30 Donc ce module doit parcourir

lrsquoarbre des objets regravegles et exemples pour geacuteneacuterer le code SMIL03 La synchronisation

entre ces objets est deacuteduite implicitement agrave partir de leur ordre dans lrsquoarbre La dureacutee

82

drsquoaffichage drsquoune regravegle ou drsquoun exemple est deacuteduite agrave partir de la dureacutee de lrsquoobjet audio

associeacute Prenons une partie du code geacuteneacuterer en lrsquoexpliquant par la suite

helliphellip

lt-- speacutecifier le segment temporelle contenant la regravegle 3 et les exemples associeacutes --gt

ltpar xmlid=3 dur=46sgt

lt-- speacutecifier la prononciation de la regravegle1 et ses exemples --gt

ltaudio begin=1s src=Tips 3wavgt

ltaudio begin=20s src=example 5wavgt

ltaudio begin=26s src=example 6wavgt

ltaudio begin=31s src=example 7wavgt

ltaudio begin=37s src=example 8wavgt

lt-- speacutecifier le texte de la regravegle --gt

ltsmilText region=Reglegt ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa00ff textFontSize=20pxgts is pronounced

ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa0000 textFontSize=20pxgt izltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa00ff textFontSize=20pxgt after the

soundsltspangtltpgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgt s z

amp8747 amp679 amp658 amp676ltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

lt-- speacutecifier lrsquoexemple 1 qui commence agrave la 20egraveme seconde apregraves la regravegle 1 --gt

ltsmilText begin=20s region=Exemplegtltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=000000 textFontSize=20pxgtmisseltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgtsltspangtltpgt

lt-- speacutecifier lrsquoexemple 2 qui commence au 6egraveme seconde apregraves lrsquoexemple 1 --gt

lttev begin=6sgt ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=000000 textFontSize=20pxgtwasheltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgtsltspangtltpgthelliphellip

ltsmilTextgt

ltpargt helliphellip

Nous montrons ci-dessus une partie du code SMIL30 geacuteneacutereacute par SACoPh qui permet

de synchroniser le texte drsquoune regravegle en parallegravele avec sa prononciation On remarque

bien qursquoapregraves 11s le texte du premier exemple se preacutesente avec sa prononciation On

remarque les diffeacuterents types de balises et attributs celles qui servent agrave la

synchronisation ltpargt lttevgt begin et celles qui servent agrave la preacutesentation de marqueur

typographique ltsmilTextgt lttextFontFamilygt lttextColorgthellipetc

Une table drsquoindex est calculeacutee automatiquement Nous avons proposeacute une

segmentation temporelle automatique du document Ceci consiste agrave identifier le deacutebut

et la dureacutee de chaque segment ensuite agrave placer des ancres pour chacun drsquoeux pour ecirctre

reacutefeacuterenceacute par la suite Nous proposons qursquoun segment temporel corresponde au temps

de preacutesentation drsquoune regravegle avec tous ses exemples crsquoest une entiteacute indivisible On a

83

fait ce choix parce que la regravegle ne peut pas ecirctre parfaitement comprise qursquoagrave travers ses

exemples explicatifs et ces derniers ne peuvent ecirctre dissocieacutes de la regravegle A chaque

entreacutee de la table drsquoindex on associe un lien vers le segment temporel qui lui

correspond via son marqueur Le code suivant montre comment les segments sont

marqueacute et comment sont reacutefeacuterencieacute par les entreacutes de la table drsquoindex

lt-- speacutecifier en seacutequence les segments temporels et marquer chacun drsquoeux par

lrsquoattribut xml id--gt

ltseqgt

lt-- segment 1 --gt

ltpar xmlid=1 dur=28sgt

ltsmilText region=Tips 1gt helliphelliphellip ltsmilTextgt

ltsmilText region=exemple 1gt helliphellip ltsmilTextgt helliphelliphellip

ltpargt

lt-- segment 2 --gt

ltpar xmlid=2 dur=15sgt helliphelliphelliphellip ltpargt helliphelliphellip

ltseqgt

lt-- remplir la table drsquoindexrsquoRule 1rsquo est un ancre vers le segment identifieacute par 1--gt

lta href=1gt ltsmilText region=Index1gt Rule 1ltsmilTextgt ltagt

lta href=2gt ltsmilText region=Index2gt Rule 2ltsmilTextgt ltagt

helliphelliphellip

La table index offre une navigation temporelle durant la repreacutesentation de la leccedilon

Lrsquoeacutetudiant peut avancer ou reculer la preacutesentation vers le deacutebut drsquoune regravegle qursquoil veut

reacuteeacutecouter en cliquant sur son lien indiqueacute dans cette table La figure 27 montre la

preacutesentation finale drsquoune leccedilon par le lecteur Ambulant

Figure 27 Preacutesentation du cours geacuteneacutereacute en SMIL 30 avec le lecteur ambulant

84

333 Aspect statique du systegraveme diagramme de classes

Le diagramme de classes est consideacutereacute comme le diagramme le plus important de la

modeacutelisation orienteacutee objet Comme le diagramme de cas drsquoutilisation montre le

systegraveme du point de vue de lrsquoenseignant le diagramme de classes montre la structure

interne du systegraveme qui est composeacutee principalement de huit classes Chaque classe est

deacutecrite par des attributs et des meacutethodes Lrsquoenseignant interagit qursquoavec la classe

MainWindow et crsquoest agrave travers cette classe qursquoil peut manipuler les autres classes du

diagramme du fait qursquoelle est relieacutee par des relations de composition aux classes Leccedilon

Configuration et AudioInputOutput

Figure 28 Diagramme de classes

334 Aspect dynamique diagrammes de seacutequence

Lrsquoaspect dynamique de la modeacutelisation est apporteacute par les diagrammes drsquointeraction

Ces diagrammes permettent drsquoeacutetablir un pont entre la vision externe du systegraveme (cas

drsquoutilisation) et la vision statique et structurelle (diagramme de classes) Ils montrent

comment les instances communiquent entre elles pour reacutealiser un cas drsquoutilisation

Les diagrammes de seacutequence montrent les interactions entre les acteurs et les grandes

fonctions du systegraveme La Figure 29 montre lrsquointeraction entre lrsquoacteur enseignant et la

fonction MainWindowOuvrirLecon() qui affiche la fenecirctre pour seacutelectionner une leccedilon

Une leccedilon est composeacutee de plusieurs regravegles et une regravegle est composeacutee agrave son tour de

85

plusieurs exemples Donc pour ouvrir une leccedilon on a besoin de deux boucles (loop)

imbriqueacutees

Figure 29 Diagramme de seacutequence du cas lsquoouvrir leccedilonrsquo

Un autre diagramme de seacutequence pour le cas drsquoutilisation lsquogeacuteneacuterer SMILrsquo de la leccedilon en

cours est illustreacute dans la figure 03 Lrsquoobjet MainWindow demande agrave lrsquoutilisateur de

seacutelectionner la destination du fichier smil agrave geacuteneacuterer Puis il envoi le message geacuteneacuteration

agrave lrsquoobjet leccedilon Ce dernier va creacuteer un objet SmilGen qui srsquooccupe de la construction du

code SMIL Donc lrsquoobjet SmilGen doit parcourir le vecteur de regravegles et les vecteurs des

exemples pour chaque regravegle (deux boucles imbriqueacutees)

Figure 30 Diagramme de seacutequence du cas lsquogeacuteneacuterer SMILrsquo

86

335 Interface de SACoPh

Nous avons conccedilu lrsquointerface du systegraveme de tel sorte qursquoelle se rapproche du principe

de WYSIWYG (voir paragraphe 2212) Elle sera composeacutee de deux vues Lrsquoune

repreacutesente la structure de la leccedilon sous forme drsquoun arbre hieacuterarchique A travers cette

vue lrsquoenseignant pourra ajouter deacuteplacer supprimer des eacuteleacutements peacutedagogique agrave

savoir regravegle ou exemple Lrsquoautre preacutesente lrsquoeacuteleacutement peacutedagogique de la leccedilon (regravegle ou

exemple) seacutelectionneacute dans la premiegravere vue ougrave lrsquoenseignant peut meacutediatiser en temps

reacuteel cet eacuteleacutement en lui eacuteditant un texte formateacute et enregistrant sa prononciation sous

format audio De ce fait la vue hieacuterarchique repreacutesente la table drsquoindex dans la

preacutesentation finale de la leccedilon dans le mecircme endroit et la vue eacutedition drsquoun eacuteleacutement

peacutedagogique (regravegle ou exemple) correspond agrave la preacutesentation finale de ce dernier

presque dans la mecircme reacutegion

Lrsquointerface de notre systegraveme supporte de plus les fonctionnaliteacutes suivantes

Permettre une Manipulation direct des objets meacutedia modification interactive

des attributs temporels des objets meacutedia impliquant une propagation

automatique des contraintes temporelles

Tous les services supporteacutes par notre systegraveme sont fournis via une interface

graphique conviviale ergonome et facile agrave utiliser et qui tient compte des

comportements deacutejagrave ancreacutes chez les enseignants

Le systegraveme offre un clavier virtuel pour les symboles phoneacutetiques

Mode drsquoeacutedition baseacute sur les templates les documents geacuteneacutereacutes ayant le mecircme

modegravele

336 Mise en œuvre

Apregraves avoir expliciteacute les diffeacuterentes fonctionnaliteacutes envisageacutees par le systegraveme ainsi que

sa conception deacutetailleacutee nous allons preacutesenter dans ce qui suit le prototype reacutealiseacute Il

consiste en lrsquoimpleacutementation des fonctions principales proposeacutees en vue de tester

lrsquoopeacuterationnaliteacute du systegraveme

3361 Environnement de mise en œuvre

Pour deacutevelopper notre application nous avons choisi lrsquoenvironnement Linux (Ubuntu

87

913 amp 1334) qui est un systegraveme drsquoexploitation multitacircches et multi-utilisateurs tregraves

puissant baseacute sur la distribution Debian GNULinux Ce systegraveme est connu pour sa

rapiditeacute et sa faciliteacute drsquoutilisation et son environnement de deacuteveloppement tregraves riche

Notre systegraveme est deacuteveloppeacute en langage de programmation orienteacute objet C++ Elle est

baseacutee sur le Framework Qt qui est un Framework drsquoapplications multiplateforme

(eacutecrire une fois et compiler nimporte ougrave) et drsquointerface homme machine (IHM) orienteacute

objet Qt offre toutes les fonctionnaliteacutes neacutecessaires pour le deacuteveloppement

drsquoapplications agrave interface graphique avanceacutee pour plates-formes de bureaux et

embarqueacutees Qt utilise les interfaces de programmation graphiques natives de chaque

plate-forme prise en charge afin de tirer pleinement parti des ressources du systegraveme et

pour que les applications possegravedent une apparence et un ressenti natif

3362 Architecture ModegraveleVue

Notre application est baseacutee sur lrsquoarchitecture drsquoimpleacutementation Modegravele Vue qui fournit

un cadre drsquoimpleacutementation plus simple baseacutee sur les mecircmes principes que

lrsquoarchitecture MVC (Modegravele-Vue-Controcircler)

La partie modegravele repreacutesente le comportement de lrsquoapplication traitements et

interactions avec les donneacutees Il deacutecrit ougrave sont contenus les donneacutees manipuleacutees par

lrsquoapplication Il assure la gestion de ces donneacutees et garantit leur inteacutegriteacute Le modegravele

offre des meacutethodes pour mettre agrave jour ces donneacutees (insertion suppression changement

de valeur) Il offre aussi des meacutethodes pour reacutecupeacuterer ces donneacutees Les reacutesultats

renvoyeacutes par le modegravele sont deacutenueacutes de toute preacutesentation

Tandis que la partie vue correspond agrave lrsquointerface avec laquelle lrsquoutilisateur interagit Sa

premiegravere tacircche est de preacutesenter les reacutesultats renvoyeacutes par le modegravele Sa seconde tacircche

est de recevoir toutes les actions de lrsquoutilisateur (clic de souris seacutelection drsquoune entreacutee

boutons etc) Lrsquointeraction avec lrsquoutilisateur est assureacutee par un ensemble de modules et

de dialogues qui apparaissent au fur agrave mesure de lrsquoexeacutecution de lrsquoapplication

3363 Impleacutementation

Ci-dessous une figure qui illustre une vue geacuteneacuterale de lrsquointerface de SACoPh

Lrsquoenseignant peut seacutelectionner une fonction (ajouter modifier reacuteutiliser etou

88

supprimer) un eacuteleacutement peacutedagogique (regravegle ou exemple) via un menu contextuel voir

figure31

Figure 31 Interface de SACoPh

Lrsquooutil utiliseacute pour toute manipulation audio est illustreacute par la partie graphique qui est

composeacutee drsquoun slider drsquoun timer et de boutons de controcircles comme le montre la figure

02 Si lrsquoutilisateur clique sur un de ces boutons un signal est envoyeacute par ce dernier et

reacuteceptionneacute par une des fonctions de la classe AudioInputOutput comme par exemple

la fonction Play

Figure 32 Cas drsquoenregistrement de la prononciation de lrsquoexemple 5

Le systegraveme offre aussi la possibiliteacute de configurer le systegraveme en choisissant le

peacuteripheacuterique audio pour la sortie et lrsquoentreacutee de la voix le path du lecteur de SMIL30 et

un font globale pour le texte associeacute aux eacuteleacutements de la leccedilon

89

Figure 33 Paramegravetres de configuration peacuteripheacuterique audio lecteur de smil et font de texte globale

Lrsquoapproche increacutementale (voir paragraphe 222) est reacutealiseacutee dans notre systegraveme par la

fonction aperccedilu dans la barre drsquooutils Cette derniegravere provoque la creacuteation drsquoune

instance du lecteur Ambulant et ouvre la preacutesentation SMIL geacuteneacutereacutee dans ce mecircme

lecteur Notons bien que ce lecteur est le seul (jusqursquoagrave preacutesent) qui peut jouer une

preacutesentation en SMIL30

34 Conclusion

Notre premier axe de recherche srsquoarticule sur la modeacutelisation et la construction drsquoun

contenu peacutedagogique multimeacutedia structureacutes et temporiseacutes appliqueacutes dans

lrsquoenseignement agrave distance et plus preacuteciseacutement agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique drsquoune

langue Nous avons preacutesenteacute lrsquoapport important de lrsquoapproche du double codage dans

lrsquoameacutelioration de lrsquoapprentissage Pour cela nous avons conccedilu un modegravele de document

multimeacutedia temporiseacute qui concreacutetise cette approche Nous avons deacuteveloppeacute un systegraveme

auteur appeleacute SACoPh qui geacutenegravere des cours de phoneacutetique publiables via le web selon

ce modegravele tout en exploitant les nouvelles fonctionnaliteacutes de la version 30 du standard

SMIL Ce systegraveme est conccedilu pour ecirctre destineacute aux enseignants non informaticiens il

offre une interface plus simple ergonome et plus conviviale que possible

Le deuxiegraveme Axe de recherche qui nous inteacuteresse est lrsquoindexation et la recherche dans

un contenu peacutedagogique multimeacutedia Nous utilisons dans ce cas les ontologies afin de

traiter la seacutemantique du contenu Le quatriegraveme chapitre preacutesente notre contribution

dans cet axe

90

Chapitre 4 Inteacutegration des ontologies dans la

construction et lindexation de contenu peacutedagogique

Multimeacutedia

41 Introduction

Dans un contexte de recherche drsquoinformation videacuteo par le contenu seacutemantique la

modeacutelisation est une tacircche importante et neacutecessaire agrave partir de laquelle les index seront

formuleacutes et gracircce agrave laquelle le processus de recherche sera plus efficace et plus preacutecis

Notre approche srsquoinscrit dans un contexte de modeacutelisation et drsquoindexation des cours

videacuteo peacutedagogiques et de recherche par la seacutemantique des segments dans ce type de

videacuteos

Au niveau theacuteorique notre contribution consiste agrave la proposition et agrave la construction de

deux types drsquoontologies une pour la structuration peacutedagogique drsquoun cours videacuteo et

lrsquoautre pour la description du contenu seacutemantique de ses diffeacuterents granules Ces deux

ontologies seront utiliseacutees dans la phase drsquoannotation conceptuelle

Notre contribution au niveau expeacuterimental consiste en premier lieu agrave lrsquoannotation

conceptuelle drsquoun corpus de cours videacuteo drsquoune formation professionnelle continue

diffuseacutes sur le web par lrsquouniversiteacute NETTUNO dans le cadre du projet MedNetrsquoU

Lrsquoannotation ce fait plus preacuteciseacutement sur une dizaine de leccedilons videacuteo en relation avec le

module lsquostructure de donneacutees et technique de programmationrsquo En deuxiegraveme lieu notre

contribution consiste agrave la conception et agrave lrsquoimpleacutementation du prototype IRSeCoV un

systegraveme drsquoIndexation et de Recherche Seacutemantique des segments Videacuteo peacutedagogiques

via les annotations conceptuelles associeacutees au corpus en question Cela sera suivi par

une expeacuterimentation

91

42 Construction des Ontologies

On a besoin de deux ontologies pour modeacuteliser le contenu de cours en format videacuteo La

premiegravere sera construite pour structurer peacutedagogiquement un cours videacuteo et sera

appeleacutee ontologie peacutedagogique drsquoun cours videacuteo et la deuxiegraveme est lrsquoontologie de

domaine drsquoenseignement et comme son nom lrsquoindique elle modeacutelisera les

connaissances drsquoun domaine drsquoenseignement (un module agrave enseigner) pour une

description seacutemantique plus profonde de ce type de cours

421 Ontologie de domaine drsquoenseignement

Un domaine drsquoenseignement correspond agrave un module dans une formation Un module

aborde ou enseigne un ou plusieurs concepts Un concept peut ecirctre deacutecomposeacute en

plusieurs concepts il peut deacutependre drsquoun ou de plusieurs concepts comme il peut ecirctre

le preacuterequis drsquoun ou de plusieurs concepts aussi Donc trois types de relations peuvent

exister ente deux concepts lsquoest_deacutecomposeacute_enrsquo lsquodeacutepend_dersquo et lsquoest_preacute_requis_dersquo On

remarque que la relation lsquoest_preacute_requis_dersquo a la transitiviteacute comme caracteacuteristique

tandis que la relation lsquodeacutepend_dersquo est symeacutetrique et que la relation lsquoest_decomposeacute_enrsquo

est antisymeacutetrique

On constate que lrsquoexploitation des caracteacuteristiques de ces relations peut engendrer ou

infeacuterer des instances nrsquoexistant pas dans la base des faits initiaux

Prenons lrsquoexemple de domaine drsquoenseignement laquo structure de donneacutees et

algorithmique raquo qui aborde les concepts fonction paramegravetre

passage_paramegravetre_par_valeur liste pointeur et enregistrement Les instances des

relations qui peuvent exister entre ces concepts sont repreacutesenteacutees comme suit

est_composeacute_de (fonction paramegravetre) Signifie fonction est composeacutee de paramegravetre

depend_de (fonction passage_paramegravetre_par_valeur) Puisque cette relation est

symeacutetrique le systegraveme drsquoinfeacuterence peut deacuteduire lrsquoinstance suivante depend_de

(passage_paramegravetre_par_valeur fonction)

est_preacute_requis de (pointeur liste) et est_preacute_requis de (liste arbre) =gt est preacute_requis de

(pointeur arbre) La relation est transitive

92

Figure 34 Ontologie de domaine drsquoenseignement

On peut mentionner lrsquoexistence des instances de la classe concepts qui sont identiques

On cite comme exemple boucle et instruction de reacutepeacutetition adresse et pointeur

enregistrement et structure tableau agrave deux dimensions et matrice paramegravetre et attribut etc

Cette seacutemantique est speacutecifieacutee en langage OWL (OWL 2004) par la proprieacuteteacute lsquoSameAsrsquo

entre individus

Une instance de cette ontologie engendre une ontologie du domaine agrave enseigner D (un

module bien preacutecis) Elle peut ecirctre manuelle ou semi-automatique Dans le deuxiegraveme

cas ce processus fait appel agrave des outils drsquoingeacutenierie linguistique (comme LEXTER) pour

lrsquoextraction des termes candidats agrave partir drsquoun ou de plusieurs supports de cours

textuels drsquoun domaine particulier D Ces termes repreacutesentent lrsquoextension de la classe

concept Ces termes doivent ensuite ecirctre seacutelectionneacutes trieacutes par un expert dans le

domaine et organiseacutes hieacuterarchiquement selon la relation lsquocomposeacute_dersquo Puis la

seacutemantique du domaine est affineacutee par la preacutecision des instances identiques de la classe

concept et des instances des deux relations lsquoest_preacute_requis_dersquo et lsquodepend_dersquo qui

peuvent exister entre les diffeacuterents concepts

Dans notre cas nous avons creacuteeacute une instance de cette ontologie pour le module SDD

lsquoStructure De Donneacuteesrsquo avec lrsquoeacutediteur Proteacutegeacute 2000 Ci-dessous un extrait du code OWL

geacuteneacutereacute par cet eacutediteur

ltxml version=10gt

ltrdfRDF

xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

helliphelliphellip

ltdomaine_d_enseignement rdfID=structure_de_donneacuteesgt

ltabordegt

ltconcept rdfID=instructiongt

ltcomposer_de rdfresource=affectationgt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_de_controlegt

ltcomposer_de dfID=instruction_de_repetitiongt

93

ltconceptgt

ltconcept rdfID=bouclegt

ltowlsameAs rdfresource= instruction_de_repetitiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_valeurgt

ltdepend_de rdfresource=fonctiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=pointeurgt

ltest_pre_requi_de rdfresource=listegt

ltconceptgt

hellip

ltabordegt

422 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo

Un cours videacuteo est preacutesenteacute dans une ou plusieurs leccedilons videacuteo Chaque leccedilon videacuteo

(elle peut correspondre agrave un chapitre ou sous chapitre) est subdiviseacutee ou segmenteacutee en

plusieurs segments temporels Le segment correspond agrave lrsquoexplication drsquoun ou de

plusieurs diapositifs ayant le mecircme titre Donc le segment dans ce cas doit repreacutesenter

une ideacutee ou un sujet ou une uniteacute drsquointeacuterecirct qui sera retourneacute par notre systegraveme de

recherche srsquoil repreacutesente une reacuteponse pertinente agrave une requecircte

Un segment ou une diapositive contient un ou plusieurs objets peacutedagogiques lsquoOPrsquo Ces

derniers peuvent ecirctre une deacutefinition un exemple un exercice une solution_exercice

une illustration une regravegle un theacuteoregraveme une deacutemonstration etchellip

Pendant la consultation de quelques leccedilons videacuteo du corpus que nous avons choisi

nous avons constateacute qursquoune diapositive contient une deacutefinition drsquoun concept suivi par

un petit exemple Comme on a remarqueacute qursquoun exemple peut ecirctre preacutesenteacute dans deux

ou trois diapositives ayant le mecircme titre on a opteacute pour cette maniegravere de structuration

des segments

Cet OP concerne un ou plusieurs concepts drsquoun domaine drsquoenseignement La relation

lsquoconcernersquo gegravere lrsquoalignement des deux ontologies agrave savoir lrsquoontologie peacutedagogique de

cours videacuteo (CV) et celle de domaine drsquoenseignement (DE) Pour se faire il faut

importer la deuxiegraveme (DE) dans la premiegravere (CV)

Une question qui se pose pourquoi un objet peacutedagogique concerne plusieurs concepts

et non pas un Si on prend lrsquoexemple de la leccedilon videacuteo ayant le titre lsquoles fonctionsrsquo ougrave il

y a une diapositive avec un exercice concernant lrsquoutilisation drsquoun tableau comme

94

paramegravetre drsquoune fonction on constate que lrsquoOP de type lsquoexercicersquo concerne les trois

concepts (souligneacutes) de lrsquoontologie de domaine drsquoenseignement SDD (il nrsquoexiste pas agrave

notre connaissance de moteur de recherches qui reacutepond agrave une requecircte de ce type)

Figure 35 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo

La figure 35 montre deux relations qui peuvent exister entre deux instances de la classe

diapositive agrave savoir lsquoest_similairersquo et lsquoest_solutionrsquo Ce type drsquoinstances ne peut exister

que si une condition est veacuterifieacutee Par exemple deux instances de type diapositive ne

peuvent ecirctre similaire que srsquoils contiennent des objets peacutedagogique qui abordent deux

concepts similaires Dans le cas de la deuxiegraveme relation srsquoil existe une instance de la

relation est_solution entre deux OP et que ces deux objets sont contenus dans deux

instances diapositives diffeacuterents alors il y a une instance de la relation solution_diapo

entre ces deux derniers

La codification terminologique (deacutefinition des concepts et relations avec un langage tel

qursquoOWL) des deux ontologies a eacuteteacute faite par lrsquooutil Proteacutegeacute 2000 qui geacutenegravere un code

OWL (voir Annexe 4) La construction et la codification de la base des faits (les

instances) sont deacutetailleacutees dans la section suivante

43 Processus drsquoannotation

Certains auteurs comme Charhad considegraverent ou nomment la phase drsquoannotation

comme lrsquoindexation manuelle ou assisteacutee Dans notre cas cette phase deacutecrit les

95

documents videacuteos peacutedagogiques en consideacuterant deux aspects peacutedagogique qui

identifie les eacuteleacutements constituant la structure peacutedagogique du document (diapositive

objet peacutedagogique de type deacutefinition exemplehellip) et theacutematique qui deacutecrit ce que

repreacutesente chaque eacuteleacutement comme concept dans le domaine consideacutereacute

Troncy et Isaac ont utiliseacutes lrsquooutil segment Tool tandis que Charhad a utiliseacute

VideacuteoAnnex pour segmenter le corpus des documents AV traiteacute Dans notre cas nous

avons deacuteveloppeacute un outil de segmentation et drsquoannotation des cours videacuteo appeleacute

OntoCoV sur la base des ontologies que nous avons creacuteeacutes

La description ou lrsquoannotation via OntoCoV commence par la localisation ou la

segmentation temporelle en entiteacutes qui portent sur une ideacutee indivisible Il srsquoagit de

repeacuterer dans le temps des segments ougrave chacun correspond agrave lrsquoexposition drsquoun ou de

plusieurs diapositives ayant le mecircme titre Ensuite chaque segment doit caracteacuteriser sa

structure peacutedagogique Ces deux eacutetapes engendrent lrsquoinstanciation de lrsquoontologie de

cours videacuteo Ensuite la description du contenu seacutemantique de chaque segment se fait

par lrsquoassociation des concepts de lrsquoontologie drsquoun domaine drsquoenseignement particulier

aux diffeacuterents objets peacutedagogiques (OP) Cette ontologie doit avoir une relation eacutetroite

avec la leccedilon videacuteo en cours drsquoannotation Donc lrsquooutil OntoCoV donne la possibiliteacute agrave

son utilisateur drsquointeacutegrer une ontologie drsquoun domaine particulier Cette ontologie est

preacutesenteacutee dans notre outil sous forme drsquoarbre graphique ce qui permet agrave lrsquousager de la

parcourir rapidement et de seacutelectionner agrave tous les niveaux (hieacuterarchie des instances

concept) le concept qui lui semble pertinent pour son indexation A la fin le systegraveme

geacutenegraverera lrsquoensemble des annotations dans le langage opeacuterationnel OWL Cette

annotation constitue une base qui sera exploiteacutee dans les phases suivantes

La figure 34 montre lrsquointerface de lrsquooutil OntoCoV qui est diviseacutee en deux reacutegions

a) Reacutegion pour visualiser la videacuteo avec des boutons pour lire la videacuteo la stopper

creacuteer un nouveau segment etc

b) Reacutegion pour afficher lrsquoensemble des segments diapositives construits

96

Figure 36 Interface principale de lrsquooutil OntoCoV

Une petite fenecirctre indeacutependante srsquoaffiche en cliquant sur un segment de la zone (b) Elle

contient une liste des objets peacutedagogiques constituant le segment seacutelectionneacute On peut

deacutecrire chaque objet peacutedagogique en lui associant une liste des concepts de lrsquoontologie

de domaine drsquoenseignement inteacutegreacute dans lrsquooutil au tout deacutebut

Apregraves lrsquoannotation drsquoune leccedilon videacuteo du cours lsquostructure de donneacutee et technique de

programmationrsquo lrsquooutil geacutenegraverera le code OWL suivant

ltcours_video rdfID=structure_de_donneacuteesgt

ltest_presente_dansgt

ltlesson_video rdfID=fonctiongt

ltURL rdfdatatype=httpwwww3stringgt httpfonctionwmv ltURLgt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_2gt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_3gt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_7gt

ltlesson_videogt

ltest_presente_dansgthelliphellip

ltcours_videogt

ltdiapositive rdfID=diapositive_2gt

ltDuree rdfdatatype=ampxsdtimegt000322 ltDureegt

ltDebut rdfdatatype=ampxsdtimegt000601 ltDebutgt

ltTitre_diapositive rdfdatatype=ampxsdstringgt introduction aux fonctions

ltTitre_diapositivegt

ltcontientgt

ltOP rdfID=Definition_1gt ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_2gt

ltconcerne rdfresource=ampp1adressegt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_1gt

97

ltconcerne rdfresource=ampp1valeur_retourneegt

ltrdfscomment rdfdatatype=ampxsdstringgt diffeacuterents type de valeurs retourneacutees

ltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

hellip

44 Indexation Conceptuelle

Une fois que les concepts des deux ontologies ont eacuteteacute identifieacutes dans les segments

temporels on passe agrave la phase de pondeacuteration des concepts pour chaque segment

diapositive

Dans cette partie de notre travail nous preacutesentons une structure dindex qui permet de

poser des requecirctes sur des segments temporels de document videacuteo Pour cela nous

utilisons le modegravele vectoriel de Salton (Salton 1983) tout en adaptant le calcul du poids

TF_IDF (Terme Frequency_Inverse document Frequency) agrave nos besoins en nous

inspirant des travaux de (Martinet 2004) et de (Zargayouna 2005) On propose que le

segment drsquoun document correspondant agrave une leccedilon videacuteo soit repreacutesenteacute par un vecteur

de concepts

441 Structure de la table drsquoindex

La structure dindex conccedilu est illustreacutee par la figure suivante La table dindex est une

matrice (tableau de deux dimension) tel que Table-Index [concept (c) liste-leccedilon-

Videacuteo] Concept repreacutesente une cleacute ou index List des leccedilons Videacuteo (LVi) cest le vecteur de la

table

Index Liste des objets leccedilon-videacuteo

Concept Ci

hellip

Table 3 Structure de la table drsquoindex

98

- Ndeg LV numeacutero de la leccedilon videacuteo

- FCi la freacutequence du concept Ci dans la leccedilon videacuteo1

- NdegDiap numeacutero de la diapositive qui contienne le concept Ci Crsquoest le segment

qui correspond agrave la balise ltdiapositivegt dans le fichier OWL Ce dernier

correspond agrave lrsquoannotation seacutemantique de la leccedilon videacuteo effective

- T1 et T2 deacutebut et dureacutee de la diapositive

- Poids est calculeacute par la formule CF-ISDF (voir ci-dessous)

- ObjP Objet peacutedagogique (i) qui contient dans sa description le concept Ci

442 Pondeacuteration des concepts dans les segments temporels

Puisque les segments sont deacutecrits par des concepts au lieu de termes on calcule le poids

des concepts par rapport aux segments dans lesquels les concepts apparaissent Ainsi

nous deacutefinissons la formule CF_ISDF (Concept Frequency_Inverse Segment and

Document Frequency) de la maniegravere suivante

( ) ( ) ( ) ( )

( ) log( )

( ) log( )

d

CF ISDF c s d CF c s d ISF c s d IDF c d

SISF c s d

SegF c s

DIDF c s

DF c

(1)

- )( dscCF Le nombre doccurrences du concept c dans le segment s du document d

- D lensemble de tous les documents (leccedilons videacuteo) du corpus

- Le nombre de segments dans le document d

- )( scSegF Nombre de segments dans le document d et dans lequel le concept c apparaicirct

- )(cDF Nombre de documents qui contiennent le concept

Cette formule nous permet de pondeacuterer le concept non seulement par sa freacutequence dans

le segment s relative agrave un document d mais aussi par sa reacutepartition dans le document

(ISF(csd)) Cette derniegravere mesure repreacutesente la force discriminatoire drsquoun concept c

pour un segment relatif agrave un document d La reacutepartition du concept dans le corpus

(IDF(c)) est importante aussi Si un concept apparait dans plusieurs documents il est

moins repreacutesentatif pour un document donneacute qursquoun concept qui apparait seulement

dans ce document Crsquoest la force discriminatoire drsquoun concept dans le corpus

99

45 Recherche Conceptuelle

Nous arrivons maintenant agrave la phase de recherche qui srsquoappelle aussi la phase

dinterrogation Elle comprend

- la formulation du besoin dinformation agrave travers une requecircte

- la traduction de la requecircte dans une repreacutesentation interne deacutefini par un modegravele

de requecircte

- la comparaison de la requecircte aux index des documents du corpus par la fonction

de correspondance

- la preacutesentation des reacutesultats en ordre de pertinence

Formulation du besoin Le corpus de cours videacuteos englobe plusieurs matiegraveres ou

domaines drsquoenseignement DE ougrave agrave chaque DE est associeacutee une ontologie selon le

modegravele conccedilu ci-dessus (voir 421) Ces ontologies qui ont eacuteteacute utiliseacute pendant la phase

drsquoannotation serons utiliseacutees pour aider lrsquoutilisateur agrave formuler sa requecircte Notre

systegraveme offre une interface de visualisation et drsquoexploration drsquoune ontologie drsquoun DE

particulier (choisi par lrsquousager) pour guider lrsquousager agrave naviguer dans lrsquoarborescence de

cette ontologie en lui donnant lrsquooccasion de choisir les concepts de sa requecircte La raison

qui nous a pousseacutes agrave opter pour un tel mode de formulation de requecircte est double

- lrsquoutilisateur a parfois du mal agrave speacutecifier son besoin et agrave lrsquoexprimer

- il faut lever les ambiguiumlteacutes et ameacuteliorer ainsi la preacutecision et le rappel de notre

systegraveme

Modegravele de requecircte Un vecteur lui est associeacute comme pour les segments indexeacutes On

peut attribuer un poids aux concepts de la requecircte Dans un premier temps nous

attribuons des 1 et des 3 pour signifier lrsquoexistence ou non des concepts

Fonction de correspondance nous adaptons une mesure de pertinence classique du

modegravele vectoriel La pertinence drsquoune requecircte Q par rapport agrave un segment S du

document D sera

( ) cos( )

D S D Qpertinence S Q V V

VSD et VQ sont les vecteurs des poids de concepts dans le segment S du document D et

de la requecircte Q respectivement

100

Les reacutesultats de la recherche est une liste des reacutefeacuterences vers les segments les plus

pertinents visualiseacutes en ordre de pertinence dans une page codeacute en HTML+time drsquoougrave

lrsquousager peut consulter et lire un segment videacuteo seacutelectionneacute dans la mecircme page

46 Raisonnement

Pour ameacuteliorer la pertinence de la recherche nous utilisons lrsquoinfeacuterence seacutemantique dans

la recherche de contenu Les reacutesultats retourneacutees par la recherche conceptuelle peuvent

ecirctre compleacuteter par des reacutesultats ou assertions implicites deacuteriveacutees ou infeacutereacutees agrave partir de

la base de connaissance (ontologies) en exploitant les relations seacutemantiques qui existent

entre les concepts (ex la transitiviteacute la similariteacute etc)

Par exemple si une diapositive expose un exemple qui montre lrsquoexpression ou la

syntaxe de lrsquoinstruction de reacutepeacutetition en C et que la requecircte contient le concept boucle le

systegraveme doit deacuteduire que ce diapositive contribue lui aussi aux reacuteponses pertinentes

Dans le cas ougrave lrsquoutilisateur cherche des exercices concernant un ou plusieurs concepts

avec leurs solutions correspondantes le systegraveme doit retrouver et associer chaque

diapositive contenant lrsquoeacutenonceacute de lrsquoexercice avec la ou les diapositives contenant ses

diffeacuterentes solutions

Figure 37 Des assertions explicites compleacuteteacutees par des connaissances infeacutereacutees

Les arcs en pointilleacutes dans la figure 37 repreacutesentent les assertions (instances de relation)

infeacutereacutees On peut citer un autre exemple notre systegraveme doit retrouver des diapositives

qui preacutesentent des explications sur des concepts preacuterequis de celui citeacute dans la requecircte

101

Pour reacutealiser ce raisonnement et beacuteneacuteficier des pleines possibiliteacutes des techniques du

web seacutemantique nous devons eacutetudier les maniegraveres drsquoencoder les connaissances de

raisonnement comme les regravegles de production et de les articler avec la gestion des

ontologies utiliseacutees

Le langage OWL-DL permet de speacutecifier des proprieacuteteacutes algeacutebriques pour les relations

Ceci est grandement utile mais il manque de possibiliteacutes pour encoder des

connaissances qui soient relatives agrave la composition de plusieurs relations en particulier

Nous avons par exemple besoin de deacutefinir les regravegles suivantes

Regravegle1 Contient( D1 OP1) ET concerne( OP1C1) ET SameAs( C1C2) ET

concerne( OP2C2) ET contient( D2OP2) similaire (D1D2)

Regravegle2 Contient( D9 OP excercie3) ET Est_solution(OP solution5 OP exercice3) ET

contient( D21 OP solution5) solution_diapo( D21 D9)

La premiegravere regravegle eacutenonce que

Si (lrsquoinstance D1 du concept diapositive contient un objet peacutedagogique OP1 qui

concerne le concept C2 les deux concepts C1 et C2 sont similaire et le concept

C2 est concerneacute par lrsquoOP2 contenant dans la diapositive D2)

Alors D1 et D2 sont similaires

Ces regravegles sont reconnues dans la communauteacute du web seacutemantique et commencent agrave

ecirctre traiteacutees par des langages et des outils approprieacutes Ainsi SWRL (SWRL 2004)

constitue un rapprochement entre les langages OWL et les regravegles logiques Il combine

OWL-DL avec le Rule Markup Langage (RuleML)

Nous avons choisi SWRL car il nous permet de speacutecifier nos regravegles pour raisonner sur

les individus OWL et dinfeacuterer de nouvelles connaissances sur ces individus Il porte

une syntaxe XML baseacutee sur celle drsquoOWL ce qui nous permet drsquoinclure les regravegles SWRL

associeacutees agrave notre ontologie dans le mecircme fichier XML

Nous reacutesumons la conception de notre deuxiegraveme approche par un scheacutema fonctionnel

(voir figure 38) de notre systegraveme que nous baptisons IRSeCoV (Indexation et Recherche

Seacutemantique dans des Cours Videacuteo) Ce systegraveme a pour vocation de permettre une

recherche plus preacutecise et plus pertinente de segments videacuteo peacutedagogiques Il possegravede

plusieurs composantes ce qui lui permet drsquoecirctre modulaire

102

Figure 38 Architecture geacuteneacuterale du systegraveme IRSeCoV

Nous mentionnons que le module laquo Raisonnement raquo est impleacutementeacute indeacutependamment

du systegraveme pour des fins drsquoeacutevaluation (voir le point lsquolsquoraisonnement avec moteur

drsquoinfeacuterencersquorsquo dans 470) mais nous pensons lrsquointeacutegrer par la suite Donc exception du

module Raisonnement la structure interne du systegraveme est composeacutee principalement de

sept classes ougrave chacune drsquoelle est deacutecrite par ses attributs et ses opeacuterations dans le

diagramme de classes illustreacute par la figure 39 Les utilisateurs nrsquointeragissent quavec la

classe MainWindow et cest agrave travers elle que les utilisateurs peuvent manipuler les

autres classes

Figure 39 Structure interne du systegraveme IRSeCoV (Diagramme de classes)

103

47 Prototype et Expeacuterimentation

471 Impleacutementation

Nous avons impleacutementeacute un prototype pour le systegraveme IRSeCoV avec le langage de

programmation orienteacute objet C++ qui se base sur le Framework Qt

Lrsquointerface du systegraveme est diviseacutee en deux grandes reacutegions la premiegravere qui est agrave

gauche est reacuteserveacutee agrave la formulation de la requecircte La deuxiegraveme est reacuteserveacutee agrave

lrsquoaffichage des reacutesultats (voir figure 40) La premiegravere reacutegion visualise les concepts drsquoune

ontologie drsquoun DE particulier (seacutelectionneacute par lrsquousager) sous forme drsquoarborescence pour

guider lrsquousager (apprenant ou enseignant) agrave naviguer (explorer) dedans tout en lui

donnant lrsquooccasion de choisir les termes de sa requecircte La raison qui nous a pousseacutes agrave

opter pour un tel mode de formulation de requecircte est drsquoeacuteviter lrsquoambiguiumlteacute dans les

termes saisis et de bien pouvoir exprimer les besoins

Figure 40 Interface du systegraveme IRSeCoV

Lutilisateur peut speacutecifier dans sa requecircte lobjet peacutedagogique avec les concepts quil

cherche Le systegraveme retourne et affiche dans la reacutegion 2 une liste des segments trieacutes par

ordre de pertinence Pour chaque segment il affiche le nom de la leccedilon son deacutebut sa

dureacutee son titre et surtout les objets peacutedagogiques inclus dans le segment avec un

commentaire Lutilisateur peut ainsi seacutelectionner le segment qursquoil veut

Le systegraveme donne la possibiliteacute aux enseignants drsquoajouter de nouveaux cours videacuteo avec

leurs annotations y compris lrsquoontologie DE Ces cours peuvent correspondre agrave un

104

domaine drsquoenseignement deacutejagrave existant ou agrave un domaine nouveau Donc le systegraveme

reacutegeacutenegravere la table drsquoindex automatiquement

472 Expeacuterimentation et eacutevaluation

Nous essayons drsquoanalyser les reacutesultats du module Recherche conceptuelle puis celui de

raisonnement avec moteur drsquoinfeacuterence

Pour eacutevaluer notre systegraveme on a deux approches agrave savoir eacutevaluer la structure de lrsquoindex

et eacutevaluer sa pertinence Dans la premiegravere approche il srsquoagit de calculer le temps

drsquoindexation lrsquoespace de stockage de lrsquoindex par rapport agrave la taille du corpus la

construction des ontologies et lrsquoannotation du corpus Le calcul du temps de

construction de lrsquoindex ne permet pas de juger de la valeur de lrsquoindex Crsquoest pour cette

raison que nous avons opteacute pour la deuxiegraveme approche drsquoeacutevaluation qui permet

drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact sur la recherche ceci en

utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision) Mais comme le

corpus est trop petit (seulement 9 documents videacuteo) nous avons essayeacute drsquointerpreacuteter les

reacutesultats de quelques requecirctes Dans un premier temps nous avons testeacute les poids de

quelques concepts extraits de la table drsquoindex geacuteneacutereacutee par le systegraveme

Lrsquoexpeacuterimentation de notre systegraveme a eacuteteacute faite sur un corpus (annoteacute par OntoCoV) de 9

leccedilons videacuteo parmi 25 du module lsquostructure de donneacutee et techniques de programmationrsquo Le

tableau 4 montre quelques concepts avec la liste des segments ougrave ils apparaissent Le

segment est deacutefini par le numeacutero du document (leccedilon videacuteo) et le numeacutero du segment

(diapositive) dans ce document

Concepts Liste des segments retourneacutes

Pointeur (D1S7) (D4S1) (D5S5) (D5S12)

(D6S2) (D8S9) (D8S14) (D9S4)

Parametre_formel (D4S2)

