Notion opérationnelle de compétence - référencement sémantique et assisance aux usagers

Notion opérationnelle de compétence - Notion opérationnelle de compétence - référencement sémantique et assisance aux référencement sémantique et assisance aux

usagersusagers

Dr. Gilbert PaquetteDr. Gilbert Paquettewww.licef.ca/cice; www.licef.ca/gp

Directeur de la chaire de recherche enDirecteur de la chaire de recherche enIngénierie cognitive et éducationnelle (CICÉ)Ingénierie cognitive et éducationnelle (CICÉ)

Centre de recherche LICEFCentre de recherche LICEFTélé-universitéTélé-université

Séminaire LIRIS– Lyon, France – 10 décembre 2012Séminaire LIRIS– Lyon, France – 10 décembre 2012

Évolution des systèmes et des outils au LICEF

MOT+LDMOT+LD

MOT +MOT +

MOT 2.0MOT 2.0

AGDAGD

MOT+OWLMOT+OWL

MISA 2.0MISA 2.0

MISA 4.0MISA 4.0

MISA LDMISA LD

ADISAADISA

MISA 3.0MISA 3.0

G-MOTG-MOT

Compétences +Compétences +

PalomaPaloma

PalomaWebPalomaWeb

COMÈTECOMÈTE

TELOSÉd. Scénario

Ed. OntologiesEd. Comp.

Réf. SémantiqueAgents cons.

TELOSÉd. Scénario

Ed. OntologiesEd. Comp.

Réf. SémantiqueAgents cons.

Explor@Explor@

Concept@Concept@

Campus VirtuelCampus Virtuel

Modélisation des Modélisation des connaissancesconnaissances

Primitives du langage MOTPrimitives du langage MOT

Concepts Procédures

Principes

I/P

P,CR

S,C S,C,P

S,C,R

I/P

RP,C

Énoncés

Exemples

I,CTraces

I

I

Conceptuels: taxonomies, hiérarchie de composants,Procéduraux: séquentiels, parallèles, itératifsPrescriptifs: contraintes, théories, principes de décision et règlesProcessus: analytiques, adaptatifs, multi-acteurs

Conceptuels: taxonomies, hiérarchie de composants,Procéduraux: séquentiels, parallèles, itératifsPrescriptifs: contraintes, théories, principes de décision et règlesProcessus: analytiques, adaptatifs, multi-acteurs

Types de ModèlesTypes de Modèles

G-MOT et les niveaux de G-MOT et les niveaux de formalisationsformalisations

Informel

Semi- formel

Formel

Exposé écrit/oralCartes conceptuellesGraphes entités/relations

Diagramme UMLModèle deConnaissances MOT

Graphes conceptuelsLangages de règlesOntologies (MOT+OWL)Thésaurus (RDFS/SKOS)

DiagrammeDiagramme

Modèle MOTModèle MOT

ScénarioScénario

OntologieOntologie

Éditeur G-MOT

Formel

Graphes BPMNUML exécutableMOT+LDScénarios TELOS

Modélisation des compétencesModélisation des compétences

Competency Standards for TeachersCompetency Standards for Teachers(IBSPI)(IBSPI)

Besoin d’une définition Besoin d’une définition structurelle et structurelle et opérationnelleopérationnelle

Les compétences sont essentielles. Dire que l’on doit acquérir certaines connaissances est trop vague.

Ne pas opposer connaissances et compétences La plupart des profils de compétences utilisent des

énoncés en langue naturelle: action + connaissances Les énoncés de compétence sont en général ambigus et

difficiles à utiliser Besoin d’un notion structurelle de compétence :

connaissances, habiletés/attitudes, contexte de performance

Besoin d’une notion opérationnelle de compétence: pour les comparer, les traiter, les communiquer,…

Notion de compétenceNotion de compétence

COMPÉTENCE

Connaissance Habileté gén./Attitude

Contexte deperformance

C C

C

Descripteur d’uneontologie

I/P

Entrée d’unetaxonomie

Combinaison decritères

I/P I/PScale positio

n

C C

Système électriqued’une automobile

Diagnostique De façon autonomedans des situations

simples

« Diagnostiquer les système électrique d’une automobile de façon autonome

dans des situations simples »

Habiletés, performance et Habiletés, performance et compétencescompétences

Une ontologie des compétences Une ontologie des compétences (Utilisant G-MOT)(Utilisant G-MOT)

Éditeur de compétencesÉditeur de compétences

Modéliser pour l’ingénierie Modéliser pour l’ingénierie pédagogiquepédagogique

Modéliser pour construire une Modéliser pour construire une méthodeméthode (MISA)(MISA)

Modéliser pour l’ingénierie Modéliser pour l’ingénierie pédagogique (Ex: École du Barreau)pédagogique (Ex: École du Barreau)

Devis des connaissances

210 Orientation du modèle des connaissances212 Modèle des connaissances214 Tableau des compétences310 Contenu des unités d’apprentissage410 Contenu des instruments610 Gestion des connaissances/compétences

Devis pédagogique

220 Orientations pédagogiques 222 Réseau des événements224 Propriétés des unités d’apprentissage320 Scénarios pédagogiques322Propriétés des activités420 Propriétés des instruments 620 Gestion des apprenants / facilitateurs

Devis des matériels

230 Orientations médiatiques330 Infrastructure de développement430 Liste des matériels432 Modèles des matériels434 Éléments médiatiques436 Documents sources630 Gestion du SA et de ses ressources

Devis de diffusion

240 Orientations de diffusion242 Analyse coûts/bénéfices/impacts340 Plan des livraisons440 Modèle de diffusion442 Acteurs et ensembles didactiques444 Outils et moyens de communication446 Services et milieux de diffusion540 Plan des essais et des tests542 Registre des changements640 Gestion de la qualité

Définition du problème

100 Cadre de formation102 Objectifs de la formation

104 Publics cibles106 Contexte actuel 108 Ressources documentaires

Méthode MISA

Écart Compétences Cours 1 Cours 2 Cours 3 Cours 4

1-3 A3, A4, A5, A6, A7, A8, B4, C2, C6

x

4-5 A1, A2, A9, A10, B1, B3, C1, C3, C5, D2, D5, D6, E1, E2, E