Table 4 Liste des concepts avec les segments associeacutes

CF-ISDF(PointeurS2D6) = 1 log(132) log(96) = 07589

CF-ISDF(PointeurS9D8) = 6 log(1611) log(96) = 09110

CF-ISDF(PointeurS14D8)= 1 log(1611) log(96) = 03038

105

CF-ISDF(Parametre_fS2D4) = 1log(142)log(91)= 42756

- Si un concept apparait dans 2 segments de la mecircme leccedilon crsquoest sa freacutequence qui

deacutetermine le segment le plus pertinent Voir le concept lsquopointeurrsquo dans les deux

segments (S9 D8) et (S14 D8)

- Si un concept apparait dans des segments de diffeacuterentes leccedilons crsquoest la force

discriminatoire ISF qui deacutetermine le segment le plus pertinent Voir le concept

lsquopointeurrsquo dans les deux segments (S2 D6) et (S14 D8)

- Si un concept apparait dans un segment ou deux au plus par rapport au corpus

il aura un poids tregraves grand agrave cause de la valeur discriminatoire IDF Comme le

cas du concept parametre_formel

Nous proposons agrave eacutelargir lrsquoexpeacuterimentation de notre systegraveme sur un corpus de cours

videacuteo pour diffeacuterents domaines drsquoenseignement afin drsquoeacutevaluer sa pertinence en

calculant le rappel et la preacutecision

Raisonnement et infeacuterence

Cette partie a eacuteteacute reacutealiseacutee indeacutependamment du systegraveme IRSeCoV Rappelant que nous

avons construits deux ontologies agrave savoir lsquodomaine drsquoenseignementrsquo et lsquocours videacuteorsquo La

premiegravere a eacuteteacute construite en utilisant lrsquooutil proteacutegeacute 2000 et son code OWL geacuteneacutereacute a eacuteteacute

importeacute dans la deuxiegraveme ontologie Lrsquoontologie reacutesultante de cette combinaison a eacuteteacute

utiliseacute par lrsquooutil OntoCov (voir 40) afin drsquoannoter un corpus de 9 leccedilons videacuteo du

domaine drsquoenseignement lsquostructure de donneacutees et algorithmiquersquo Lrsquooutil OntoCoV geacutenegravere

un code OWL pour chaque leccedilon Donc le corpus proprement traiteacute est un ensemble de

fichiers (owl) qui font reacutefeacuterences aux fichiers videacuteo (wmv) correspondant

Pour faire un raisonnement sur ce corpus et obtenir des reacutesultats implicites et

compleacutementaires agrave ceux obtenus par la meacutethode vectorielle adopteacutee nous avons

proceacutedeacute de la maniegravere suivante

- Rassembler le code OWL (plus preacuteciseacutement les instances) de toutes les leccedilons

dans un seul fichier lsquoontologie_totaleowlrsquo

- Ouvrir ce dernier avec lrsquooutil proteacutegeacute 2333 version 048 et faire la veacuterification et

la validation de lrsquoontologie en question Les problegravemes de coheacuterence de

satisfiabiliteacute de subsomption sont alors veacuterifieacutes gracircce agrave la connexion au moteur

106

drsquoinfeacuterence Pellet 152 La figure 41 montre la veacuterification de lrsquoinconsistance de la

premiegravere ontologie avant son inteacutegration dans la deuxiegraveme

Figure 41 Veacuterification de lrsquoontologie lsquodomaine drsquoenseignementrsquo

La figure 42 illustre lrsquoontologie totale sous forme drsquoun graphe en utilisant le plugin

jambalaya

Figure 42 Graphe de lrsquoontologie totale avec le plugin Jambalya

107

- Speacutecifier les regravegles (que nous avons deacutefinies dans le point 46) dans lrsquoontologie

totale avec le langage SWRL Nous avons utiliseacute le plugin SWRLTab pour

lrsquoeacutedition de ces regravegles

Figure 43 Edition des regravegles SWRL

- Une fois lrsquoontologie valideacutee elle est donc precircte agrave ecirctre interrogeacutee par les requecirctes

des utilisateurs et infeacutereacutes des reacutesultats implicites et compleacutementaires Nous

avons en premier temps interrogeacute lrsquoontologie par une question exprimeacutee dans

langage SPARQL La requecircte que nous avons choisi est comme suit quelles sont

les segments temporelles (ou diapositive) qui montre lrsquoutilisation drsquoun tableau comme

paramegravetre dans une fonction Voir le reacutesultat de cette requecircte dans la figure 44

Figure 44 Requecircte en SPARQL et son reacutesultat

108

- Infeacuterence proprement dite Afin de traiter les regravegles nous avons utiliseacute le moteur

speacutecifiquement deacutedieacutes aux regravegles tel que le moteur Jess11 Ce moteur de regravegles

possegravede un langage propre pour lrsquoexpression des connaissances sous forme de

regravegles Il peut ecirctre utiliseacute depuis Proteacutegeacute gracircce agrave lrsquoexistence drsquoun pont qui permet

de traduire un modegravele drsquoontologie dans le langage de Jess drsquoexeacutecuter les regravegles

dans Jess et finalement de reacutecupeacuterer le reacutesultat dans Proteacutegeacute Nous avons utiliseacute

le plugin SWRLJessTab qui srsquointegravegre dans lrsquoonglet de SWRL Rules sous forme

drsquoicone J en haut agrave droite (voir figure 45) Pour lancer le moteur nous activons

les 3 boutons en succession lsquoOWL+SWRL-gt Jessrsquo lsquoRun Jessrsquo et lsquoJess -gt OWLrsquo

Ensuite nous pouvons voir les reacutesultats infeacutereacutes dans lrsquoonglet lsquoInffered Axiomsrsquo

Figure 45 Reacutesultats infeacutereacutes par le moteur drsquoinfeacuterence Jess

Nous remarquons que le moteur exeacutecute la regravegle 1 et il deacuteduit que la diapositive 12 de

la leccedilon 7 lsquodiapositive_7_12rsquo est similaire au diapositive_4_9 en exploitant la similariteacute des

deux concepts lsquoargumentrsquo et lsquoparamegravetrersquo qui se trouvent chacun dans une diapositive

Mecircme chose pour les deux diapositives 7_11 et 4_9

109

48 Conclusion

Nous avons preacutesenteacute dans ce chapitre une approche de recherche par le contenu

seacutemantique des segments videacuteo peacutedagogiques utilisant des ontologies Nous avons

construit deux ontologies la premiegravere modeacutelise les connaissances dun domaine

denseignement et la deuxiegraveme structure un cours videacuteo peacutedagogiquement

Nous avons reacutealiseacute un nouvel outil appeleacute OntoCoV qui geacutenegravere lannotation de leccedilons

videacuteo en OWL baseacute sur les ontologies construites

Ensuite nous avons deacutetailleacute lindexation et la recherche conceptuelle sur un ensemble

de leccedilons videacuteo annoteacutees et ceci en adaptant la meacutethode vectorielle Nous avons deacutefini

une nouvelle formule CF-ISDF pour calculer le poids dun concept dans un segment

videacuteo Pour mettre en œuvre cette approche nous avons deacuteveloppeacute le prototype

IRSeCoV Nous avons essayeacute drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact

sur la recherche en utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision)

Mais comme le corpus est trop petit (9 documents videacuteo) nous avons essayeacutes

drsquointerpreacuteter les poids de quelques concepts extrait de la table drsquoindex geacuteneacutereacute par le

systegraveme

Nous avons essayeacute aussi drsquoameacuteliorer les reacutesultats obtenus par des reacutesultats

compleacutementaires et pertinents en exploitant les relations seacutemantiques qui existent entre

les concepts et entre les objets peacutedagogiques deacutefinis dans lrsquoontologie Pour ce faire nous

avons utiliseacute proteacutegeacute 2000 avec les plugins SWRLTab pour eacutediter les regravegles SWRL et

SWRLJessTab pour exeacutecuter ces regravegles et infeacuterer de nouvelles reacuteponses

Les reacutesultats obtenus montrent la faisabiliteacute et les avantages de lutilisation des

ontologies pour la recherche par le contenu seacutemantique des segments videacuteo

peacutedagogique

110

Conclusion geacuteneacuterale et perspectives

Bilan des travaux et apports de la thegravese

Notre axe de recherche srsquoarticule sur la creacuteation et lrsquoindexation seacutemantique drsquoun

contenu peacutedagogique multimeacutedia Ce contenu a pour supports des documents ayant la

dimension temporelle en leur offrant une caracteacuteristique drsquoecirctre des seacutequences videacuteo

multimeacutedia

Avec lrsquoapproche du double codage nous avons preacutesenteacute un apport que nous

consideacuterons tregraves important dans lrsquoameacutelioration de lrsquoapprentissage Pour cela nous

avons conccedilu un modegravele de document multimeacutedia temporiseacute qui concreacutetise cette

approche Nous avons deacuteveloppeacute un systegraveme auteur appeleacute SACoPh qui geacutenegravere des

cours de phoneacutetique publiables via le web selon ce modegravele en exploitant les nouvelles

fonctionnaliteacutes de la version 30 du standard SMIL Ce systegraveme est conccedilu pour ecirctre les

enseignants de langues qui ont peu de connaissances en ce qui concerne les outils

informatique Il offre une interface qui soit la plus simple et la plus conviviale possible

Nous avons preacutesenteacute eacutegalement dans cette thegravese une approche de recherche par le

contenu seacutemantique des segments videacuteo peacutedagogiques utilisant les ontologies Nous

avons construit deux ontologies la premiegravere structure peacutedagogiquement un cours

videacuteo et la deuxiegraveme modeacutelise les connaissances dun domaine denseignement

Nous avons reacutealiseacute un nouvel outil appeleacute OntoCoV qui geacutenegravere lannotation de leccedilon

videacuteo en OWL baseacute sur les ontologies construites

Ensuite nous avons deacutetailleacute lindexation et la recherche conceptuelle de lrsquoensemble des

leccedilons videacuteo annoteacutees en adaptant la meacutethode vectorielle Nous avons deacutefini une

nouvelle formule CF-ISDF pour calculer le poids dun concept dans un segment videacuteo

Pour mettre en œuvre cette approche nous avons deacuteveloppeacute un prototype baptiseacute

IRSeCoV Nous avons essayeacute drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact

sur la recherche en utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision)

111

Mais comme le corpus est trop petit (9 documents videacuteo) nous avons essayeacute

drsquointerpreacuteter les poids de seulement quelques concepts extraits de la table drsquoindex

geacuteneacutereacute par le systegraveme

Nous avons essayeacute aussi drsquoameacuteliorer les reacutesultats obtenus avec des reacutesultats

compleacutementaires et pertinents en exploitant les relations seacutemantiques qui existent entre

les concepts et entre les objets peacutedagogiques deacutefinis dans lrsquoontologie Pour ce faire nous

avons utiliseacute proteacutegeacute 2000 avec les plugins SWRLTab pour eacutediter les regravegles SWRL et

SWRLJessTab pour exeacutecuter ces regravegles et pour infeacuterer de nouvelles reacuteponses

Les reacutesultats obtenus montrent la faisabiliteacute et les avantages de lutilisation des

ontologies pour la recherche par le contenu seacutemantique des segments videacuteo

peacutedagogiques

Perspectives

Il est neacuteanmoins important de noter que notre approche est loin drsquoecirctre finie et qursquoelle

doit eacutevoluer (nous lrsquoespeacuterons dans un futur proche)

Pour ce qui concerne la production du contenu peacutedagogique multimeacutedia le

systegraveme SACoPh permet la creacuteation de ce contenu selon un modegravele figeacute Donc

nous suggeacuterons drsquoameacuteliorer le systegraveme pour ecirctre geacuteneacuterique Cest-agrave-dire qursquoil

doit donner la possibiliteacute de creacuteer plusieurs modegraveles de contenus peacutedagogiques

multimeacutedia (chacun deacutedieacute agrave un domaine speacutecifique) en speacutecifiant leurs quatre

dimensions (structurelle spatiale temporelle et navigation temporelle) de

maniegravere graphique Une fois que lrsquoenseignant ait seacutelectionneacute un modegravele

lrsquointerface du systegraveme auteur doit srsquoadapter au modegravele choisi en offrant des

outils de creacuteation des diffeacuterents objets meacutedia constituant le modegravele chacun dans

sa reacutegion affecteacutee Ceci pour toujours preacuteserver le critegravere WYSIWYG drsquoun cocircteacute et

pour que drsquoun autre cocircteacute lrsquoenseignant ne soit pas obligeacute lors de lrsquoeacutelaboration de

son cours drsquoutiliser plusieurs outils externes pour preacuteparer les diffeacuterents types

de meacutedias qui veut les inteacutegreacute dans son cours Dans le cas ougrave il veut utiliser un

meacutedia deacutejagrave existant il pourra juste importer son url Il faudrait aussi ne pas

112

oublier de semi-automatiser la synchronisation des objets meacutedia dans le cas ougrave

les meacutedias sont importeacutes

Pour avoir un contenu peacutedagogique multimeacutedia sous forme drsquoun objet

peacutedagogique reacuteutilisable dans nrsquoimporte quelle plate-forme drsquoenseignement le

systegraveme doit offrir la possibiliteacute de geacuteneacuterer le contenu creacuteeacute dans le standard

SCORM

Notre systegraveme de recherche des segments videacuteo peacutedagogiques est une

application monoposte ou off-line On propose drsquoeacutelargir son utilisation sur le

web par la reacutealisation drsquoun moteur de recherche on-line qui permette une

recherche seacutemantique des segments temporels sur tout cours audiovisuel ou

ayant le format SMIL Ceci doit se faire tout en inteacutegrant lrsquoinfeacuterence dans le

systegraveme en utilisant les bibliothegraveques logiciels appeleacutees API qui traitent les

ontologies OWL et les regravegles SWRL

En ce qui concerne les ontologies nous proposons de reacutealiser des outils qui

automatisent lrsquoinstanciation de lrsquoontologie de lsquodomaine drsquoenseignementrsquo agrave partir

drsquoun support de cours ayant le format texte Cet outil doit utiliser les techniques

TAL (traitements automatiques de langue) Nous suggeacuterons aussi drsquoeacutetendre le

modegravele ontologique en inteacutegrant des connaissances sur le profil des apprenants

afin drsquoorienter notre systegraveme vers lrsquoadaptation des segments videacuteos selon ses

profils

113

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Volume 8 Issue 6 November 2011

Ghalia Merzougui and Mahieddine Djoudi ldquoAn Authoring System for Editing Lessons in

Phonetic English in SMIL30rdquo revue IJCSI-2011-8-6-645 Volume 8 Issue 6 November 2011

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani ldquoEditeur de cours meacutediatiseacutes en

SMILrdquo revue ISDM ndeg18 ndash 2004 Colloque TICE MEDITERRANEE 26 - 27 novembre 2004

Communications dans des confeacuterences internationales

Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi laquo Une approche de conception et de production des

cours de phoneacutetique en SMIL 30 raquo confeacuterence ICIST2011 -Teacutebeacutessa Algerie du 24 au 26 Avril

2011

Ghalia Merzougui Amel Behaz Mahieddine Djoudi and Aouadj Messaoud ldquoAn Authoring

System for Editing Lessons in Phonetic English in SMIL 30rdquo 14th East-European on Advances

in Database and Information Systems ADBIS 2010

Ghalia Merzougui Amel Behaz and Mahieddine Djoudi Annotation de cours videacuteo agrave base

drsquoontologie pour une indexation seacutemantique Confeacuterence internationale des technologies de

lrsquoinformation et de la communication CITICrsquo09 Seacutetif 04-05 mai 2009

Amel Behaz Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents

peacutedagogiques multimeacutedias multi-formats Seacuteminaire Euo-Mditerraneacuteen pour

lApprofondissement de la Formation agrave Distance SEMAFORAD Bejaia Algeacuterie 12-14 Nov

2005

121

Amel Behaz Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents

peacutedagogiques multimeacutedias multi-formats Congregraves International en Informatique Appliqueacutee

CIIA05 Bordj Bou Arreacuteridj Algeacuterie November 19-21 2005

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi and Abdelmadjid Zidani Editor of Courses Mediatized

on SMIL 2004 International Arab Conference on Information Technology (ACIT 2004)

Constantine Algeria ISSN 1812-0857 December 12-15 2004

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani Editeur de cours meacutediatiseacutes en

SMIL Confeacuterence Internationale Sciences Electroniques Technologies de lInformation et des

Teacuteleacutecommunications IEEE SETIT 2004 ISBN 9973-41-902-2 Sousse Tunisie 15-20 Mars

2004

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani Editeur de cours meacutediatiseacutes en

SMIL Colloque TICE Meacutediterraneacutee NICE les 26 -27 Novembre 2004

Communications dans des congregraves nationaux (avec comiteacute de

lecture)

Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents peacutedagogiques

multimeacutedias Journeacutees deacutetude sur les TIC JeTIC2006 Bechar Algeacuterie 15-16 Avril 2006

122

Annexes

Annexe 1 Partie du code source du systegraveme SACoPh

Classe SmilGen La classe SmilGen est la classe la plus importante de notre

programme crsquoest la partie responsable de la geacuteneacuteration du document SMIL 30 et afin

drsquoy parvenir elle utilise lrsquointerface DOM preacutesente dans le module QtXml La classe

Leccedilon utilise la classe SmilGen au niveau de la fonction Geacuteneacuteration comme suit

void LeconGeneration(QString SmilPath)

Generateur = new SmilGen(PathLeconSmilPathtext())

Generateur-gtInitialiser()

Generateur-gtsetIndexRegions(VectReglesize())

Generateur-gtsetStaticRegion(text() NomProfesseurNomEtablissement getListeRegle())

for(int i=0iltVectReglesize()i++)

Generateur-gtInsertRule(VectRegle[i]-gt getRecordTimeList() VectRegle[i]-gt

getListeExemple()VectRegle[i]-gttext())

delete Generateur

Fonction lsquoinsertion de lrsquoindexrsquo

La fonction setIndexRegions permet drsquoinseacuterer lrsquoindex de navigation hypermeacutedia dans le

fichier SMIL Pour cela elle utilise une fonction reacutecursive nommeacutee InsertIndexRegions

void SmilGenInsertIndexRegions(QDomNode Nodeint Nbr)

if(NodetoElement()tagName()==layout)

QDomElement IndexElement = SmilDocumentcreateElement(region)

IndexElementsetAttribute(left40)

IndexElementsetAttribute(right590)

IndexElementsetAttribute(height25)

IndexElementsetAttribute(textFontSize18px)

IndexElementsetAttribute(textColorblack)

IndexElementsetAttribute(textFontWeightbold)

IndexElementsetAttribute(textAligncenter)

IndexElementsetAttribute(backgroundColora5a5b1)

for(int i=1ilt=Nbri++)

QDomNode Clone = IndexElementcloneNode(false)

QString Attribute

AttributesetNum(i)

123

Attributeprepend(Index)

ClonetoElement()setAttribute(xmlidAttribute)

ClonetoElement()setAttribute(topTop)

NodeappendChild(Clone)

Top+=30

if(NodehasChildNodes())

InsertIndexRegions(NodefirstChild()Nbr)

if(NodenextSibling()isNull())

InsertIndexRegions(NodenextSibling()Nbr)

Annexe 2 Partie du code source du systegraveme IRSeCoV

Fonction pour parser un fichier owl afin de remplir la table drsquoindex

void MainWindowparseLessonowl(QStringList list)

QStringListIterator itl = listbegin()

int nomblv=0

while (itl = listend())

QFile file(itl)

if (fileopen(QFileReadOnly | QFileText))

return

QString errorStr

int errorLine

int errorColumn

QDomDocument doc

if (docsetContent(ampfile false amperrorStr amperrorLine

amperrorColumn))

return

fileclose()

QDomElement root = docdocumentElement()

if (roottagName() = rdfRDF)

return

QDomNode child = rootfirstChildElement (cours_video)

QDomNode n=childfirstChildElement (est_presente_dans)

QDomNode m=nfirstChildElement (lesson_video)

QDomElement j=mtoElement ()

QDomNodeList nbrdiap = jchildNodes ()

int nbrdia = nbrdiapcount ()

int nlv = mtoElement ()attribute (rdfID)remove (06)toInt ()

QDomNode i=mfirstChild()

while (iisNull ())

124

QDomNode diap = ifirstChild()

QDomElement n = diaptoElement()

int ndiap = nattribute(rdfID)remove (011)section (_-1-

1)toInt ()

QDomElement debut = diapfirstChildElement (Debut)

QString deb = debuttext ()

QDomElement duree = diapfirstChildElement (Duree)

QString dur = dureetext ()

QDomElement cont = diapfirstChildElement (contient)

QDomNode contient = cont

while (contientisNull ())

QDomNode op = contientfirstChild()

QString nop = optoElement()attribute (rdfID)

QDomNode conc = opfirstChild()

while (concisNull ())

if (conctoElement ()tagName () == concerne)

QString concepte = conctoElement ()attribute

(rdfresource)remove (053)

chargerDansMap(nlvnbrdiandiapdebdurnopconcepte)

conc=concnextSibling ()

contient = contientnextSibling()

i=inextSibling ()

++itl

++nomblv

parcourir la table drsquoindex pour calculer les poids des concepts dans

chaque segment

CalcPoid(nomblv)

QMessageBoxinformation(this Concept Selection Le chargement

de MAP est terminer)

Annexe 3 Code SMIL drsquoune leccedilon geacuteneacutereacute par SACoPh

Deacutefinition

Synchronized Multimedia Integration Language (ou SMIL) est une speacutecification du

W0C Lrsquoobjectif de SMIL est de permettre lrsquointeacutegration des contenus multimeacutedias

125

diversifieacutes (images sons textes videacuteo animations flux de texte) en les synchronisant

afin de permettre la creacuteation des preacutesentations multimeacutedias SMIL est un langage de la

famille XML La structure XML drsquoun document SMIL deacutecrit le deacuteroulement temporel et

spatial des diffeacuterents composants inteacutegreacutes En drsquoautres termes SMIL permet drsquoindiquer

le moment ougrave un contenu sera afficheacute pendant combien de temps et dans quelle partie

de la fenecirctre drsquoaffichage

Versions de SMIL

bull SMIL 13 crsquoest la premiegravere version qui a eacuteteacute deacuteveloppeacute en juin 1998 par un groupe de

travail appeleacute SYMM qui a eacuteteacute formeacute au sein de W3C Cette version a pour objectif de

permettre lrsquoeacutechange et lrsquoeacutevolution interopeacuterable du web SMIL 13 est devenu une

recommandation du W3C en Juin 1998

bull SMIL 23 une nouvelle version a eacuteteacute conccedilue par le mecircme groupe en 2001 et qui avait

comme objectif de deacutefinir un langage baseacute sur XML et de permettre de reacuteutiliser la

syntaxe et la seacutemantique de SMIL dans drsquoautres langages baseacutes sur XML et en

particulier ceux qui neacutecessitent de repreacutesenter une temporisation et une

synchronisation Par exemple les composants de SMIL 20 sont utiliseacutes pour inteacutegrer la

temporisation dans XHTM et SVG

SMIL 20 est devenu une recommandation du W3C en aoucirct 2001

Dans SMIL les eacuteleacutements et les attributs sont groupeacutes dans des paquets indeacutependants

appeleacutes modules Par exemple la disposition et les eacuteleacutements de reacutegion sont dans le

module de disposition et les eacuteleacutements danimateColor et danimateMotion sont dans le

module danimation Des modules de SMIL peuvent ecirctre groupeacutes dans une langue

appeleacutee un profil Il y a deux profils de SMIL profil du langage de SMIL 20 et une

version simplifieacutee profil de base de SMIL 20 conccedilu pour de petits dispositifs

Deacuteveloppeacutes agrave partir de SMIL 10 les modules SMIL 20 apportent de nouvelles

fonctionnaliteacutes qui se partagent entre 10 domaines fonctionnels comme le montre la

figure ci-dessus

126

Figure 46 Domaines fonctionnels de SMIL 20

bull SMIL 21 a eacuteteacute reconccedilu sous la forme drsquoune seacuterie de modules composables fondeacutes sur

lrsquoinfrastructure fournie par la recommandation modularisation de XHTML de la W3C

Un profil de SMIL 21 repreacutesente un ensemble de module La recommandation de SMIL

21 deacutefinit 3 nouveaux profils qui sont utiles agrave une large gamme drsquoapplications

ndash Le profile langage SMIL 21

ndash Le profile mobile SMIL 21

ndash Le profile mobile eacutetendu SMIL 21

SMIL 21 est devenu une recommandation du W3C en Deacutecembre 2005

bull SMIL 03 les nouvelles fonctionnaliteacutes de SMIL 03 sont une reacuteponse directe agrave la

demande de lrsquoindustrie et des utilisateurs Par exemple le standard permet drsquoinseacuterer

directement dans la preacutesentation des animations des leacutegendes et des libelleacutes

synchroniseacutes Ainsi SMIL devient alors un langage descriptif tregraves utile pour le

deacuteveloppement des ressources du web seacutemantique qui eacutevolue au fil du temps On peut

citer quelques balises suppleacutementaires de cette version

ltsmilTextgt ltsmilTextgt est une nouvelle balise qui fournis un eacuteleacutement conteneur de

texte

lttextStylinggt lttextStylinggt permet drsquoajouter des possibiliteacutes de formater un texte

ltspangt ltspangt est une balise conteneur drsquoattributs de format au sein de la balise

ltsmilTextgt

lttevgt lttevgt est une balise qui deacutefinit un point temporel elle srsquoappuie sur la valeur

des attributs begin et next

127

SMIL 30 est devenu une recommandation du W3C en Deacutecembre 2008

Fonctionnaliteacutes de SMIL

bull Gestion des meacutedias (Les contenus)

bull Gestion de lrsquoespace (Les lay-out)

bull Gestion du temps (Synchronisation)

bull Gestion de lrsquointeraction avec lrsquoutilisateur (hypermeacutedia)

Structure drsquoun document SMIL

Un document SMIL a pour racine lrsquoeacuteleacutement ltsmilgt et se compose drsquoun en-tecircte et drsquoun

corps La partie ltheadgt contient toutes les informations descriptives et relatives agrave la

mise en page alors que la partie ltbodygt contient le corps du document les informations

sur les meacutedias inclus et sur leurs comportements et la partie dynamique de la

preacutesentation

La structure type drsquoun document SMIL peut ecirctre la suivante

ltsmilgt

ltheadgt

ltmetagt

ltlayoutgt

ltroot-layoutgt

ltregiongt

ltlayoutgt

ltheadgt

ltbodygt

ltswitchgt hellip ltswitchgt

ltpargt hellip ltpargt

ltseqgt hellip ltseqgt

ltbodygt

ltsmilgt

A lrsquointeacuterieur de la section ltheadgt nous avons une partie ltmetagt qui contient des

informations descriptives comme lrsquoauteur ou la date de conception de la preacutesentation

et une partie ltlayoutgt qui deacutefinit le positionnement et la mise en page de la fenecirctre

dans laquelle va se jouer la preacutesentation Cette section contient elle-mecircme deux types de

balises En premier lieu la balise ltroot-layoutgt qui permet de deacutefinir les proprieacuteteacutes de

la fenecirctre de preacutesentation comme sa dimension et sa couleur de fond Enfin la balise

ltregiongt permet de deacutefinir des zones dans la fenecirctre de preacutesentation dans lesquelles les

diffeacuterents meacutedias seront afficheacutes Chaque reacutegion doit avoir un identificateur un

128

emplacement et peut avoir une couleur Dans lrsquoexemple suivant deux reacutegions sont

deacutefinies une pour le texte et une autre pour lrsquoimage

ltlayoutgt

ltroot-layout id=exemple title=exemple width=800 height=600gt

ltregion id=image title=image top=15 left=290gt

ltregion id=text title=texte top=270 left=290gt

ltlayoutgt

La balise ltbodygt et ses descendants permettent de placer les composants dans les

reacutegions deacutefinies dans lrsquoeacuteleacutement ltlayoutgt deacutecrit ci-dessus Deux balises de base de cette

section permettent de controcircler la ligne temporelle ltpargt et ltseqgt Les diffeacuterents

meacutedias reacutefeacuterenceacutes dans un tag ltpargt sont joueacutes simultaneacutement En revanche les

meacutedias se trouvant agrave lrsquointeacuterieur drsquoune balise ltseqgt sont joueacutes en seacutequence crsquoest-agrave-dire

les uns apregraves les autres Il est possible drsquoimbriquer ces deux types de tag les uns dans les

autres pour creacuteer des sous-preacutesentations Dans lrsquoexemple suivant les images sont

afficheacutees en seacutequence (les unes agrave la suite des autres) mais en mecircme temps qursquoun texte

descriptif

ltbodygt

ltseqgt

ltpargt

lttext region=text src=mediatext1txt dur=10sgt

ltimg region=image src=mediaimg1gif dur=10sgt

ltpargt

ltpargt

lttext region=text src=mediatext2txt dur=10sgt

ltimg region=image src=mediaimg2gif dur=10sgt

ltpargt

ltseqgt

ltbodygt

Nous examinons maintenant plus preacuteciseacutement comment sont introduits les diffeacuterents

meacutedias dans la preacutesentation On peut remarquer que chaque meacutedia possegravede sa propre

balise Ainsi sept eacuteleacutements XML correspondant chacun agrave un type de meacutedia vont

permettre de placer les composants dans une preacutesentation On distingue deux

cateacutegories de meacutedias les meacutedias continus qui ont une dureacutee intrinsegraveque (son videacuteo) et

les meacutedias discrets qui nrsquoont pas de dureacutee preacutedeacutefinie (images texte) mais qui pourront

en avoir une dans le cadre de la preacutesentation Les diffeacuterentes balises associeacutees sont les

suivantes

ltaudiogt pour les composants sonores (voix son hellip)

ltvideogt pour les seacutequences videacuteos

lttextstreamgt pour les textes dynamiques avec deacuteroulement automatique

129

ltanimationgt pour les animations en Flash par exemple

ltrefgt pour tout meacutedia continu qui nrsquoest pas compris dans un des types citeacutes ci-

dessus

ltimggt pour des images

lttextgt pour des composants textuels

Pour tous ces diffeacuterents tags lrsquoattribut src permet de speacutecifier lrsquoemplacement du meacutedia

qursquoil se trouve dans le reacutepertoire courant ou sur un serveur web distant Lrsquoattribut

reacutegion permet de deacutefinir lrsquoemplacement dans lequel le meacutedia va se jouer (cet

emplacement doit avoir eacuteteacute creacuteeacute preacutealablement voir partie ltheadgt) Il est important de

noter qursquoagrave lrsquointeacuterieur des balises ltpargt ou ltseqgt le temps se deacuteroule de maniegravere

automatique en effet un meacutedia reacutefeacuterenceacute dans un tag ltseqgt va se jouer directement agrave

la suite de celui qui le preacutecegravede Cependant si lrsquoauteur de la preacutesentation veut controcircler

lui-mecircme la ligne temporelle il est possible de deacutefinir le deacutebut la fin ou la dureacutee drsquoun

meacutedia Tous les intervalles de temps sont mesureacutes par rapport agrave la ligne temporelle de

SMIL qui est propre agrave lrsquoapplication de preacutesentation Crsquoest lrsquoutilisateur qui la controcircle il

a le choix de jouer la preacutesentation de la faire revenir en arriegravere de lrsquoavancer ou encore

de la stopper

Code SMIL drsquoune leccedilon geacuteneacutereacute par SACoPh

en tecircte

ltxml version=11 encoding=UTF-8gt

ltDOCTYPE smil PUBLIC -W3CDTD SMIL 30 LanguageEN

httpwwww3org2008SMIL30SMIL30Languagedtdgt

ltsmil version=30 xmlns=httpwwww3orgnsSMIL baseProfile=Languagegt

ltheadgt

ltlayoutgt

speacutecifier les diffeacuterentes regions (aspect spaciale)

ltroot-layout width=800 xmlid=RootLayout height=600

src=BackgroundImagejpggt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Lecon textAlign=center right=35

left=165 height=35 top=43 textColor=white textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Regle right=35 left=250 height=92

top=97 textColor=black textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Exemple textAlign=center right=35

left=340 height=270 top=235 textColor=black textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Univ right=35 left=515 height=30

top=542 textColor=white textFontSize=15pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Prof right=400 left=130 height=30

top=542 textColor=white textFontSize=15pxgt

speacutecifier les regions pour les different index

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index1 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=125

textFontSize=18pxgt

130

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index2 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=155

textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index3 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=185

textFontSize=18pxgt

ltlayoutgt

ltheadgt

le corps du document contient lrsquoagencement temporel de diffeacuterents objets meacutedia

ltbodygt

ltpar repeatCount=indefinitegt

ltimg fill=freeze region=RootLayout src=BackgroundImagejpggt

ltsmilText region=Lecongtthe combination thltsmilTextgt

ltsmilText region=ProfgtMrs AmeurltsmilTextgt

ltsmilText region=Univgtunhversity de BatnaltsmilTextgt

ltseqgt

Speacutecifier le premier segment (regravegle 1 avec ses exemples)

ltpar xmlid=1 dur=30sgt

ltaudio begin=1s src=tips 1wavgt

ltaudio begin=13s src=example 1wavgt

ltaudio begin=18s src=example 2wavgt

ltaudio begin=24s src=example 3wavgt

regravegle 1

ltsmilText region=Regle abstract=the combination th is pronounced

voiceless in some wordsgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=20pxgtthe combination th is pronounced ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff5500 textFontSize=20pxgtamp952 voicelessltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=20pxgt in some wordsltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

exemple 1

ltsmilText begin=13s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff007f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtinkltspangt

ltpgt

exemple 2

lttev begin=5sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtiefltspangt

ltpgt

exemple 3

lttev begin=11sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtmonltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

Speacutecifier le deuxiegraveme segment (regravegle 2 avec ses exemples)

ltpar xmlid=2 dur=28sgt

ltaudio begin=1s src=tips 2wavgt

ltaudio begin=12s src=example 4wavgt

ltaudio begin=18s src=example 5wavgt

ltaudio begin=23s src=example 6wavgt

ltsmilText region=Regle abstract= th is pronounciation amp240 voiced in

some words gt

ltpgt

131

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=22pxgtth is pronounciation amp240 voiced in

some words ltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltsmilText begin=12s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtoseltspangt

ltpgt

lttev begin=6sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgteltspangt

ltpgt

lttev begin=11sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtmonltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgterltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

Speacutecifier le troisiegraveme segment (regravegle 3 avec ses exemples)

ltpar xmlid=3 dur=21sgt

ltaudio begin=1s src=tips 3wavgt

ltaudio begin=9s src=example 7wavgt

ltaudio begin=15s src=example 8wavgt

ltsmilText region=Regle abstract= th is pronounced tin some wordsgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtth is pronounced ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgttltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtin some wordsltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltsmilText begin=9s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtamesltspangt

ltpgt

lttev begin=6sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtymeltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

ltseqgt

Speacutecifier la table drsquoindex

lta href=1gt

ltsmilText region=Index1gttips 1ltsmilTextgt

ltagt

lta href=2gt

ltsmilText region=Index2gttips 2ltsmilTextgt

ltagt

132

lta href=3gt

ltsmilText region=Index3gttips 3ltsmilTextgt

ltagt

ltpargt

ltbodygt

ltsmilgt

Annexe 4 Code OWL des ontologies eacutelaboreacutees

Code OWL de lrsquoOntologie de domaine drsquoenseignement

En tecircte

ltxml version=10gt

ltrdfRDF

xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

xmlnsrdf=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsxsd=httpwwww3org2001XMLSchema

xmlnsrdfs=httpwwww3org200001rdf-schema

xmlnsowl=httpwwww3org200207owl

xmlbase=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owlgt

ltowlOntology rdfabout=gt

Deacuteclaration des classes

un domaine drsquoenseignement

ltowlClass rdfID=domaine_d_enseignementgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaintgt

1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=abordegt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

represente un cours ou un module ou bien matiere a enseigner pour une formation

donneeltrdfscommentgt

ltowlClassgt

ltowlClass rdfID=conceptgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaintgt

1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=composer_degt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlClassgt

Deacuteclaration des relations

133

ltowlObjectProperty rdfabout=abordegt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=domaine_d_enseignementgt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

enseigne ltrdfscommentgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfabout=composer_degt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlTransitiveProperty rdfID=pre_requisgt

ltrdftype rdfresource=httpwwww3org200207owlObjectPropertygt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlTransitivePropertygt

ltowlSymmetricProperty rdfID=dependgt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlinverseOf rdfresource=dependgt

ltrdftype rdfresource=httpwwww3org200207owlObjectPropertygt

ltowlSymmetricPropertygt

Les instances

ltdomaine_d_enseignement rdfID=structure_de_donneegt

ltabordegt

ltconcept rdfID=donneegt

ltcomposer_de rdfresource=type_variablegt

ltcomposer_de rdfresource=variablegt

ltconceptgt

ltabordegt

ltabordegt

ltconcept rdfID=instructiongt

ltcomposer_de rdfresource=affectationgt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_de_controlegt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_conditionelle_imbriquegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetition_imbriquegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetitiongt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_conditionellegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_conditionelle_par_casgt

ltconceptgt

ltabordegt

ltaborde rdfresource=expressiongt

ltaborde rdfresource=sous_algorithmegt

ltdomaine_d_enseignementgt

ltconcept rdfID=instruction_de_controlegt

ltconcept rdfID=parametre_formellegt

ltconcept rdfID=operateur_arithmetiquegt

ltconcept rdfID=instruction_conditionelle_par_casgt

ltconcept rdfID=proceduregt

ltconcept rdfID=sous_algorithmegt

ltcomposer_de rdfresource=proceduregt

ltcomposer_de rdfresource=fonctiongt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring

gtsous programmeltrdfscommentgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=instruction_conditionelle_imbriquegt

ltconcept rdfID=type_composegt

ltcomposer_degt

134

ltconcept rdfID=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=tableau_a_une_dimenssiongt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=chaine_de_caracteregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=caracteregt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=tableaugt

ltcomposer_de rdfresource=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltcomposer_de rdfresource=tableau_a_une_dimenssiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=variable_globalegt

ltconcept rdfID=affectationgt

ltconcept rdfID=bouclegt

ltowlsameAs rdfresource=instruction_de_repetitiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=variablegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=allocation_statique_d_une_variablegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=allocatino_dynamique_d_une_variablegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=pointeurgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=adressegt

ltdepend rdfresource=pointeurgt

ltconceptgt

ltdependgt

ltdepend rdfresource=allocation_dynamique_d_une_variablegt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=expressiongt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_logiquegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_binairegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_ternairegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=operateur_arithmetiquegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_variablegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=fonctiongt

ltpre_requisgt

ltconcept rdfID=bloc_d_instructionsgt

ltpre_requisgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=fonction_recurssivegt

ltdepend rdfresource=fonctiongt

ltconceptgt

ltdependgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_valeurgt

ltdepend rdfresource=fonctiongt

135

ltconceptgt

ltdependgt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=parametregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=parametre_effectifgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=parametre_formellegt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=variable_localegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=variable_globalegt

ltdepend rdfresource=passage_parametre_par_variablegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=valeur_retourneegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=passage_parametre_par_valeurgt

ltcomposer_de rdfresource=bloc_d_instructionsgt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=arbregt

ltconcept rdfID=passage_par_adressegt

ltowlsameAs rdfresource=passage_parametre_par_variablegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=logiquegt

ltconcept rdfID=type_variablegt

ltcomposer_de rdfresource=type_composegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=type_complexegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=graphegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=liste_chaineegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=enregistrementgt

ltdepend rdfresource=liste_chaineegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=champ_d_un_enregistrementgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=filegt

ltpre_requis rdfresource=pointeurgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=pilegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=fichiergt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=arbregt

ltcomposer_de rdfresource=enregistrementgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=type_scalairegt

ltcomposer_de rdfresource=pointeurgt

ltcomposer_de rdfresource=caracteregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=reelgt

ltcomposer_degt

136

ltcomposer_de rdfresource=logiquegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=entiergt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=argumentgt

ltowlsameAs rdfresource=parametregt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetition_en_cascadegt

ltowlsameAs rdfresource=instruction_de_repetition_imbriquegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=ouvrir_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=matricegt

ltowlsameAs rdfresource=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=vecteurgt

ltconcept rdfID=type_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=mode_d_ouverturegt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=fermer_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=creer_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

hellip

ltrdfRDFgt

lt-- Created with Protege (with OWL Plugin 331 Build 430)

httpprotegestanfordedu --gt

Code OWL de lrsquoOntologie de cours video

en tecircte

ltxml version=10gt

ltDOCTYPE rdfRDF [

ltENTITY owl httpwwww3org200207owl gt

ltENTITY xsd httpwwww3org2001XMLSchema gt

ltENTITY rdfs httpwwww3org200001rdf-schema gt

ltENTITY rdf httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns gt

ltENTITY protege httpprotegestanfordedupluginsowlprotege gt

ltENTITY p1 httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl gt

]gt

ltrdfRDF xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277284608owl

xmlbase=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277284608owl

xmlnsp1=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

xmlnsxsd=httpwwww3org2001XMLSchema

xmlnsprotege=httpprotegestanfordedupluginsowlprotege

xmlnsrdfs=httpwwww3org200001rdf-schema

xmlnsrdf=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsowl=httpwwww3org200207owlgt

ltowlOntology rdfabout=gt

Importer lrsquoontologie de domaine drsquoenseignement

ltowlimports rdfresource=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owlgt

ltowlOntologygt

137

Deacuteclaration des classes

un cours videacuteo concerne un domaine drsquoenseignement

ltowlClass rdfID=cours_videogt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_presente_dansgt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

leccedilon_video est equivalent au chapitre dans un cours

ltowlClass rdfID=lesson_videogt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_diviseegt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=

httpwwww3org2001XMLSchemaintgt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

diapositif = slide

ltowlClass rdfID=diapositifgt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=contientgt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

OP Objet Peacutedagogique

ltowlClass rdfID=OPgt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=concernegt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

138

Deacuteclaration des relations

ltowlObjectProperty rdfID=est_presente_dansgt

ltrdfsdomain rdfresource=cours_videogt

ltrdfsrange rdfresource=lesson_videogt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_diviseegt

ltrdfsdomain rdfresource=lesson_videogt

ltrdfsrange rdfresource=diapositifgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=contientgt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=OPgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=concernegt

ltrdfsdomain rdfresource=OPgt

ltrdfsrange rdfresource= ampp1conceptgt

ltowlObjectPropertygt

Deacuteclaration des attributs

ltowlDatatypeProperty rdfID=Debutgt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdtimegt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=Dureegt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdtimegt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=languegt

ltrdfsdomain rdfresource=cours_videogt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdstringgt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=Titre_diapositifgt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdstringgt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=URLgt

ltrdfsrange rdfresource=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

ltrdfsdomain rdfresource=lesson_videogt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=professeur_videogt

ltrdfsdomain rdfresource=cours_videogt

ltrdfsrange rdfresource=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

ltowlDatatypePropertygt

les instances

ltcours_video rdfID=structure_de_donneegt

ltest_presente_dansgt

ltlesson_video rdfID=fonctiongt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_2gt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_3gt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_7gt

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139

Abdellatif El Fakerltprofesseur_videogt

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introduction au function ltTitre_diapositifgt

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decalration dune fonction en Cltrdfscommentgt

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gtnom de la fonction est une adresseltrdfscommentgt

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defintion dun prototype ltTitre_diapositifgt

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pourquoi un prototypeltrdfscommentgt

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definition dun prototype dune fonctionltrdfscommentgt

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passage de paramete par valeur ltTitre_diapositifgt

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140

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La deacutefinition de la regravegle 1 avec SWRL

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141

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lt-- Created with Protege (with OWL Plugin 348 Build 629)

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Page 7: Modèle de Thèse

Table des matiegraveres

TABLE DES MATIERES 4

LISTE DES FIGURES 7

LISTE DES TABLES 10

INTRODUCTION GENERALE 11

INTRODUCTION 11

MOTIVATIONS 13

CONTRIBUTIONS 17

ORGANISATION DE LA THESE 18

CHAPITRE 1 LE MULTIMEDIA EN E-LEARNING 20

11 INTRODUCTION 20

12 E-LEARNING 20

13 LE MULTIMEDIA 22

131 Contenu Peacutedagogique Multimeacutedia ndashCPM- 23

132 Effets du multimeacutedia dans lrsquoapprentissage 25

14 PROCESSUS DrsquoELABORATION DU MULTIMEDIA PEDAGOGIQUE 27

141 Analyse 27

142 Conception 27

143 Deacuteveloppement 30

144 Test 30

145 Diffusion 30

15 MODELISATION DrsquoUN DOCUMENT MULTIMEDIA 30

151 Dimension logique 31

152 Dimension spatiale 31

153 Dimension temporelle 32

154 Dimension hypermeacutedia temporel 33

16 LANGAGES DE SPECIFICATION 35

161 Le standard SMIL 36

5

17 CONCLUSION 36

CHAPITRE 2 APPROCHES DE CONSTRUCTION ET DINDEXATION DE DOCUMENTS

MULTIMEDIAS 38

21 INTRODUCTION 38

22 APPROCHES DE CONSTRUCTION 38

221 Systegraveme auteur (deacutefinition critegraveres et fonctionnaliteacutes) 38

222 Difficulteacutes et contraintes dans lrsquoeacutedition de documents temporiseacutes 42

223 Approches drsquoeacutelaboration des systegravemes auteur 43

224 Enseignement de la phoneacutetique 45

225 Systegravemes existant pour lrsquoenseignement de la phoneacutetique 47

226 Discussion 51

23 APPROCHES DrsquoINDEXATION 51

231 Indexation classique 52

232 Vers lrsquoindexation seacutemantique du contenu multimeacutedia 55

233 Indexation agrave base drsquoontologies 62

2331 Les ontologies OWL 62

2332 Utiliser lrsquoontologie dans les SRI 66

234 Travaux existants 67

235 Discussion 73

24 CONCLUSION 75

CHAPITRE 3 SACOPH UN SYSTEME AUTEUR POUR LENSEIGNEMENT MEDIATIQUE DE LA

PHONETIQUE 76

31 OBJECTIFS 76

32 MODELISATION DE COURS DE PHONETIQUE 76

321 Dimension structurelle 76

322 Dimension spatiale 77

323 Dimension temporelle 77

324 Dimension hypermeacutedia temporelle 78

33 MODELISATION UML DU SYSTEME SACOPH 78

331 Cas drsquoutilisation du systegraveme SACoPh 79

332 Architecture du systegraveme SACoPh 79

333 Aspect statique du systegraveme diagramme de classes 84

334 Aspect dynamique diagrammes de seacutequence 84

6

335 Interface de SACoPh 86

336 Mise en œuvre 86

34 CONCLUSION 89

CHAPITRE 4 INTEGRATION DES ONTOLOGIES DANS LA CONSTRUCTION ET

LINDEXATION DE CONTENU PEDAGOGIQUE MULTIMEDIA 90

41 INTRODUCTION 90

42 CONSTRUCTION DES ONTOLOGIES 91

421 Ontologie de domaine drsquoenseignement 91

422 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo 93

43 PROCESSUS DrsquoANNOTATION 94

44 INDEXATION CONCEPTUELLE 97

441 Structure de la table drsquoindex 97

442 Pondeacuteration des concepts dans les segments temporels 98

45 RECHERCHE CONCEPTUELLE 99

46 RAISONNEMENT 100

47 PROTOTYPE ET EXPERIMENTATION 103

471 Impleacutementation 103

472 Expeacuterimentation et eacutevaluation 104

48 CONCLUSION 109

CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES 110

BILAN DES TRAVAUX ET APPORTS DE LA THESE 110

PERSPECTIVES 111

BIBLIOGRAPHIE 113

LISTE DES PUBLICATIONS PERSONNELLES 120

PUBLICATIONS DANS DES REVUES INTERNATIONALES 120

COMMUNICATIONS DANS DES CONFERENCES INTERNATIONALES 120

COMMUNICATIONS DANS DES CONGRES NATIONAUX (AVEC COMITE DE LECTURE) 121

ANNEXES 122

ANNEXE 1 PARTIE DU CODE SOURCE DU SYSTEME SACOPH 122

ANNEXE 2 PARTIE DU CODE SOURCE DU SYSTEME IRSECOV 123

ANNEXE 3 CODE SMIL DrsquoUNE LECcedilON GENERE PAR SACOPH 124

ANNEXE 4 CODE OWL DES ONTOLOGIES ELABOREES 132

7

Liste des figures

FIGURE 1 LrsquoELEARNING (MIELNIKOFF 2005) 21

FIGURE 2 CYCLE DE PROCESSUS E-LEARNING 22

FIGURE 3 PROCESSUS DE CREATION DE DOCUMENT MULTIMEDIA 27

FIGURE 4 RELATIONS SPATIALES ENTRE OBJETS MEDIA OI 31

FIGURE 5 SCENARIO TEMPOREL DrsquoUNE PRESENTATION 32

FIGURE 6 EXEMPLE DE LIENS TEMPOREL 34

FIGURE 7 AFFICHAGE DE LA COURBE MELODIQUE AVEC SURLIGNAGE EN ROUGE DES

SEGMENTS CORRESPONDANT AUX SYLLABES ACCENTUEES DE LEXEMPLE laquo I

WONDER IF YOU COULD HELP ME raquo 47

FIGURE 8 LE SYSTEME AUTEUR SOUNDS RIGHT LES FLECHES EXTENSIBLES SONT

TRAINEES EN PLACE A PARTIR DE LA COLONNE A GAUCHE ET ENSUITE

MODIFIEES POUR OBTENIR UNE TAILLE APPROPRIEE 48

FIGURE 9 INTERFACE GENEREE PAR SWANS 49

FIGURE 10 VUE GLOBALE DE LIMSEE3 AVEC LA PREMIERE ANNOTATION 50

FIGURE 11 INTERFACE DE LrsquoEDITEUR ECOMAS EN MODE EDITION ET EN MODE

PRESENTATION 50

FIGURE 12 ARCHITECTURE GENERALE DrsquoUN SRI 52

FIGURE 13 REPRESENTATION VECTORIELLE DE DEUX DOCUMENTS (D1 ET D2) ET DrsquoUNE

REQUETE (Q) DANS UN ESPACE COMPOSE DE TROIS TERMES (T1 T2 ET T3)54

FIGURE 14 LES QUATRE MODES DE RATTACHEMENT DES METADONNEES AU

DOCUMENT 58

FIGURE 15 QUELQUES ELEMENTS DE LrsquoONTOLOGIE DU DOMAINE DE FORMATION (A

GAUCHE) ET UN EXTRAIT DE LA SOUS-ONTOLOGIE DU LA FORMATION

STATISTIQUE (A DROITE) 68

FIGURE 16 ONTOLOGIE DE LrsquoAUDIOVISUEL NOUVELLE HIERARCHIE DES TYPES DE

SEGMENTS EN MPEG-7 69

FIGURE 17 EXEMPLE DE DESCRIPTION DrsquoUN SEGMENT VIDEO (ISAAC 2004) 70

8

FIGURE 18 PROCESSUS DE SEGMENTATION DES PRESENTATIONS VIDEO (DONG 2010)

71

FIGURE 19 LA TAXONOMIE DE LrsquoONTOLOGIE MULTIMEDIA (DONG 2010) 72

FIGURE 20 INTEGRATION DES ONTOLOGIES DE DOMAINE DANS CELLE DU

MULTIMEDIA (DONG 2010) 73

FIGURE 21 DIMENSION STRUCTURELLE DE LA LECcedilON 77

FIGURE 22 DIMENSION SPATIALE DE LA LECcedilON 77

FIGURE 23 DIMENSION TEMPOREL DE LA LECcedilON 77

FIGURE 24 SCHEMA MONTRE LE DEROULEMENT DU SCENARIO AVANT ET APRES

LrsquoACTIVATION DrsquoUN LIEN TEMPOREL 78

FIGURE 25 CAS DrsquoUTILISATION DE LrsquoENSEIGNANT 79

FIGURE 26 ARCHITECTURE GENERALE DE SACOPH 80

FIGURE 27 PRESENTATION DU COURS GENERE EN SMIL 30 AVEC LE LECTEUR

AMBULANT 83

FIGURE 28 DIAGRAMME DE CLASSES 84

FIGURE 29 DIAGRAMME DE SEQUENCE DU CAS lsquoOUVRIR LECcedilONrsquo 85

FIGURE 30 DIAGRAMME DE SEQUENCE DU CAS lsquoGENERER SMILrsquo 85

FIGURE 31 INTERFACE DE SACOPH 88

FIGURE 32 CAS DrsquoENREGISTREMENT DE LA PRONONCIATION DE LrsquoEXEMPLE 5 88

FIGURE 33 PARAMETRES DE CONFIGURATION PERIPHERIQUE AUDIO LECTEUR DE

SMIL ET FONT DE TEXTE GLOBALE 89

FIGURE 34 ONTOLOGIE DE DOMAINE DrsquoENSEIGNEMENT 92

FIGURE 35 ONTOLOGIE PEDAGOGIQUE DE COURS VIDEO 94

FIGURE 36 INTERFACE PRINCIPALE DE LrsquoOUTIL ONTOCOV 96

FIGURE 37 DES ASSERTIONS EXPLICITES COMPLETEES PAR DES CONNAISSANCES

INFEREES 100

FIGURE 38 ARCHITECTURE GENERALE DU SYSTEME IRSECOV 102

FIGURE 39 STRUCTURE INTERNE DU SYSTEME IRSECOV (DIAGRAMME DE CLASSES)102

FIGURE 40 INTERFACE DU SYSTEME IRSECOV 103

FIGURE 41 VERIFCATION DE LrsquoONTOLOGIE lsquoDOMAINE DrsquoENSEIGNEMENTrsquo 106

FIGURE 42 GRAPHE DE LrsquoONTOLOGIE TOTALE AVEC LE PLUGIN JAMBALYA 106

9

FIGURE 43 EDITION DES REGLES SWRL 107

FIGURE 44 REQUETE EN SPARQL ET SON RESULTAT 107

FIGURE 45 RESULTATS INFFERES PAR LE MOTEUR DrsquoINFERENCE JESS 108

FIGURE 46 DOMAINES FONCTIONNELS DE SMIL 20 126

10

Liste des tables

TABLE 1 ALLOCATION DES MEDIA 29

TABLE 2 CLASSIFICATION DES SYSTEMES AUTEURS FONDATEURS 39

TABLE 3 STRUCTURE DE LA TABLE DrsquoINDEX 97

TABLE 4 LISTE DES CONCEPTS AVEC LES SEGMENTS ASSOCIES 104

11

Introduction geacuteneacuterale

Introduction

Depuis quelques anneacutees les capaciteacutes multimeacutedias des ordinateurs ont permis de faire

drsquoeacutenormes progregraves tant au niveau mateacuteriel (carte son videacuteo etc) qursquoau niveau logiciel

(diffeacuterents algorithmes de codage de compression etc) De plus les ordinateurs

peuvent ecirctre facilement interconnecteacutes gracircce agrave lrsquoeacutevolution du reacuteseau mondial Internet

Cela donne lieu de produire des logiciels eacuteducatifs plus deacutemonstratifs plus vivants et

pouvant ecirctre utiliseacutes agrave distance

Il y a eu un accroissement consideacuterable des besoins de mateacuteriel didactique multimeacutedia

dans le-Learning car le contenu de ce type de mateacuteriel a susciteacute reacutecemment beaucoup

drsquointeacuterecircts pour attirer lattention de lapprenant et aussi pour augmenter sa

compreacutehension Drsquoimportants reacutesultats venants de recherches en psychologie prouvent

que lrsquoenseignement par les multimeacutedia surmonte eacutenormeacutement les obstacles actuels de

lapprentissage en reacuteduisant les coucircts en termes de temps de production et de diffusion

du contenu eacuteducatif Une eacutetude meneacutee dans ce domaine a enregistreacute un gain de 71 en

terme de temps dapprentissage avec le multimeacutedia par rapport agrave lenseignement en

classe ceci encourage le deacuteveloppement de la suite multimeacutedia agrave base de logiciels

eacuteducatifs La raison derriegravere ces statistiques cest que drsquoun cocircteacute lrsquoenseignement baseacute sur

le multimeacutedia force le concepteur du didacticiel agrave mieux organiser le mateacuteriel

dapprentissage (contenu peacutedagogique multimeacutedia) par rapport au discours prononceacute

dans une classe traditionnelle Drsquoun autre cocircteacute il permet aux apprenants de maicirctriser le

rythme dapprentissage et dinteragir avec le contenu peacutedagogique multimeacutedia

La performance dapprentissage une meilleure productiviteacute la taille croissante et la

diversiteacute de la communauteacute eacuteducative on line sont eacutegalement lieacutes au multimeacutedia

redondant par rapport aux caracteacuteristiques du mono-meacutedia du mateacuteriel dapprentissage

informatiseacute Les meacutedias doubles ou multiples dont le contenu est eacutetroitement lieacute et qui

12

sont combineacutes dans un canal dapprentissage ont le potentiel de fournir un

apprentissage efficace lorsque les meacutedias srsquoeacutetayent clairement entre eux et sont

preacutesenteacutes aux apprenants ayant de faibles connaissances preacutealables dans le domaine en

apprentissage (Najjar 1996)

Prenons lrsquoexemple drsquoun document peacutedagogique dont le contenu est une suite de

diapositives Ces derniegraveres portent geacuteneacuteralement sur des concepts ou des ideacutees tregraves

courtes en termes drsquoexpression (pas de deacutetails) Dans ce cas lrsquoapprenant a besoin de

plus drsquoexplications pour mieux comprendre La synchronisation de la voix de

lrsquoenseignant enregistreacutee sous format numeacuterique audio avec chaque diapositive rend

plus claire la compreacutehension de ce contenu peacutedagogique

Un autre exemple (Atif 2003) drsquoun mateacuteriel peacutedagogique sous forme drsquoun document

multimeacutedia temporiseacute qui integravegre en synchronisant simultaneacutement un script de la videacuteo

(montrant le visage parlant de lenseignant ou de tout autre mateacuteriel videacuteo lieacute agrave lobjet

du cours) avec une transcription textuelle Ceci est fait pour aider les apprenants qui

ont une deacuteficience auditive ou des difficulteacutes agrave comprendre lrsquoaccent de lrsquoenseignant agrave

lire le discours de ce dernier

Les documents multimeacutedia dont on parle dans ce cas sont abordeacutes non seulement sous

lrsquoangle de leur structure logique spatiale et navigationnelle mais aussi temporelle La

structure temporelle deacutecrit lrsquoenchaicircnement des eacuteleacutements meacutedias dans le temps Prenons

le premier exemple cette structure permet de preacutesenter chaque diapositive

simultaneacutement avec son explication auditive et les diapositives (de type image) se

succegravedent dans le temps seacutequentiellement Ce type de support construisent un contenu

peacutedagogique multimeacutedia sous forme une seacutequences videacuteos

Le traitement de la dimension temporelle dans les documents ainsi que leurs eacuteleacutements

de base qui ont eux-mecircmes une telle dimension (audio videacuteo) constitue lrsquoobjet de cette

thegravese Lrsquointroduction de cette nouvelle dimension geacutenegravere neacutecessairement des besoins en

termes de langage drsquoexpression Des standards ont eacuteteacute deacuteveloppeacutes reacutepondant agrave ce

besoin parmi eux citons le format SMIL Le consortium W3C a eacutetudieacute ce nouveau

format qui est lrsquoacronyme de laquo Synchronized Multimedia Integration Language raquo tout

en permettant un eacutechange et une eacutevolution interopeacuterable du Web La plus grande partie

de documents ayant ce format sont destineacutes agrave lrsquoe-learning

13

Le deacuteveloppement drsquoun contenu peacutedagogique multimeacutedia sous forme drsquoune seacutequence

videacuteo est une eacutetape importante du processus de conception de lenseignement

Construire un mateacuteriel ou une ressource peacutedagogique multimeacutedia temporiseacutee avec ces

nouvelles technologies et qui soient de qualiteacute ne se reacutesume pas en la mise en ligne drsquoun

polycopieacute en y ajoutant quelques animations Cela neacutecessite un sceacutenario tregraves charpenteacute

et une preacutesentation structureacutee Une fois que linformation est accessible sur Internet on

nobtient pas neacutecessairement un systegraveme dapprentissage si on nrsquoa pas reacutefleacutechit agrave la

maniegravere dont les gens vont prendre linformation et ce quils vont en faire Il est

important de repreacutesenter clairement les informations et les connaissances sur le plan

structurel et temporel et de se demander quelle strateacutegie ou quel moyen de diffusion

doit-on utiliser

Limportance de la qualiteacute des interactions dans une seacutequence videacuteo peacutedagogique

impose des sceacutenarios de communication riches et actifs pour lapprenant Cette exigence

de qualiteacute impose parfois aux enseignants une complegravete refonte de leurs cours et de

leur maniegravere de les concevoir dougrave linteacuterecirct de proposer aux enseignants des systegravemes

auteurs qui soient adapteacutes agrave leurs besoins et qui leurs permettront dimpreacutegner leur

peacutedagogie dans des contenus multimeacutedias interactifs et standards reacutepondants ainsi aux

besoins des apprenants en termes drsquoassimilation de compreacutehension et de

meacutemorisation Crsquoest dans ce contexte que se situe la premiegravere partie de notre travail

La gestion des seacutequences videacuteo peacutedagogiques suppose la structuration et la mise en

place drsquoune banque de donneacutees Lrsquoaccegraves automatique et rapide aux segments temporels

pertinents de cette banque est une tacircche fondamentale mais complexe qui passe

neacutecessairement par une eacutetape drsquoindexation des seacutequences videacuteo Ceci repreacutesente la

deuxiegraveme partie de notre travail

Motivations

1- Le premier problegraveme auquel nous nous inteacuteressons correspond agrave la meacutediatisation de

cours (et en particulier) de la phoneacutetique drsquoune langue (et plus preacuteciseacutement lrsquoanglais) en

ligne Les langues anglaise et franccedilaise partagent un important lexique et beaucoup de

formes orthographiques drsquoun mecircme mot sont proches dans les deux langues Pourtant

les systegravemes accentuels mis en place par les deux langues pour ces mots les rendent

14

opaques agrave lrsquooral pour les apprenants On observe que certaines syllabes sont plus

aiseacutement audibles que drsquoautres On parle dans ces cas-lagrave de syllabes accentueacutees

Lrsquoapprenant francophone se trouve ainsi confronteacute agrave deux difficulteacutes percevoir lors de

la phase drsquoeacutecoute les syllabes accentueacutees et les syllabes non accentueacutees et reproduire

lors de la phase de production un contraste suffisant entre les deux types de syllabes

Les eacutetudiants franccedilais lors de la reacutealisation drsquoexposeacutes oraux peuvent malgreacute une

langue assez correcte sur le plan lexical et syntaxique faire preuves de seacuterieuses lacunes

tant au niveau phoneacutetique que dans celui prosodique Lrsquoabsence de la discrimination

voyellesdiphtongue et le deacuteplacement de lrsquoaccent tonique rendent certains mots

meacuteconnaissables

Des eacutetudes empiriques controcircleacutees confirment ce que les enseignants observent de faccedilon

quotidienne Ces eacutetudes montrent que des canadiens anglophones reconnaissaient

moins bien des mots isoleacutes prononceacutes par un canadien francophone que par un

canadien anglophone Les auteurs attribuent cette diffeacuterence agrave un deacutefaut

drsquoaccentuation Mais dans (Stenton 2005) lrsquoauteur confirme que ce problegraveme nrsquoest pas

sensoriel mais se situe plutocirct au niveau de la meacutemoire de travail Il srsquoagit drsquoune

neacutegligence lors de lrsquoencodage de lrsquoinformation Les eacutetudiants franccedilais qui apprennent

lrsquoanglais neacutegligent de traiter lrsquoaccent tonique car il a peu de valeur dans leur langue

maternelle et par conseacutequent ils ne stockent pas cette information Lors de leurs

exposeacutes ils placeront donc lrsquoaccent tonique de faccedilon aleacuteatoire sur lrsquoune des syllabes du

mot anglais indiquant ainsi non pas une surditeacute ou un problegraveme de production mais

une neacutegligence au niveau de lrsquoencodage et une absence de stockage de la place de

lrsquoaccent tonique Ce qui a un effet neacutegatif sur la compreacutehension de leur discours par des

interlocuteurs anglophones

Beck et al ont constateacute que certains eacutetudiants apregraves 10 ans drsquoanglais en maitrise

langues eacutetrangegraveres appliqueacutees ne maitrisent pas encore la prononciation de mots qui

paraissent eacuteleacutementaires (comme who women chocolate village low allow sun son)

Les seacuteries telles que (therersquore arenrsquore werenrsquot were where) ou les mots

graphiquement proches tel que (tough trough though through thought) posent

drsquoeacutenormes problegravemes de meacutemorisation agrave lrsquooral (Beck 2005 )

15

(Beck 2005) a fait lrsquohypothegravese que le processus attentionnel joue un rocircle fondamental

dans ce cas Les solutions visuelles informatiques semblent constituer une bonne

solution Le repeacuterage visuel aide agrave la discrimination des parties du discours ougrave des

problegravemes de perception et de compreacutehension se posent Le son prend alors une forme

visuelle observable dans le temps agrave lrsquoinverse de sa mateacuterialiteacute premiegravere constitueacutee par

drsquoeacutepheacutemegravere vibration de lrsquoair La prononciation sera plus facile si lrsquoeacutetudiant lit et entend

simultaneacutement le mot lsquodevelopmentrsquo ougrave la syllabe accentueacutee est mise en exergue

visuellement (lui associer un style un font et une couleur qui soient diffeacuterents du reste

du texte) Traiter un tel mot consiste en un encodage auditif de lrsquoinformation

linguistique et un encodage visuel des deux informations linguistique et

paralinguistique drsquoougrave la neacutecessiteacute drsquooutil de creacuteation de documents supportant une tel

preacutesentation

2- Le deuxiegraveme problegraveme agrave surmonter concerne lrsquoaccegraves rapide et automatique aux

segments temporels pertinents drsquoune banque de seacutequences videacuteo multimeacutedia

peacutedagogiques Le e-Learning repose largement sur les documents multimeacutedia et en

particulier sur les documents videacuteo Beaucoup drsquoinstituts drsquoeacutecoles et drsquoassociations

diffusent sur le web des enregistrements videacuteo sur des exposeacutes scientifiques lors des

confeacuterences seacuteminaires ou soutenances de thegraveses ou drsquohabilitation (exemple INRIA

ENS Aristote) Des universiteacutes (ou campus virtuels) diffusent sur le Net des cours

magistraux dispenseacutes dans leurs locaux sous forme audio ou videacuteo et on cite comme

exemple les universiteacutes MIT1 Berkeley2 Strasbourg3 MedNet4 Lausanne5 Des

exposeacutes magistraux universitaires sont regroupeacutes sur des portails theacutematiques comme

le WebTV peacutedagogique de Lyon3 ou SciVee (fondeacute par PE Bourne de UC San Diego et

LM Chalupa de UC Davis et qui est un des nombreux exemples de sites pour videacuteos

1 MIT httpocwmiteducoursesaudio-video-courses

2 Berkeley httpwebcastberkeleyedu

3 Strasbourg httpaudiovideocoursu-strasbgfravchome

4 MedNet httpwwwconsorzionettunoitmednetueskinsmednetuhomeindex_1024_frasp

5 Lausanne httpitunesunilch

16

scientifiques) Ces videacuteos sont enregistreacutees sous diffeacuterents formats agrave savoir videacuteo

streameacute (ou podcast) ou documents multimeacutedia structureacutes (ougrave la videacuteo et la voix du

preacutesentateur sont synchroniseacutees avec des diapositives) pour une diffusion en direct ou

en diffeacutereacute

Alors que ces documents videacuteo sont de plus en plus accessibles vue leur richesse et leur

expressiviteacute seacutemantique et que leur nombre est de plus en plus croissant leur

traitement pose toujours problegraveme En particulier la recherche des seacutequences videacuteo

pertinentes en suivant des critegraveres lieacutes au contenu seacutemantique nrsquoest pas triviale Ceci

peut nuire agrave lrsquoapprenant pendant sa reacutevision ou au chercheur (ou enseignant) qui veut

reacuteutiliser une partie drsquoune videacuteo pour son propre compte Il est souvent plus pratique

pour un utilisateur (apprenant ou enseignant) drsquoutiliser une information seacutemantique

dans sa requecircte (concepts scientifiques) pour obtenir les reacuteponses les plus pertinentes

Par conseacutequent un processus drsquoindexation et de recherche par la seacutemantique de ce type

de videacuteo doit ecirctre mis en place

Avant drsquoatteindre ce stade on doit noter qursquoil est pratiquement impossible drsquoatteindre

le niveau seacutemantique en partant drsquoune analyse bas niveau du contenu videacuteo Les

interpreacutetations du contenu drsquoun document videacuteo qui sont seacutemantiquement plus riche

rend la tacircche de lrsquoindexeur plus compliqueacutee que lorsqursquoil srsquoagit drsquoune simple indexation

par mots cleacutes Ceci est ducirc au fait qursquoil doit choisir les meilleurs index pour deacutecrire un

contenu tregraves riche en informations On rencontre la mecircme difficulteacute lors du processus

de recherche Donc il faut drsquoabord mettre en place des modegraveles capables de deacutecrire et de

modeacuteliser le contenu seacutemantique de ces videacuteos afin de faciliter lrsquoaccegraves la reacuteutilisation et

la navigation par la seacutemantique

Dans cette optique le traitement du contenu videacuteo agrave lrsquoaide de techniques agrave base de

connaissances constitue une piste inteacuteressante Dans la perspective du web seacutemantique

qui est en voie de devenir une assise pour les environnements de formation agrave distance

les ontologies mieux que toute autre meacutethode de repreacutesentation des connaissances

offrent de faccedilon speacutecifique une seacutemantique riche (Psycheacute 2003) Dans une plateforme

drsquoenseignement la preacutecision drsquoune recherche drsquoun contenu peacutedagogique peut ecirctre

ameacutelioreacutee si elle repose sur le vocabulaire conceptuel deacutefinit dans une ontologie et ceci

17

tout en eacutevitant les ambiguiumlteacutes au niveau terminologique et en autorisant des infeacuterences

qui diminuent le bruit et augmentent la pertinence

Contributions

Les objectifs de nos travaux sont de reacutepondre aux diffeacuterents eacuteleacutements de probleacutematique

deacutegageacutes plus haut Nous proposons dans ce travail un modegravele drsquoun contenu

peacutedagogique multimeacutedia et deux systegravemes qui gegraverent la creacuteation des documents de ce

modegravele et leurs indexations agrave base drsquoontologie tout en reacutepondant aux besoins identifieacutes

des deux acteurs principaux agrave savoir enseignant et apprenant De faccedilon plus deacutetailleacute

on doit

- Ameacuteliorer la perception et la meacutemorisation des concepts de phoneacutetique (tel que

lrsquoaccent tonique) en utilisant lrsquoapproche de double codage (visuel et auditif) Pour

ce faire on doit concevoir un modegravele de document multimeacutedia temporiseacute qui

concreacutetise cette approche

- Proposer aux enseignants de langue un systegraveme auteur permettant la preacuteparation

des cours multimeacutedia publiables sur le web (standard SMIL30) selon le modegravele

preacuteciteacute qui srsquoadapte agrave lrsquoenseignement des concepts de la phoneacutetique Ce systegraveme

doit avoir une souplesse drsquoeacutedition via une interface qui soit la plus conviviale

possible pour que lrsquoon srsquoapproche le plus possible du principe de WYSIWIG (What

You See is What You Get)

- Concevoir des modegraveles ontologiques afin de former un vocabulaire conceptuel

partageable entre la communauteacute des enseignants et des apprenants

- Utiliser ce vocabulaire dans lrsquoannotation des seacutequences videacuteo de type cours

magistraux universitaires

- Deacutevelopper un systegraveme drsquoindexation et de recherche par le contenu seacutemantique

des segments videacuteo agrave base de leurs annotations ontologiques pour pallier au

manque observeacute de tels outils actuellement

18

Organisation de la thegravese

Afin drsquoaboutir aux objectifs fixeacutes la suite de ce document est organiseacutee de la faccedilon

suivante

- Le premier chapitre srsquointeacuteresse agrave la discussion autour des multimeacutedias afin de

deacutegager leurs caracteacuteristiques en tant que contenu peacutedagogique et leurs apports

beacuteneacutefiques en e-learning Ce chapitre preacutesente le processus drsquoeacutelaboration de ce

type de contenu en preacutecisant la position de la phase de meacutediatisation du contenu

dans ce processus Une eacutetude des diffeacuterentes dimensions drsquoun document

multimeacutedia est preacutesenteacutee tout en prenant en consideacuteration la structure temporelle

Les diffeacuterents langages permettant drsquoexprimer cette nouvelle structure sont

discuteacutes en mettant lrsquoaccent sur le standard SMIL qui repreacutesente le langage pivot

des documents multimeacutedia dans cette thegravese

- Le deuxiegraveme chapitre traite deux axes diffeacuterents agrave savoir les approches de

creacuteation de documents multimeacutedia peacutedagogique et les approches de leurs

indexations par la seacutemantique De ce fait le chapitre preacutesente dans sa premiegravere

partie les critegraveres et les fonctionnaliteacutes qui deacutependent des outils de creacuteation

appeleacutes aussi systegravemes auteurs Suit une eacutetude syntheacutetique et critique des

systegravemes auteurs existants qui aident agrave la creacuteation des preacutesentations multimeacutedia

ayant le format SMIL et surtout ceux deacutedieacutes agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique La

deuxiegraveme partie srsquointeacuteresse agrave lrsquoindexation par la seacutemantique de ce type de

documents Donc cette partie illustre les diffeacuterents composants drsquoun systegraveme de

recherche drsquoinformation et explique le principe drsquoune indexation seacutemantique et

comment elle est appliqueacutee aux documents multimeacutedia temporiseacutes (seacutequence

videacuteo) Ensuite elle montre une eacutetude analytique et critique de quelque systegravemes

de recherche par la seacutemantique qui utilisent les ontologies dans des corpus de

type videacuteo et en particulier ceux deacutedieacutes agrave lrsquoe-learning

- Le chapitre trois est reacuteserveacute agrave la preacutesentation de notre premiegravere contribution

Pour cela il illustre en premier lieu le modegravele de cours multimeacutedia temporiseacute qui

concreacutetise lrsquoapproche de double codage En deuxiegraveme lieu il preacutesente

lrsquoarchitecture de notre systegraveme auteur appeleacute SACoPh qui est le sigle de (Systegraveme

19

Auteur de Cours de Phoneacutetique) qui geacutenegravere des cours de phoneacutetique publiables

via le web selon le modegravele conccedilu tout en exploitant les nouvelles fonctionnaliteacutes

de la version 30 du standard SMIL Ce systegraveme est destineacute aux enseignants de

langue qui ont peu de connaissances des outils informatiques et crsquoest pour cela

que son interface est conccedilue de telle faccedilon qursquoelle soit la plus simple la plus

ergonomique et la plus conviviale possible

- Le dernier chapitre est consacreacute agrave notre deuxiegraveme contribution Au niveau

theacuteorique cette contribution consiste en premier agrave la proposition et la

construction de deux types drsquoontologies une pour la structuration peacutedagogique

drsquoun cours videacuteo et lrsquoautre pour la description du contenu seacutemantique de ses

diffeacuterents granules Ces deux ontologies seront utiliseacutees dans la phase

drsquoannotation conceptuelle Lrsquoannotation conceptuelle drsquoun corpus des cours videacuteo

baseacute sur ces deux ontologies est eacutelaboreacutee en utilisant le systegraveme OntoCov

(Ontologie des Cours Videacuteo) que nous avons deacuteveloppeacute agrave cette fin Ensuite notre

contribution consiste agrave lrsquoimpleacutementation du prototype IRSeCoV un systegraveme

drsquoIndexation et de Recherche Seacutemantique des Cours Videacuteo peacutedagogiques via les

annotations conceptuelles associeacutees au corpus en question Le preacutesent chapitre se

termine par une expeacuterimentation faite dans le but drsquoeacutevaluer notre approche

Nous clocircturons cette thegravese par une conclusion et quelques perspectives

20

Chapitre 1 Le Multimeacutedia en e-Learning

11 Introduction

Les progregraves techniques reacutecents dans le multimeacutedia ont rendu lrsquoInternet de plus en plus

interactif et dynamique Le secteur de lrsquoenseignement et de la formation ne pourrait

ignorer cette mondialisation de lrsquoinformation et il devra en profiter et assister

lrsquoapprentissage structureacute et traditionnel par des applications apportant une plus-value agrave

lrsquoapprenant et une meilleure qualiteacute agrave lrsquoenseignement

Par conseacutequent nous avons deacutedieacute lrsquoensemble de ce chapitre agrave la discussion autour des

multimeacutedias afin de deacutegager leurs caracteacuteristiques en tant que contenu peacutedagogique et

leurs apports beacuteneacutefiques en e-learning Nous preacutesentons par la suite le processus

drsquoeacutelaboration du mateacuteriel didactique ayant le caractegravere multimeacutedia en preacutecisant la

position de la phase de meacutediatisation des cours dans ce processus Nous eacutetudions les

diffeacuterentes dimensions drsquoun document multimeacutedia tout en prenant en consideacuteration la

structure ou dimension temporelle De mecircme nous exploitons les diffeacuterents langages

permettant drsquoexprimer cette nouvelle structure Enfin nous preacutesentons les principes du

standard SMIL qui repreacutesente le langage pivot des documents multimeacutedia agrave traiter dans

cette thegravese Dans la section qui suit nous deacutefinissons le concept du e-learning pour

mieux deacuteterminer sa relation avec le multimeacutedia

12 E-Learning

LrsquoE-learning est le terme utiliseacute par les anglo-saxons pour deacutesigner les formations agrave

distance accessibles via une connexion internet Michel (Mielnikoff 2005) a preacuteciseacute que

le principe du e-learning eacutetait de pouvoir acceacuteder agrave ses cours depuis un poste distant

(chez soi depuis son entreprise) Ainsi les lieux habituels de suivi drsquoune formation

(eacutetablissements classes bibliothegraveques) nrsquoexistent plus physiquement et ils sont

substitueacutes par le Systegraveme de Gestion des Cours ou LMS (Learning Management

21

System) Crsquoest le LMS qui fait le lien entre les apprenants les cursus les tuteurs les

ressources et les contenus preacutesents dans le systegraveme Lrsquoapprenant via cette plate-forme

se verra attribuer un certain nombre de modules de cours drsquoexercices drsquoeacutevaluations

qursquoil devra effectuer en tenant compte drsquoune planification eacutetablie Le tuteur (ou

formateur) se charge de geacuterer les apprenants qursquoil doit suivre Ainsi il pourra leurs

affecter des ressources agrave consulter des cours agrave eacutetudier ou des eacutevaluations afin de se

rendre compte de la bonne assimilation des contenus proposeacutes

La communication entre tous ces acteurs se fait via Internet Il y a quelques anneacutees

encore il eacutetait tregraves difficile de concilier des contenus de qualiteacute avec un confort

drsquoutilisation maximum En effet les contraintes lieacutees au bas deacutebit faisaient que les seuls

contenus reacuteellement exploitables eacutetaient constitueacutes de pages au format HTML ou de

documents textes

Le haut deacutebit accessible aujourdrsquohui agrave une tregraves large population et agrave un prix faible fait

que le principe du e-learning est ameneacute plus que jamais agrave se deacutevelopper de maniegravere

exponentielle Ainsi un point neacutegatif majeur que lrsquoon pouvait noter lieacute aux deacutebits nrsquoest

donc plus drsquoactualiteacute Aujourdrsquohui tous les formats de contenu peuvent ecirctre utiliseacutes

mecircme les plus lourds tels que les formats audio et videacuteo

Figure 1 Lrsquoe-learning (Mielnikoff 2005)

Aujourdhui de nombreux exemples de-learning utilisent lInternet pour fournir une

formation sur demande supportant un contenu interactif et riche en meacutedias

22

Le cycle du e-learning peut ecirctre deacutecrit agrave travers cinq phases capitales (figure 2) phase

de creacuteation phase drsquoorientation phase de formation phase de suivi et drsquoeacutevaluation et

phase de gestion

Figure 2 Cycle de processus e-learning

Dans la litteacuterature des eacutetudes comparatives eacutetablies sur plusieurs plates-formes (LMS)

en prenant pour guide le cycle du processus du e-learning (figure 2) megravenent agrave constater

qursquoaucune plate-forme ne couvre complegravetement ce cycle Chacune drsquoelles apporte les

fonctionnaliteacutes correspondantes aux besoins pour lesquels elle a eacuteteacute conccedilue Les deux

phases les mieux couvertes sont la phase drsquoapprentissage et la phase drsquoadministration

La phase creacuteation nrsquoest couverte que par les systegravemes qui offrent des outils auteurs Ceci

nous amegravene agrave nous inteacuteresser drsquoavantage agrave cette phase dont nous allons examiner les

outils offerts dans le chapitre suivant Puisque en premier lieu nous nous inteacuteressons

beaucoup plus agrave lrsquoeacutelaboration et agrave la creacuteation du contenu multimeacutedia nous devons

mettre en lumiegravere le concept multimeacutedia

13 Le Multimeacutedia

Le terme Multimeacutedia peut ecirctre deacutecrit comme une combinaison de textes dimages de

sons de commentaires danimations et de seacutequences videacuteo agrave linteacuterieur dune

application sur ordinateur

Document multimeacutedia cest donc un document comportant plusieurs meacutedias ougrave les

textes les images les animations le son et la videacuteo sont des exemples classiques

(Chisogne 1999) a mentionneacute qursquoil en existe drsquoautres plus exotiques comme les pages

23

web ou les applets Ce sont avec les interactions utilisateurs les briques de base qui

vont servir agrave eacutelaborer un veacuteritable document interactif un document multimeacutedia

Une deacutefinition plus rigoureuse donneacute par Layaiumlda (Layaiumlda 1997) preacutecise qursquoun

systegraveme ou une application est qualifieacutee de multimeacutedia sil (ou elle) supporte le

traitement inteacutegreacute de plusieurs meacutedias dont au moins un est de nature temporiseacutee

Une classification des diffeacuterents types de meacutedias selon leurs natures appeleacutes aussi

objets multimeacutedias a eacuteteacute fournie par Ceacutecile (Ceacutecile 1999) Elle propose de classer ces

objets en deux cateacutegories de par leur mode de preacutesentation dans le temps

Les objets discrets leur contenu est deacutelivreacute de faccedilon instantaneacutee comme le texte

et les images statiques

Les objets continus leur contenu est deacutelivreacute de faccedilon progressive comme les

videacuteos les sons ou les animations

Comme ils peuvent aussi ecirctre classifieacutes par leur mode de perception

Les objets visibles cest-agrave-dire que lon peut afficher texte image videacuteo ou

animation

Les objets audibles comme les sons

Pour chaque cateacutegorie dobjets diffeacuterents formats de codage existent (Ascii pour les

textes jpeg GIF mp3 Tiff png pour les images au wav ra rm pour les audio avi

mpeg rv rm pour les videacuteos etc)

Puisque on srsquointeacuteresse agrave lrsquointeacutegration du multimeacutedia dans le e-learning il est important

avant toute chose de deacutefinir ce qursquoest laquo un contenu peacutedagogique multimeacutedia interactif raquo

pour pouvoir cadrer au mieux notre travail et en particulier ce que les systegravemes que

nous allons deacutevelopper visent agrave produire

131 Contenu Peacutedagogique Multimeacutedia ndashCPM-

Afin de faire le point sur les divers sens que peut couvrir ce mot nous allons preacutesenter

une analyse faite par (Bousbia 2005) de chacun de ses composants agrave savoir contenu

peacutedagogie multimeacutedia et interactiviteacute afin drsquoen deacutegager les principales caracteacuteristiques

et drsquoen souligner leurs impacts

Contenu Le choix du mot contenu permet drsquoeacuteviter des confonds possibles entre

les diffeacuterents sens du mot laquo cours raquo Il srsquoagit ici de deacutevelopper un support

24

drsquoinformations des ideacutees de connaissances ou drsquoun savoir drsquoune maniegravere

structureacute selon un contexte deacutetermineacute et en rapport avec un domaine speacutecifique

Peacutedagogie Le contenu agrave produire sera destineacute agrave une formation ce qui le

diffeacuterencie drsquoun document drsquoinformation De ce fait il se reacutedige selon une

deacutemarche peacutedagogique preacutecise dans le but de faire acqueacuterir un savoir ou de le

faire construire Cela deacutepend de lrsquoobjectif peacutedagogique le domaine agrave enseigner

la population cibleacutee (niveau drsquoeacutetude et de difficulteacute) ainsi que des compeacutetences

de lrsquoenseignant Ce dernier doit donc organiser le contenu sous forme de

programmes et creacuteer une technique qui permet agrave lrsquoapprenant de parcourir le

contenu selon un certain ordre et agrave son rythme propre afin de srsquoapproprier ce

contenu Disons enfin que ce contenu peut prendre plusieurs formes un cours

une partie de cours (un chapitre un module) une eacutevaluation des travaux

dirigeacutes des travaux pratiques hellipetc Dans notre travail nous nous inteacuteressons agrave

lrsquoeacutetude de la peacutedagogie de deacuteveloppement drsquoun contenu ayant la forme cours

Multimeacutedia Un contenu peacutedagogique est clairement de type multimeacutedia

puisqursquoil est composeacute de diffeacuterents types de meacutedias (texte image etc) La

question qui nous concerne est comment arranger et agencer ces meacutedias en vue

drsquoun meilleur apprentissage Une image ou un scheacutema est parfois plus

significatif qursquoune description textuelle Il faut donc prendre des deacutecisions sur le

choix drsquoun meacutedia par rapport agrave un autre La structuration de ces meacutedias dans

une interface harmonieuse (conception et preacutesentation de lrsquointerface homme-

machine) sera une des objectifs de notre travail ainsi que sur la manipulation de

ces meacutedias pour lrsquoacquisition de connaissances en tenant compte des contraintes

et des moyens disponibles

Interactiviteacute Dans un contexte de formation agrave distance lrsquoapprenant construit

son propre apprentissage au fur et agrave mesure qursquoil avance dans son programme

Le contenu peacutedagogique doit donc geacuterer lrsquoapprentissage par une technique

drsquointeraction efficace permettant agrave lrsquoapprenant drsquointeragir avec le contenu et de

geacuterer ses actions et ses retours en entrainant des reacuteponses aux comportements

A ce stade Bousbia (Bousbia 2005) a reacutesumeacute qursquoun contenu peacutedagogique multimeacutedia

interactif joue le rocircle de savoir structureacute par lrsquoenseignant sous forme drsquoun ensemble

drsquouniteacutes de connaissances lieacutees entre elles mateacuterialiseacutees en meacutedias dans le but de

preacutesenter lrsquoinformation (connaissances deacuteclaratives) et de fournir un espace

drsquoexploration (activiteacutes peacutedagogiques) ou drsquoeacutechange (travail collaboratif)

Pour proposer des cours avec un CPM agrave distance de qualiteacute on ne saurait se satisfaire

de ldquobalancerrdquo aux eacutetudiants le cours brut de lrsquoenseignant sous forme drsquoun fichier doc ou

25

pdf En effet un tel cours destineacute agrave ecirctre transmis en preacutesentiel contient des contenus

qui sont censeacutes ecirctre expliciteacutes aux eacutetudiants en preacutesence Mais dans une formation agrave

distance le cours brut manquera de clarteacute Il faut donc recourir agrave une strateacutegie de

meacutediatisation des connaissances du cours en question Celle-ci implique une deacutemarche

rigoureuse et se fixe les objectifs suivants

respecter la philosophie de lrsquoenseignement et la deacutemarche drsquoapprentissage voulu

par lrsquoenseignant

faciliter lrsquoacquisition des connaissances agrave distance par lrsquoapprenant

exploiter les atouts drsquoune communication multimeacutedia

prendre en compte les conditions difficiles de lecture agrave lrsquoeacutecran et adapter la

typographie et la charte graphique

proposer un design web attirant adapteacute agrave la nature des contenus transmis et au

public tout en apportant une identiteacute propre

132 Effets du multimeacutedia dans lrsquoapprentissage

Du cocircteacute de lrsquoapprenant on fait rappel aux concepts cleacutes de la laquo theacuteorie cognitive

dapprentissage multimeacutedia raquo deacuteveloppeacutee par Richard Mayer (Mayer 2001) Ce dernier

fonde sa theacuteorie sur trois hypothegraveses premiegraverement les humains assimilent

linformation selon deux canaux lun visuel et lautre verbal deuxiegravemement chacun de

ces canaux contient une capaciteacute limiteacutee dassimilation et troisiegravemement un

apprentissage actif admet la construction dynamique dune seacuterie de processus cognitifs

Mayer essaye de deacuteterminer dans quelles situations les apprenants peuvent profiter des

mateacuteriels didactiques multimeacutedia pour ameacuteliorer leur assimilation et leur

compreacutehension Dans ce sens il propose sept principes pour la conception dune

preacutesentation multimeacutedia de mateacuteriels didactiques

multimeacutedia les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir dimages et de mots mis

ensembles que de mots tous seuls

rapprochement spatial les eacutetudiants apprennent mieux lorsque des mots et les

images correspondantes sont preacutesenteacutes le plus pregraves possible les uns des autres

rapprochement temporel les eacutetudiants apprennent mieux lorsque lrsquoaudio (qui

repreacutesente la voix) et le texte correspondant sont preacutesenteacutes de maniegravere

simultaneacutee plutocirct que de maniegravere successive

coheacuterence les eacutetudiants apprennent mieux lorsque des mots des images ou des

sons qui ne sont pas neacutecessaires agrave la preacutesentation sont exclus

26

modaliteacute les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir danimations et de narrations

auditives quagrave partir de texte agrave leacutecran

redondance les eacutetudiants apprennent mieux agrave partir danimations et de

narrations auditives reacuteunies quagrave partir danimations de narrations auditives et

du texte agrave leacutecran (lajout du texte est perccedilu comme de la surcharge cognitive)

diffeacuterence individuelles le design affecte plus profondeacutement les apprenants qui

ont un bas niveau de connaissances que ceux qui ont un haut niveau et ceux qui

preacutefegraverent un environnement plus spatial que ceux qui preacutefegraverent un

environnement moins spatial

Bien que dans la pratique plusieurs de ces principes peuvent varier (et que bien

dautres peuvent sajouter) selon les contextes dapplication il est important de noter

quil apparaicirct vraiment qursquoil a mis une articulation entre les divers meacutedias et les

maniegraveres dont ils sont preacutesenteacutes Si lon accepte que cette articulation se creacutee

conformeacutement aux canaux de perception de lindividu il est neacutecessaire dapprofondir la

question des passages dun canal agrave lautre dans la penseacutee de lindividu ougrave ils

demeureront au niveau de la meacutemoire agrave long terme (connaissances)

Pour Mayer lorsquun eacutetudiant lit une image le canal reste visuel tout au long dun

processus qui va de la perception agrave lapprentissage Au contraire lorsquil lit un texte il

se produit dans le processus un passage du canal visuel au canal verbal

Enfin deux autres principes sont proposeacutes par Mayer comme axes de recherche Le

premier est en rapport avec linteractiviteacute Il semble que les eacutetudiants apprennent mieux

lorsquils controcirclent la preacutesentation et laffichage Le deuxiegraveme est en relation avec la

personnalisation il apparaicirct que les eacutetudiants apprennent mieux avec un guidage

personnaliseacute de la preacutesentation

On peut syntheacutetiser que dans un tel contexte eacuteducatif les meacutedias peuvent jouer un rocircle

tregraves important dans lapprentissage et lenseignement LrsquoApprentissage est affecteacute

neacutegativement lorsque les meacutedias ne sont pas intelligemment inteacutegreacutes dans un contenu

peacutedagogique A linverse lapprentissage est meilleur (et optimiseacute) lorsque les meacutedias

ont eacuteteacute soigneusement seacutelectionneacutes et appliqueacutes avec des strateacutegies peacutedagogiques pour

servir les besoins speacutecifiques drsquoun apprenant dans diffeacuterents domaines dapprentissage

27

Cependant ce support de formation est le reacutesultat drsquoun processus de creacuteation et drsquoune

suite drsquoactions bien deacutefinies Dans la section suivante on essaye de mettre en lumiegravere

les diffeacuterentes eacutetapes de ce processus

14 Processus drsquoeacutelaboration du multimeacutedia peacutedagogique

Drsquoapregraves les conditions que doit satisfaire un contenu peacutedagogique multimeacutedia citeacute ci-

dessus il est eacutevident que sa preacuteparation nrsquoest pas une simple besogne mais toute une

proceacutedure agrave suivre Le processus drsquoeacutelaboration est composeacute de cinq grandes parties

analyse conception deacuteveloppement test et diffusion Comme toute deacutemarche de

creacuteation le travail le plus important reacuteside au niveau de la conception (Bousbia 2005)

Bousbia a essayeacute de donner une deacutefinition aux diffeacuterentes eacutetapes comme suit

Figure 3 Processus de creacuteation de document multimeacutedia

141 Analyse

Comme pour tout produit elle consiste agrave la preacuteparation drsquoun cahier des charges par la

deacutetermination des objectifs (contexte domaine concerneacute objectif peacutedagogique) des

populations (public cibleacute) des contraintes (niveau requis) et des ressources (eacuteleacutements

du contenu) et ce en fonction des objectifs finaux de la formation et des besoins des

apprenants Elle permet aussi de synchroniser les demandes des peacutedagogues avec les

possibiliteacutes informatiques

142 Conception

Dans un enseignement classique la reacutealisation peacutedagogique de contenu conduit

lrsquoenseignant agrave faire des choix agrave preacutevenir des contenus agrave preacutevoir le deacuteroulement de ses

28

actions agrave organiser des situations drsquoapprentissage et agrave deacuteterminer les temps impartis

aux diffeacuterentes tacircches et actions Dans une formation agrave distance elle concerne la

structuration la sceacutenarisation et la meacutediatisation du contenu

1421 Structuration

Le contenu peacutedagogique drsquoun cours contient un sous-ensemble des connaissances du

domaine dont il fait partie Sa structuration revient donc au deacutecoupage (hieacuterarchique)

de ces connaissances en uniteacutes eacuteleacutementaires de granulariteacute tregraves fine Ceci est fait dans le

but de faciliter la recherche (lrsquoindexation) filtrer (lrsquoadaptation du contenu) et

construire ou assembler le contenu (la reacuteutilisation)

1422 Sceacutenarisation

Bousbia a suggeacutereacute dans son article (Bousbia 2006) que la sceacutenarisation est bien de

donner un sens agrave la structure hieacuterarchique du contenu par la deacutetermination drsquoun

parcours peacutedagogique et drsquoun sceacutenario didactique Ceci est fait par la deacutetermination de

lrsquoordonnancement des concepts que doit aborder lrsquoapprenant dans son processus

drsquoapprentissage

En effet deacutefinir un parcours peacutedagogique consiste agrave organiser et deacutecrire les transitions

entre les diffeacuterentes notions agrave appreacutehender alors que le sceacutenario didactique concerne la

planification des diffeacuterentes seacutequences relatives agrave chaque notion Le sceacutenario didactique

repreacutesente une maniegravere drsquoenseigner la notion (exposeacute illustration simulation

eacutevaluation questionreacuteponse etc) Cela revient agrave organiser lrsquoeacutevolution dans le temps

du statut des connaissances relatives agrave la notion agrave enseigner en une suite drsquoactes

peacutedagogiques (instructions eacutevegravenements ou actions) exeacutecuteacutes seacutequentiellement sur les

meacutedias utiliseacutes (lire un texte reacutediger une synthegravese)

Selon (Reyes 2006) la sceacutenarisation essaie de reacutepondre agrave la probleacutematique de la mise en

scegravene de plusieurs meacutedias dans un espace interactif et numeacuteriseacute agrave partir de deux aspects

qui lui sont essentiels le sceacutenario (en anglais script) et le sceacutenarimage (en anglais story-

board) Dans le cineacutema et la teacuteleacutevision le sceacutenario expose la suite dactions qui seront

filmeacutees Il sagit de planifier le tournage tout en preacutevoyant les effets et les significations

que lon souhaite montrer aux spectateurs Le sceacutenarimage pour sa part sert agrave

visualiser de maniegravere graphique (agrave partir de dessins dans la plupart des cas) les cadres

29

et leurs seacutequences On peut dire que cest une anticipation du montage avant que les

scegravenes ne soient filmeacutees Les divers meacutedias pouvant ecirctre deacuteployeacutes sur le Web

reacutevolutionnent la sceacutenarisation dans la mesure ougrave un travail de collaboration

interdisciplinaire est neacutecessaire afin de fournir agrave lapprenant un mateacuteriel didactique

adapteacute en fonction de sa compreacutehension de sa motivation et de sa meacutemorisation

1423 Meacutediatisation

Meacutediatiser veut dire diffuser par les meacutedias Pour la reacutealisation de la meacutediatisation il

est important que les seacutequences du cours soient conccedilues les sceacutenarios drsquoapprentissage

preacutealablement eacutetablis et les meacutedias agrave inteacutegrer bien deacutefinis La meacutediatisation des cours

permet aux enseignants drsquoenrichir leurs pratiques peacutedagogiques en utilisant les

technologies multimeacutedia tout en exerccedilant leur responsabiliteacute peacutedagogique dans lrsquoeacutetape

de conception Un certain nombre deacutetudes empiriques meneacute par (Najjar 1998)

suggegraverent la maniegravere de seacutelectionner et de combiner des meacutedias (appeleacute aussi modaliteacutes

drsquointeacutegration des meacutedias) pour preacutesenter avec succegraves des types speacutecifiques de contenus

peacutedagogique Ces modaliteacutes drsquointeacutegration des meacutedias ont eacuteteacute reacutesumeacutees dans (Atif 2003)

avec le tableau suivant

Contenu drsquoenseignement Meacutedia

Instructions dassemblage de texte avec des images de soutien

Les informations

proceacutedurales

texte preacutesentant de lanimation ou videacuteo

Reacutesolution de problegravemes danimation avec une narration verbale

explicative Reconnaissance photos avec le texte ou la narration verbale

Verbale sonore ou videacuteo et texte

Histoire deacutetailleacutee de la videacuteo avec drsquoune bande son

Table 1 - Allocation des meacutedia

Par exemple dans lapprentissage dune langue eacutetrangegravere particuliegravere il serait plus utile

pour un apprenant drsquoentendre les mots Mais certains mots deacutependants du contexte

peuvent ecirctre mieux compris si ces mots ont eacuteteacute montreacutes avec une videacuteo En outre pour

aider lrsquoapprenant drsquoun langage une version textuelle des mots de phoneacutetique

permettrait de consolider et renforcer le processus dapprentissage si elle eacutetait mise avec

une information auditive

30

143 Deacuteveloppement

Il srsquoagit ici de numeacuteriser le contenu peacutedagogique par le choix et la preacuteparation des

meacutedias et de lrsquooutil par le deacuteveloppement des modules (numeacuteriser les textes

conception et mises en œuvre des interfaces etc) et par lrsquoassemblage du contenu

144 Test

La creacuteation classique drsquoun contenu consiste agrave parcourir plusieurs fois le mecircme cycle En

effet apregraves de nombreux aller-retour entre les deux eacutetapes de conception et de

reacutealisation on passe agrave la phase de test Cette phase conduisant tregraves souvent agrave un retour

qui permet drsquoaffiner le sceacutenario peacutedagogique Lrsquoaffinage successif est indispensable car

un enseignant a du mal agrave se focaliser sur lrsquoeacutelaboration drsquoun sceacutenario peacutedagogique et

ceci vient du simple fait que cela ne fait pas partie de sa maniegravere de penser

145 Diffusion

Crsquoest la derniegravere phase du processus drsquoeacutelaboration Elle consiste au choix du format et

du support de publication Internet CD-ROM etc Et aussi du mode de diffusion qui

peut-ecirctre synchrone ou asynchrone

Bien que ce CPM a pour support un document dit document multimeacutedia il faut que

nous mettrons en lumiegravere ce type de document du point vue de ses quatre dimensions

(nous deacutetaillerons la dimension temporelle) ses langages (ou standards) de

speacutecifications On va eacutetudier par la suite le standard de speacutecification SMIL Ce dernier

repreacutesente le langage de speacutecification agrave utiliser pour speacutecifier les cours de phoneacutetique

envisageacute

15 Modeacutelisation drsquoun document multimeacutedia

Un modegravele de document multimeacutedia doit permettre de repreacutesenter toutes les relations

qui peuvent exister entre les diffeacuterents objets Ces relations peuvent deacutecrire

lrsquoorganisation logique du document sa preacutesentation spatiale sa synchronisation

temporelle ainsi que lrsquointerconnexion entre ses diffeacuterents eacuteleacutements (Layiumlada 1996) Ces

diffeacuterentes relations sont appeleacutees les relations multimeacutedias les diffeacuterentes structures

ou bien encore les dimensions drsquoun document multimeacutedia

31

151 Dimension logique

La dimension logique concerne le regroupement des objets du document en entiteacutes

seacutemantiquement lieacutees Par exemple dans un document utiliseacute pour une repreacutesentation

orale (suite de transparents) chaque diapositive est geacuteneacuteralement composeacute drsquoun titre et

drsquoun corps qui agrave son tour peut contenir drsquoautres objets comme des images de lrsquoaudio

ou de la videacuteo

152 Dimension spatiale

La dimension spatiale concerne la disposition des objets selon les diffeacuterents canaux

(audio fenecirctre drsquoeacutecran etc) Par exemple le titre de la diapositive peut apparaicirctre 2

centimegravetres plus haut que son corps il occupe une largeur de 80 en comparaissant de

celle de la page et il est centreacute

Figure 4 Relations spatiales entre objets meacutedia Oi

Jedidi (Jedidi 2005) a deacutefini les relations topologiques pouvant ecirctre eacutetablies entre les

objets meacutedia et qui sont illustreacute dans la figure 4 par disjoint touche couvre

chevauche contient eacutegal

Ainsi les documents que nous qualifierons par la suite de cette thegravese sont non

seulement caracteacuteriseacutes par des contenus de natures diverses statique comme les textes

graphiques ou dynamique comme le son les videacuteo et les animations mais aussi par

lrsquoorganisation temporelle de leurs composants Dans cette thegravese nous avons convenu

que les uniteacutes drsquoinformation consideacutereacutees comme atomiques sont appeleacutees objets

32

multimeacutedia et la description de leur enchaicircnement dans le temps est appeleacutee sceacutenario

temporel

153 Dimension temporelle

Cette dimension concerne la disposition des objets du document dans le temps Par

exemple le corps de la diapositive doit apparaicirctre 2 secondes apregraves le deacutebut du titre La

deacutefinition de la structure temporelle drsquoun document consiste agrave speacutecifier le sceacutenario

temporel ou bien les scheacutemas de synchronisation entre les objets et les eacuteleacutements

composites du document Nous donnons dans ce qui suit un exemple illustrant bien

cette dimension

Un document multimeacutedia temporiseacute (supportant la dimension temporelle) est preacutesenteacute

dans la figure 3 On y observe le deacuteroulement de la preacutesentation sur un axe temporel

gradueacute Lrsquoexemple proposeacute est lrsquointroduction drsquoun exposeacute sous la forme drsquoune

seacutequence drsquoobjets graphiques pouvant ecirctre preacutesenteacutes simultaneacutement Cette introduction

preacutesente lrsquoauteur le titre et la table des matiegraveres de lrsquoexposeacute et chacun de ces objets est

repreacutesenteacute par un rectangle Les instants de deacutebut et de fin de repreacutesentation de chaque

objet sont repreacutesenteacutes respectivement par les bords gauche et droit du rectangle associeacute

Figure 5 Sceacutenario temporel drsquoune preacutesentation

Les deux objets auteur et titre deacutemarrent au deacutebut de la preacutesentation et durent jusquagrave

la seconde 2 Entre les secondes 2 et 10 srsquoaffiche lrsquoimage drsquoune diapositive en parallegravele

avec son explication auditive Cette derniegravere est en retard drsquoune seconde par rapport agrave

lrsquoimage Cette description est exacte et quantitative car elle deacutefinit exactement les

instants de deacutebut et de fin de la preacutesentation de chaque objet multimeacutedia du document

33

Les speacutecifications ne sont pas forceacutement exprimeacutees de maniegravere exacte ou quantitative

car il peut ecirctre utile agrave lrsquoauteur de laisser la machine interpreacuteter la speacutecification degraves lors

qursquoelle exprime suffisamment et clairement le deacutesir de lrsquoauteur Cela permet aussi

comme lrsquoa remarqueacute (Euzenat 2003) de ne pas se soucier de caracteacuteriser toutes les

positions mais de laisser lrsquointerpregravete les deacuteduire

Il faut eacutegalement citer la preacutecision de (Euzenat 2003) que ces diffeacuterentes dimensions

qui composent un document sont parfois lieacutees entre elles et neacutecessitent par conseacutequent

un traitement conjoint Crsquoest le cas par exemple lorsque lrsquoauteur souhaite speacutecifier le

deacuteplacement drsquoun objet sur lrsquoeacutecran ougrave il est neacutecessaire drsquoexprimer une information

spatiale pour la trajectoire les positions initiale et finale correspondantes au

deacuteplacement ainsi qursquoune information temporelle tel que la dureacutee du deacuteplacement et

son instant de deacutebut

154 Dimension hypermeacutedia temporel

Les liens hypermeacutedia sont deacutecrits par des objets particuliers du document qui

permettent de relier les portions de diffeacuterents documents indeacutependamment de leurs

positions dans cette structure Ces liens permettent de deacutefinir des relations de type

seacutemantique entre des documents ou des parties de documents comme les renvois et les

reacutefeacuterences

Dans le cas des documents multimeacutedias temporiseacutes supportant la dimension

temporelle la nature dynamique de lrsquoinformation rend neacutecessaire la navigation Ainsi

des hyperliens classiques doivent ecirctre eacutetendus pour prendre en compte la dimension

temporelle Ainsi nous obtenons un nouveau type de navigation La navigation

temporelle

Cette nouvelle forme de navigation est conccedilue par lrsquoauteur du document de faccedilon agrave

aider les lecteurs dans leur parcours du document temporel Elle est deacutefinie par des

objets activables (ou boutons drsquointeraction) Ces derniers sont des objets sur lesquels

une action preacutedeacutefinie dans le document (exemple activation drsquoun lien temporel) est

deacuteclencheacutee lorsqursquoils sont activeacutes et donc nous obtenons la structure hypermeacutedia

temporelle du document (Ceacutecile 1999)

34

Ce type de lien est deacutefini par un ancre de deacutepart (objet localiseacute spatio-temporellement)

un ancre drsquoarriveacutee (autre objet) et le lien qui porte une certaine seacutemantique (renvoi

reacutefeacuterence annotation etc) Au niveau de lrsquointerface utilisateur un lien neacutecessite drsquoecirctre

activeacute explicitement par une interaction de lrsquoutilisateur

Figure 6 Exemple de liens temporel

Cet aspect est illustreacute sur la figure 6 le rectangle blanc repreacutesente une reacutegion spatiale de

lrsquoobjet laquo Table des matiegraveres raquo et sa langueur repreacutesente lrsquointervalle de temps durant

lequel le lien associeacute agrave cette reacutegion est actif sur lrsquoobjet dans lequel il se trouve Dans

lrsquoexemple on constate que ce lien (une entreacutee de la table) permet drsquoavancer la

preacutesentation agrave lrsquoinstant du deacutebut de lrsquoobjet diapo 2 Lrsquoobjet diapo 0 est un lien vers une

page web contenant un peu de deacutetail Lrsquoactivation du lien est baseacutee sur une interaction

explicite de lrsquoutilisateur

La seule nuance est que drsquoune part lrsquoactivation de lrsquoancre de deacutepart est restreinte au

laps de temps couvert par sa preacutesentation et que drsquoautre part lrsquoancre drsquoarriveacutee

correspond non seulement agrave un autre objet ou document mais aussi agrave un instant preacutecis

de sa preacutesentation (Euzenat 2003)

Notre travail traite des documents multimeacutedias ayant un caractegravere particulier ils sont

structureacutes Les documents structureacutes peuvent ecirctre repreacutesenteacutes (dans un langage de

balisage) sous forme drsquoarbre hieacuterarchique Ceci permet de faire reacutefeacuterence agrave leurs

eacuteleacutements constitutifs Une autre caracteacuteristique souvent associeacutee est la notion de lien

hypertexte Ces liens reacutefeacuterencent des eacuteleacutements (images ou autres documents) comme

srsquoils faisaient partie du document initial Ainsi nous pouvons reacuteutiliser certaines parties

de documents dans plusieurs autres Cette deacutecomposition de lrsquoinformation supporteacutee

35

par ces documents a pour premier objectif de faciliter leurs portabiliteacutes ainsi qursquoun

traitement automatiseacute de grandes masses de documents par des applications varieacutees

Nous exploitons ainsi une autre caracteacuteristique de ces documents agrave savoir leur

description dans un langage de speacutecification permettant drsquoexprimer la position des

objets meacutedias suivant les diffeacuterentes dimensions Ces langages peuvent ecirctre

standardiseacutes (HTML SMIL XML) ou pas (Madeus LATEX ou autres)

Nous nous inteacuteressons particuliegraverement dans cette thegravese agrave la prise en compte de la

dimension temporelle lors du traitement de ce type de documents Nous allons par la

suite examineacute les diffeacuterentes cateacutegories de langages de speacutecification permettant

drsquoexprimer cette dimension de mecircme que les fonctionnaliteacutes supporteacutees par les

systegravemes drsquoeacutedition de ce type de documents

16 Langages de speacutecification

Les travaux actuels sur les documents multimeacutedia portent essentiellement sur la

speacutecification des sceacutenarios temporels afin de prendre en consideacuteration cette nouvelle

caracteacuteristique Nous citons trois modes de speacutecification temporelle qui ont eacuteteacute

expeacuterimenteacutes agrave savoir la speacutecification par placement absolu ou timeline (speacutecification

des instants de deacutebut et de fin de vie des objets meacutedia) lrsquoutilisation des langages de

programmation ou drsquoopeacuterateurs de speacutecification ou lrsquoutilisation drsquoalgegravebre de relations

Victor (Euzenat 2003) a classeacute ces diffeacuterentes techniques de speacutecification en deux

classes quantitative (exacte) ou qualitative (lrsquoexemple de la figure 5 illustre la premiegravere

approche) Cependant un travail de synthegravese a eacuteteacute fait sur ces diffeacuterents modes par

Jourdain (Jourdain 1999) qui a permis de proposer une autre classification de ces

techniques en trois approches

Les techniques opeacuterationnelles ou impeacuteratives nous citons celles qui se basent

sur lrsquoaxe de temps absolu comme Director Macromedia (Macromedia 1998) et

le langage HyTime (HyTime 1997) et celles qui se basent sur la programmation agrave

base de scripts comme Lingo dans Director et le standard MHEG (MHEG 1995)

Les techniques deacuteclaratives par opeacuterateurs temporels qui correspondent agrave la

speacutecification fondeacutees sur les graphes plats tel que les langages Firefly (Buchanan

1992) et HTSPN (Seacutenac 1996) ou les graphes hieacuterarchiseacutes (arborescents) tels que

le langage CMIFed (Van 1993) et le standard SMIL (SMIL 1998) (SMIL 2001) La

36

derniegravere approche consiste agrave exploiter lrsquoorganisation logique du document pour

deacutecrire et mettre en œuvre sa synchronisation temporelle Le principal avantage

de cette approche est la possibiliteacute drsquoorganiser le document en modules

indeacutependants sur lesquels on peut appliquer des primitives globales de

synchronisation Ces primitives srsquoappliquent sur des intervalles et permettent la

mise en parallegravele ou en seacutequences des eacuteleacutements appartenant agrave une entiteacute logique

Les techniques deacuteclaratives par relations temporelles Madeus (Layaiumlda 1997)

dans lesquelles lauteur deacuteclare les placements temporels souhaiteacutes sans donner

toutes les informations temporelles attacheacutees aux objets La plupart de ces

techniques sappuient sur lalgegravebre dAllen (Allen 1983) pour la speacutecification des

contraintes temporelles

161 Le standard SMIL

SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language) est un langage de speacutecification

de documents multimeacutedia baseacute sur XML Il permet de caracteacuteriser les exigences

spatiales structurelles ainsi que temporelles drsquoune preacutesentation multimeacutedia SMIL est

un langage deacuteclaratif recommandeacute par le W3C (World Wide Web Consortium)

permettant la speacutecification des preacutesentations multimeacutedia interactives par lrsquointeacutegration et

la synchronisation de contenu multimeacutedia diversifieacutes (image son videacuteo animation

flux de texte (streaming))

La derniegravere version du SMIL la version 30 publieacute en 2008 a apporteacute des modifications

sur les anciennes versions et a inteacutegreacute de nouveaux modules permettant aux auteurs

une caracteacuterisation baseacutee sur le profil de plus en plus flexible La structure drsquoun

document SMIL et la syntaxe de ce langage sont donneacutees drsquoune maniegravere deacutetailleacute dans

lrsquoannexe C

17 Conclusion

Cette partie nous a permis de cadrer notre travail et de preacutesenter les possibiliteacutes offertes

par le standard SMIL avec lequel on peut creacuteer un contenu peacutedagogique multimeacutedia

temporiseacute et interactif qui reacutepond assez bien aux probleacutematiques souleveacutees dans

lrsquointroduction

Notre challenge principal est drsquointeacutegrer les peacutedagogues les psychologues ainsi que les

standards et techniques de repreacutesentation des connaissances (plus preacuteciseacutement les

ontologies) au sein du processus de modeacutelisation afin de favoriser la creacuteation

37

lrsquointeropeacuterabiliteacute et lrsquoindexation seacutemantique des contenus multimeacutedia peacutedagogiques

Cela implique drsquoune part des outils de creacuteation plus abordables pour les enseignants

qui ont peu de connaissances des outils informatique et drsquoautre part des outils

drsquoindexation et de recherche par la seacutemantique du contenu pour les apprenants

Pour apporter une solution agrave ces problegravemes nous verrons en deacutetail dans le chapitre

suivant les diffeacuterents systegravemes auteurs qui permettent la creacuteation de contenu

peacutedagogique ayant le format SMIL La deuxiegraveme partie sera consacreacutee agrave eacutetudier les

diffeacuterentes approches drsquoindexation par la seacutemantique des documents multimeacutedia dans

le contexte du e-learning et en particulier des cours videacuteo Nous nous attachons agrave

travers cette eacutetude syntheacutetique agrave reacutepondre aux questions suivantes quel sont les

modegraveles de CPM ayant le format SMIL (appliqueacute en e-learning) existants Est-ce

qursquoelles concreacutetisent lrsquoapproche double codage de lrsquoinformation Quels sont les

systegravemes auteurs qui offrent la possibiliteacute de creacuteer un cours de phoneacutetique Quels sont

les approches utiliseacutees pour lrsquoindexation seacutemantique des cours videacuteo Quels sont leurs

avantages Leurs inconveacutenients Et quels problegravemes restent agrave reacutesoudre

38

Chapitre 2 Approches de construction et dindexation

de documents multimeacutedias

21 Introduction

Le preacutesent chapitre traite deux axes diffeacuterents agrave savoir les approches de creacuteation de

documents multimeacutedia peacutedagogiques et les approches de leurs indexations par la

seacutemantique Dans sa premiegravere partie le chapitre preacutesente les critegraveres les fonctionnaliteacutes

et les contraintes qui deacutependent des outils de creacuteation appeleacutes aussi systegravemes auteurs

Dans le cadre du e-learning plusieurs systegravemes ont eacuteteacute conccedilus afin de faciliter lrsquoeacutedition

et creacuteation de contenus en ligne Donc cette partie preacutesente une eacutetude syntheacutetique et

critique des systegravemes auteurs existants qui aident agrave la creacuteation des preacutesentations

multimeacutedia ayant le format SMIL deacutedieacutees agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique

La deuxiegraveme partie srsquointeacuteresse agrave lrsquoindexation par la seacutemantique de ce type de

documents Donc cette partie illustre lrsquoindexation classique dans un SRI tout en

deacutetaillant le principe drsquoun modegravele classique utiliseacute qui est le modegravele vectoriel Puis elle

explique les techniques drsquointeacutegration des ontologies dans ce systegraveme pour avoir une

indexation et une recherche par la seacutemantique Ensuite elle montre une eacutetude

analytique et critique des systegravemes de recherche par la seacutemantique dans des corpus de

type videacuteo et en particulier ceux deacutedieacute aux e-learning

22 Approches de construction

221 Systegraveme auteur (deacutefinition critegraveres et fonctionnaliteacutes)

Un systegraveme-auteur peut ecirctre deacutefini comme un laquo environnement de deacuteveloppement

logiciel de haut niveau raquo entendant par-lagrave qursquoil permet en theacuteorie gracircce agrave une interface

graphique de reacutealiser lrsquoessentiel ou la totaliteacute drsquoune application multimeacutedia sans

39

utiliser un langage de programmation Nous Excluons le cas ougrave lrsquoauteur veut aboutir agrave

une interaction un peu plus complexe (Bousbia 2005)

Avec un systegraveme auteur en principe le temps drsquoapprentissage et de deacuteveloppement

drsquoun logiciel multimeacutedia est infeacuterieur de beaucoup en temps requis comparativement agrave

un autre systegraveme de programmation

Un systegraveme auteur selon (Psycheacute 2007) offre au concepteur peacutedagogique le moyen de

concevoir un systegraveme drsquoapprentissage en fonction drsquoune expertise peacutedagogique Ces

systegravemes srsquoeacutelaborent geacuteneacuteralement en tenant compte drsquoune laquo theacuteorie du design

peacutedagogique raquo

Une des classifications possibles de systegravemes auteurs revient agrave (Murray 2003) Le

tableau 2 reacutesume les sept cateacutegories de la classification de Murray

No Cateacutegories des systegravemes Exemples de systegravemes faisant reacutefeacuterence

1 Systegravemes de seacutequencement et de

planification du curriculum

DOCENT IDE ISD Expert Expert CML

2 Systegravemes agrave strateacutegies peacutedagogiques Eon GTE REDEEM (et COCA) SmartTrainer

3 Systegravemes de simulation et

drsquoentraicircnement

DIAG RIDES MITT-Writer ICAT

SIMQUEST XAIDA

4 Systegravemes experts et tuteurs cognitifs Demontr8 D3 Trainer Training Express

5 Systegravemes agrave connaissances multiples CREAM-Tools DNA ID-Expert IRIS XAIDA

6 Systegravemes agrave usages speacutecifiques IDLE-ToolsIMap LAT

7 Systegravemes hypermeacutedia intelligents

adaptatifs

CALAT GETMAS Interbook MetaLinks

Table 2 Classification des systegravemes auteurs fondateurs (Murray 2003)

Une autre classification preacutesenteacutee dans (LCM 2003) classifie ces systegravemes en deux

cateacutegories agrave savoir les outils speacutecifiques au e-learning tels qursquoAuthorware ou Director

et les outils plus geacuteneacuteralistes comme les eacutediteurs HTML tels que FrontPage ou

Dreamweaver ou les eacutediteurs de simulation tels que Flash Face agrave une eacutevolution

technologique que lrsquoon sait de plus en plus rapide le deacuteveloppement des systegravemes

auteurs dans une optique eacuteducative est devenu un domaine de recherche agrave part entiegravere

En effet au cours des derniegraveres anneacutees il y a eu des progregraves significatifs dans le

deacuteveloppement de tels systegravemes de faccedilon agrave concevoir des outils permettant aux

utilisateurs de creacuteer des contenus peacutedagogiques multimeacutedias utilisables sur CD-ROM

40

etou en ligne Parmi ces systegravemes citons Toolbook et Serpolet Auteur Dans ce qui suit

nous preacutesentons les critegraveres et les fonctionnaliteacutes qursquoun systegraveme auteur doit avoir et

offrir

2211 Critegraveres

Quel que soit le type et le niveau de lrsquoutilisateur du systegraveme auteur plusieurs attributs

doivent ecirctre eacutetudieacutes soigneusement et aussi consideacutereacutes par le concepteur drsquoun systegraveme

auteur Nous allons preacutesenter ci-dessous les critegraveres consideacutereacutes comme principaux

drsquoapregraves (Blandine 2000)

- La convivialiteacute La premiegravere approche avec un logiciel a un rocircle

psychologique fondamental pour tout utilisateur mecircme chez des

informaticiens En effet si leacutecran ou la preacutesentation du logiciel nest pas

soigneacute lutilisateur peut ecirctre plus ou moins bloqueacute pour la suite

Limportance de linterface homme-machine justifie la geacuteneacuteralisation des

icocircnes et linteacutegration du multimeacutedia dans les systegravemes auteurs pour pouvoir

projeter son ideacutee faire comprendre expliquer fabriquer ou modeacuteliser Le

concepteur doit par conseacutequent attacher une attention particuliegravere agrave la

preacutesentation de son produit

- La transparence la gestion des donneacutees et le fonctionnement interne du

point de vue relationnel entre les diffeacuterents eacuteleacutements (variables objets etc)

doivent ecirctre complegravetement transparents agrave lutilisateur Lrsquoutilisateur ne doit

pas se soucier ni du moment ni de lendroit ni du type de fonctions et

librairies agrave inclure et agrave lancer pour lexeacutecution de ces diverses tacircches En effet

si lrsquoutilisateur doit comprendre le fonctionnement des registres de donneacutees la

notion de systegraveme auteur nrsquoa plus lieu drsquoecirctre

- Lrsquoassistance Comme un systegraveme auteur est supposeacute entre autres ecirctre un

outil de programmation pour les non-informaticiens il est fondamental

dassurer un minimum daide en ligne ou au moins une partie explicative des

principales tacircches ou commandes ou icocircnes du systegraveme Mecircme pour des

tacircches devenues banales comme la saisie de donneacutees textuelles le systegraveme

doit au moins indiquer agrave lrsquoutilisateur dans quelle fenecirctre et quand cette peut

se faire

- Lrsquointeractiviteacute la communication entre le systegraveme auteur et son utilisateur

souvent sous la forme dune assistance de test et de controcircle automatique des

tacircches de lutilisateur doit ecirctre particuliegraverement soigneacutee car elle est vitale

pour lutilisateur et pour la reacuteussite du produit sur le marcheacute Un systegraveme

auteur doit inteacuteresser son utilisateur et non lrsquoennuyer

41

- La fiabiliteacute le systegraveme doit ecirctre le moins bloquant possible quelle que soit

lrsquoaction meneacutee par lrsquoutilisateur sur le logiciel Ce dernier doit pouvoir revenir

en arriegravere modifier ou supprimer sans difficulteacute tout composant de son

logiciel De mecircme il doit pouvoir assembler les piegraveces qui constituent son

application dans un ordre qui ne soit pas trop contraignant indeacutependamment

des uns et des autres et ce agrave nimporte quel moment du deacuteveloppement

2212 Fonctionnaliteacutes

Il existe plusieurs fonctionnaliteacutes des systegravemes auteurs on preacutesentera celles qui sont

communes (Murray 1999)

- Fonctionnaliteacutes basiques Les fonctionnaliteacutes telles que copiercoller

trouver et annuler sont basiques mais doivent ecirctre impleacutementeacutees dans un

systegraveme auteur La majoriteacute des systegravemes les possegravede mecircme si annuler une

action peut ecirctre parfois un problegraveme complexe

- Utiliser des paradigmes familiers le fait drsquoutiliser des paradigmes familiers

aux utilisateurs de logiciels est un principe plus qursquoune fonctionnaliteacute mais

neacuteanmoins un principe essentiel En effet il srsquoagit drsquoavoir un outil

ergonomique Il faut que les boutons etou menus soient aiseacutement

identifiables et pour cela autant reprendre les paradigmes classiques Il est

aussi important de garder des similariteacutes avec les outils de creacuteation de

contenus peacutedagogiques traditionnels

- WYSIWYG (What You See Is What You Get) ou un prototyping rapide

Comme dans les environnements de deacuteveloppement rapide (Delphi Visual

C++) lrsquoutilisateur doit pouvoir rapidement creacuteer et tester son systegraveme Un

rapide aller-retour eacutedition-test est souhaitable

- Conception graphique Lrsquoutilisateur des systegravemes auteurs est censeacute ecirctre un

enseignant ou un formateur sans connaissances informatiques preacutealables La

conception graphique ou visuelle est donc incontournable Le formalisme est

repreacutesenteacute par des icocircnes ou dessins et il doit ecirctre aiseacutement compreacutehensible et

meacutemorisable Une vision claire et intuitive de son travail doit ecirctre offerte agrave

lrsquoutilisateur

Puisque les documents temporiseacutes neacutecessitent un traitement particulier pendant son

eacutedition Dans ce qui suit nous preacutesentons les difficulteacutes rencontreacutees dans leur eacutedition et

les fonctionnaliteacutes et contraintes que doivent ecirctre supporteacutes par des systegravemes auteur qui

traite ce type documents en particulier

42

222 Difficulteacutes et contraintes dans lrsquoeacutedition de documents temporiseacutes

Le processus de deacutefinition du sceacutenario temporel drsquoun document multimeacutedia est

complexe car lrsquoobjet agrave construire est un objet dynamique dont le comportement varie

drsquoune preacutesentation agrave une autre du fait des reacuteactions aux interactions du lecteur

Lrsquoenvironnement utiliseacute par lrsquoauteur doit lrsquoaider agrave maicirctriser cette complexiteacute et lui

faciliter autant que possible la tacircche

La nature dynamique des objets manipuleacutes tels que la videacuteo et lrsquoaudio ainsi que la

deacutefinition de leur ordonnancement temporel (le sceacutenario) rendent plus complexe la

reacutealisation drsquooutils auteur Le principe statique du WYSIWIG dans lequel lrsquoinformation

preacutesenteacutee agrave tout instant du processus drsquoeacutedition correspond agrave lrsquoinformation finale ne

peut srsquoappliquer agrave lrsquoeacutedition du sceacutenario temporel des documents multimeacutedias Il nrsquoest

en effet pas possible de speacutecifier un comportement dynamique par exemple un

enchaicircnement entre deux videacuteos et drsquoen percevoir de faccedilon immeacutediate et instantaneacutee le

reacutesultat Crsquoest pourquoi Ceacutecile et al [Ceacutecile 1999] ont distingueacutes deux eacutetapes dans le

processus de conception des documents multimeacutedias temporiseacutes Ces deux eacutetapes se

preacutesentent dans les deux fonctions suivantes qui doivent ecirctre supporteacutees par un

systegraveme auteur

1 Fonction drsquoeacutedition permettre de reacutealiser les opeacuterations de creacuteation de

construction et de modification du document par un auteur Lrsquoopeacuteration de

construction drsquoun document consiste agrave y inclure des objets multimeacutedias de base

et ensuite agrave speacutecifier des relations entre ces diffeacuterents objets Ces relations

peuvent ecirctre lieacutees agrave leur organisation logique leur disposition spatiale sur les

diffeacuterents canaux agrave travers le temps ou encore agrave leur synchronisation temporelle

2 Fonction de preacutesentation Elle consiste agrave preacutesenter agrave lrsquoutilisateur (le lecteur) le

contenu du document une fois que son eacutedition est acheveacutee Cette phase consiste

agrave lui fournir un ensemble de commandes permettant drsquoexplorer ou de naviguer

dans lrsquoespace du document pour deacutecouvrir lrsquoinformation qursquoil contient agrave travers

lrsquoespace le temps et lrsquointeraction avec le document

Il est agrave noter que ces deux phases ne sont pas neacutecessairement dissocieacutees Car le cycle

drsquoeacutedition drsquoun document est formeacute par une premiegravere phase pendant laquelle on

43

introduit une ou plusieurs contraintes puis drsquoune seconde phase de preacutesentation

pendant laquelle on veacuterifie que le comportement du document correspond bien agrave lrsquoeffet

rechercheacute Crsquoest lrsquoapproche increacutementale de lrsquoeacutedition des documents temporiseacutes

Lenvironnement auteur doit permettre de modifier facilement les documents en cours

de conception La construction dun document est un processus iteacuteratif dans lequel le

document courant subit de nombreuses modifications Pour cela lauteur doit pouvoir

Effectuer des modifications locales sans avoir agrave reconsideacuterer globalement le

document Par exemple lauteur doit pouvoir modifier la dureacutee dun objet sans

pour autant mettre en cause toute le reste des synchronisations temporelles quil

a pu speacutecifier auparavant Crsquoest la propagation automatique des contraintes

temporelles apregraves chaque modification

Passer aiseacutement du mode eacutedition vers le mode preacutesentation (et vice-versa) pour

dune part aller voir le reacutesultat de ces modifications (du mode eacutedition vers le

mode preacutesentation) et dautre part retrouver facilement les informations quil

souhaite modifier (du mode preacutesentation vers le mode eacutedition) Ceci est pour

objectif de concreacutetiseacute lrsquoapproche increacutementale

Lenvironnement auteur doit offrir un support visuel permettant de percevoir le

sceacutenario en cours de speacutecification Lauteur a besoin davoir une vue globale du

sceacutenario quil est en train de construire

223 Approches drsquoeacutelaboration des systegravemes auteur

Un systegraveme auteur qui permet lrsquoeacutedition et la creacuteation de documents temporiseacutes est celui

qui permet de deacutevelopper une structure narrative baseacutee sur une collection de ressources

meacutedias et qui gegravere les flux visuel et temporel de la preacutesentation Du point de vue

technique il est neacutecessaire que le systegraveme sous-jacent soit capable dassurer la

synchronisation entre plusieurs meacutedias tout en tenant compte de leurs caracteacuteristiques

respectives

44

Le projet OPERA1 [Opeacutera2331] de lrsquoINRIA26est entiegraverement deacutedieacute au thegraveme des

documents eacutelectroniques structureacutes hypertexte et multimeacutedia en geacuteneacuteral Il srsquointeacuteresse agrave

la speacutecification des diffeacuterentes dimensions du document et particuliegraverement agrave la

dimension temporelle

Un travail a eacuteteacute effectueacute par de nombreux collaborateurs au projet (stagiaires

ingeacutenieurs doctorants et chercheurs) sur le thegraveme de conception drsquoenvironnements

auteurs qui reacutepondent aux diffeacuterents critegraveres citeacutes preacuteceacutedemment Ceacutecile qui est un

membre a reacutesumeacute les axes de travail sur ce thegraveme de recherche nous en citons les

principaux

La conception drsquoun environnement multivues pour lrsquoeacutedition de documents

multimeacutedias Lrsquoideacutee de base est que les multiples facettes drsquoun document

multimeacutedia sont plus facilement accessibles agrave lrsquoauteur au travers de diffeacuterentes

vues qui sont autant de filtres sur le document Ainsi outre la vue de

preacutesentation qui permet de jouer le document (sceacutenario) on peut deacutefinir une vue

des objets organiseacutee sous forme drsquoune hieacuterarchie de composants ainsi qursquoune vue

du sceacutenario qui visualise lrsquoenchaicircnement temporel des objets du document Ces

vues peuvent ecirctre synchroniseacutees entre elles (voir SMIL-Editor LimSee)

La conception drsquoune boicircte agrave outils appeleacutee lsquoKaomirsquo qui permet le deacuteveloppement

drsquoenvironnements auteurlecteur de documents adapteacutes agrave diffeacuterents langages

avec un minimum drsquoefforts concernant la conception et la reacutealisation Elle offre

un ensemble de services qui mettent en œuvre les principes drsquoeacutedition

(environnement multivues eacutedition directe etc) issus des travaux du projet

Opeacutera Cette Boicircte agrave outils a servie agrave la creacuteation de diffeacuterents environnements

auteurs Madeus-Editeur [Layaiumlda1997] SMIL-Editeur MHML-Editeur

1 OPERA Outils Pour les documents Electroniques Recherche et Applications

2 INRIA Institut National de Recherche en informatique et Automatique

45

Au sujet de la conception et de la mise en œuvre de nouveaux systegravemes auteurs deux

tendances se dessinent selon Reyes (Reyes 2006)

les systegravemes pourraient raffiner les interfaces graphiques des auteurs afin de rendre

le processus deacutelaboration plus facile

les systegravemes pourraient sautomatiser agrave un tel point que les auteurs ne

deacutefinissent plus que le contenu et que lutilisateur final affiche la preacutesentation agrave

la demande cest-agrave-dire en automatisant la geacuteneacuteration des preacutesentations Bulterman

et Hardman affirment que suivre une ligne comme cette derniegravere implique de

renoncer agrave produire des preacutesentations exceptionnelles et plutocirct de se contenter du

transfert de linformation neacutecessaire

Parmi les objectifs de notre travail il y a celui qui consiste en la reacutealisation drsquoun systegraveme

auteur destineacute aux enseignants des langues afin de creacuteer un cours de phoneacutetique De ce

fait une eacutetude syntheacutetique de quelques systegravemes auteur dans ce domaine est obligatoire

afin de profiter de leurs avantages et compleacuteter ce qui manque Mais avant drsquoeacutetudier ces

systegravemes nous devons mettre en lumiegravere les concepts les plus essentiels utiliseacutes dans

lrsquoenseignement de la phoneacutetique

224 Enseignement de la phoneacutetique

2241 Que ce que la phoneacutetique

La phoneacutetique (du grec laquo phocircnecirctikos raquo ougrave laquo phocircnecirc raquo qui signifie la laquo voix raquo le laquo son raquo)

est une branche de linguistique qui eacutetudie les sons utiliseacutes dans la communication

verbale Elle concerne les sons eux-mecircmes (les laquo phones raquo) leur production leur

variation plutocirct que leur contexte La phoneacutetique se divise en trois branches

la phoneacutetique articulatoire qui eacutetudie les positions et les mouvements des

organes utiliseacutes pour la parole par son eacutemetteur

la phoneacutetique acoustique qui eacutetudie la transmission de londe sonore entre son

eacutemetteur et son reacutecepteur

la phoneacutetique auditive qui se preacuteoccupe de la faccedilon dont les sons sont perccedilus et

deacutecodeacutes par son reacutecepteur Nous nous inteacuteressons dans notre eacutetude du troisiegraveme

type

Quand on repreacutesente les sons dune langue on se sert de lAlphabet Phoneacutetique

International (API) un systegraveme partageacute par la plupart des linguistes Dans cet alphabet

il existe un symbole pour chaque son Quand on se sert de cet alphabet pour repreacutesenter

46

les prononciations on entoure la repreacutesentation par des crochets Ainsi pour eacutecrire le

mot chaton mettrait [ a] Voir le manuel de (Pullum 1986) pour le tableau complet des

sons du API Crsquoest la transcription phoneacutetique

Soit lrsquoexemple suivant Voyez et lisez ces quatre mots flood foot soon door Ils se

prononcent diffeacuteremment et pourtant ils contiennent exactement les mecircmes voyelles Si

vous cherchez le sens des quatre mots citeacutes plus haut vous trouverez tout drsquoabord leur

transcription phoneacutetique

Ci-apregraves drsquoautres notions agrave appreacutehender dans lrsquoenseignement de la phoneacutetique drsquoune

langue

Un phonegraveme est la plus petite uniteacute discregravete ou distinctive que lon puisse isoler par

segmentation dans la chaicircne parleacutee Crsquoest une entiteacute abstraite qui peut correspondre agrave

plusieurs sons Il est en effet susceptible decirctre prononceacute de faccedilon diffeacuterente selon les

locuteurs ou selon sa position et son environnement au sein du mot

Une diphtongue est une voyelle dont le point darticulation varie entre deux sons de

base pendant sa reacutealisation Ce mot vient du latin dorigine grecque laquo diphthongus raquo (de

laquo diphthoggos raquo double son) Dans certaines langues dont langlais on peut trouver

eacutegalement des triphtongues dont la qualiteacute varie deux fois

Une syllabe est une uniteacute ininterrompue du langage oral (Tracy 2006) Son noyau

autour duquel elle se construit est geacuteneacuteralement une voyelle Une syllabe peut

eacutegalement avoir des extreacutemiteacutes preacuteceacutedant ou suivant la voyelle qui lorsquelles

existent sont toujours constitueacutees de consonnes Notons que la syllabe constitue lrsquoobjet

drsquoeacutetude de la phoneacutetique

Laccent tonique met en relief leacutemission dune syllabe dans un mot en augmentant

lintensiteacute de la voix ainsi quen eacutelevant geacuteneacuteralement le ton La syllabe frappeacutee de

laccent est dite tonique et les autres atones On distingue freacutequemment les langues agrave

accent tonique des langues agrave tons et agrave accent de hauteur

47

Dans ce qui suit nous preacutesentons lrsquoeacutetude de quelques systegravemes existant tout en

deacuteterminant srsquoils offrent la possibiliteacute agrave lrsquoenseignant de langue de preacuteparer un cours de

phoneacutetique en concreacutetisant lrsquoapproche double codage

225 Systegravemes existant pour lrsquoenseignement de la phoneacutetique

2251 Outils informatique de prononciation

En ce qui concerne la phoneacutetique acoustique les progregraves de repreacutesentation graphique

sur eacutecran sont spectaculaires depuis quelques anneacutees Les logiciels tel que (speaker tell

me more English plus ou Voice book) utilisent des oscillogrammes pour preacutesenter la

voix mais ils ont un apport limiteacute

Figure 7 Affichage de la courbe meacutelodique avec surlignage en rouge des segments correspondant aux

syllabes accentueacutees de lexemple laquo I wonder if you could help me raquo

Tandis que WinPitch (Martin 2005) ou Speech analyser qui utilisent des courbes de

freacutequences fondamentales ils ont une utilisation trop restreinte en raison de leur

complexiteacute ou de leurs erreurs drsquoergonomie

Le systegraveme auteur Sound Right se base sur les courbes fondamentales pour dessiner des

courbes intonatives simplifieacutees au moyen de flegraveches extensibles qui srsquoaffichent en dessous le

texte Peacutechou (Peacutechou 2002) a mentionneacute que la difficulteacute drsquointerpreacutetation des courbes

complexes expliquent leur utilisation limiteacutee en cours de langue dans les eacutetablissements

scolaire et agrave lrsquouniversiteacute

48

Figure 8 Le systegraveme auteur Sounds Right Les flegraveches extensibles sont traicircneacutees en place agrave partir de

la colonne agrave gauche et ensuite modifieacutees pour obtenir une taille approprieacutee

Prosodic Font est un systegraveme deacuteveloppeacute au Media Lab MIT (Rosenberger 1999) dans le

but de geacuteneacuterer automatiquement des polices de caractegraveres dynamique (agrave partir drsquoun

discours oral en entreacutee) qui varient avec le temps et la variation de sonoriteacute drsquoun

discours parleacute Le but est de geacuteneacuterer des textes animeacutes en fonction de lrsquointonation et de

la prosodie du discours Une telle solution nrsquoest pas admise comme meilleur solution

didactique pour lrsquoenseignement de la prononciation

2252 Systegravemes auteur pour un contenu peacutedagogique en SMIL

Dans cette section nous allons eacutetudier briegravevement trois eacutediteurs de documents SMIL

SWANS (Beck 2005) est un systegraveme auteur qui permet agrave tout enseignant de geacuteneacuterer

semi automatiquement des documents multimeacutedia ougrave lrsquoaccent tonique est marqueacute

visuellement (par des marqueurs typographique tel que la couleur le stylehellip) et

auditivement Le document geacuteneacutereacute est une page web ougrave lrsquoapprenant a la possibiliteacute de

lire etou eacutecouter un discours de maniegravere synchroniseacute avec le texte annoteacute Le sceacutenario

drsquoeacutedition par ce systegraveme neacutecessite au deacutepart lrsquoimportation des meacutedia (texte audio

videacuteo) dans lrsquoenvironnement de travail Ensuite la synchronisation du texte (qui est

segmenteacute en uniteacutes de souffle) avec sa prononciation audio ou videacuteo Enfin

lrsquoenseignant peut annoter le texte par des marqueurs typographiques

49

Figure 9 Interface geacuteneacutereacutee par SWANS

Le systegraveme LimSee3 (Roisin 2006) (Roisin 2008) est un eacutediteur multimeacutedia de nouvelle

geacuteneacuteration qui utilise des modegraveles de documents pour simplifier lrsquoeacutedition et alleacuteger les

tacircches reacutepeacutetitives Il permet en plus de geacuteneacuterer les documents selon diffeacuterents formats

de sortie (SMIL XHTML+javascript et time-sheets) Actuellement il existe trois

modegraveles de document qui sont articuleacutes autour de la construction drsquoun cours

multimeacutedia

Le premier modegravele permet de construire un diaporama (ensemble de transparents)

destineacute agrave preacuteparer un support de cours Chaque diapositive peut contenir un ou

plusieurs meacutedia Ces meacutedias sont inseacutereacutes ou importeacutes de lrsquoexteacuterieur par de simples

gestes (copier-coller ou glisser-deacuteposer) Le deuxiegraveme modegravele de document permet de

construire un cours enregistreacute Dans ce cas lrsquoeacutedition neacutecessite drsquoabord lrsquoimportation

des transparents utiliseacutes pendant le cours de lrsquoimage de lrsquoenseignant et de la piste audio

(sa voix enregistreacutee) ensuite la synchronisation entre eux (ajuster les transparents par

rapport agrave la bande audio ou videacuteo) pour que les transparents deacutefilent agrave lrsquoeacutecran au bon

rythme Lrsquooutil de synchronisation permet de reacuteeacutecouter la bande audio et indique par

des clicks les moments ougrave il faut changer le transparent Le troisiegraveme modegravele permet

drsquoannoter en temps reacuteel des interrogations des eacutelegraveves

50

Figure 10 Vue globale de LimSee3 avec la premiegravere annotation

Lrsquoeacutediteur ECoMaS (Merzougui 2004) est lui aussi est un eacutediteur de cours meacutediatiseacute qui

est baseacute sur un modegravele de document La preacutesentation finale des cours geacuteneacutereacutes est la

mecircme que celle du deuxiegraveme modegravele de LimSee0 mais le sceacutenario drsquoeacutedition est

diffeacuterent Lrsquoeacutedition par ECoMaS neacutecessite au deacutepart lrsquoimportation des transparents qui

sont des images puis lrsquoenseignant peut enregistrer ses explications orales concernant

chacune drsquoelles (voir Figure 11 agrave gauche) Ensuite le systegraveme geacutenegravere une preacutesentation

publiable sur le web (SMIL20) ougrave les transparents sont synchroniseacutes avec leur

explication auditive et la table drsquoindex qui offre la navigation temporelle durant la

preacutesentation du cours (Figure 11 agrave droite)

Figure 11 Interface de lrsquoeacutediteur ECoMaS en mode eacutedition et en mode preacutesentation

51

226 Discussion

Les trois derniers eacutediteurs utilisent des modegraveles de document (ou gabarits) organiseacutes

de maniegravere hieacuterarchique Chaque modegravele est vu comme un document agrave trous ougrave

lrsquoutilisateur ne fait que remplir les trous par des meacutedias (texte image audio ou videacuteo)

On voit bien que ces meacutedias sont importeacutes de lrsquoexteacuterieur et donc lrsquoenseignant doit les

preacuteparer agrave lrsquoavance et chacun avec lrsquooutil qui lui correspond Ceci est fastidieux pour

lrsquoenseignant et surtout srsquoil veut eacutediter un texte formateacute (avec des couleurs et des

styleshellip) et ensuite lui associer sa prononciation car il devra alors utiliser deux outils

diffeacuterents (un pour le traitement de texte et lrsquoautre pour le son) les importer au systegraveme

et ensuite les synchroniser

Une limitation gecircnante de ces outils est lrsquoabsence drsquoun service graphique qui permet

drsquoeacutediter du texte formateacute Les versions de SMIL 13 et 23 utiliseacutes par ces outils ne

supporte pas de balises pour le formatage de texte (couleur style fonthellip) ce qui est

tregraves important pour concreacutetiser lrsquoapproche de double codage citeacute dans notre

probleacutematique Le systegraveme SWANS utilise le standard XHTML+SMIL Lrsquoeacutediteur

ECoMaS utilise le langage RealText juste pour preacutesenter le titre drsquoune diapositive et le

contenu de la table drsquoindex La derniegravere version de SMIL est SMIL03 (SMIL 30) et elle

supporte des fonctionnaliteacutes de formatage de texte intra-document (smil) mais jusqursquoagrave

preacutesent il nrsquoy a pas drsquoeacutediteur graphique pour cette version La premiegravere partie de notre

travail est une contribution pour agrave ce manquement et donc au deacuteveloppement drsquoun

eacutediteur de SMIL03 La phoneacutetique essaie de repreacutesenter les sons drsquoune faccedilon plus

preacutecise en utilisant lalphabet phoneacutetique international (API) Lrsquoenseignant ne peut pas

utiliser ce type de caractegraveres avec les eacutediteurs existants

23 Approches drsquoindexation

Srsquoil est important de savoir modeacuteliser et creacuteer des documents multimeacutedia il est

eacutegalement important de permettre aux apprenants de localiser rapidement une

information rechercheacutee dans ce type de documents Ceci ne se fait qursquoagrave travers des

systegravemes de recherche drsquoinformation qui neacutecessite dans une premiegravere phase

lrsquoindexation de la base documentaires Nous preacutesentons en premier lieu lrsquoindexation

classique et sa position dans un systegraveme de recherche drsquoinformation (SRI)

52

231 Indexation classique

La Recherche drsquoInformation (RI) est un domaine de recherche en informatique qui

srsquoattache agrave deacutefinir des modegraveles et des systegravemes dont le but est de faciliter lrsquoaccegraves agrave un

ensemble de documents sous forme eacutelectronique (corpus) afin de permettre agrave un

utilisateur de retrouver ceux qui sont pertinents pour lui crsquoest-agrave-dire ceux dont le

contenu correspond le mieux agrave son besoin drsquoinformation agrave un moment donneacute La Figure

12 deacutecrit lrsquoarchitecture geacuteneacuterale drsquoun SRI elle preacutesente les eacuteleacutements principaux mis en

jeu dans ce systegraveme

Figure 12 Architecture geacuteneacuterale drsquoun SRI

Martin (Martin 2004) a deacutefini les diffeacuterents composants drsquoun SRI comme suit

1 Lrsquoindexation consiste agrave extraire et agrave repreacutesenter sous la forme drsquoun index

eacutelectronique directement manipulable par le systegraveme le contenu des documents

La norme AFNOR NF Z 47-102 1996 deacutefinit lrsquoindexation comme une opeacuteration

qui consiste agrave deacutecrire et agrave caracteacuteriser un document agrave lrsquoaide de repreacutesentations

des concepts contenus dans ce document crsquoest-agrave-dire agrave transcrire en langage

documentaire les concepts descripteurs apregraves les avoir extraits du document par

une analyse Ainsi le choix des descripteurs de documents deacutetermine la qualiteacute

de la repreacutesentation Les approches classiques de RI textuelle sont baseacutees sur les

mots cleacutes comme descripteurs du contenu des documents le contenu drsquoun

document textuel est ainsi exprimeacute sous la forme drsquoun ensemble de mots cleacutes

jugeacutes repreacutesentatifs de ce contenu Ces mots cleacutes qui constituent le vocabulaire

drsquoindexation sont un sous-ensemble des mots apparaissant dans les documents

En effet seuls les mots porteurs de sens sont habituellement retenus dans le

vocabulaire drsquoindexation les mots outils de la langue comme ldquoderdquo ldquolerdquo ldquoparrdquo

qui sont recenseacutes dans une base appeleacutee anti-dictionnaire ne sont pas conserveacutes

53

dans le vocabulaire drsquoindexation Par ailleurs il est courant de ldquoraciniserrdquo (ou

lemmatiser) les mots crsquoest-agrave-dire de deacutetecter les variantes orthographiques

comme les pluriels ou les conjugaisons des verbes et de ramener les variantes

orthographiques drsquoun mecircme mot agrave une racine commune

2 Lrsquointerrogation est lrsquointeraction drsquoun utilisateur final avec le SRI une fois le

contenu des documents repreacutesenteacute de maniegravere interne sous forme drsquoindex

Lrsquoutilisateur exprime son besoin drsquoinformation sous la forme drsquoune requecircte qui

est interpreacuteteacutee selon le modegravele de requecircte et le systegraveme eacutevalue la pertinence des

documents par rapport agrave cette requecircte par lrsquointermeacutediaire de la fonction de

correspondance (et eacuteventuellement drsquoune base de connaissances) La reacuteponse agrave ce

besoin est la liste des documents qui obtiennent une valeur de correspondance

eacuteleveacutee Cette liste est geacuteneacuteralement trieacutee par ordre de valeur de correspondance

deacutecroissante ndash crsquoest-agrave-dire du plus pertinent au moins pertinent ndash et ensuite

preacutesenteacutee agrave lrsquoutilisateur

3 Le modegravele de documents (aussi appeleacute langage drsquoindexation) exprime le

contenu seacutemantique des documents dans un formalisme de repreacutesentation des

connaissances (qui peut ecirctre tregraves simple comme celui des mots cleacutes ou beaucoup

plus complexe agrave partir de formalismes de repreacutesentation de connaissances

lsquoontologiersquo) Le choix de ce formalisme est fondamental car il deacutetermine la qualiteacute

de la repreacutesentation interne des documents et donc la qualiteacute de la recherche et

des reacutesultats Cette modeacutelisation doit offrir un compromis entre deux besoins

non compatibles qui sont la capaciteacute de la repreacutesentation pour qursquoelle puisse ecirctre

traiteacutee efficacement par un systegraveme informatique et lrsquoexpressiviteacute du formalisme

pour qursquoelle soit preacutecise et exhaustive afin drsquoexprimer aussi fidegravelement que

possible le contenu des documents

4 Le modegravele des requecirctes exprime le contenu seacutemantique du besoin

drsquoinformation de lrsquoutilisateur Ce formalisme deacutetermine la preacutecision de la

deacutefinition du besoin Dans la plupart des approches existantes pour le texte le

modegravele de requecirctes utilise le mecircme formalisme de repreacutesentation des

connaissances que le modegravele de documents pour des raisons de simpliciteacute et de

coheacuterence

5 Le modegravele de correspondance entre une requecircte et un document formalise le

degreacute de similariteacute entre les modegraveles de la requecircte et du document Comme dit

plus haut la fonction de correspondance eacutevalue cette similariteacute afin de

deacuteterminer la pertinence des documents pour cette requecircte

6 Une repreacutesentation des connaissances du domaine consideacutereacute afin de satisfaire

aux contraintes des modegraveles de documents et de requecirctes et de prendre en

compte des connaissances externes Cette repreacutesentation des connaissances peut

54

inclure un theacutesaurus composeacute des termes apparaissant dans lrsquoensemble des

documents relieacutes entre eux par des liens de geacuteneacutericiteacutespeacutecificiteacute ou de

synonymie Comme elle peut inclure une ou plusieurs ontologies qursquoon va les

voir en deacutetail dans les partie suivantes

Parmi les diffeacuterents modegraveles de recherche drsquoinformations dits classiques figurent les

modegraveles booleacuteen vectoriel logique et probabiliste Nous preacutesentons ci-dessous le

modegravele vectoriel qui est agrave la base de nos travaux en le deacutecrivant selon les modegraveles de

documents de requecirctes et de correspondance

2311 Modegravele vectoriel

Le fondateur de ce modegravele est (Salton 1971) Le nom de ce modegravele est inspireacute de son

principe qui repreacutesente les documents et les requecirctes par des vecteurs drsquoun espace agrave n

dimensions les dimensions eacutetant constitueacutees par les termes du vocabulaire

drsquoindexation Lrsquoindex drsquoun document est le vecteur =(w1j w2j wnj) ougrave

] deacutenote le poids du terme dans le document (voir dans ce qui suit sa

formule de calcul) Le poids drsquoun terme deacutenote son inteacuterecirct dans le document Une

requecircte est eacutegalement repreacutesenteacutee par un vecteur =(w1q w2q wnq) ougrave

est le poids du terme dans la requecircte

La figure 13 montre un exemple drsquoespace vectoriel composeacute des trois termes t1 t2 et t3

ainsi que les index de deux documents D1 et D2 et une requecircte Q

Figure 13 Repreacutesentation vectorielle de deux documents (D1 et D2) et drsquoune requecircte (Q) dans un

espace composeacute de trois termes (t1 t2 et t3)

La fonction de correspondance mesure la similariteacute entre le vecteur requecircte et les

vecteurs documents Une mesure classique est le cosinus de lrsquoangle formeacute des vecteurs

Correspondance (dj q)=cos( j ) (1)

55

Ougrave cos ( j ) est le cosinus de lrsquoangle formeacute par les vecteurs j et

cos ( j ) =

=

Plus deux vecteurs sont similaires plus lrsquoangle formeacute est petit et plus le cosinus de cet

angle est grand

Le poids des termes Wij Le poids drsquoun terme deacutenote son inteacuterecirct dans lrsquoindex qui

deacutepend du fait que le terme est important dans le document et du fait que le terme

permet de distinguer un document des autres dans la base documentaire Les meacutethodes

de pondeacuteration les plus largement utiliseacutees pour le texte sont baseacutees sur des variantes

de la formule tfidf (ou term frequency inverted document frequency)

Wij = tfidf = tf Log (

La valeur tf est deacutefinie en fonction du nombre drsquooccurrences du terme dans le

document N est le nombre total de documents dans le corpus et ni est le nombre de

documents dans lesquels le terme ti apparaicirct

La valeur tf mesure lrsquoimportance drsquoun terme dans un document La valeur idf est une

mesure de la discrimination du terme Plus preacuteciseacutement la notion de discriminant

renvoie agrave la qualiteacute drsquoun terme qui distingue bien un document des autres Un terme

qui apparaicirct seulement dans un petit nombre de documents permet bien de discriminer

les documents Au contraire un terme qui apparaicirct dans un grand nombre voire dans

tous les documents drsquoune collection nrsquoest pas discriminant en raison de sa distribution

uniforme

Notons que le contenu que nous devons indexer seacutemantiquement est multimeacutedia et

ainsi il se diffeacuterencie drsquoun simple texte La section suivante preacutesentera les techniques

utiliseacutees pour indexer un tel type de contenu

232 Vers lrsquoindexation seacutemantique du contenu multimeacutedia

Lrsquoindexation des documents multimeacutedia neacutecessite lrsquointeacutegration drsquoune chaicircne plus

complegravete de traitement du contenu dans le processus de production drsquoun document

multimeacutedia Jedidi (Jedidi 2005) a preacuteciseacute les trois eacutetapes drsquoune chaicircne complegravete drsquoune

application multimeacutedia agrave savoir analyse description et applicationtraitement En

56

entreacutee de cette chaicircne les meacutedias (image son videacuteo hellip) sont analyseacutes pour pouvoir

extraire automatiquement etou manuellement des informations pertinentes (ou

caracteacuteristiques) puis ces informations sont repreacutesenteacutees sous un format preacutedeacutefini pour

pouvoir ecirctre largement et efficacement utiliseacutees dans des applications et des traitements

de meacutedia Dans le cas drsquoune application de type SRI Multimeacutedia on peut constater que

la phase drsquoanalyse preacutecegravede lrsquoeacutetape drsquoindexation proprement dite Les meacutethodes

drsquoanalyse sont classifieacutees en 0 cateacutegories selon le niveau

Un niveau bas qui deacutecrit les caracteacuteristiques simples des eacuteleacutements drsquoun

document comme les couleurs la texture drsquoune image ou lrsquoenveloppe drsquoun son

Un niveau seacutemantique qui fournit une description de haut niveau de ce que

contient la videacuteo qursquoil srsquoagisse de personnages drsquoobjets de lieux ou de leurs

interactions

Un niveau structurel qui met en eacutevidence une organisation du document

Les techniques et approches drsquoanalyse de bas niveau deacutepassent le sujet de cette thegravese

Donc on srsquointeacuteresse agrave lrsquoanalyse seacutemantique du contenu multimeacutedia Rappelons que les

documents traiteacutes dans cette thegravese sont des documents multimeacutedia supportant la

dimension temporelle Donc on peut les classifieacutes comme des seacutequences videacuteo

multimeacutedia De ce fait on va speacutecifier ci-apregraves les eacutetudes sur lrsquoanalyse et lrsquoindexation

par la seacutemantique de ce type de documents

On doit noter qursquoil est pratiquement impossible drsquoatteindre le niveau seacutemantique en

partant drsquoune analyse bas niveau du contenu videacuteo Les interpreacutetations du contenu

drsquoun document videacuteo qui sont seacutemantiquement plus riche rend la tacircche de lrsquoindexeur

plus compliqueacutee que lorsqursquoil srsquoagit drsquoune simple indexation par mots cleacutes Ceci est ducirc

au fait qursquoil doit choisir les meilleurs index pour deacutecrire un contenu tregraves riche en

informations On rencontre la mecircme difficulteacute lors du processus de recherche Crsquoest

pour cela que des modegraveles capables de deacutecrire et de modeacuteliser le contenu seacutemantique

de seacutequences videacuteo sont mis en place afin de faciliter lrsquoaccegraves la reacuteutilisation et la

navigation par la seacutemantique Ces modegraveles utilisent des techniques agrave base de

connaissances Le web eacutetant constitueacute de ressources multimeacutedia la technique de leur

indexation geacuteneacuteralement employeacutee consiste agrave annoter des portions de ces ressources

57

avec des informations exploitables par des agents logiciels Nous allons donc deacutefinir

dans la section suivante ce que recouvre la notion drsquoannotation

2321 Annotation seacutemantique

Une annotation en sens geacuteneacuterique regroupe aussi bien lrsquoajout drsquoinformations sans

contraintes particuliegraveres comme un eacutechange de courriel agrave propos drsquoune videacuteo ou

lrsquoajout drsquoinformations (caracteacuterisant le contenu) qui doit respecter un format bien deacutefini

Dans ce deuxiegraveme cas le terme meacutetadonneacutees est plus approprieacute car il est plus

speacutecifique Crsquoest ce dernier type qui nous inteacuteresse dans ce travail Plusieurs standards

permettent de deacutecrire et drsquoannoter des contenus multimeacutedias en utilisant une liste

deacutefinie drsquoattributs comme la date de creacuteation les auteurs lrsquoencodage utiliseacute par la

videacuteo la reacutesolution de lrsquoimage ou la bande passante exigeacutee pour sa transmission par

reacuteseaux

Comme les meacutetadonneacutees sont des informations agrave propos des donneacutees qui composent le

document il est important de pouvoir les rattacher au document ou de creacuteer un lien

entre eux Jedidi (Jedidi 2005) a speacutecifieacute quatre faccedilons drsquoeffectuer un rattachement entre

un document et les meacutetadonneacutees qui y sont associeacutees (voir figure 14)

1 par insertion direct dans le document les meacutetadonneacutees sont contenues dans le

document

2 par accompagnement les meacutetadonneacutees sont externes mais veacutehiculeacutees avec le

document et reacutefeacuterenceacutees avec leur adresse URL

3 par lien Href au document les meacutetadonneacutees sont externes et pouvant ecirctre

veacutehiculeacutees seacutepareacutement du document et ils sont reacutefeacuterenceacutees avec un URL

speacutecifique

4 par enveloppement lrsquoensemble des meacutetadonneacutees couvre la ressource

Cette classification de ces diffeacuterents modes de rattachement de meacutetadonneacutees aux

documents amegravene Jedidi agrave distinguer deux types majeurs de meacutetadonneacutees les

meacutetadonneacutees externes et les meacutetadonneacutees internes Pour plus de deacutetail voir (Jedidi

2005)

58

Figure 14 Les quatre modes de rattachement des meacutetadonneacutees au document

Lrsquoannotation videacuteo est le processus par lequel des informations textuelles ou autres sont

associeacutees ou jointes agrave des segments deacutetermineacutes dans le document videacuteo pour enrichir le

contenu Ces informations ne modifient pas le document mais elles sont simplement

mises en correspondance avec celui-ci

Dans le cas ougrave lrsquoannotation se fait sur des documents audiovisuel Troncy le considegravere

comme un processus qui se compose de quatre eacutetapes (Troncy 2004)

1- Identification Il srsquoagit de donner des informations de catalogage sur le

document (titre auteur format droithellip) utilisant un ensemble de descripteurs

normaliseacutes comme celles du Dublin Core par exemple

2- Segmentation il srsquoagit de repeacuterer dans le document des entiteacutes spatio-

temporelles drsquointeacuterecirct qui seront annoteacutees utilisant des coordonneacutees carteacutesiennes

et des dates pour localiser dans lrsquoespace et dans le temps des segments

pertinents

3- Caracteacuterisation ou annotation il srsquoagit de donner une signification formelle aux

segments preacutealablement repeacutereacutes utilisant des descripteurs controcircleacutes et ayant une

seacutemantique formelle pour la machine

2322 Standards et outils drsquoannotation

Dublin Core (DCMI 2010) pour lrsquoaudiovisuel le Dublin Core permet une description

du document agrave un niveau bibliographique Il ne speacutecifie pas de syntaxe particuliegravere

mais il fournit un ensemble drsquoeacuteleacutements terminologiques pour la description Il peut ecirctre

exprimeacute en XML ou en RDF Quinze descripteurs de haut niveau sont utilisables pour

deacutecrire des informations qui sont de nature bibliographique (Nom identifiant version

langage contributeurs type deacutefinition commentaireshellip) Les quinze eacuteleacutements et

qualificateurs de Dublin Core peuvent ecirctre utiliseacutes pour deacutecrire agrave la fois la structure et

le deacutetail des videacuteos Ceci vient du fait qursquoil peut ecirctre utiliseacute conjointement agrave un autre

59

formalisme de description comme MPEG-7 (voir juste apregraves) afin de fournir un

ensemble efficace de meacutetadonneacutees Cette combinaison a lrsquoavantage de permettre

lrsquoassociation de descripteurs standards aux diffeacuterents niveaux de deacutecomposition du flux

audiovisuel qursquoils portent sur lrsquoensemble du document sur une seacutequence une scegravene

un plan une image ou une partie drsquoune image Dans cette approche le document

audiovisuel est deacutecomposeacute de faccedilon statique selon un arbre annoteacute par des

meacutetadonneacutees

Le standard MPEG-7 (Motion Picture Engineer Group) MPEG-7 supporte un ensemble

de descriptions allant des caracteacuteristiques de bas niveau (forme taille texture couleur

mouvement positionhellip) agrave des caracteacuteristiques de plus haut niveau (auteur date de

creacuteation format objets et personnages ainsi que leurs relations contraintes spatiales et

temporelleshellip) (MPEG-7 2002) Les meacutetadonneacutees qui apparaicirctront dans un document

MPEG-7 sont de plusieurs natures diffeacuterentes reacutesumeacutees dans les points suivants

bull creacuteation et production des meacutetadonneacutees qui deacutecrivent la creacuteation et la

production du contenu Elles deacutecrivent le titre lrsquoauteur le but de la creacuteation

bull utilisation des meacutetadonneacutees relieacutees agrave lutilisation du contenu Elles

comportent les droits daccegraves les informations financiegraveres et les droits de

publication

bull meacutedia ces meacutetadonneacutees deacutecrivent les caracteacuteristiques de stockage telles que

le format le type de compression etc

bull aspects structurels des descriptions dun point de vue contenu Ces

meacutetadonneacutees deacutecrivent les segments qui peuvent repreacutesenter des composantes

spatiales temporelles ou spatio-temporelles du contenu audiovisuel Chaque

segment peut ecirctre deacutecrit par les caracteacuteristiques suivantes (la couleur la

texture la forme la motion dureacutee taux drsquoeacutechantillonnage taille) et quelques

informations seacutemantiques eacuteleacutementaires

RDF et Meacutetadata dans les documents SMIL le domaine ou module Meacuteta Information de

la version 29 de SMIL contient les eacuteleacutements et les attributs qui permettent la description

(globale et deacutetailleacutee) de documents SMIL Ce module gegravere pleinement lrsquoutilisation de

lrsquoeacuteleacutement ltmetagt de SMIL 10 mais il introduit aussi de nouvelles fonctionnaliteacutes pour

deacutecrire des objets meacutedia en utilisant la syntaxe et le modegravele du cadre de description de

ressources (Ressource Description Framework RDF) Ce dernier est un langage puissant

de meacuteta-information pour fournir des informations sur des ressources voir (RDF 1999)

60

ltsmil xmlns=httpwwww3org2001SMIL20Languagegt

helliphellip

ltmetadata id=meta-rdfgt

ltrdfRDF

xmlnsrdf = httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsrdfs = httpwwww3orgTR1999PR-rdf-schema-19990303

xmlnsdc = httppurlorgmetadatadublin_core

xmlnssmilmetadata = httpwwwexampleorgAudioVideosmil-

ns gt

ltmdashdescription de la preacutesentation SMIL en entier --gt

ltrdfDescription about=httplocalhostcours-systemsmil

dcTitle= Cours du systegraveme drsquoexploitation

dcDescription=contient les chapitres suivant lrsquoexclusion

mutuelle lrsquointer blocage systegravemes reacuteparties

dcDate=2000-10-12

dcFormat=textsmil gt

dcCreator= ldquoCreer par Dr Ben Abbass

ltsmilmetadataListOfAudioUsedgt

ltrdfSeq ID=les meacutecanismes de lrsquoexclusion mutuelgt

ltrdfli Resource= httplocalhostvoix1rm gt

ltrdfli Resource= httplocalhostvoix2rm gt

ltrdfSeqgt

ltsmilmetadataListOfVideoUsedgt

ltrdfDescriptiongt

ltmdashDescription de lrsquoobjet audio voix1rm --gt

ltrdfDescription about= httplocalhostvoix1rm

dcDescription= les verrous test and set les seacutemaphores les

estampilles dcFormat=audiorm smilmetadataDuration=50 mngt

ltsmilmetadataContainsSequencesgt

ltrdfSeq ID=diffeacuterents meacutecanismesgt

ltrdfli Resource= httplocalhost voix1rmseacutemaphoregt

ltrdfli Resource= httplocalhost voix1rmverrousgt

ltrdfSeqgt

ltsmilmetadataContainsSequencesgt

ltrdfDescriptiongt

ltmdashDescription drsquoun segment temporel de lrsquoobjet audio voix1rm--gt

ltrdfDescription about=seacutemaphore dcTitle=seacutemaphores

dcDescription=deacutefinitions des fonctions ininterruptibles

P(s) et V(s)+ algorithmes smilmetadataDuration=10 mn

ltrdfDescriptiongt

ltrdfRDFgt

ltmetadatagt

Le code illustreacute ci-dessus montre lrsquoutilisation de lrsquoeacuteleacutement meacutetadata ainsi que la norme

RDF et les attributs de Dublin Core dans la description du document smil en entier Ce

code deacutecrit aussi un objet audio contenu dans ce document Ensuite il deacutecrit un segment

temporel dans ce dernier objet meacutedia en deacuteterminant leur dureacutee

Plusieurs outils existent permettant lannotation des videacuteos Ces outils permettent le

deacutecoupage semi-automatique de la videacuteo en plans et lrsquoaffectation manuelle des mots

cleacutes aux plans ainsi deacutelimiteacutes Il sagit drsquointerpreacuteter des caracteacuteristiques textuelles (mots

cleacutes) des documents audiovisuels et de les organiser dans des bases de donneacutees dans

lesquelles la recherche va seffectuer Charhad a preacutesenteacute quelques outils drsquoannotation

videacuteo Nous citons quelque un dans ce qui suit

- lrsquooutil Segmen-Tool pour deacutecouper temporellement les videacuteos et produire un deacutebut

de description MPEG-7

61

- lrsquooutil Video-Annex (Lin 2003) lrsquoannotation avec cet outil peut srsquoappliquer agrave la fois

sur le document complet et sur des parties du document (segment videacuteo ou image cleacute

drsquoun plan) Lrsquoannotation qui porte sur le document en entier ou sur des segments est

effectueacutee agrave lrsquoaide de possibiliteacute de champs drsquoannotation libre Ce champ permet aussi

drsquoutiliser drsquoautres concepts qui ne figurent pas forceacutement dans la liste

- Smart VideoText est un systegraveme drsquoannotation videacuteo baseacute sur le formalisme des

graphes Dans ce systegraveme les portions videacuteo repreacutesentent les nœuds du graphe Ces

portions sont identifieacutees par des reacutefeacuterences lieacutees agrave la structure physique du document

(identifiant du plan numeacutero de lrsquoimage dans le plan etc) et aussi par les annotations

libres

- COALA ndash Log Creator ndashEPFL lrsquooutil COALA (content Oriented Audiovisuel Library)

conduit par lrsquoEPFL en Suisse a deacuteboucheacute sur la reacutealisation drsquoune plate-forme prototype

drsquoindexation et drsquoannotations des journaux teacuteleacuteviseacutes de la TSR (Teacuteleacutevision Suisse

Romande) Contrairement aux autres outils il se preacutesente comme une application du

Web speacutecialiseacute dans lrsquoannotation drsquoun genre particulier de document videacuteo

La recherche de segments videacuteo particuliegraveres srsquoavegravere parfois difficile notamment si elle

est effectueacutee par des personnes non-documentalistes Le raisonnement est typiquement

une manipulation qui permet par exemple de mieux satisfaire les requecirctes lors de

lrsquointerrogation de la base des descriptions Cependant le type de langage utiliseacute

(documentaire) qui restreint les infeacuterences agrave la seule validation de structure et lrsquoemploi

du texte libre ou de theacutesaurus pour deacutecrire le contenu qui empecircche de veacuteritablement

controcircler la seacutemantique des descriptions limitent seacuterieusement les possibiliteacutes de

raisonnement

Dans le domaine du Web seacutemantique ougrave des annotations sont principalement deacutefinies

pour ecirctre interpreacuteteacutees par des machines des annotations seacutemantiques sont deacutecrites

comme des annotations qui se rapportent agrave une ontologie Cette derniegravere identifie

formellement des concepts et des relations entre les concepts dans les documents IL

faut noter que les annotations seacutemantiques utilisant une ontologie ont comme objectif

majeur de deacutesambiguiumlser le document pour un traitement automatique Puisque on

srsquointeacuteresse dans notre travail agrave indexer des seacutequences videacuteo peacutedagogiques en utilisant

62

des ontologies codeacute en OWL on doit drsquoabord mettre en lumiegravere cette technique ainsi

que les notions qui lrsquoentoure

233 Indexation agrave base drsquoontologies

Dans cette section nous deacutecrivons en premier lieu les principes de base des ontologies

OWL (OWL 2004) du raisonnement avec OWL et des regravegles SWRL (SWRL 2004) ainsi

que les possibiliteacutes qursquoils offrent En deuxiegraveme lieu nous preacutesentons la maniegravere

drsquointeacutegration et drsquoutilisation des ontologies dans les systegravemes de recherche

drsquoinformation et plus preacuteciseacutement dans la phase drsquoindexation

2331 Les ontologies OWL

Les ontologies sont un moyen de repreacutesenter la connaissance Ces repreacutesentations de

connaissances correspondent agrave laquo une speacutecification formelle explicite dune conceptualisation

partageacuteeraquo Crsquoest la deacutefinition la plus simple et fait le plus autoriteacute et elle est due agrave

Thomas Gruber (Gruber 1993) Les termes formelle et explicite signifient quune

ontologie permet une interpreacutetation automatiseacutee de la conceptualisation par la machine

Autrement dit une ontologie deacutefinit un vocabulaire commun pour les chercheurs qui

ont besoin de partager linformation dans un domaine Les ontologies peuvent ecirctre

utiliseacutees par des personnes des bases de donneacutees et des applications qui ont besoin de

partager des informations sur un domaine

Nous preacutesentons la deacutefinition des eacuteleacutements principaux que lrsquoon trouve dans une

ontologie OWL

(Individuinstance) Les individus ou instances sont les objets du domaine de

discours que lrsquoon repreacutesente dans une ontologie

(Conceptclasse sous-classe super-classe taxonomie) Un concept ou classe

regroupe un ensemble drsquoindividus qui ont des caracteacuteristiques communes Une

classe peut ecirctre sous-classe drsquoune autre appeleacutee super-classe dans ce cas tout

individu appartenant agrave la sous-classe appartient aussi agrave la super-classe Une

taxonomie est une hieacuterarchie de classes qui ont des relations sous-classe (relation

de speacutecialisation)super-classe (geacuteneacuteralisation du sens) entre elles

(Relation ou proprieacuteteacute domaine porteacutee sous-relation super-relation) Une

relation ou proprieacuteteacute modeacutelise le lien qui existe entre deux classes (appeleacute aussi

relation objet) ou entre une classe et un type de donneacutees (relation type de

donneacutees) Le domaine drsquoune relation repreacutesente lrsquoorigine de ceci La porteacutee de la

relation repreacutesente sa destination Une relation peut ecirctre une sous-relation drsquoune

63

autre appeleacutee super-relation Dans ce cas le domaine et la porteacutee de la sous-

relation sont contenus respectivement dans le domaine et dans la porteacutee de la

super-relation

(Instance drsquoune relation) Une instance drsquoune relation relie un individu qui

appartient au domaine de la relation agrave un individu ou agrave un type de donneacutees qui

appartient agrave la porteacutee de la relation

Les deacutefinitions suivantes deacutetaillent les attributs des proprieacuteteacutes

(Proprieacuteteacute inverse) On peut deacutefinir une proprieacuteteacute comme lrsquoinverse drsquoune

proprieacuteteacute donneacutee Cela veut dire que si une instance de cette derniegravere proprieacuteteacute

relie lrsquoindividu (a) agrave lrsquoindividu (b) alors on peut deacuteduire qursquoune instance de la

proprieacuteteacute inverse relie (b) agrave (a)

(Proprieacuteteacute fonctionnelle inverse fonctionnel) Une proprieacuteteacute est fonctionnelle

quand elle ne peut avoir qursquoune seule instance pour un individu donneacute

Lrsquoinverse drsquoune proprieacuteteacute fonctionnelle est son inverse fonctionnel

(Proprieacuteteacute transitive) Une proprieacuteteacute est transitive lorsque si lrsquoindividu (a) est

relieacute agrave (b) par une instance de cette proprieacuteteacute et que (b) est relieacute agrave (c) par une

autre instance de la proprieacuteteacute alors on peut deacuteduire que (a) est relieacute agrave (c) par une

instance de la proprieacuteteacute

(Proprieacuteteacute symeacutetrique) Une proprieacuteteacute est symeacutetrique quand pour tout (a) relieacute agrave

(b) par une instance de cette proprieacuteteacute on peut deacuteduire que b est relieacute agrave a par une

autre instance de la proprieacuteteacute

Pour deacutefinir une classe dans OWL on fournit un ensemble de conditions logiques

Ces conditions peuvent ecirctre neacutecessaires ou neacutecessaires et suffisantes Elles sont

construites agrave partir drsquoautres classes par union par intersection ou par heacuteritage On

peut eacutegalement imposer des restrictions aux proprieacuteteacutes de la classe

(Restriction restriction existentielle universelle de cardinaliteacute de valeur) Une

restriction consiste agrave limiter le nombre ou la nature des valeurs que peuvent

avoir les proprieacuteteacutes des individus drsquoune classe Une restriction peut ecirctre

existentielle (si elle oblige agrave avoir au moins une valeur de la proprieacuteteacute dans un

ensemble donneacute) universelle (si elle oblige agrave avoir toutes les valeurs drsquoune

proprieacuteteacute dans un ensemble donneacute) de cardinaliteacute (si elle oblige agrave avoir un

nombre de valeurs minimal maximal ou exact pour une proprieacuteteacute) ou de valeur

(si elle oblige agrave avoir une valeur donneacutee pour la proprieacuteteacute)

(Classes disjointes) Deux classes sont dites disjointes quand il ne peut exister

des individus qui appartiennent agrave la fois aux deux classes Dans OWL les classes

ne sont pas disjointes par deacutefaut il faut le deacuteclarer explicitement

Les ontologies OWL sont extensibles gracircce au meacutecanisme drsquoimportation

64

(Importation drsquoontologie) Une ontologie peut importer une autre ontologie pour

avoir une visibiliteacute sur ses eacuteleacutements Lrsquoontologie qui importe a un accegraves en

lecture seule agrave tous les eacuteleacutements contenus dans lrsquoontologie importeacutee Elle peut

ensuite ajouter de nouveaux eacuteleacutements qui ne seront visibles que dans lrsquoontologie

qui importe Lrsquoimportation est transitive une ontologie qui importe une

deuxiegraveme importe indirectement toutes les ontologies importeacutees dans cette

deuxiegraveme ontologie En geacuteneacuteral lrsquoimportation se fait en indiquant dans

lrsquoontologie qui importe lrsquoURL ougrave se trouve lrsquoontologie importeacutee Ce meacutecanisme

permet une grande flexibiliteacute car on peut reacuteutiliser des ontologies existantes

juste en les reacutefeacuterenccedilant dans un nouveau fichier OWL et en ajoutant de nouvelles

classes proprieacuteteacutes individus regravegles etc Souvent on trouve des ontologies qui

suivent ce scheacutema une premiegravere ontologie de haut niveau qui contient des

eacuteleacutements geacuteneacuteriques est importeacutee par une deuxiegraveme ontologie de domaine qui

les speacutecialise pour un domaine concret Dans ce cas on dit que la deuxiegraveme

ontologie eacutetend la premiegravere

Raisonnement Une ontologie qui possegravede une base theacuteorique formelle (la logique de

description) permet lrsquoimplantation de logiciels appeleacutes moteurs drsquoinfeacuterence ou

raisonneurs qui sont capables de traiter une ontologie pour deacuteduire des faits qui ne

sont pas explicitement deacuteclareacutes Crsquoest-agrave-dire ils peuvent trouver des informations qui

sont implicitement contenues dans lrsquoontologie pour les rendre explicites Ce processus

srsquoappelle infeacuterence ou raisonnement

La principale tacircche du raisonnement qursquoun moteur drsquoinfeacuterence peut effectuer est

connue comme la subsomption La subsomption permet de savoir si une classe est une

sous-classe drsquoune autre ou non En effectuant cette tache sur toutes les classes drsquoune

ontologie le moteur drsquoinfeacuterence peut construire une hieacuterarchie de classes infeacutereacutee (en

opposition agrave la hieacuterarchie de classes deacuteclareacutee) dans laquelle toutes les relations super-

classesous-classe sont expliciteacutees

Drsquoautres tacircches de raisonnement permettent de deacuteduire des faits tels que

lrsquoappartenance drsquoun individu agrave une classe en utilisant les liens drsquoheacuteritage lrsquoexistence de

proprieacuteteacutes liant deux individus agrave partir de la transitiviteacute de la symeacutetrie et des

proprieacuteteacutes inverses etc

Un raisonnement peut utiliser des regravegles Il existe des conditions que les ontologies

OWL ne peuvent pas exprimer comme les Regravegles de Horn (Horn 1951) drsquoougrave le W0C a

proposeacute un langage appeleacute SWRL (SWRL 2004) qui combine OWL-DL avec le Rule

65

Markup Langage (RuleML) SWRL eacutetend OWL-DL en ajoutant des clauses de Horn

Une regravegle SWRL preacutesente la forme suivante b1and middotmiddotmiddot and bnrarr a1and middotmiddotmiddot and an

Ougrave b1andmiddotmiddotmiddotandbn est le corps ou anteacuteceacutedent de la regravegle et a1 and middotmiddotmiddot and an est lrsquoentecircte ou

conseacutequent Les termes a1anb1bn sont des atomes SWRL Un atome peut

repreacutesenter une relation (preacutedicat binaire) un concept (preacutedicat unaire) ou un built-in

(preacutedicats n-aires) Il existe drsquoautres syntaxes notamment une syntaxe XML (voir

annexe 4) baseacutee sur celle drsquoOWL ce qui permet drsquoinclure les regravegles SWRL associeacutees agrave

une ontologie dans le mecircme fichier XML que lrsquoontologie Lrsquoutiliteacute de ces regravegles est

drsquoexprimer des relations qui seraient trop compliqueacutees voire impossibles agrave exprimer

avec OWL-DL seulement Par exemple dans notre ontologie on peut repreacutesenter la

relation entre un oncle et son neveu agrave partir des relations pegraverendashfils et fregraverendashfregravere La

regravegle SWRL qui exprime cette relation est repreacutesenteacutee dans lrsquoexemple suivant

Personne(x) ^ Personne(y) ^ Personne(z)^ pegravere(xy) ^ fregravere(xz) oncle(zy)

Les eacuteleacutements x y et z qui sont preacuteceacutedeacutes drsquoun point drsquointerrogation sont des variables

qui repreacutesentent des individus Cette regravegle veut dire que si lrsquoon a trois individus

appartenant agrave la classe Personne appeleacutes x y et z que x est le pegravere de y et que x a un

fregravere z alors z est lrsquooncle de y

Une ontologie peut ecirctre construite drsquoune faccedilon manuelle automatique ou mixte Le

deacuteveloppement geacuteneacuteral drsquoune ontologie se deacuteroule en trois principales eacutetapes qui sont

la conceptualisation la formalisation et lrsquoimpleacutementation ou opeacuterationnalisation

exploitable par des agents logiciels (speacutecifier les concepts et relation dans un langage

formelle) Ces eacutetapes sont geacuteneacuteralement preacuteceacutedeacutees par une eacutetape drsquoeacutevaluation des

besoins et de deacutelimitation du domaine de connaissances agrave modeacuteliser

Il existe plusieurs langages de speacutecification drsquoontologie Web tel que RDFS DAML-

ONT OIL DAML+OIL OWL +RDFS OWL 2 etc Comme il existe des outils qui aident

agrave la construction des ontologies (on peut citer lrsquoexemple de TERMINAE) En revanche

drsquoautres outils drsquoaide agrave la construction drsquoontologies sont de type eacutediteurs comme DOE

(Differential Ontology Editor) ODE (Ontology Design Environment 2002) OntoEdit

(Ontology Editor) et lrsquoeacutediteur Proteacutegeacute 2000 Pour ce qui concerne le traitement des

regravegles SWRL la plupart des moteurs drsquoinfeacuterence sont capables de traiter les regravegles

66

SWRL ajouteacutees agrave une ontologie Par exemple Pellet implante de faccedilon native un

algorithme speacutecifique pour des regravegles DL-sucircres dans OWL Afin de traiter les regravegles il

est eacutegalement possible drsquoutiliser des moteurs speacutecifiquement deacutedieacutes aux regravegles tel que

le moteur Jess7 Ce moteur de regravegles possegravede un langage propre pour lrsquoexpression des

connaissances sous forme de regravegles Il peut ecirctre utiliseacute depuis Proteacutegeacute gracircce agrave lrsquoexistence

drsquoun pont qui permet de traduire un modegravele drsquoontologie dans le langage de Jess

drsquoexeacutecuter les regravegles dans Jess et finalement de reacutecupeacuterer le reacutesultat dans Proteacutegeacute

2332 Utiliser lrsquoontologie dans les SRI

Dans un SRI lrsquoutilisation de lrsquoontologie peut ecirctre introduite dans les trois phases

comme illustreacute dans la figure 12 (ontologie est repreacutesenteacutee par base de connaissance)

- Au niveau du processus drsquoindexation lrsquoontologie peut aider agrave lrsquoindexation des

documents alors appeleacutee indexation seacutemantique

- Les ontologies peuvent eacutegalement aider agrave la reformulation du besoin de

lrsquoutilisateur pour ameacuteliorer les requecirctes utilisateurs et agrave lrsquoaccegraves aux documents

- Enfin lrsquoontologie peut ecirctre utiliseacutee dans le modegravele lui-mecircme pour reacutealiser

lrsquoappariement entre le besoin et les documents Pour plus de deacutetail sur ces trois

points voir (Hernandez 2006)

Hernandez a deacutefini deux eacutetapes pour faire une indexation seacutemantique

1- La premiegravere eacutetape consiste agrave identifier les concepts ou instances de lrsquoontologie

dans les granules documentaires appeleacutees aussi annotation conceptuelle

2- La deuxiegraveme eacutetape consiste agrave pondeacuterer les concepts pour chaque document en

fonction de la structure conceptuelle dont il est issu

Les ontologies doivent avoir une large composante lexicale pour ecirctre utiliseacutees dans le

cadre de la RI et ceci afin que ces concepts peut recouvrir la majoriteacute des notions qui

puissent ecirctre retrouveacutes dans les documents Nous eacutenumeacuterons deux principaux gains

attendus par lrsquoutilisation des ontologies dans un SRI qursquoon peut reacutesumer comme

reacuteduire le silence et le bruit

- reacuteduire le silence dans les reacuteponses aux requecirctes en traitant le problegraveme de la

synonymie

7 Voir le lien httpwwwjessrulescom

67

- reacuteduire le nombre de reacuteponses bruiteacutees en traitant le problegraveme drsquohomonymie

La recherche drsquoinformation (principalement sur le web) peut mecircme ecirctre consideacutereacutee

comme un des champs drsquoapplications favoris des ontologies Par exemple elles sont

souvent preacutesenteacutees comme une piegravece maicirctresse dans le domaine du web seacutemantique

Dans la section suivante on va eacutetudier quelques travaux qui utilisent les ontologies

dans la recherche drsquoinformation de type peacutedagogique etou seacutequence videacuteo

234 Travaux existants

Lrsquoutilisation drsquoontologie dans un contexte drsquoindexation srsquoest deacuteveloppeacutee ces derniegraveres

anneacutees dans diffeacuterents domaines on en cite deux qui nous inteacuteressent le domaine

audiovisuel (Troncy 2004) (Charhad 2005) (Isaac 2005) (Carbonaro 2008) et le

domaine de lrsquoe-learning (Dong 2010) (Desmoulins 2000) (Benayache 2005) (Buffa

2005) Dans ce dernier plusieurs travaux sont baseacutes sur lrsquoideacutee geacuteneacuterale drsquoindexer des

fragments de documents sur la base drsquoontologies de nature diffeacuterentes ontologie

structure documentaire ontologie de domaine ou ontologie peacutedagogique (figure

formule eacutequationhellip) en vue de les reacuteutiliser pour composer plus ou moins

automatiquement de nouvelles ressources

Par exemple le projet IMAT (Desmoulins 2000) est tourneacute vers lrsquoutilisation drsquoontologie

pour lrsquoindexation La manipulation de documents neacutecessite lrsquoemploi drsquoune ontologie

dite lsquodocumentrsquo qui vient srsquoajouter aux ontologies classiques de domaine et de

peacutedagogie Lrsquoontologie de cours se deacutecompose en trois sous-parties deacutecrivant le

contenu le contexte et la structure Le contenu repreacutesente lrsquoontologie de domaine et les

deux autres parties sont lieacutees agrave lrsquoaspect peacutedagogique (structuration au chapitres nature

des parties etc)

Le projet MEMORAe (Benayache 2005) a pour objectif de rendre les ressources drsquoune

formation plus accessibles aux apprenants via des ontologies Ce projet propose une

approche fondeacutee sur une meacutemoire organisationnelle de lrsquoensemble des notions agrave

appreacutehender drsquoune formation et des ressources de celle-ci Son principe est drsquoindexer

ces ressources sur les concepts drsquoontologie Deux ontologies ont eacuteteacute construites et

inteacutegreacutes La premiegravere est une ontologie de domaine qui deacutecrit les concepts de la

formation personne (eacutetudiant enseignant) documents (livre page web hellip) activiteacute

68

peacutedagogique (cours TP) La deuxiegraveme est une ontologie drsquoapplication qui speacutecifie

lrsquoensemble des concepts utiles agrave une formation particuliegravere tels que lrsquoalgorithmique ou

la statistique (voir figure 15)

Figure 15 Quelques eacuteleacutements de lrsquoontologie du domaine de formation (agrave gauche) et un extrait de la

sous-ontologie du la formation statistique (agrave droite)

Le projet Trial Solution (Buffa 2005) consiste agrave prendre chaque ressource peacutedagogique

et agrave la deacutecomposer en objets peacutedagogique lsquoOPrsquo Chaque OP est repreacutesenteacutee par son

contenu seacutemantique et sa relation avec les autres OP ainsi que des meacutetadonneacutees qui le

concernent Un outil drsquoannotation a eacuteteacute deacuteveloppeacute par ce projet qui permet drsquoindexer

chaque nœud par des meacutetadonneacutees et par des termes drsquoun thesaurus On peut citer

drsquoautres travaux similaires dans le domaine du e-learning (Bouzeghoub 2005)

(Hammache 2008) et (Behaz 2009)

Dans le domaine de lrsquoaudiovisuel on preacutesente le travail de (Troncy 2004) qui articule

les connaissances conceptuelles propres agrave un domaine agrave travers lrsquoontologie dans un

contexte drsquoindexation de documents audiovisuels ayant pour thegraveme lsquoEmission sportif

teacuteleacuteviseacutersquo Dans ce travail on distingue deux ontologies

- Une ontologie audiovisuelle qui permet de normaliser le sens des termes

couramment utiliseacutes pour deacutecrire la structure et la mise en forme des documents

audiovisuels Par exemple le code ci-dessous repreacutesente un scheacutema qui indique

qursquoun magazine sportif est de type eacutemission sportive et qursquoelle commence

toujours par une seacutequence plateau deacutebut suivi par un certain nombre de

seacutequences qui sont soit une seacutequence plateau soit un enchaicircnement plateau-

lancement-reportage et se termine par une seacutequence plateau fin

69

- Lrsquoautre ontologie est du domaine qui modeacutelise les concepts drsquoun sport particulier

qui est le cyclisme (tour de France magazine sportif etc)

Troncy et al ont eacutegalement proposeacutes de raccorder tous ces nouveaux types aux

descripteurs MPEG-7 Pour cela ils ont utiliseacutes lrsquooutil SegmentTool qui permet de

deacutecouper temporellement des eacutemissions et produit un squelette de description MPEG-7

Par la suite ils ont modifieacutes ce squelette afin de typer chacun des segments en fonction

de son genre utilisant lrsquoontologie de lrsquoAudio-Visuel et de lrsquoannoter avec les concepts de

la deuxiegraveme ontologie du domaine (exemple sport de cyclisme) La figure 16 montre la

nouvelle hieacuterarchie des types de segments (en MPEG-7 eacutetendu) contenant les diffeacuterents

genres et seacutequences de lrsquoontologie de lrsquoaudiovisuel (Troncy 2004)

Figure 16 Ontologie de lrsquoaudiovisuel nouvelle hieacuterarchie des types de segments en MPEG-7

Le travail drsquoIsaac (Isaac 2005) srsquoarticule sur la description seacutemantique du contenu

drsquoeacutemissions teacuteleacuteviseacutees ayant pour thegraveme la meacutedecine Cette description repose sur la

notion de patron drsquoindexation srsquoappuyant sur des sceacutenarios drsquoutilisation existants et

exploite les technologies issues du web seacutemantique Il combine plusieurs ontologies agrave

savoir ontologie de lrsquoAV et ontologies theacutematiques lieacutees au domaine meacutedicale

(MENELA qui deacutecrit le domaine des pathologies coronariennes et contient les concepts

70

lieacutes agrave la chirurgie cardiaque correspondant au thegraveme du corpus GALEN contient les

concepts lieacutees agrave tous les domaines meacutedicaux)

Isaac et Troncy ont eux aussi utiliseacute dans leurs travaux lrsquooutil lsquoSegmentToolrsquo pour

produire une structure documentaire Ensuite ils deacutecrivent les eacuteleacutements AV en leur

assignant certaines assertions de relations avec des concepts du domaine relations de

nature strictement repreacutesentationnelle ou plus interpreacutetative Lrsquoexemple de la figure 17

donne une ideacutee des descriptions qursquoIsaac et al ont chercheacutes agrave obtenir Ils ont mis en

valeur la distinction entre les deux types de connaissances qui les inteacuteressent

Figure 17 Exemple de description drsquoun segment videacuteo (Isaac 2004)

Ils ont utiliseacute le moteur drsquoinfeacuterence Sesame pour stocker et interroger les ontologies et

les assertions Donc leur systegraveme est impleacutementeacute dans un module drsquoinfeacuterence sur

mesure ougrave les axiomes et les regravegles de RDFS sont compleacuteteacutes par ceux de lrsquoOWL-DLP et

des regravegles de raisonnement speacutecifiques aux ontologies exploiteacutees

(Charhad 2005) a proposeacute un modegravele pour la repreacutesentation du contenu seacutemantique

des documents videacuteo Ce modegravele permet la prise en compte syntheacutetique et inteacutegreacutee des

eacuteleacutements dinformations issus de chacune des modaliteacutes (image texte son) Il a

deacuteveloppeacute et testeacute des outils sur des parties du modegravele sur la collection TRECVID (2003

et 2004) Un outil drsquoextraction des concepts et ougrave la liste des concepts extraits

automatiquement figure parmi une liste drsquoentiteacutes nommeacutees (nom drsquoune personne nom

drsquoune place geacuteographique nom drsquoune organisation) et un outil de deacutetection et de

reconnaissance de lrsquoidentiteacute du locuteur qui se base sur lrsquoanalyse de la transcription

automatique de la parole dans un document videacuteo Les reacutesultats de ces deux outils sont

71

exploiteacutes pour geacuteneacuterer une description relationnelle ougrave les relations conceptuelles sont

infeacutereacutees selon le type meacutedia Par exemple les relations lsquoparlersquo et lsquoparle dersquo sont extraites

de la transcription et de la segmentation en locuteurs du contenu audio

Nous allons citer eacutegalement certaines eacutetudes reacutecentes et drsquoimportance manifeste (Dong

2010) et (Carbonaro 2008) sur le traitement du contenu seacutemantique des preacutesentations

videacuteo dans le domaine de e-learning Dong et al (Dong 2010) offrent un modegravele de

multi-ontologie dannotation de documents multimeacutedias Ils se concentrent dans leur

document sur les preacutesentations videacuteo des confeacuterences seacuteminaires et la formation en

entreprise Ces derniers se composent en geacuteneacuteral de nombreux thegravemes ou sujets et

chaque sujet couvre plusieurs diapositives Cette structure hieacuterarchique essentielle

permet la segmentation lindexation et laccegraves agrave ce type de videacuteo

Figure 18 Processus de segmentation des preacutesentations videacuteo (Dong 2010)

La segmentation videacuteo est la premiegravere eacutetape dans leur processus drsquoannotation Cette

tacircche a eacuteteacute automatiseacute en prenant en consideacuteration les deux sources de donneacutees

suivante Slide video stream (c-agrave-d le flux videacuteo drsquoune explication des diapositives

captureacutes lors de la preacutesentation) et Slide PowerPoint (c-agrave-d le fichier PowerPoint) La

figure 18 explique les eacutetapes de ce processus

Une segmentation videacuteo agrave deux niveaux est eacutetudieacutee niveau sujet et niveau slide La

segmentation au niveau Slide opegravere sur les flux videacuteo de diapositives captureacutees par une

cameacutera fixe tandis que la segmentation au niveau sujet se base sur lrsquoextraction du texte

dune diapositive via le module TWI Ce dernier geacutenegravere une seacutequence de blocks de

72

diapositives dont chacun examine un sujet Pour associer chaque block avec son

segment videacuteo qui lui correspond une relation temporelle entre une diapositive drsquoun

flux videacuteo et lrsquoensemble de diapositives doit ecirctre eacutetablie Ceci est accompli en faisant

correspondre des images de diapositives (qui ont eacuteteacute converties agrave partir de fichier

PowerPoint) avec des images cleacutes extraites apregraves la segmentation de flux videacuteo En

basant sur des informations temporelles de chaque diapositive les blocks peuvent ecirctre

mappeacutes aux segments videacuteo ayant un sujet

Une fois la segmentation acheveacutee chaque segment est annoteacute par une ontologie

multimeacutedia (OM) et plusieurs ontologies de domaine Lrsquoontologie laquoOMraquo est baseacute sur la

norme MPEG7 mais se concentre sur laspect du contenu description Il contient trois

types de classes ou des concepts (voir figure 19) concepts multimeacutedias (image videacuteo

audio videacuteo du segment et etc) concepts non-multimeacutedia (agent lieu temps

concepts etc) et descripteur dontologies de domaine (par exemple comme ontologie

des gegravenes lsquoGene Ontologyrsquo GO) Nous notons que lrsquoaspect peacutedagogie est absent dans

lannotation dans ce travail

Figure 19 La taxonomie de lrsquoontologie Multimeacutedia (Dong 2010)

La figure ci-dessous illustre la faccedilon drsquointeacutegrer plusieurs ontologies de domaine avec

lrsquoontologie multimeacutedia MO pour lrsquoannotation drsquoun segment videacuteo La classe

VideoSegment est de type lsquomultimedia entityrsquo Trois proprieacuteteacutes deacutefinies dans

lrsquoontologie MO sont listeacutees hasStartTime hasAbstract and hasDominantColor

Lrsquoontologie de fouille de donneacutee (Data Mining Ontology DMO) et lrsquoontologie des

gegravenes (Gene Ontology GO) sont deux domaines qui sont inteacutegreacutees avec MO

hasDMOAnnotation et hasGOAnnotation de lrsquoontologie DMO et GO

respectivement sont additionneacutees agrave la classe VideoSegment comme deux proprieacuteteacutes

73

Figure 20 Inteacutegration des ontologies de domaine dans celle du multimeacutedia (Dong 2010)

235 Discussion

Nous constatons que lrsquoindexation par le contenu seacutemantique des documents

multimeacutedia temporiseacutes (cas des videacuteos) neacutecessite obligatoirement une phase

drsquoannotation Lrsquoutilisation des ontologies pour annoter ce type de document permettre

drsquoameacuteliorer la performance drsquoun systegraveme drsquoindexation et de recherche en termes de

rappel et de preacutecision par la possibiliteacute de faire des raisonnement au-dessus de ces

annotations Nous remarquons qursquoil y a une combinaison de deux ou plusieurs

ontologies afin drsquoecirctre utiliseacutes dans la phase drsquoannotation

- une ontologie (deacutepend du type de corpus) est utiliseacute pour structurer logiquement

le document videacuteo en associant un type ou un genre pour ses diffeacuterents segments

(ontologie de lrsquoaudiovisuel laquo eacutemission reportagehellip raquo ontologie multimeacutedia

laquo image audiohellip raquo etc)

- une ontologie theacutematique ou de domaine est utiliseacutee pour deacutecrire la seacutemantique

de chaque segment (ontologie de sport cyclisme ontologie meacutedicale hellip)

Drsquoapregraves les travaux eacutetudieacutes ci-dessus nous essayons drsquoextraire les limites et les

insuffisances des systegravemes eacutetudieacutes et ainsi dons elles ne reacutepondent pas agrave nos besoins

En premiegravere lieu on doit indiquer que dans le e-learning le support de cours est diffuseacute

sur le web selon deux cateacutegories de documents documents multimeacutedias statiques (tels

que page web PDF doc etc) et documents dynamiques ou temporels (tels que

format audiovisuel ou SMIL (SMIL 2004)) Le nombre des documents de la deuxiegraveme

cateacutegorie ne cesse de croitre alors que les travaux drsquoindexation dans le domaine de lrsquoe-

learning preacuteciteacutes ne se basent que sur les documents de la premiegravere Notons Bien que le

travail de Dong se concentre sur lrsquoindexation par le contenu seacutemantique de document

de type preacutesentations videacuteo des confeacuterences et seacuteminaires (et non pas des cours

peacutedagogique) nous remarquons que lrsquoaspect peacutedagogique est absent dans la

description seacutemantique du contenu de ces videacuteos

74

En deuxiegraveme lieu la nature temporelle de ce type de documents engendre un certain

nombre de contraintes sur leur gestion documentaire En effet la speacutecificiteacute de ces

documents est drsquoecirctre des objets temporels Par essence cette temporaliteacute ne se preacutesente

pas et ne se stocke pas ceci a plusieurs conseacutequences Lrsquoune drsquoelles est lrsquoimposition du

rythme de lecture du document Si la videacuteo est drsquoune heure il faut une heure pour la

visualiser et si lrsquoinformation rechercheacutee commence agrave la 12egraveme minute et dure 13

minutes alors il faut attendre tout ce temps ou faire deacutefiler les 11 premiegraveres minutes

pour la retrouver

En troisiegraveme lieu les cours videacuteo diffuseacutes sur le web sont annoteacutes selon des

meacutetadonneacutees drsquoordre geacuteneacuteral (format date de creacuteation auteur titre mots cleacutes et parfois

reacutesumeacute) On remarque bien que lrsquoemploi du texte libre (mots cleacutes reacutesumeacute) pour deacutecrire

le contenu empecircche le controcircle de la seacutemantique des descriptions et ceci limite

seacuterieusement les possibiliteacutes de raisonnement

Lrsquoeacutetudiant et lrsquoenseignant se contentent drsquoutiliser un langage naturel pour exprimer

leurs besoins Prenons lrsquoexemple de requecircte suivant laquo je cherche des segments videacuteo qui

montrent un exemple sur lrsquoutilisation drsquoun tableau comme paramegravetre drsquoune fonction raquo

Les moteurs de recherches offerts actuellement ne permettent pas une recherche par le

contenu seacutemantique drsquoune seacutequence (ou segment) dans un cours videacuteo car ce dernier

nrsquoest pas structureacute peacutedagogiquement et leur seacutemantique peacutedagogique nrsquoest pas speacutecifieacute

formellement Il nrsquoy a pas drsquooutils qui offrent cette possibiliteacute jusquagrave preacutesent

Ainsi notre contribution se situe dans le contexte drsquooffrir agrave la communauteacute du e-

learning (apprenant ou enseignant) un systegraveme qui aide agrave la recherche par le contenu

seacutemantique des segments videacuteos peacutedagogiques en utilisant les ontologies Notons bien

que le meacutecanisme de drsquoindexation des documents agrave partir des ontologies drsquoapregraves

lrsquoeacutetude faite ci-dessus srsquoinscrit dans le domaine du Web Seacutemantique par la proposition

drsquoune mesure visant agrave pondeacuterer le lien entre les individus de lrsquoontologie de domaine et

les segments videacuteo

75

24 Conclusion

Dans cette section nous avons eacutetudieacute les approches concernant la creacuteation drsquoun contenu

peacutedagogique multimeacutedia drsquoun cocircteacute et les approches de son indexation par la

seacutemantique drsquoun autre cocircteacute Nous avons essayeacute de preacutesenter une analyse de quelques

travaux de recherche dans ces deux axes et nous avons termineacute avec une discussion

Dans cette derniegravere nous avons deacutemontreacute lrsquoinsuffisance des systegravemes existants pour

reacutepondre aux besoins et objectifs que nous avons deacutetermineacutes dans lrsquointroduction

geacuteneacuterale

Nous appuyant sur lrsquoanalyse preacuteceacutedente et ses manques notre intention eacutetait de

justifier les contributions de la thegravese de construire les bases de la proposition preacutesenteacutee

dans les chapitre suivant 3 et 4 Surtout on donne des eacuteleacutements de reacuteponse concernant

drsquoune part la concreacutetisation de lrsquoapproche double codage de lrsquoinformation phoneacutetique

dans un cours peacutedagogique multimeacutedia (preacutesenteacute dans le chapitre 0) Drsquoautre part on

preacutesentera dans le chapitre 4 notre approche drsquoindexation et de recherche par le

contenu seacutemantique (baseacute sur les ontologies) des segments videacuteo peacutedagogique

76

Chapitre 3 SACoPh un systegraveme auteur pour

lenseignement meacutediatique de la phoneacutetique

31 Objectifs

ameacuteliorer la perception et la meacutemorisation des concepts de phoneacutetique (tel que

lrsquoaccent tonique) par la conception drsquoun modegravele de cours speacutecifieacute en SMIL03 qui

support lrsquoapproche de double codage

proposer aux enseignants de langue un eacutediteur permettant la preacuteparation des

cours multimeacutedia publiables sur le web (standard SMIL30) selon le modegravele que

nous devons conccedilus et qui srsquoadapte agrave lrsquoenseignement des concepts de la

phoneacutetique Cet outil doit avoir une souplesse drsquoeacutedition via une interface la plus

conviviale pour que lrsquoon srsquoapproche le plus possible du principe de WYSIWIG

32 Modeacutelisation de cours de phoneacutetique

Nous avons examineacute un support de cours de phoneacutetique et agrave partir de ce dernier nous

proposons que le cours soit un ensemble de leccedilons ougrave chacune est repreacutesenteacutee par un

document multimeacutedia Donc la leccedilon sera geacuteneacutereacutee par notre outil selon un modegravele que

nous proposons comme suit Puisque chaque leccedilon est un document multimeacutedia donc

sa description se fait selon ses diffeacuterentes dimensions

321 Dimension structurelle

Chaque leccedilon contient un titre et un ensemble de regravegles de phoneacutetiques accompagneacutees

par des exemples Chaque regravegle aura des exemples deacutemonstratifs et chaque regravegle ou

exemple sera associeacute agrave sa prononciation (fichier audio) Les parties du texte drsquoun

exemple sur lesquelles lrsquoenseignant veut attirer lrsquoattention de lrsquoapprenant sont mis en

exergue visuellement (portent une couleur et un style diffeacuterents)

77

Figure 21 Dimension structurelle de la leccedilon

322 Dimension spatiale

Figure 22 Dimension spatiale de la leccedilon

323 Dimension temporelle

Chaque regravegle ou exemple srsquoaffiche en parallegravele avec sa prononciation et lrsquoensemble des

regravegles srsquoaffichent en seacutequence Les regravegles se succegravedent dans le temps lrsquoune apregraves lrsquoautre

La figure suivante montre lrsquoaspect temporel du document

Figure 23 Dimension temporelle de la leccedilon

78

Les objets meacutedia sont repreacutesenteacutes par des rectangles ougrave la longueur reflegravete la dureacutee

drsquoaffichage ou de preacutesentation de lrsquoobjet correspondant

324 Dimension hypermeacutedia temporelle

Lrsquoobjet index ou sommaire contient une liste des regravegles de la leccedilon Les eacuteleacutements de

cette liste sont des zones cliquables ou un clic sur lrsquoun drsquoeux permet de visionner la

preacutesentation de la leccedilon du deacutebut du segment qui lui correspond (la regravegle en question)

crsquoest une navigation temporelle

Figure 24 Scheacutema montre le deacuteroulement du sceacutenario avant et apregraves lrsquoactivation drsquoun lien temporel

33 Modeacutelisation UML du systegraveme SACoPh

La deacutemarche de notre systegraveme est drsquoassocier une modaliteacute de repreacutesentation

typographique agrave la modaliteacute orale de lrsquoaccentuation Lrsquoassociation du style

typographique agrave la qualiteacute du discours parleacute a eacuteteacute peu exploreacutee Il existe trois solutions

pour associer ces deux types de repreacutesentation celle qualifier par lrsquoautomatique (cas du

systegraveme Prosodic Font) celle qualifier drsquointeractive et celle qui combine les deux

solutions (cas du systegraveme SWANS)

La solution admise dans notre cas est la solution interactive car elle permet agrave lrsquoauteur

(enseignant) de choisir sa propre preacutesentation drsquoune part et de deacutecider ougrave il souhaite

mettre lrsquoaccent drsquoautre part

Afin de cadrer les fonctionnaliteacutes attendues du systegraveme SACoPh nous allons utiliser le

langage UML (Uml 2005) dans la modeacutelisation de notre systegraveme UML propose 13

79

types de diagrammes UML nrsquoeacutetant pas une meacutethode puisqursquoelle nrsquooffre pas une

deacutemarche agrave suivre son utilisation est laisseacutee agrave lrsquoappreacuteciation de chacun Dans notre cas

nous avons choisi de modeacuteliser notre systegraveme agrave travers 3 types de diagrammes agrave

savoir diagramme de cas drsquoutilisation Diagramme de classes et diagramme de

seacutequence

331 Cas drsquoutilisation du systegraveme SACoPh

Les cas drsquoutilisation de notre systegraveme nous permettent de deacutefinir les fonctions

principales dont lrsquoacteur lsquoenseignantrsquo doit disposer Cependant dans le cadre de ce

travail les fonctions principales auxquelles on srsquointeacuteresse sont celles de creacuteer une

nouvelle leccedilon et drsquoouvrir une leccedilon existe Ces derniers sont ensuite raffineacutes comme la

figure 25 montre par la fonction rdquoincluerdquo pour ecirctre deacutecomposeacutes en plusieurs cas

drsquoutilisation

Figure 25 cas drsquoutilisation par lrsquoenseignant

332 Architecture du systegraveme SACoPh

A partir des cas drsquoutilisation identifieacutes nous pouvons extraire les modules permettant

de les assurer Le scheacutema de la figure 26 preacutesente lrsquoarchitecture geacuteneacuterale du systegraveme

Dans ce qui suit nous allons drsquoabord deacutevelopper le processus de fonctionnement

geacuteneacuteral du systegraveme suivi par une explication deacutetailleacutee de ses diffeacuterents modules

80

Figure 26 Architecture geacuteneacuterale de SACoPh

3321 Gestion drsquoune leccedilon

Ce module offre agrave lrsquoenseignant la possibiliteacute de geacuterer la leccedilon en geacuterant un arbre Il peut

creacuteer modifier ou supprimer un eacuteleacutement (objet) peacutedagogique regravegle ou exemple La

suppression drsquoune regravegle supprimera par conseacutequent tous les exemples qursquoelle contient

Un document eacutediteacute par notre systegraveme est sauvegardeacute dans un fichier XML (sacoph)

pour une mise agrave jour ulteacuterieure Un exemple de contenu drsquoune leccedilon enregistrer dans ce

type de fichier est illustreacute comme suit

ltLesson Name=the pronunciation of the final s NomProfesseur=Mrs Ameur

NomEtablissement=University de Batnagt

ltRule Name=Tips 1gt

ltRule Name=Tips 2gt

ltExemple Name=example 1gt

ltExemple Name=example 2gt

ltExemple Name=example 3gt

ltExemple Name=example 4gt

ltRulegt

ltRule Name=Tips 3gt

ltExemple Name=example 5gt

ltExemple Name=example 6gt

ltExemple Name=example 7gt

ltExemple Name=example 8gt

ltRulegt

hellip

ltLessongt

3322 Gestion du texte (marqueur typographique et symbole phoneacutetique)

Lrsquoutilisateur via les fonctionnaliteacutes de ce module peut saisir le texte (drsquoune regravegle ou

drsquoun exemple) inseacuterer des caractegraveres de lrsquoalphabet phoneacutetique en les seacutelectionnant sur

une liste comme il peut ajouter des marqueurs typographiques (une couleur un font

un style etou une taille) sur des parties du texte pour attirer lrsquoattention de lrsquoapprenant

81

sur un pheacutenomegravene de phoneacutetique Ce module geacutenegravere pour chaque eacuteleacutement

peacutedagogique regravegle ou exemple un code XHTML qui correspond agrave une telle

speacutecification pour une exploitation ulteacuterieur soit pour sa mise agrave jour soit pour faciliter

la geacuteneacuteration du code SMIL par la suite Nous prenons lrsquoexemple drsquoune regravegle qui a le

texte suivant

Ce module enregistre ce texte dans le code XHTML suivant

ltDOCTYPE HTML PUBLIChellip gt

lthtmlgt

ltheadgtltmeta name=qrichtext content=1 gtltstyle type=textcssgt

p li white-space pre-wrap ltstylegt

ltheadgt

ltbody style= font-familyMS Shell Dlg 2 font-size825pt font-weight400 font-

stylenormalgt

ltp style= margin-top0px margin-bottom0px margin-left0px margin-right0px

-qt-block-indent0 text-indent0pxgt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa00ffgt s is pronounced

ltspangt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa0000gt iz ltspangt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 coloraa00ffgt after the

soundsltspangt

ltpgt

ltp style= margin-top0px margin-bottom0px margin-left0px margin-right0px

-qt-block-indent0 text-indent0pxgt

ltspan style= font-size20pt font-weight600 colorff0000gt s z

amp8747 amp679 amp658 amp676 ltspangt

ltpgt

ltbodygt

lthtmlgt

3323 Gestion de la voix

Ce module est concerneacute par lrsquoenregistrement de la voix de lrsquoenseignant dans un fichier

audio sous format lsquowavrsquo Il permet de reacuteeacutecouter ce qui a eacuteteacute enregistreacute ou de le

supprimer comme il offre des informations sur lrsquoobjet tel que la dureacutee

3324 Geacuteneacuterateur de la preacutesentation SMIL

Lrsquoenseignant peut exporter ses documents via ce module vers le format drsquoaffichage

SMIL 03 pour les publier ou les partager Jusqursquoagrave preacutesent seul le lecteur appeleacute

Ambulant peut lire les preacutesentations de la version 30 Donc ce module doit parcourir

lrsquoarbre des objets regravegles et exemples pour geacuteneacuterer le code SMIL03 La synchronisation

entre ces objets est deacuteduite implicitement agrave partir de leur ordre dans lrsquoarbre La dureacutee

82

drsquoaffichage drsquoune regravegle ou drsquoun exemple est deacuteduite agrave partir de la dureacutee de lrsquoobjet audio

associeacute Prenons une partie du code geacuteneacuterer en lrsquoexpliquant par la suite

helliphellip

lt-- speacutecifier le segment temporelle contenant la regravegle 3 et les exemples associeacutes --gt

ltpar xmlid=3 dur=46sgt

lt-- speacutecifier la prononciation de la regravegle1 et ses exemples --gt

ltaudio begin=1s src=Tips 3wavgt

ltaudio begin=20s src=example 5wavgt

ltaudio begin=26s src=example 6wavgt

ltaudio begin=31s src=example 7wavgt

ltaudio begin=37s src=example 8wavgt

lt-- speacutecifier le texte de la regravegle --gt

ltsmilText region=Reglegt ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa00ff textFontSize=20pxgts is pronounced

ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa0000 textFontSize=20pxgt izltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=aa00ff textFontSize=20pxgt after the

soundsltspangtltpgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgt s z

amp8747 amp679 amp658 amp676ltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

lt-- speacutecifier lrsquoexemple 1 qui commence agrave la 20egraveme seconde apregraves la regravegle 1 --gt

ltsmilText begin=20s region=Exemplegtltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=000000 textFontSize=20pxgtmisseltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgtsltspangtltpgt

lt-- speacutecifier lrsquoexemple 2 qui commence au 6egraveme seconde apregraves lrsquoexemple 1 --gt

lttev begin=6sgt ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textColor=000000 textFontSize=20pxgtwasheltspangt

ltspan textFontWeight=bold textColor=ff0000 textFontSize=20pxgtsltspangtltpgthelliphellip

ltsmilTextgt

ltpargt helliphellip

Nous montrons ci-dessus une partie du code SMIL30 geacuteneacutereacute par SACoPh qui permet

de synchroniser le texte drsquoune regravegle en parallegravele avec sa prononciation On remarque

bien qursquoapregraves 11s le texte du premier exemple se preacutesente avec sa prononciation On

remarque les diffeacuterents types de balises et attributs celles qui servent agrave la

synchronisation ltpargt lttevgt begin et celles qui servent agrave la preacutesentation de marqueur

typographique ltsmilTextgt lttextFontFamilygt lttextColorgthellipetc

Une table drsquoindex est calculeacutee automatiquement Nous avons proposeacute une

segmentation temporelle automatique du document Ceci consiste agrave identifier le deacutebut

et la dureacutee de chaque segment ensuite agrave placer des ancres pour chacun drsquoeux pour ecirctre

reacutefeacuterenceacute par la suite Nous proposons qursquoun segment temporel corresponde au temps

de preacutesentation drsquoune regravegle avec tous ses exemples crsquoest une entiteacute indivisible On a

83

fait ce choix parce que la regravegle ne peut pas ecirctre parfaitement comprise qursquoagrave travers ses

exemples explicatifs et ces derniers ne peuvent ecirctre dissocieacutes de la regravegle A chaque

entreacutee de la table drsquoindex on associe un lien vers le segment temporel qui lui

correspond via son marqueur Le code suivant montre comment les segments sont

marqueacute et comment sont reacutefeacuterencieacute par les entreacutes de la table drsquoindex

lt-- speacutecifier en seacutequence les segments temporels et marquer chacun drsquoeux par

lrsquoattribut xml id--gt

ltseqgt

lt-- segment 1 --gt

ltpar xmlid=1 dur=28sgt

ltsmilText region=Tips 1gt helliphelliphellip ltsmilTextgt

ltsmilText region=exemple 1gt helliphellip ltsmilTextgt helliphelliphellip

ltpargt

lt-- segment 2 --gt

ltpar xmlid=2 dur=15sgt helliphelliphelliphellip ltpargt helliphelliphellip

ltseqgt

lt-- remplir la table drsquoindexrsquoRule 1rsquo est un ancre vers le segment identifieacute par 1--gt

lta href=1gt ltsmilText region=Index1gt Rule 1ltsmilTextgt ltagt

lta href=2gt ltsmilText region=Index2gt Rule 2ltsmilTextgt ltagt

helliphelliphellip

La table index offre une navigation temporelle durant la repreacutesentation de la leccedilon

Lrsquoeacutetudiant peut avancer ou reculer la preacutesentation vers le deacutebut drsquoune regravegle qursquoil veut

reacuteeacutecouter en cliquant sur son lien indiqueacute dans cette table La figure 27 montre la

preacutesentation finale drsquoune leccedilon par le lecteur Ambulant

Figure 27 Preacutesentation du cours geacuteneacutereacute en SMIL 30 avec le lecteur ambulant

84

333 Aspect statique du systegraveme diagramme de classes

Le diagramme de classes est consideacutereacute comme le diagramme le plus important de la

modeacutelisation orienteacutee objet Comme le diagramme de cas drsquoutilisation montre le

systegraveme du point de vue de lrsquoenseignant le diagramme de classes montre la structure

interne du systegraveme qui est composeacutee principalement de huit classes Chaque classe est

deacutecrite par des attributs et des meacutethodes Lrsquoenseignant interagit qursquoavec la classe

MainWindow et crsquoest agrave travers cette classe qursquoil peut manipuler les autres classes du

diagramme du fait qursquoelle est relieacutee par des relations de composition aux classes Leccedilon

Configuration et AudioInputOutput

Figure 28 Diagramme de classes

334 Aspect dynamique diagrammes de seacutequence

Lrsquoaspect dynamique de la modeacutelisation est apporteacute par les diagrammes drsquointeraction

Ces diagrammes permettent drsquoeacutetablir un pont entre la vision externe du systegraveme (cas

drsquoutilisation) et la vision statique et structurelle (diagramme de classes) Ils montrent

comment les instances communiquent entre elles pour reacutealiser un cas drsquoutilisation

Les diagrammes de seacutequence montrent les interactions entre les acteurs et les grandes

fonctions du systegraveme La Figure 29 montre lrsquointeraction entre lrsquoacteur enseignant et la

fonction MainWindowOuvrirLecon() qui affiche la fenecirctre pour seacutelectionner une leccedilon

Une leccedilon est composeacutee de plusieurs regravegles et une regravegle est composeacutee agrave son tour de

85

plusieurs exemples Donc pour ouvrir une leccedilon on a besoin de deux boucles (loop)

imbriqueacutees

Figure 29 Diagramme de seacutequence du cas lsquoouvrir leccedilonrsquo

Un autre diagramme de seacutequence pour le cas drsquoutilisation lsquogeacuteneacuterer SMILrsquo de la leccedilon en

cours est illustreacute dans la figure 03 Lrsquoobjet MainWindow demande agrave lrsquoutilisateur de

seacutelectionner la destination du fichier smil agrave geacuteneacuterer Puis il envoi le message geacuteneacuteration

agrave lrsquoobjet leccedilon Ce dernier va creacuteer un objet SmilGen qui srsquooccupe de la construction du

code SMIL Donc lrsquoobjet SmilGen doit parcourir le vecteur de regravegles et les vecteurs des

exemples pour chaque regravegle (deux boucles imbriqueacutees)

Figure 30 Diagramme de seacutequence du cas lsquogeacuteneacuterer SMILrsquo

86

335 Interface de SACoPh

Nous avons conccedilu lrsquointerface du systegraveme de tel sorte qursquoelle se rapproche du principe

de WYSIWYG (voir paragraphe 2212) Elle sera composeacutee de deux vues Lrsquoune

repreacutesente la structure de la leccedilon sous forme drsquoun arbre hieacuterarchique A travers cette

vue lrsquoenseignant pourra ajouter deacuteplacer supprimer des eacuteleacutements peacutedagogique agrave

savoir regravegle ou exemple Lrsquoautre preacutesente lrsquoeacuteleacutement peacutedagogique de la leccedilon (regravegle ou

exemple) seacutelectionneacute dans la premiegravere vue ougrave lrsquoenseignant peut meacutediatiser en temps

reacuteel cet eacuteleacutement en lui eacuteditant un texte formateacute et enregistrant sa prononciation sous

format audio De ce fait la vue hieacuterarchique repreacutesente la table drsquoindex dans la

preacutesentation finale de la leccedilon dans le mecircme endroit et la vue eacutedition drsquoun eacuteleacutement

peacutedagogique (regravegle ou exemple) correspond agrave la preacutesentation finale de ce dernier

presque dans la mecircme reacutegion

Lrsquointerface de notre systegraveme supporte de plus les fonctionnaliteacutes suivantes

Permettre une Manipulation direct des objets meacutedia modification interactive

des attributs temporels des objets meacutedia impliquant une propagation

automatique des contraintes temporelles

Tous les services supporteacutes par notre systegraveme sont fournis via une interface

graphique conviviale ergonome et facile agrave utiliser et qui tient compte des

comportements deacutejagrave ancreacutes chez les enseignants

Le systegraveme offre un clavier virtuel pour les symboles phoneacutetiques

Mode drsquoeacutedition baseacute sur les templates les documents geacuteneacutereacutes ayant le mecircme

modegravele

336 Mise en œuvre

Apregraves avoir expliciteacute les diffeacuterentes fonctionnaliteacutes envisageacutees par le systegraveme ainsi que

sa conception deacutetailleacutee nous allons preacutesenter dans ce qui suit le prototype reacutealiseacute Il

consiste en lrsquoimpleacutementation des fonctions principales proposeacutees en vue de tester

lrsquoopeacuterationnaliteacute du systegraveme

3361 Environnement de mise en œuvre

Pour deacutevelopper notre application nous avons choisi lrsquoenvironnement Linux (Ubuntu

87

913 amp 1334) qui est un systegraveme drsquoexploitation multitacircches et multi-utilisateurs tregraves

puissant baseacute sur la distribution Debian GNULinux Ce systegraveme est connu pour sa

rapiditeacute et sa faciliteacute drsquoutilisation et son environnement de deacuteveloppement tregraves riche

Notre systegraveme est deacuteveloppeacute en langage de programmation orienteacute objet C++ Elle est

baseacutee sur le Framework Qt qui est un Framework drsquoapplications multiplateforme

(eacutecrire une fois et compiler nimporte ougrave) et drsquointerface homme machine (IHM) orienteacute

objet Qt offre toutes les fonctionnaliteacutes neacutecessaires pour le deacuteveloppement

drsquoapplications agrave interface graphique avanceacutee pour plates-formes de bureaux et

embarqueacutees Qt utilise les interfaces de programmation graphiques natives de chaque

plate-forme prise en charge afin de tirer pleinement parti des ressources du systegraveme et

pour que les applications possegravedent une apparence et un ressenti natif

3362 Architecture ModegraveleVue

Notre application est baseacutee sur lrsquoarchitecture drsquoimpleacutementation Modegravele Vue qui fournit

un cadre drsquoimpleacutementation plus simple baseacutee sur les mecircmes principes que

lrsquoarchitecture MVC (Modegravele-Vue-Controcircler)

La partie modegravele repreacutesente le comportement de lrsquoapplication traitements et

interactions avec les donneacutees Il deacutecrit ougrave sont contenus les donneacutees manipuleacutees par

lrsquoapplication Il assure la gestion de ces donneacutees et garantit leur inteacutegriteacute Le modegravele

offre des meacutethodes pour mettre agrave jour ces donneacutees (insertion suppression changement

de valeur) Il offre aussi des meacutethodes pour reacutecupeacuterer ces donneacutees Les reacutesultats

renvoyeacutes par le modegravele sont deacutenueacutes de toute preacutesentation

Tandis que la partie vue correspond agrave lrsquointerface avec laquelle lrsquoutilisateur interagit Sa

premiegravere tacircche est de preacutesenter les reacutesultats renvoyeacutes par le modegravele Sa seconde tacircche

est de recevoir toutes les actions de lrsquoutilisateur (clic de souris seacutelection drsquoune entreacutee

boutons etc) Lrsquointeraction avec lrsquoutilisateur est assureacutee par un ensemble de modules et

de dialogues qui apparaissent au fur agrave mesure de lrsquoexeacutecution de lrsquoapplication

3363 Impleacutementation

Ci-dessous une figure qui illustre une vue geacuteneacuterale de lrsquointerface de SACoPh

Lrsquoenseignant peut seacutelectionner une fonction (ajouter modifier reacuteutiliser etou

88

supprimer) un eacuteleacutement peacutedagogique (regravegle ou exemple) via un menu contextuel voir

figure31

Figure 31 Interface de SACoPh

Lrsquooutil utiliseacute pour toute manipulation audio est illustreacute par la partie graphique qui est

composeacutee drsquoun slider drsquoun timer et de boutons de controcircles comme le montre la figure

02 Si lrsquoutilisateur clique sur un de ces boutons un signal est envoyeacute par ce dernier et

reacuteceptionneacute par une des fonctions de la classe AudioInputOutput comme par exemple

la fonction Play

Figure 32 Cas drsquoenregistrement de la prononciation de lrsquoexemple 5

Le systegraveme offre aussi la possibiliteacute de configurer le systegraveme en choisissant le

peacuteripheacuterique audio pour la sortie et lrsquoentreacutee de la voix le path du lecteur de SMIL30 et

un font globale pour le texte associeacute aux eacuteleacutements de la leccedilon

89

Figure 33 Paramegravetres de configuration peacuteripheacuterique audio lecteur de smil et font de texte globale

Lrsquoapproche increacutementale (voir paragraphe 222) est reacutealiseacutee dans notre systegraveme par la

fonction aperccedilu dans la barre drsquooutils Cette derniegravere provoque la creacuteation drsquoune

instance du lecteur Ambulant et ouvre la preacutesentation SMIL geacuteneacutereacutee dans ce mecircme

lecteur Notons bien que ce lecteur est le seul (jusqursquoagrave preacutesent) qui peut jouer une

preacutesentation en SMIL30

34 Conclusion

Notre premier axe de recherche srsquoarticule sur la modeacutelisation et la construction drsquoun

contenu peacutedagogique multimeacutedia structureacutes et temporiseacutes appliqueacutes dans

lrsquoenseignement agrave distance et plus preacuteciseacutement agrave lrsquoenseignement de la phoneacutetique drsquoune

langue Nous avons preacutesenteacute lrsquoapport important de lrsquoapproche du double codage dans

lrsquoameacutelioration de lrsquoapprentissage Pour cela nous avons conccedilu un modegravele de document

multimeacutedia temporiseacute qui concreacutetise cette approche Nous avons deacuteveloppeacute un systegraveme

auteur appeleacute SACoPh qui geacutenegravere des cours de phoneacutetique publiables via le web selon

ce modegravele tout en exploitant les nouvelles fonctionnaliteacutes de la version 30 du standard

SMIL Ce systegraveme est conccedilu pour ecirctre destineacute aux enseignants non informaticiens il

offre une interface plus simple ergonome et plus conviviale que possible

Le deuxiegraveme Axe de recherche qui nous inteacuteresse est lrsquoindexation et la recherche dans

un contenu peacutedagogique multimeacutedia Nous utilisons dans ce cas les ontologies afin de

traiter la seacutemantique du contenu Le quatriegraveme chapitre preacutesente notre contribution

dans cet axe

90

Chapitre 4 Inteacutegration des ontologies dans la

construction et lindexation de contenu peacutedagogique

Multimeacutedia

41 Introduction

Dans un contexte de recherche drsquoinformation videacuteo par le contenu seacutemantique la

modeacutelisation est une tacircche importante et neacutecessaire agrave partir de laquelle les index seront

formuleacutes et gracircce agrave laquelle le processus de recherche sera plus efficace et plus preacutecis

Notre approche srsquoinscrit dans un contexte de modeacutelisation et drsquoindexation des cours

videacuteo peacutedagogiques et de recherche par la seacutemantique des segments dans ce type de

videacuteos

Au niveau theacuteorique notre contribution consiste agrave la proposition et agrave la construction de

deux types drsquoontologies une pour la structuration peacutedagogique drsquoun cours videacuteo et

lrsquoautre pour la description du contenu seacutemantique de ses diffeacuterents granules Ces deux

ontologies seront utiliseacutees dans la phase drsquoannotation conceptuelle

Notre contribution au niveau expeacuterimental consiste en premier lieu agrave lrsquoannotation

conceptuelle drsquoun corpus de cours videacuteo drsquoune formation professionnelle continue

diffuseacutes sur le web par lrsquouniversiteacute NETTUNO dans le cadre du projet MedNetrsquoU

Lrsquoannotation ce fait plus preacuteciseacutement sur une dizaine de leccedilons videacuteo en relation avec le

module lsquostructure de donneacutees et technique de programmationrsquo En deuxiegraveme lieu notre

contribution consiste agrave la conception et agrave lrsquoimpleacutementation du prototype IRSeCoV un

systegraveme drsquoIndexation et de Recherche Seacutemantique des segments Videacuteo peacutedagogiques

via les annotations conceptuelles associeacutees au corpus en question Cela sera suivi par

une expeacuterimentation

91

42 Construction des Ontologies

On a besoin de deux ontologies pour modeacuteliser le contenu de cours en format videacuteo La

premiegravere sera construite pour structurer peacutedagogiquement un cours videacuteo et sera

appeleacutee ontologie peacutedagogique drsquoun cours videacuteo et la deuxiegraveme est lrsquoontologie de

domaine drsquoenseignement et comme son nom lrsquoindique elle modeacutelisera les

connaissances drsquoun domaine drsquoenseignement (un module agrave enseigner) pour une

description seacutemantique plus profonde de ce type de cours

421 Ontologie de domaine drsquoenseignement

Un domaine drsquoenseignement correspond agrave un module dans une formation Un module

aborde ou enseigne un ou plusieurs concepts Un concept peut ecirctre deacutecomposeacute en

plusieurs concepts il peut deacutependre drsquoun ou de plusieurs concepts comme il peut ecirctre

le preacuterequis drsquoun ou de plusieurs concepts aussi Donc trois types de relations peuvent

exister ente deux concepts lsquoest_deacutecomposeacute_enrsquo lsquodeacutepend_dersquo et lsquoest_preacute_requis_dersquo On

remarque que la relation lsquoest_preacute_requis_dersquo a la transitiviteacute comme caracteacuteristique

tandis que la relation lsquodeacutepend_dersquo est symeacutetrique et que la relation lsquoest_decomposeacute_enrsquo

est antisymeacutetrique

On constate que lrsquoexploitation des caracteacuteristiques de ces relations peut engendrer ou

infeacuterer des instances nrsquoexistant pas dans la base des faits initiaux

Prenons lrsquoexemple de domaine drsquoenseignement laquo structure de donneacutees et

algorithmique raquo qui aborde les concepts fonction paramegravetre

passage_paramegravetre_par_valeur liste pointeur et enregistrement Les instances des

relations qui peuvent exister entre ces concepts sont repreacutesenteacutees comme suit

est_composeacute_de (fonction paramegravetre) Signifie fonction est composeacutee de paramegravetre

depend_de (fonction passage_paramegravetre_par_valeur) Puisque cette relation est

symeacutetrique le systegraveme drsquoinfeacuterence peut deacuteduire lrsquoinstance suivante depend_de

(passage_paramegravetre_par_valeur fonction)

est_preacute_requis de (pointeur liste) et est_preacute_requis de (liste arbre) =gt est preacute_requis de

(pointeur arbre) La relation est transitive

92

Figure 34 Ontologie de domaine drsquoenseignement

On peut mentionner lrsquoexistence des instances de la classe concepts qui sont identiques

On cite comme exemple boucle et instruction de reacutepeacutetition adresse et pointeur

enregistrement et structure tableau agrave deux dimensions et matrice paramegravetre et attribut etc

Cette seacutemantique est speacutecifieacutee en langage OWL (OWL 2004) par la proprieacuteteacute lsquoSameAsrsquo

entre individus

Une instance de cette ontologie engendre une ontologie du domaine agrave enseigner D (un

module bien preacutecis) Elle peut ecirctre manuelle ou semi-automatique Dans le deuxiegraveme

cas ce processus fait appel agrave des outils drsquoingeacutenierie linguistique (comme LEXTER) pour

lrsquoextraction des termes candidats agrave partir drsquoun ou de plusieurs supports de cours

textuels drsquoun domaine particulier D Ces termes repreacutesentent lrsquoextension de la classe

concept Ces termes doivent ensuite ecirctre seacutelectionneacutes trieacutes par un expert dans le

domaine et organiseacutes hieacuterarchiquement selon la relation lsquocomposeacute_dersquo Puis la

seacutemantique du domaine est affineacutee par la preacutecision des instances identiques de la classe

concept et des instances des deux relations lsquoest_preacute_requis_dersquo et lsquodepend_dersquo qui

peuvent exister entre les diffeacuterents concepts

Dans notre cas nous avons creacuteeacute une instance de cette ontologie pour le module SDD

lsquoStructure De Donneacuteesrsquo avec lrsquoeacutediteur Proteacutegeacute 2000 Ci-dessous un extrait du code OWL

geacuteneacutereacute par cet eacutediteur

ltxml version=10gt

ltrdfRDF

xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

helliphelliphellip

ltdomaine_d_enseignement rdfID=structure_de_donneacuteesgt

ltabordegt

ltconcept rdfID=instructiongt

ltcomposer_de rdfresource=affectationgt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_de_controlegt

ltcomposer_de dfID=instruction_de_repetitiongt

93

ltconceptgt

ltconcept rdfID=bouclegt

ltowlsameAs rdfresource= instruction_de_repetitiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_valeurgt

ltdepend_de rdfresource=fonctiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=pointeurgt

ltest_pre_requi_de rdfresource=listegt

ltconceptgt

hellip

ltabordegt

422 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo

Un cours videacuteo est preacutesenteacute dans une ou plusieurs leccedilons videacuteo Chaque leccedilon videacuteo

(elle peut correspondre agrave un chapitre ou sous chapitre) est subdiviseacutee ou segmenteacutee en

plusieurs segments temporels Le segment correspond agrave lrsquoexplication drsquoun ou de

plusieurs diapositifs ayant le mecircme titre Donc le segment dans ce cas doit repreacutesenter

une ideacutee ou un sujet ou une uniteacute drsquointeacuterecirct qui sera retourneacute par notre systegraveme de

recherche srsquoil repreacutesente une reacuteponse pertinente agrave une requecircte

Un segment ou une diapositive contient un ou plusieurs objets peacutedagogiques lsquoOPrsquo Ces

derniers peuvent ecirctre une deacutefinition un exemple un exercice une solution_exercice

une illustration une regravegle un theacuteoregraveme une deacutemonstration etchellip

Pendant la consultation de quelques leccedilons videacuteo du corpus que nous avons choisi

nous avons constateacute qursquoune diapositive contient une deacutefinition drsquoun concept suivi par

un petit exemple Comme on a remarqueacute qursquoun exemple peut ecirctre preacutesenteacute dans deux

ou trois diapositives ayant le mecircme titre on a opteacute pour cette maniegravere de structuration

des segments

Cet OP concerne un ou plusieurs concepts drsquoun domaine drsquoenseignement La relation

lsquoconcernersquo gegravere lrsquoalignement des deux ontologies agrave savoir lrsquoontologie peacutedagogique de

cours videacuteo (CV) et celle de domaine drsquoenseignement (DE) Pour se faire il faut

importer la deuxiegraveme (DE) dans la premiegravere (CV)

Une question qui se pose pourquoi un objet peacutedagogique concerne plusieurs concepts

et non pas un Si on prend lrsquoexemple de la leccedilon videacuteo ayant le titre lsquoles fonctionsrsquo ougrave il

y a une diapositive avec un exercice concernant lrsquoutilisation drsquoun tableau comme

94

paramegravetre drsquoune fonction on constate que lrsquoOP de type lsquoexercicersquo concerne les trois

concepts (souligneacutes) de lrsquoontologie de domaine drsquoenseignement SDD (il nrsquoexiste pas agrave

notre connaissance de moteur de recherches qui reacutepond agrave une requecircte de ce type)

Figure 35 Ontologie peacutedagogique de cours videacuteo

La figure 35 montre deux relations qui peuvent exister entre deux instances de la classe

diapositive agrave savoir lsquoest_similairersquo et lsquoest_solutionrsquo Ce type drsquoinstances ne peut exister

que si une condition est veacuterifieacutee Par exemple deux instances de type diapositive ne

peuvent ecirctre similaire que srsquoils contiennent des objets peacutedagogique qui abordent deux

concepts similaires Dans le cas de la deuxiegraveme relation srsquoil existe une instance de la

relation est_solution entre deux OP et que ces deux objets sont contenus dans deux

instances diapositives diffeacuterents alors il y a une instance de la relation solution_diapo

entre ces deux derniers

La codification terminologique (deacutefinition des concepts et relations avec un langage tel

qursquoOWL) des deux ontologies a eacuteteacute faite par lrsquooutil Proteacutegeacute 2000 qui geacutenegravere un code

OWL (voir Annexe 4) La construction et la codification de la base des faits (les

instances) sont deacutetailleacutees dans la section suivante

43 Processus drsquoannotation

Certains auteurs comme Charhad considegraverent ou nomment la phase drsquoannotation

comme lrsquoindexation manuelle ou assisteacutee Dans notre cas cette phase deacutecrit les

95

documents videacuteos peacutedagogiques en consideacuterant deux aspects peacutedagogique qui

identifie les eacuteleacutements constituant la structure peacutedagogique du document (diapositive

objet peacutedagogique de type deacutefinition exemplehellip) et theacutematique qui deacutecrit ce que

repreacutesente chaque eacuteleacutement comme concept dans le domaine consideacutereacute

Troncy et Isaac ont utiliseacutes lrsquooutil segment Tool tandis que Charhad a utiliseacute

VideacuteoAnnex pour segmenter le corpus des documents AV traiteacute Dans notre cas nous

avons deacuteveloppeacute un outil de segmentation et drsquoannotation des cours videacuteo appeleacute

OntoCoV sur la base des ontologies que nous avons creacuteeacutes

La description ou lrsquoannotation via OntoCoV commence par la localisation ou la

segmentation temporelle en entiteacutes qui portent sur une ideacutee indivisible Il srsquoagit de

repeacuterer dans le temps des segments ougrave chacun correspond agrave lrsquoexposition drsquoun ou de

plusieurs diapositives ayant le mecircme titre Ensuite chaque segment doit caracteacuteriser sa

structure peacutedagogique Ces deux eacutetapes engendrent lrsquoinstanciation de lrsquoontologie de

cours videacuteo Ensuite la description du contenu seacutemantique de chaque segment se fait

par lrsquoassociation des concepts de lrsquoontologie drsquoun domaine drsquoenseignement particulier

aux diffeacuterents objets peacutedagogiques (OP) Cette ontologie doit avoir une relation eacutetroite

avec la leccedilon videacuteo en cours drsquoannotation Donc lrsquooutil OntoCoV donne la possibiliteacute agrave

son utilisateur drsquointeacutegrer une ontologie drsquoun domaine particulier Cette ontologie est

preacutesenteacutee dans notre outil sous forme drsquoarbre graphique ce qui permet agrave lrsquousager de la

parcourir rapidement et de seacutelectionner agrave tous les niveaux (hieacuterarchie des instances

concept) le concept qui lui semble pertinent pour son indexation A la fin le systegraveme

geacutenegraverera lrsquoensemble des annotations dans le langage opeacuterationnel OWL Cette

annotation constitue une base qui sera exploiteacutee dans les phases suivantes

La figure 34 montre lrsquointerface de lrsquooutil OntoCoV qui est diviseacutee en deux reacutegions

a) Reacutegion pour visualiser la videacuteo avec des boutons pour lire la videacuteo la stopper

creacuteer un nouveau segment etc

b) Reacutegion pour afficher lrsquoensemble des segments diapositives construits

96

Figure 36 Interface principale de lrsquooutil OntoCoV

Une petite fenecirctre indeacutependante srsquoaffiche en cliquant sur un segment de la zone (b) Elle

contient une liste des objets peacutedagogiques constituant le segment seacutelectionneacute On peut

deacutecrire chaque objet peacutedagogique en lui associant une liste des concepts de lrsquoontologie

de domaine drsquoenseignement inteacutegreacute dans lrsquooutil au tout deacutebut

Apregraves lrsquoannotation drsquoune leccedilon videacuteo du cours lsquostructure de donneacutee et technique de

programmationrsquo lrsquooutil geacutenegraverera le code OWL suivant

ltcours_video rdfID=structure_de_donneacuteesgt

ltest_presente_dansgt

ltlesson_video rdfID=fonctiongt

ltURL rdfdatatype=httpwwww3stringgt httpfonctionwmv ltURLgt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_2gt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_3gt

ltest_segmente rdfresource=diapositif_7gt

ltlesson_videogt

ltest_presente_dansgthelliphellip

ltcours_videogt

ltdiapositive rdfID=diapositive_2gt

ltDuree rdfdatatype=ampxsdtimegt000322 ltDureegt

ltDebut rdfdatatype=ampxsdtimegt000601 ltDebutgt

ltTitre_diapositive rdfdatatype=ampxsdstringgt introduction aux fonctions

ltTitre_diapositivegt

ltcontientgt

ltOP rdfID=Definition_1gt ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_2gt

ltconcerne rdfresource=ampp1adressegt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_1gt

97

ltconcerne rdfresource=ampp1valeur_retourneegt

ltrdfscomment rdfdatatype=ampxsdstringgt diffeacuterents type de valeurs retourneacutees

ltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

hellip

44 Indexation Conceptuelle

Une fois que les concepts des deux ontologies ont eacuteteacute identifieacutes dans les segments

temporels on passe agrave la phase de pondeacuteration des concepts pour chaque segment

diapositive

Dans cette partie de notre travail nous preacutesentons une structure dindex qui permet de

poser des requecirctes sur des segments temporels de document videacuteo Pour cela nous

utilisons le modegravele vectoriel de Salton (Salton 1983) tout en adaptant le calcul du poids

TF_IDF (Terme Frequency_Inverse document Frequency) agrave nos besoins en nous

inspirant des travaux de (Martinet 2004) et de (Zargayouna 2005) On propose que le

segment drsquoun document correspondant agrave une leccedilon videacuteo soit repreacutesenteacute par un vecteur

de concepts

441 Structure de la table drsquoindex

La structure dindex conccedilu est illustreacutee par la figure suivante La table dindex est une

matrice (tableau de deux dimension) tel que Table-Index [concept (c) liste-leccedilon-

Videacuteo] Concept repreacutesente une cleacute ou index List des leccedilons Videacuteo (LVi) cest le vecteur de la

table

Index Liste des objets leccedilon-videacuteo

Concept Ci

hellip

Table 3 Structure de la table drsquoindex

98

- Ndeg LV numeacutero de la leccedilon videacuteo

- FCi la freacutequence du concept Ci dans la leccedilon videacuteo1

- NdegDiap numeacutero de la diapositive qui contienne le concept Ci Crsquoest le segment

qui correspond agrave la balise ltdiapositivegt dans le fichier OWL Ce dernier

correspond agrave lrsquoannotation seacutemantique de la leccedilon videacuteo effective

- T1 et T2 deacutebut et dureacutee de la diapositive

- Poids est calculeacute par la formule CF-ISDF (voir ci-dessous)

- ObjP Objet peacutedagogique (i) qui contient dans sa description le concept Ci

442 Pondeacuteration des concepts dans les segments temporels

Puisque les segments sont deacutecrits par des concepts au lieu de termes on calcule le poids

des concepts par rapport aux segments dans lesquels les concepts apparaissent Ainsi

nous deacutefinissons la formule CF_ISDF (Concept Frequency_Inverse Segment and

Document Frequency) de la maniegravere suivante

( ) ( ) ( ) ( )

( ) log( )

( ) log( )

d

CF ISDF c s d CF c s d ISF c s d IDF c d

SISF c s d

SegF c s

DIDF c s

DF c

(1)

- )( dscCF Le nombre doccurrences du concept c dans le segment s du document d

- D lensemble de tous les documents (leccedilons videacuteo) du corpus

- Le nombre de segments dans le document d

- )( scSegF Nombre de segments dans le document d et dans lequel le concept c apparaicirct

- )(cDF Nombre de documents qui contiennent le concept

Cette formule nous permet de pondeacuterer le concept non seulement par sa freacutequence dans

le segment s relative agrave un document d mais aussi par sa reacutepartition dans le document

(ISF(csd)) Cette derniegravere mesure repreacutesente la force discriminatoire drsquoun concept c

pour un segment relatif agrave un document d La reacutepartition du concept dans le corpus

(IDF(c)) est importante aussi Si un concept apparait dans plusieurs documents il est

moins repreacutesentatif pour un document donneacute qursquoun concept qui apparait seulement

dans ce document Crsquoest la force discriminatoire drsquoun concept dans le corpus

99

45 Recherche Conceptuelle

Nous arrivons maintenant agrave la phase de recherche qui srsquoappelle aussi la phase

dinterrogation Elle comprend

- la formulation du besoin dinformation agrave travers une requecircte

- la traduction de la requecircte dans une repreacutesentation interne deacutefini par un modegravele

de requecircte

- la comparaison de la requecircte aux index des documents du corpus par la fonction

de correspondance

- la preacutesentation des reacutesultats en ordre de pertinence

Formulation du besoin Le corpus de cours videacuteos englobe plusieurs matiegraveres ou

domaines drsquoenseignement DE ougrave agrave chaque DE est associeacutee une ontologie selon le

modegravele conccedilu ci-dessus (voir 421) Ces ontologies qui ont eacuteteacute utiliseacute pendant la phase

drsquoannotation serons utiliseacutees pour aider lrsquoutilisateur agrave formuler sa requecircte Notre

systegraveme offre une interface de visualisation et drsquoexploration drsquoune ontologie drsquoun DE

particulier (choisi par lrsquousager) pour guider lrsquousager agrave naviguer dans lrsquoarborescence de

cette ontologie en lui donnant lrsquooccasion de choisir les concepts de sa requecircte La raison

qui nous a pousseacutes agrave opter pour un tel mode de formulation de requecircte est double

- lrsquoutilisateur a parfois du mal agrave speacutecifier son besoin et agrave lrsquoexprimer

- il faut lever les ambiguiumlteacutes et ameacuteliorer ainsi la preacutecision et le rappel de notre

systegraveme

Modegravele de requecircte Un vecteur lui est associeacute comme pour les segments indexeacutes On

peut attribuer un poids aux concepts de la requecircte Dans un premier temps nous

attribuons des 1 et des 3 pour signifier lrsquoexistence ou non des concepts

Fonction de correspondance nous adaptons une mesure de pertinence classique du

modegravele vectoriel La pertinence drsquoune requecircte Q par rapport agrave un segment S du

document D sera

( ) cos( )

D S D Qpertinence S Q V V

VSD et VQ sont les vecteurs des poids de concepts dans le segment S du document D et

de la requecircte Q respectivement

100

Les reacutesultats de la recherche est une liste des reacutefeacuterences vers les segments les plus

pertinents visualiseacutes en ordre de pertinence dans une page codeacute en HTML+time drsquoougrave

lrsquousager peut consulter et lire un segment videacuteo seacutelectionneacute dans la mecircme page

46 Raisonnement

Pour ameacuteliorer la pertinence de la recherche nous utilisons lrsquoinfeacuterence seacutemantique dans

la recherche de contenu Les reacutesultats retourneacutees par la recherche conceptuelle peuvent

ecirctre compleacuteter par des reacutesultats ou assertions implicites deacuteriveacutees ou infeacutereacutees agrave partir de

la base de connaissance (ontologies) en exploitant les relations seacutemantiques qui existent

entre les concepts (ex la transitiviteacute la similariteacute etc)

Par exemple si une diapositive expose un exemple qui montre lrsquoexpression ou la

syntaxe de lrsquoinstruction de reacutepeacutetition en C et que la requecircte contient le concept boucle le

systegraveme doit deacuteduire que ce diapositive contribue lui aussi aux reacuteponses pertinentes

Dans le cas ougrave lrsquoutilisateur cherche des exercices concernant un ou plusieurs concepts

avec leurs solutions correspondantes le systegraveme doit retrouver et associer chaque

diapositive contenant lrsquoeacutenonceacute de lrsquoexercice avec la ou les diapositives contenant ses

diffeacuterentes solutions

Figure 37 Des assertions explicites compleacuteteacutees par des connaissances infeacutereacutees

Les arcs en pointilleacutes dans la figure 37 repreacutesentent les assertions (instances de relation)

infeacutereacutees On peut citer un autre exemple notre systegraveme doit retrouver des diapositives

qui preacutesentent des explications sur des concepts preacuterequis de celui citeacute dans la requecircte

101

Pour reacutealiser ce raisonnement et beacuteneacuteficier des pleines possibiliteacutes des techniques du

web seacutemantique nous devons eacutetudier les maniegraveres drsquoencoder les connaissances de

raisonnement comme les regravegles de production et de les articler avec la gestion des

ontologies utiliseacutees

Le langage OWL-DL permet de speacutecifier des proprieacuteteacutes algeacutebriques pour les relations

Ceci est grandement utile mais il manque de possibiliteacutes pour encoder des

connaissances qui soient relatives agrave la composition de plusieurs relations en particulier

Nous avons par exemple besoin de deacutefinir les regravegles suivantes

Regravegle1 Contient( D1 OP1) ET concerne( OP1C1) ET SameAs( C1C2) ET

concerne( OP2C2) ET contient( D2OP2) similaire (D1D2)

Regravegle2 Contient( D9 OP excercie3) ET Est_solution(OP solution5 OP exercice3) ET

contient( D21 OP solution5) solution_diapo( D21 D9)

La premiegravere regravegle eacutenonce que

Si (lrsquoinstance D1 du concept diapositive contient un objet peacutedagogique OP1 qui

concerne le concept C2 les deux concepts C1 et C2 sont similaire et le concept

C2 est concerneacute par lrsquoOP2 contenant dans la diapositive D2)

Alors D1 et D2 sont similaires

Ces regravegles sont reconnues dans la communauteacute du web seacutemantique et commencent agrave

ecirctre traiteacutees par des langages et des outils approprieacutes Ainsi SWRL (SWRL 2004)

constitue un rapprochement entre les langages OWL et les regravegles logiques Il combine

OWL-DL avec le Rule Markup Langage (RuleML)

Nous avons choisi SWRL car il nous permet de speacutecifier nos regravegles pour raisonner sur

les individus OWL et dinfeacuterer de nouvelles connaissances sur ces individus Il porte

une syntaxe XML baseacutee sur celle drsquoOWL ce qui nous permet drsquoinclure les regravegles SWRL

associeacutees agrave notre ontologie dans le mecircme fichier XML

Nous reacutesumons la conception de notre deuxiegraveme approche par un scheacutema fonctionnel

(voir figure 38) de notre systegraveme que nous baptisons IRSeCoV (Indexation et Recherche

Seacutemantique dans des Cours Videacuteo) Ce systegraveme a pour vocation de permettre une

recherche plus preacutecise et plus pertinente de segments videacuteo peacutedagogiques Il possegravede

plusieurs composantes ce qui lui permet drsquoecirctre modulaire

102

Figure 38 Architecture geacuteneacuterale du systegraveme IRSeCoV

Nous mentionnons que le module laquo Raisonnement raquo est impleacutementeacute indeacutependamment

du systegraveme pour des fins drsquoeacutevaluation (voir le point lsquolsquoraisonnement avec moteur

drsquoinfeacuterencersquorsquo dans 470) mais nous pensons lrsquointeacutegrer par la suite Donc exception du

module Raisonnement la structure interne du systegraveme est composeacutee principalement de

sept classes ougrave chacune drsquoelle est deacutecrite par ses attributs et ses opeacuterations dans le

diagramme de classes illustreacute par la figure 39 Les utilisateurs nrsquointeragissent quavec la

classe MainWindow et cest agrave travers elle que les utilisateurs peuvent manipuler les

autres classes

Figure 39 Structure interne du systegraveme IRSeCoV (Diagramme de classes)

103

47 Prototype et Expeacuterimentation

471 Impleacutementation

Nous avons impleacutementeacute un prototype pour le systegraveme IRSeCoV avec le langage de

programmation orienteacute objet C++ qui se base sur le Framework Qt

Lrsquointerface du systegraveme est diviseacutee en deux grandes reacutegions la premiegravere qui est agrave

gauche est reacuteserveacutee agrave la formulation de la requecircte La deuxiegraveme est reacuteserveacutee agrave

lrsquoaffichage des reacutesultats (voir figure 40) La premiegravere reacutegion visualise les concepts drsquoune

ontologie drsquoun DE particulier (seacutelectionneacute par lrsquousager) sous forme drsquoarborescence pour

guider lrsquousager (apprenant ou enseignant) agrave naviguer (explorer) dedans tout en lui

donnant lrsquooccasion de choisir les termes de sa requecircte La raison qui nous a pousseacutes agrave

opter pour un tel mode de formulation de requecircte est drsquoeacuteviter lrsquoambiguiumlteacute dans les

termes saisis et de bien pouvoir exprimer les besoins

Figure 40 Interface du systegraveme IRSeCoV

Lutilisateur peut speacutecifier dans sa requecircte lobjet peacutedagogique avec les concepts quil

cherche Le systegraveme retourne et affiche dans la reacutegion 2 une liste des segments trieacutes par

ordre de pertinence Pour chaque segment il affiche le nom de la leccedilon son deacutebut sa

dureacutee son titre et surtout les objets peacutedagogiques inclus dans le segment avec un

commentaire Lutilisateur peut ainsi seacutelectionner le segment qursquoil veut

Le systegraveme donne la possibiliteacute aux enseignants drsquoajouter de nouveaux cours videacuteo avec

leurs annotations y compris lrsquoontologie DE Ces cours peuvent correspondre agrave un

104

domaine drsquoenseignement deacutejagrave existant ou agrave un domaine nouveau Donc le systegraveme

reacutegeacutenegravere la table drsquoindex automatiquement

472 Expeacuterimentation et eacutevaluation

Nous essayons drsquoanalyser les reacutesultats du module Recherche conceptuelle puis celui de

raisonnement avec moteur drsquoinfeacuterence

Pour eacutevaluer notre systegraveme on a deux approches agrave savoir eacutevaluer la structure de lrsquoindex

et eacutevaluer sa pertinence Dans la premiegravere approche il srsquoagit de calculer le temps

drsquoindexation lrsquoespace de stockage de lrsquoindex par rapport agrave la taille du corpus la

construction des ontologies et lrsquoannotation du corpus Le calcul du temps de

construction de lrsquoindex ne permet pas de juger de la valeur de lrsquoindex Crsquoest pour cette

raison que nous avons opteacute pour la deuxiegraveme approche drsquoeacutevaluation qui permet

drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact sur la recherche ceci en

utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision) Mais comme le

corpus est trop petit (seulement 9 documents videacuteo) nous avons essayeacute drsquointerpreacuteter les

reacutesultats de quelques requecirctes Dans un premier temps nous avons testeacute les poids de

quelques concepts extraits de la table drsquoindex geacuteneacutereacutee par le systegraveme

Lrsquoexpeacuterimentation de notre systegraveme a eacuteteacute faite sur un corpus (annoteacute par OntoCoV) de 9

leccedilons videacuteo parmi 25 du module lsquostructure de donneacutee et techniques de programmationrsquo Le

tableau 4 montre quelques concepts avec la liste des segments ougrave ils apparaissent Le

segment est deacutefini par le numeacutero du document (leccedilon videacuteo) et le numeacutero du segment

(diapositive) dans ce document

Concepts Liste des segments retourneacutes

Pointeur (D1S7) (D4S1) (D5S5) (D5S12)

(D6S2) (D8S9) (D8S14) (D9S4)

Parametre_formel (D4S2)

Table 4 Liste des concepts avec les segments associeacutes

CF-ISDF(PointeurS2D6) = 1 log(132) log(96) = 07589

CF-ISDF(PointeurS9D8) = 6 log(1611) log(96) = 09110

CF-ISDF(PointeurS14D8)= 1 log(1611) log(96) = 03038

105

CF-ISDF(Parametre_fS2D4) = 1log(142)log(91)= 42756

- Si un concept apparait dans 2 segments de la mecircme leccedilon crsquoest sa freacutequence qui

deacutetermine le segment le plus pertinent Voir le concept lsquopointeurrsquo dans les deux

segments (S9 D8) et (S14 D8)

- Si un concept apparait dans des segments de diffeacuterentes leccedilons crsquoest la force

discriminatoire ISF qui deacutetermine le segment le plus pertinent Voir le concept

lsquopointeurrsquo dans les deux segments (S2 D6) et (S14 D8)

- Si un concept apparait dans un segment ou deux au plus par rapport au corpus

il aura un poids tregraves grand agrave cause de la valeur discriminatoire IDF Comme le

cas du concept parametre_formel

Nous proposons agrave eacutelargir lrsquoexpeacuterimentation de notre systegraveme sur un corpus de cours

videacuteo pour diffeacuterents domaines drsquoenseignement afin drsquoeacutevaluer sa pertinence en

calculant le rappel et la preacutecision

Raisonnement et infeacuterence

Cette partie a eacuteteacute reacutealiseacutee indeacutependamment du systegraveme IRSeCoV Rappelant que nous

avons construits deux ontologies agrave savoir lsquodomaine drsquoenseignementrsquo et lsquocours videacuteorsquo La

premiegravere a eacuteteacute construite en utilisant lrsquooutil proteacutegeacute 2000 et son code OWL geacuteneacutereacute a eacuteteacute

importeacute dans la deuxiegraveme ontologie Lrsquoontologie reacutesultante de cette combinaison a eacuteteacute

utiliseacute par lrsquooutil OntoCov (voir 40) afin drsquoannoter un corpus de 9 leccedilons videacuteo du

domaine drsquoenseignement lsquostructure de donneacutees et algorithmiquersquo Lrsquooutil OntoCoV geacutenegravere

un code OWL pour chaque leccedilon Donc le corpus proprement traiteacute est un ensemble de

fichiers (owl) qui font reacutefeacuterences aux fichiers videacuteo (wmv) correspondant

Pour faire un raisonnement sur ce corpus et obtenir des reacutesultats implicites et

compleacutementaires agrave ceux obtenus par la meacutethode vectorielle adopteacutee nous avons

proceacutedeacute de la maniegravere suivante

- Rassembler le code OWL (plus preacuteciseacutement les instances) de toutes les leccedilons

dans un seul fichier lsquoontologie_totaleowlrsquo

- Ouvrir ce dernier avec lrsquooutil proteacutegeacute 2333 version 048 et faire la veacuterification et

la validation de lrsquoontologie en question Les problegravemes de coheacuterence de

satisfiabiliteacute de subsomption sont alors veacuterifieacutes gracircce agrave la connexion au moteur

106

drsquoinfeacuterence Pellet 152 La figure 41 montre la veacuterification de lrsquoinconsistance de la

premiegravere ontologie avant son inteacutegration dans la deuxiegraveme

Figure 41 Veacuterification de lrsquoontologie lsquodomaine drsquoenseignementrsquo

La figure 42 illustre lrsquoontologie totale sous forme drsquoun graphe en utilisant le plugin

jambalaya

Figure 42 Graphe de lrsquoontologie totale avec le plugin Jambalya

107

- Speacutecifier les regravegles (que nous avons deacutefinies dans le point 46) dans lrsquoontologie

totale avec le langage SWRL Nous avons utiliseacute le plugin SWRLTab pour

lrsquoeacutedition de ces regravegles

Figure 43 Edition des regravegles SWRL

- Une fois lrsquoontologie valideacutee elle est donc precircte agrave ecirctre interrogeacutee par les requecirctes

des utilisateurs et infeacutereacutes des reacutesultats implicites et compleacutementaires Nous

avons en premier temps interrogeacute lrsquoontologie par une question exprimeacutee dans

langage SPARQL La requecircte que nous avons choisi est comme suit quelles sont

les segments temporelles (ou diapositive) qui montre lrsquoutilisation drsquoun tableau comme

paramegravetre dans une fonction Voir le reacutesultat de cette requecircte dans la figure 44

Figure 44 Requecircte en SPARQL et son reacutesultat

108

- Infeacuterence proprement dite Afin de traiter les regravegles nous avons utiliseacute le moteur

speacutecifiquement deacutedieacutes aux regravegles tel que le moteur Jess11 Ce moteur de regravegles

possegravede un langage propre pour lrsquoexpression des connaissances sous forme de

regravegles Il peut ecirctre utiliseacute depuis Proteacutegeacute gracircce agrave lrsquoexistence drsquoun pont qui permet

de traduire un modegravele drsquoontologie dans le langage de Jess drsquoexeacutecuter les regravegles

dans Jess et finalement de reacutecupeacuterer le reacutesultat dans Proteacutegeacute Nous avons utiliseacute

le plugin SWRLJessTab qui srsquointegravegre dans lrsquoonglet de SWRL Rules sous forme

drsquoicone J en haut agrave droite (voir figure 45) Pour lancer le moteur nous activons

les 3 boutons en succession lsquoOWL+SWRL-gt Jessrsquo lsquoRun Jessrsquo et lsquoJess -gt OWLrsquo

Ensuite nous pouvons voir les reacutesultats infeacutereacutes dans lrsquoonglet lsquoInffered Axiomsrsquo

Figure 45 Reacutesultats infeacutereacutes par le moteur drsquoinfeacuterence Jess

Nous remarquons que le moteur exeacutecute la regravegle 1 et il deacuteduit que la diapositive 12 de

la leccedilon 7 lsquodiapositive_7_12rsquo est similaire au diapositive_4_9 en exploitant la similariteacute des

deux concepts lsquoargumentrsquo et lsquoparamegravetrersquo qui se trouvent chacun dans une diapositive

Mecircme chose pour les deux diapositives 7_11 et 4_9

109

48 Conclusion

Nous avons preacutesenteacute dans ce chapitre une approche de recherche par le contenu

seacutemantique des segments videacuteo peacutedagogiques utilisant des ontologies Nous avons

construit deux ontologies la premiegravere modeacutelise les connaissances dun domaine

denseignement et la deuxiegraveme structure un cours videacuteo peacutedagogiquement

Nous avons reacutealiseacute un nouvel outil appeleacute OntoCoV qui geacutenegravere lannotation de leccedilons

videacuteo en OWL baseacute sur les ontologies construites

Ensuite nous avons deacutetailleacute lindexation et la recherche conceptuelle sur un ensemble

de leccedilons videacuteo annoteacutees et ceci en adaptant la meacutethode vectorielle Nous avons deacutefini

une nouvelle formule CF-ISDF pour calculer le poids dun concept dans un segment

videacuteo Pour mettre en œuvre cette approche nous avons deacuteveloppeacute le prototype

IRSeCoV Nous avons essayeacute drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact

sur la recherche en utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision)

Mais comme le corpus est trop petit (9 documents videacuteo) nous avons essayeacutes

drsquointerpreacuteter les poids de quelques concepts extrait de la table drsquoindex geacuteneacutereacute par le

systegraveme

Nous avons essayeacute aussi drsquoameacuteliorer les reacutesultats obtenus par des reacutesultats

compleacutementaires et pertinents en exploitant les relations seacutemantiques qui existent entre

les concepts et entre les objets peacutedagogiques deacutefinis dans lrsquoontologie Pour ce faire nous

avons utiliseacute proteacutegeacute 2000 avec les plugins SWRLTab pour eacutediter les regravegles SWRL et

SWRLJessTab pour exeacutecuter ces regravegles et infeacuterer de nouvelles reacuteponses

Les reacutesultats obtenus montrent la faisabiliteacute et les avantages de lutilisation des

ontologies pour la recherche par le contenu seacutemantique des segments videacuteo

peacutedagogique

110

Conclusion geacuteneacuterale et perspectives

Bilan des travaux et apports de la thegravese

Notre axe de recherche srsquoarticule sur la creacuteation et lrsquoindexation seacutemantique drsquoun

contenu peacutedagogique multimeacutedia Ce contenu a pour supports des documents ayant la

dimension temporelle en leur offrant une caracteacuteristique drsquoecirctre des seacutequences videacuteo

multimeacutedia

Avec lrsquoapproche du double codage nous avons preacutesenteacute un apport que nous

consideacuterons tregraves important dans lrsquoameacutelioration de lrsquoapprentissage Pour cela nous

avons conccedilu un modegravele de document multimeacutedia temporiseacute qui concreacutetise cette

approche Nous avons deacuteveloppeacute un systegraveme auteur appeleacute SACoPh qui geacutenegravere des

cours de phoneacutetique publiables via le web selon ce modegravele en exploitant les nouvelles

fonctionnaliteacutes de la version 30 du standard SMIL Ce systegraveme est conccedilu pour ecirctre les

enseignants de langues qui ont peu de connaissances en ce qui concerne les outils

informatique Il offre une interface qui soit la plus simple et la plus conviviale possible

Nous avons preacutesenteacute eacutegalement dans cette thegravese une approche de recherche par le

contenu seacutemantique des segments videacuteo peacutedagogiques utilisant les ontologies Nous

avons construit deux ontologies la premiegravere structure peacutedagogiquement un cours

videacuteo et la deuxiegraveme modeacutelise les connaissances dun domaine denseignement

Nous avons reacutealiseacute un nouvel outil appeleacute OntoCoV qui geacutenegravere lannotation de leccedilon

videacuteo en OWL baseacute sur les ontologies construites

Ensuite nous avons deacutetailleacute lindexation et la recherche conceptuelle de lrsquoensemble des

leccedilons videacuteo annoteacutees en adaptant la meacutethode vectorielle Nous avons deacutefini une

nouvelle formule CF-ISDF pour calculer le poids dun concept dans un segment videacuteo

Pour mettre en œuvre cette approche nous avons deacuteveloppeacute un prototype baptiseacute

IRSeCoV Nous avons essayeacute drsquoeacutevaluer la pertinence de lrsquoindex en testant son impact

sur la recherche en utilisant les mesures de pertinence classiques (rappel et preacutecision)

111

Mais comme le corpus est trop petit (9 documents videacuteo) nous avons essayeacute

drsquointerpreacuteter les poids de seulement quelques concepts extraits de la table drsquoindex

geacuteneacutereacute par le systegraveme

Nous avons essayeacute aussi drsquoameacuteliorer les reacutesultats obtenus avec des reacutesultats

compleacutementaires et pertinents en exploitant les relations seacutemantiques qui existent entre

les concepts et entre les objets peacutedagogiques deacutefinis dans lrsquoontologie Pour ce faire nous

avons utiliseacute proteacutegeacute 2000 avec les plugins SWRLTab pour eacutediter les regravegles SWRL et

SWRLJessTab pour exeacutecuter ces regravegles et pour infeacuterer de nouvelles reacuteponses

Les reacutesultats obtenus montrent la faisabiliteacute et les avantages de lutilisation des

ontologies pour la recherche par le contenu seacutemantique des segments videacuteo

peacutedagogiques

Perspectives

Il est neacuteanmoins important de noter que notre approche est loin drsquoecirctre finie et qursquoelle

doit eacutevoluer (nous lrsquoespeacuterons dans un futur proche)

Pour ce qui concerne la production du contenu peacutedagogique multimeacutedia le

systegraveme SACoPh permet la creacuteation de ce contenu selon un modegravele figeacute Donc

nous suggeacuterons drsquoameacuteliorer le systegraveme pour ecirctre geacuteneacuterique Cest-agrave-dire qursquoil

doit donner la possibiliteacute de creacuteer plusieurs modegraveles de contenus peacutedagogiques

multimeacutedia (chacun deacutedieacute agrave un domaine speacutecifique) en speacutecifiant leurs quatre

dimensions (structurelle spatiale temporelle et navigation temporelle) de

maniegravere graphique Une fois que lrsquoenseignant ait seacutelectionneacute un modegravele

lrsquointerface du systegraveme auteur doit srsquoadapter au modegravele choisi en offrant des

outils de creacuteation des diffeacuterents objets meacutedia constituant le modegravele chacun dans

sa reacutegion affecteacutee Ceci pour toujours preacuteserver le critegravere WYSIWYG drsquoun cocircteacute et

pour que drsquoun autre cocircteacute lrsquoenseignant ne soit pas obligeacute lors de lrsquoeacutelaboration de

son cours drsquoutiliser plusieurs outils externes pour preacuteparer les diffeacuterents types

de meacutedias qui veut les inteacutegreacute dans son cours Dans le cas ougrave il veut utiliser un

meacutedia deacutejagrave existant il pourra juste importer son url Il faudrait aussi ne pas

112

oublier de semi-automatiser la synchronisation des objets meacutedia dans le cas ougrave

les meacutedias sont importeacutes

Pour avoir un contenu peacutedagogique multimeacutedia sous forme drsquoun objet

peacutedagogique reacuteutilisable dans nrsquoimporte quelle plate-forme drsquoenseignement le

systegraveme doit offrir la possibiliteacute de geacuteneacuterer le contenu creacuteeacute dans le standard

SCORM

Notre systegraveme de recherche des segments videacuteo peacutedagogiques est une

application monoposte ou off-line On propose drsquoeacutelargir son utilisation sur le

web par la reacutealisation drsquoun moteur de recherche on-line qui permette une

recherche seacutemantique des segments temporels sur tout cours audiovisuel ou

ayant le format SMIL Ceci doit se faire tout en inteacutegrant lrsquoinfeacuterence dans le

systegraveme en utilisant les bibliothegraveques logiciels appeleacutees API qui traitent les

ontologies OWL et les regravegles SWRL

En ce qui concerne les ontologies nous proposons de reacutealiser des outils qui

automatisent lrsquoinstanciation de lrsquoontologie de lsquodomaine drsquoenseignementrsquo agrave partir

drsquoun support de cours ayant le format texte Cet outil doit utiliser les techniques

TAL (traitements automatiques de langue) Nous suggeacuterons aussi drsquoeacutetendre le

modegravele ontologique en inteacutegrant des connaissances sur le profil des apprenants

afin drsquoorienter notre systegraveme vers lrsquoadaptation des segments videacuteos selon ses

profils

113

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Environment for Portable Hypermedia Documentsraquo Proc of the ACM Multimedia

Conf California 1993

XHTML+SMIL XHTML+SMIL Profile Newman D Schmitz P and Patterson A ldquoW3C

Working Draftrdquo work in progress Available at

httpwwww3orgTRXHTMLplusSMIL visited on Ferbruary15 2010

Zargayouna H laquo Indexation seacutemantique de documents XMLraquo thegravese de doctorat agrave lrsquouniversiteacute

Paris XI Orsay Soutenue le 15 deacutecembre 2005

120

Liste des publications personnelles

Publications dans des revues internationales

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi and Behaz Amel ldquoConception and Use of Ontologies for

Indexing and Searching by Semantic Contents of Video Coursesrdquo revue IJCSI-2011-8-6-702

Volume 8 Issue 6 November 2011

Ghalia Merzougui and Mahieddine Djoudi ldquoAn Authoring System for Editing Lessons in

Phonetic English in SMIL30rdquo revue IJCSI-2011-8-6-645 Volume 8 Issue 6 November 2011

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani ldquoEditeur de cours meacutediatiseacutes en

SMILrdquo revue ISDM ndeg18 ndash 2004 Colloque TICE MEDITERRANEE 26 - 27 novembre 2004

Communications dans des confeacuterences internationales

Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi laquo Une approche de conception et de production des

cours de phoneacutetique en SMIL 30 raquo confeacuterence ICIST2011 -Teacutebeacutessa Algerie du 24 au 26 Avril

2011

Ghalia Merzougui Amel Behaz Mahieddine Djoudi and Aouadj Messaoud ldquoAn Authoring

System for Editing Lessons in Phonetic English in SMIL 30rdquo 14th East-European on Advances

in Database and Information Systems ADBIS 2010

Ghalia Merzougui Amel Behaz and Mahieddine Djoudi Annotation de cours videacuteo agrave base

drsquoontologie pour une indexation seacutemantique Confeacuterence internationale des technologies de

lrsquoinformation et de la communication CITICrsquo09 Seacutetif 04-05 mai 2009

Amel Behaz Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents

peacutedagogiques multimeacutedias multi-formats Seacuteminaire Euo-Mditerraneacuteen pour

lApprofondissement de la Formation agrave Distance SEMAFORAD Bejaia Algeacuterie 12-14 Nov

2005

121

Amel Behaz Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents

peacutedagogiques multimeacutedias multi-formats Congregraves International en Informatique Appliqueacutee

CIIA05 Bordj Bou Arreacuteridj Algeacuterie November 19-21 2005

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi and Abdelmadjid Zidani Editor of Courses Mediatized

on SMIL 2004 International Arab Conference on Information Technology (ACIT 2004)

Constantine Algeria ISSN 1812-0857 December 12-15 2004

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani Editeur de cours meacutediatiseacutes en

SMIL Confeacuterence Internationale Sciences Electroniques Technologies de lInformation et des

Teacuteleacutecommunications IEEE SETIT 2004 ISBN 9973-41-902-2 Sousse Tunisie 15-20 Mars

2004

Ghalia Merzougui Mahieddine Djoudi et Abdelmadjid Zidani Editeur de cours meacutediatiseacutes en

SMIL Colloque TICE Meacutediterraneacutee NICE les 26 -27 Novembre 2004

Communications dans des congregraves nationaux (avec comiteacute de

lecture)

Ghalia Merzougui et Mahieddine Djoudi Approche de production de documents peacutedagogiques

multimeacutedias Journeacutees deacutetude sur les TIC JeTIC2006 Bechar Algeacuterie 15-16 Avril 2006

122

Annexes

Annexe 1 Partie du code source du systegraveme SACoPh

Classe SmilGen La classe SmilGen est la classe la plus importante de notre

programme crsquoest la partie responsable de la geacuteneacuteration du document SMIL 30 et afin

drsquoy parvenir elle utilise lrsquointerface DOM preacutesente dans le module QtXml La classe

Leccedilon utilise la classe SmilGen au niveau de la fonction Geacuteneacuteration comme suit

void LeconGeneration(QString SmilPath)

Generateur = new SmilGen(PathLeconSmilPathtext())

Generateur-gtInitialiser()

Generateur-gtsetIndexRegions(VectReglesize())

Generateur-gtsetStaticRegion(text() NomProfesseurNomEtablissement getListeRegle())

for(int i=0iltVectReglesize()i++)

Generateur-gtInsertRule(VectRegle[i]-gt getRecordTimeList() VectRegle[i]-gt

getListeExemple()VectRegle[i]-gttext())

delete Generateur

Fonction lsquoinsertion de lrsquoindexrsquo

La fonction setIndexRegions permet drsquoinseacuterer lrsquoindex de navigation hypermeacutedia dans le

fichier SMIL Pour cela elle utilise une fonction reacutecursive nommeacutee InsertIndexRegions

void SmilGenInsertIndexRegions(QDomNode Nodeint Nbr)

if(NodetoElement()tagName()==layout)

QDomElement IndexElement = SmilDocumentcreateElement(region)

IndexElementsetAttribute(left40)

IndexElementsetAttribute(right590)

IndexElementsetAttribute(height25)

IndexElementsetAttribute(textFontSize18px)

IndexElementsetAttribute(textColorblack)

IndexElementsetAttribute(textFontWeightbold)

IndexElementsetAttribute(textAligncenter)

IndexElementsetAttribute(backgroundColora5a5b1)

for(int i=1ilt=Nbri++)

QDomNode Clone = IndexElementcloneNode(false)

QString Attribute

AttributesetNum(i)

123

Attributeprepend(Index)

ClonetoElement()setAttribute(xmlidAttribute)

ClonetoElement()setAttribute(topTop)

NodeappendChild(Clone)

Top+=30

if(NodehasChildNodes())

InsertIndexRegions(NodefirstChild()Nbr)

if(NodenextSibling()isNull())

InsertIndexRegions(NodenextSibling()Nbr)

Annexe 2 Partie du code source du systegraveme IRSeCoV

Fonction pour parser un fichier owl afin de remplir la table drsquoindex

void MainWindowparseLessonowl(QStringList list)

QStringListIterator itl = listbegin()

int nomblv=0

while (itl = listend())

QFile file(itl)

if (fileopen(QFileReadOnly | QFileText))

return

QString errorStr

int errorLine

int errorColumn

QDomDocument doc

if (docsetContent(ampfile false amperrorStr amperrorLine

amperrorColumn))

return

fileclose()

QDomElement root = docdocumentElement()

if (roottagName() = rdfRDF)

return

QDomNode child = rootfirstChildElement (cours_video)

QDomNode n=childfirstChildElement (est_presente_dans)

QDomNode m=nfirstChildElement (lesson_video)

QDomElement j=mtoElement ()

QDomNodeList nbrdiap = jchildNodes ()

int nbrdia = nbrdiapcount ()

int nlv = mtoElement ()attribute (rdfID)remove (06)toInt ()

QDomNode i=mfirstChild()

while (iisNull ())

124

QDomNode diap = ifirstChild()

QDomElement n = diaptoElement()

int ndiap = nattribute(rdfID)remove (011)section (_-1-

1)toInt ()

QDomElement debut = diapfirstChildElement (Debut)

QString deb = debuttext ()

QDomElement duree = diapfirstChildElement (Duree)

QString dur = dureetext ()

QDomElement cont = diapfirstChildElement (contient)

QDomNode contient = cont

while (contientisNull ())

QDomNode op = contientfirstChild()

QString nop = optoElement()attribute (rdfID)

QDomNode conc = opfirstChild()

while (concisNull ())

if (conctoElement ()tagName () == concerne)

QString concepte = conctoElement ()attribute

(rdfresource)remove (053)

chargerDansMap(nlvnbrdiandiapdebdurnopconcepte)

conc=concnextSibling ()

contient = contientnextSibling()

i=inextSibling ()

++itl

++nomblv

parcourir la table drsquoindex pour calculer les poids des concepts dans

chaque segment

CalcPoid(nomblv)

QMessageBoxinformation(this Concept Selection Le chargement

de MAP est terminer)

Annexe 3 Code SMIL drsquoune leccedilon geacuteneacutereacute par SACoPh

Deacutefinition

Synchronized Multimedia Integration Language (ou SMIL) est une speacutecification du

W0C Lrsquoobjectif de SMIL est de permettre lrsquointeacutegration des contenus multimeacutedias

125

diversifieacutes (images sons textes videacuteo animations flux de texte) en les synchronisant

afin de permettre la creacuteation des preacutesentations multimeacutedias SMIL est un langage de la

famille XML La structure XML drsquoun document SMIL deacutecrit le deacuteroulement temporel et

spatial des diffeacuterents composants inteacutegreacutes En drsquoautres termes SMIL permet drsquoindiquer

le moment ougrave un contenu sera afficheacute pendant combien de temps et dans quelle partie

de la fenecirctre drsquoaffichage

Versions de SMIL

bull SMIL 13 crsquoest la premiegravere version qui a eacuteteacute deacuteveloppeacute en juin 1998 par un groupe de

travail appeleacute SYMM qui a eacuteteacute formeacute au sein de W3C Cette version a pour objectif de

permettre lrsquoeacutechange et lrsquoeacutevolution interopeacuterable du web SMIL 13 est devenu une

recommandation du W3C en Juin 1998

bull SMIL 23 une nouvelle version a eacuteteacute conccedilue par le mecircme groupe en 2001 et qui avait

comme objectif de deacutefinir un langage baseacute sur XML et de permettre de reacuteutiliser la

syntaxe et la seacutemantique de SMIL dans drsquoautres langages baseacutes sur XML et en

particulier ceux qui neacutecessitent de repreacutesenter une temporisation et une

synchronisation Par exemple les composants de SMIL 20 sont utiliseacutes pour inteacutegrer la

temporisation dans XHTM et SVG

SMIL 20 est devenu une recommandation du W3C en aoucirct 2001

Dans SMIL les eacuteleacutements et les attributs sont groupeacutes dans des paquets indeacutependants

appeleacutes modules Par exemple la disposition et les eacuteleacutements de reacutegion sont dans le

module de disposition et les eacuteleacutements danimateColor et danimateMotion sont dans le

module danimation Des modules de SMIL peuvent ecirctre groupeacutes dans une langue

appeleacutee un profil Il y a deux profils de SMIL profil du langage de SMIL 20 et une

version simplifieacutee profil de base de SMIL 20 conccedilu pour de petits dispositifs

Deacuteveloppeacutes agrave partir de SMIL 10 les modules SMIL 20 apportent de nouvelles

fonctionnaliteacutes qui se partagent entre 10 domaines fonctionnels comme le montre la

figure ci-dessus

126

Figure 46 Domaines fonctionnels de SMIL 20

bull SMIL 21 a eacuteteacute reconccedilu sous la forme drsquoune seacuterie de modules composables fondeacutes sur

lrsquoinfrastructure fournie par la recommandation modularisation de XHTML de la W3C

Un profil de SMIL 21 repreacutesente un ensemble de module La recommandation de SMIL

21 deacutefinit 3 nouveaux profils qui sont utiles agrave une large gamme drsquoapplications

ndash Le profile langage SMIL 21

ndash Le profile mobile SMIL 21

ndash Le profile mobile eacutetendu SMIL 21

SMIL 21 est devenu une recommandation du W3C en Deacutecembre 2005

bull SMIL 03 les nouvelles fonctionnaliteacutes de SMIL 03 sont une reacuteponse directe agrave la

demande de lrsquoindustrie et des utilisateurs Par exemple le standard permet drsquoinseacuterer

directement dans la preacutesentation des animations des leacutegendes et des libelleacutes

synchroniseacutes Ainsi SMIL devient alors un langage descriptif tregraves utile pour le

deacuteveloppement des ressources du web seacutemantique qui eacutevolue au fil du temps On peut

citer quelques balises suppleacutementaires de cette version

ltsmilTextgt ltsmilTextgt est une nouvelle balise qui fournis un eacuteleacutement conteneur de

texte

lttextStylinggt lttextStylinggt permet drsquoajouter des possibiliteacutes de formater un texte

ltspangt ltspangt est une balise conteneur drsquoattributs de format au sein de la balise

ltsmilTextgt

lttevgt lttevgt est une balise qui deacutefinit un point temporel elle srsquoappuie sur la valeur

des attributs begin et next

127

SMIL 30 est devenu une recommandation du W3C en Deacutecembre 2008

Fonctionnaliteacutes de SMIL

bull Gestion des meacutedias (Les contenus)

bull Gestion de lrsquoespace (Les lay-out)

bull Gestion du temps (Synchronisation)

bull Gestion de lrsquointeraction avec lrsquoutilisateur (hypermeacutedia)

Structure drsquoun document SMIL

Un document SMIL a pour racine lrsquoeacuteleacutement ltsmilgt et se compose drsquoun en-tecircte et drsquoun

corps La partie ltheadgt contient toutes les informations descriptives et relatives agrave la

mise en page alors que la partie ltbodygt contient le corps du document les informations

sur les meacutedias inclus et sur leurs comportements et la partie dynamique de la

preacutesentation

La structure type drsquoun document SMIL peut ecirctre la suivante

ltsmilgt

ltheadgt

ltmetagt

ltlayoutgt

ltroot-layoutgt

ltregiongt

ltlayoutgt

ltheadgt

ltbodygt

ltswitchgt hellip ltswitchgt

ltpargt hellip ltpargt

ltseqgt hellip ltseqgt

ltbodygt

ltsmilgt

A lrsquointeacuterieur de la section ltheadgt nous avons une partie ltmetagt qui contient des

informations descriptives comme lrsquoauteur ou la date de conception de la preacutesentation

et une partie ltlayoutgt qui deacutefinit le positionnement et la mise en page de la fenecirctre

dans laquelle va se jouer la preacutesentation Cette section contient elle-mecircme deux types de

balises En premier lieu la balise ltroot-layoutgt qui permet de deacutefinir les proprieacuteteacutes de

la fenecirctre de preacutesentation comme sa dimension et sa couleur de fond Enfin la balise

ltregiongt permet de deacutefinir des zones dans la fenecirctre de preacutesentation dans lesquelles les

diffeacuterents meacutedias seront afficheacutes Chaque reacutegion doit avoir un identificateur un

128

emplacement et peut avoir une couleur Dans lrsquoexemple suivant deux reacutegions sont

deacutefinies une pour le texte et une autre pour lrsquoimage

ltlayoutgt

ltroot-layout id=exemple title=exemple width=800 height=600gt

ltregion id=image title=image top=15 left=290gt

ltregion id=text title=texte top=270 left=290gt

ltlayoutgt

La balise ltbodygt et ses descendants permettent de placer les composants dans les

reacutegions deacutefinies dans lrsquoeacuteleacutement ltlayoutgt deacutecrit ci-dessus Deux balises de base de cette

section permettent de controcircler la ligne temporelle ltpargt et ltseqgt Les diffeacuterents

meacutedias reacutefeacuterenceacutes dans un tag ltpargt sont joueacutes simultaneacutement En revanche les

meacutedias se trouvant agrave lrsquointeacuterieur drsquoune balise ltseqgt sont joueacutes en seacutequence crsquoest-agrave-dire

les uns apregraves les autres Il est possible drsquoimbriquer ces deux types de tag les uns dans les

autres pour creacuteer des sous-preacutesentations Dans lrsquoexemple suivant les images sont

afficheacutees en seacutequence (les unes agrave la suite des autres) mais en mecircme temps qursquoun texte

descriptif

ltbodygt

ltseqgt

ltpargt

lttext region=text src=mediatext1txt dur=10sgt

ltimg region=image src=mediaimg1gif dur=10sgt

ltpargt

ltpargt

lttext region=text src=mediatext2txt dur=10sgt

ltimg region=image src=mediaimg2gif dur=10sgt

ltpargt

ltseqgt

ltbodygt

Nous examinons maintenant plus preacuteciseacutement comment sont introduits les diffeacuterents

meacutedias dans la preacutesentation On peut remarquer que chaque meacutedia possegravede sa propre

balise Ainsi sept eacuteleacutements XML correspondant chacun agrave un type de meacutedia vont

permettre de placer les composants dans une preacutesentation On distingue deux

cateacutegories de meacutedias les meacutedias continus qui ont une dureacutee intrinsegraveque (son videacuteo) et

les meacutedias discrets qui nrsquoont pas de dureacutee preacutedeacutefinie (images texte) mais qui pourront

en avoir une dans le cadre de la preacutesentation Les diffeacuterentes balises associeacutees sont les

suivantes

ltaudiogt pour les composants sonores (voix son hellip)

ltvideogt pour les seacutequences videacuteos

lttextstreamgt pour les textes dynamiques avec deacuteroulement automatique

129

ltanimationgt pour les animations en Flash par exemple

ltrefgt pour tout meacutedia continu qui nrsquoest pas compris dans un des types citeacutes ci-

dessus

ltimggt pour des images

lttextgt pour des composants textuels

Pour tous ces diffeacuterents tags lrsquoattribut src permet de speacutecifier lrsquoemplacement du meacutedia

qursquoil se trouve dans le reacutepertoire courant ou sur un serveur web distant Lrsquoattribut

reacutegion permet de deacutefinir lrsquoemplacement dans lequel le meacutedia va se jouer (cet

emplacement doit avoir eacuteteacute creacuteeacute preacutealablement voir partie ltheadgt) Il est important de

noter qursquoagrave lrsquointeacuterieur des balises ltpargt ou ltseqgt le temps se deacuteroule de maniegravere

automatique en effet un meacutedia reacutefeacuterenceacute dans un tag ltseqgt va se jouer directement agrave

la suite de celui qui le preacutecegravede Cependant si lrsquoauteur de la preacutesentation veut controcircler

lui-mecircme la ligne temporelle il est possible de deacutefinir le deacutebut la fin ou la dureacutee drsquoun

meacutedia Tous les intervalles de temps sont mesureacutes par rapport agrave la ligne temporelle de

SMIL qui est propre agrave lrsquoapplication de preacutesentation Crsquoest lrsquoutilisateur qui la controcircle il

a le choix de jouer la preacutesentation de la faire revenir en arriegravere de lrsquoavancer ou encore

de la stopper

Code SMIL drsquoune leccedilon geacuteneacutereacute par SACoPh

en tecircte

ltxml version=11 encoding=UTF-8gt

ltDOCTYPE smil PUBLIC -W3CDTD SMIL 30 LanguageEN

httpwwww3org2008SMIL30SMIL30Languagedtdgt

ltsmil version=30 xmlns=httpwwww3orgnsSMIL baseProfile=Languagegt

ltheadgt

ltlayoutgt

speacutecifier les diffeacuterentes regions (aspect spaciale)

ltroot-layout width=800 xmlid=RootLayout height=600

src=BackgroundImagejpggt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Lecon textAlign=center right=35

left=165 height=35 top=43 textColor=white textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Regle right=35 left=250 height=92

top=97 textColor=black textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Exemple textAlign=center right=35

left=340 height=270 top=235 textColor=black textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Univ right=35 left=515 height=30

top=542 textColor=white textFontSize=15pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Prof right=400 left=130 height=30

top=542 textColor=white textFontSize=15pxgt

speacutecifier les regions pour les different index

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index1 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=125

textFontSize=18pxgt

130

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index2 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=155

textFontSize=18pxgt

ltregion textFontWeight=bold xmlid=Index3 textAlign=center right=590

left=40 height=25 backgroundColor=a5a5b1 textColor=black top=185

textFontSize=18pxgt

ltlayoutgt

ltheadgt

le corps du document contient lrsquoagencement temporel de diffeacuterents objets meacutedia

ltbodygt

ltpar repeatCount=indefinitegt

ltimg fill=freeze region=RootLayout src=BackgroundImagejpggt

ltsmilText region=Lecongtthe combination thltsmilTextgt

ltsmilText region=ProfgtMrs AmeurltsmilTextgt

ltsmilText region=Univgtunhversity de BatnaltsmilTextgt

ltseqgt

Speacutecifier le premier segment (regravegle 1 avec ses exemples)

ltpar xmlid=1 dur=30sgt

ltaudio begin=1s src=tips 1wavgt

ltaudio begin=13s src=example 1wavgt

ltaudio begin=18s src=example 2wavgt

ltaudio begin=24s src=example 3wavgt

regravegle 1

ltsmilText region=Regle abstract=the combination th is pronounced

voiceless in some wordsgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=20pxgtthe combination th is pronounced ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff5500 textFontSize=20pxgtamp952 voicelessltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=20pxgt in some wordsltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

exemple 1

ltsmilText begin=13s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff007f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtinkltspangt

ltpgt

exemple 2

lttev begin=5sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtiefltspangt

ltpgt

exemple 3

lttev begin=11sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtmonltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

Speacutecifier le deuxiegraveme segment (regravegle 2 avec ses exemples)

ltpar xmlid=2 dur=28sgt

ltaudio begin=1s src=tips 2wavgt

ltaudio begin=12s src=example 4wavgt

ltaudio begin=18s src=example 5wavgt

ltaudio begin=23s src=example 6wavgt

ltsmilText region=Regle abstract= th is pronounciation amp240 voiced in

some words gt

ltpgt

131

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=aa00ff textFontSize=22pxgtth is pronounciation amp240 voiced in

some words ltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltsmilText begin=12s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtoseltspangt

ltpgt

lttev begin=6sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgteltspangt

ltpgt

lttev begin=11sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtmonltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgterltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

Speacutecifier le troisiegraveme segment (regravegle 3 avec ses exemples)

ltpar xmlid=3 dur=21sgt

ltaudio begin=1s src=tips 3wavgt

ltaudio begin=9s src=example 7wavgt

ltaudio begin=15s src=example 8wavgt

ltsmilText region=Regle abstract= th is pronounced tin some wordsgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtth is pronounced ltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgttltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtin some wordsltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltsmilText begin=9s region=Exemplegt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtamesltspangt

ltpgt

lttev begin=6sgt

ltpgt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=ff557f textFontSize=20pxgtthltspangt

ltspan textFontWeight=bold textFontFamily=Lucida Calligraphy

textColor=000000 textFontSize=20pxgtymeltspangt

ltpgt

ltsmilTextgt

ltpargt

ltseqgt

Speacutecifier la table drsquoindex

lta href=1gt

ltsmilText region=Index1gttips 1ltsmilTextgt

ltagt

lta href=2gt

ltsmilText region=Index2gttips 2ltsmilTextgt

ltagt

132

lta href=3gt

ltsmilText region=Index3gttips 3ltsmilTextgt

ltagt

ltpargt

ltbodygt

ltsmilgt

Annexe 4 Code OWL des ontologies eacutelaboreacutees

Code OWL de lrsquoOntologie de domaine drsquoenseignement

En tecircte

ltxml version=10gt

ltrdfRDF

xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

xmlnsrdf=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsxsd=httpwwww3org2001XMLSchema

xmlnsrdfs=httpwwww3org200001rdf-schema

xmlnsowl=httpwwww3org200207owl

xmlbase=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owlgt

ltowlOntology rdfabout=gt

Deacuteclaration des classes

un domaine drsquoenseignement

ltowlClass rdfID=domaine_d_enseignementgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaintgt

1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=abordegt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

represente un cours ou un module ou bien matiere a enseigner pour une formation

donneeltrdfscommentgt

ltowlClassgt

ltowlClass rdfID=conceptgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaintgt

1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=composer_degt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlClassgt

Deacuteclaration des relations

133

ltowlObjectProperty rdfabout=abordegt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=domaine_d_enseignementgt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

enseigne ltrdfscommentgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfabout=composer_degt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlTransitiveProperty rdfID=pre_requisgt

ltrdftype rdfresource=httpwwww3org200207owlObjectPropertygt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlTransitivePropertygt

ltowlSymmetricProperty rdfID=dependgt

ltrdfsrange rdfresource=conceptgt

ltrdfsdomain rdfresource=conceptgt

ltowlinverseOf rdfresource=dependgt

ltrdftype rdfresource=httpwwww3org200207owlObjectPropertygt

ltowlSymmetricPropertygt

Les instances

ltdomaine_d_enseignement rdfID=structure_de_donneegt

ltabordegt

ltconcept rdfID=donneegt

ltcomposer_de rdfresource=type_variablegt

ltcomposer_de rdfresource=variablegt

ltconceptgt

ltabordegt

ltabordegt

ltconcept rdfID=instructiongt

ltcomposer_de rdfresource=affectationgt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_de_controlegt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_conditionelle_imbriquegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetition_imbriquegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetitiongt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=instruction_conditionellegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=instruction_conditionelle_par_casgt

ltconceptgt

ltabordegt

ltaborde rdfresource=expressiongt

ltaborde rdfresource=sous_algorithmegt

ltdomaine_d_enseignementgt

ltconcept rdfID=instruction_de_controlegt

ltconcept rdfID=parametre_formellegt

ltconcept rdfID=operateur_arithmetiquegt

ltconcept rdfID=instruction_conditionelle_par_casgt

ltconcept rdfID=proceduregt

ltconcept rdfID=sous_algorithmegt

ltcomposer_de rdfresource=proceduregt

ltcomposer_de rdfresource=fonctiongt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring

gtsous programmeltrdfscommentgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=instruction_conditionelle_imbriquegt

ltconcept rdfID=type_composegt

ltcomposer_degt

134

ltconcept rdfID=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=tableau_a_une_dimenssiongt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=chaine_de_caracteregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=caracteregt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=tableaugt

ltcomposer_de rdfresource=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltcomposer_de rdfresource=tableau_a_une_dimenssiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=variable_globalegt

ltconcept rdfID=affectationgt

ltconcept rdfID=bouclegt

ltowlsameAs rdfresource=instruction_de_repetitiongt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=variablegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=allocation_statique_d_une_variablegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=allocatino_dynamique_d_une_variablegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=pointeurgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=adressegt

ltdepend rdfresource=pointeurgt

ltconceptgt

ltdependgt

ltdepend rdfresource=allocation_dynamique_d_une_variablegt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=expressiongt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_logiquegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_binairegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=operateur_ternairegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=operateur_arithmetiquegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_variablegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=fonctiongt

ltpre_requisgt

ltconcept rdfID=bloc_d_instructionsgt

ltpre_requisgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=fonction_recurssivegt

ltdepend rdfresource=fonctiongt

ltconceptgt

ltdependgt

ltdependgt

ltconcept rdfID=passage_parametre_par_valeurgt

ltdepend rdfresource=fonctiongt

135

ltconceptgt

ltdependgt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=parametregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=parametre_effectifgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=parametre_formellegt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=variable_localegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=variable_globalegt

ltdepend rdfresource=passage_parametre_par_variablegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=valeur_retourneegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=passage_parametre_par_valeurgt

ltcomposer_de rdfresource=bloc_d_instructionsgt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=arbregt

ltconcept rdfID=passage_par_adressegt

ltowlsameAs rdfresource=passage_parametre_par_variablegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=logiquegt

ltconcept rdfID=type_variablegt

ltcomposer_de rdfresource=type_composegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=type_complexegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=graphegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=liste_chaineegt

ltdependgt

ltconcept rdfID=enregistrementgt

ltdepend rdfresource=liste_chaineegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=champ_d_un_enregistrementgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltdependgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=filegt

ltpre_requis rdfresource=pointeurgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=pilegt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=fichiergt

ltcomposer_degt

ltcomposer_de rdfresource=arbregt

ltcomposer_de rdfresource=enregistrementgt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=type_scalairegt

ltcomposer_de rdfresource=pointeurgt

ltcomposer_de rdfresource=caracteregt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=reelgt

ltcomposer_degt

136

ltcomposer_de rdfresource=logiquegt

ltcomposer_degt

ltconcept rdfID=entiergt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltcomposer_degt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=argumentgt

ltowlsameAs rdfresource=parametregt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=instruction_de_repetition_en_cascadegt

ltowlsameAs rdfresource=instruction_de_repetition_imbriquegt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=ouvrir_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=matricegt

ltowlsameAs rdfresource=tableau_a_deux_dimenssionsgt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=vecteurgt

ltconcept rdfID=type_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=mode_d_ouverturegt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=fermer_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

ltconcept rdfID=creer_fichiergt

ltdepend rdfresource=fichiergt

ltconceptgt

hellip

ltrdfRDFgt

lt-- Created with Protege (with OWL Plugin 331 Build 430)

httpprotegestanfordedu --gt

Code OWL de lrsquoOntologie de cours video

en tecircte

ltxml version=10gt

ltDOCTYPE rdfRDF [

ltENTITY owl httpwwww3org200207owl gt

ltENTITY xsd httpwwww3org2001XMLSchema gt

ltENTITY rdfs httpwwww3org200001rdf-schema gt

ltENTITY rdf httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns gt

ltENTITY protege httpprotegestanfordedupluginsowlprotege gt

ltENTITY p1 httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl gt

]gt

ltrdfRDF xmlns=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277284608owl

xmlbase=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277284608owl

xmlnsp1=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owl

xmlnsxsd=httpwwww3org2001XMLSchema

xmlnsprotege=httpprotegestanfordedupluginsowlprotege

xmlnsrdfs=httpwwww3org200001rdf-schema

xmlnsrdf=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-ns

xmlnsowl=httpwwww3org200207owlgt

ltowlOntology rdfabout=gt

Importer lrsquoontologie de domaine drsquoenseignement

ltowlimports rdfresource=httpwwwowl-ontologiescomOntology1277939276owlgt

ltowlOntologygt

137

Deacuteclaration des classes

un cours videacuteo concerne un domaine drsquoenseignement

ltowlClass rdfID=cours_videogt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_presente_dansgt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

leccedilon_video est equivalent au chapitre dans un cours

ltowlClass rdfID=lesson_videogt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_diviseegt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=

httpwwww3org2001XMLSchemaintgt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

diapositif = slide

ltowlClass rdfID=diapositifgt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=contientgt

ltowlonPropertygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

OP Objet Peacutedagogique

ltowlClass rdfID=OPgt

ltrdfssubClassOfgt

ltowlRestrictiongt

ltowlonPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=concernegt

ltowlonPropertygt

ltowlminCardinality rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemaint

gt1ltowlminCardinalitygt

ltowlRestrictiongt

ltrdfssubClassOfgt

ltrdfssubClassOf rdfresource=httpwwww3org200207owlThinggt

ltowlClassgt

138

Deacuteclaration des relations

ltowlObjectProperty rdfID=est_presente_dansgt

ltrdfsdomain rdfresource=cours_videogt

ltrdfsrange rdfresource=lesson_videogt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=est_diviseegt

ltrdfsdomain rdfresource=lesson_videogt

ltrdfsrange rdfresource=diapositifgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=contientgt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=OPgt

ltowlObjectPropertygt

ltowlObjectProperty rdfID=concernegt

ltrdfsdomain rdfresource=OPgt

ltrdfsrange rdfresource= ampp1conceptgt

ltowlObjectPropertygt

Deacuteclaration des attributs

ltowlDatatypeProperty rdfID=Debutgt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdtimegt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=Dureegt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdtimegt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=languegt

ltrdfsdomain rdfresource=cours_videogt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdstringgt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=Titre_diapositifgt

ltrdfsdomain rdfresource=diapositifgt

ltrdfsrange rdfresource=ampxsdstringgt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=URLgt

ltrdfsrange rdfresource=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

ltrdfsdomain rdfresource=lesson_videogt

ltowlDatatypePropertygt

ltowlDatatypeProperty rdfID=professeur_videogt

ltrdfsdomain rdfresource=cours_videogt

ltrdfsrange rdfresource=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

ltowlDatatypePropertygt

les instances

ltcours_video rdfID=structure_de_donneegt

ltest_presente_dansgt

ltlesson_video rdfID=fonctiongt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_2gt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_3gt

ltest_divisee rdfresource=diapositif_7gt

ltlesson_videogt

ltest_presente_dansgt

ltest_presente_dans rdfresource=tableaugt

ltlangue rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgtfrancais

ltlanguegt

ltprofesseur_video rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

139

Abdellatif El Fakerltprofesseur_videogt

ltcours_videogt

ltdiapositif rdfID=diapositif_2gt

ltDuree rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000322 ltDureegt

ltDebut rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000201 ltDebutgt

ltTitre_diapositif rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

introduction au function ltTitre_diapositifgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=Definition_1gt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

decalration dune fonction en Cltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_2gt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring

gtnom de la fonction est une adresseltrdfscommentgt

ltconcerne rdfresource=ampp1adressegt

ltconcerne rdfresource=ampp1fonctiongt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_1gt

ltconcerne rdfresource=ampp1valeur_retourneegt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

differents type de valeurs retourneeltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

ltdiapositif rdfID=diapositif_3gt

ltDebut rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000527ltDebutgt

ltDuree rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematimegt000343ltDureegt

ltTitre_diapositif rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

defintion dun prototype ltTitre_diapositifgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_2gt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastring gt

pourquoi un prototypeltrdfscommentgt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_formellegt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_effectifgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=definition_3gt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_effectifgt

ltconcerne rdfresource=ampp1parametre_formellegt

ltrdfscomment rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

definition dun prototype dune fonctionltrdfscommentgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

ltdiapositif rdfID=diapositif_7gt

ltDebut rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematime gt002114ltDebutgt

ltDuree rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchematime gt000204ltDureegt

ltTitre_diapositif rdfdatatype=httpwwww3org2001XMLSchemastringgt

passage de paramete par valeur ltTitre_diapositifgt

ltcontientgt

ltOP rdfID=exemple_3gt

ltconcerne rdfresource=ampp1passage_parametre_par_valeurgt

ltOPgt

ltcontientgt

ltdiapositifgt

140

ltlesson_video rdfID=tableaugt

ltrdfRDFgt

La deacutefinition de la regravegle 1 avec SWRL

ltswrlImp rdfID=Rule-1gt

ltswrlbodygt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=contientgt

ltswrlargument2gt

ltswrlVariable rdfID=op2gt

ltswrlargument2gt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=d2gt

ltswrlargument1gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument2gt

ltswrlVariable rdfID=c2gt

ltswrlargument2gt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=concernegt

ltswrlargument1 rdfresource=op2gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltrdfrest rdfresource=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-nsnilgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=c1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlpropertyPredicate

rdfresource=httpwwwowlontologiescomOntology1277939276owlSameAsgt

ltswrlargument2 rdfresource=c2gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=concernegt

ltswrlargument2 rdfresource=c1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=op1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrestgt

ltrdffirstgt

141

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument2 rdfresource=op1gt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=contientgt

ltswrlargument1gt

ltswrlVariable rdfID=d1gt

ltswrlargument1gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltswrlbodygt

ltswrlheadgt

ltswrlAtomListgt

ltrdfrest rdfresource=httpwwww3org19990222-rdf-syntax-nsnilgt

ltrdffirstgt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltswrlargument1 rdfresource=d1gt

ltswrlpropertyPredicate rdfresource=Similairegt

ltswrlargument2 rdfresource=d2gt

ltswrlIndividualPropertyAtomgt

ltrdffirstgt

ltswrlAtomListgt

ltswrlheadgt

ltswrlImpgt

lt-- Created with Protege (with OWL Plugin 348 Build 629)

httpprotegestanfordedu --gt

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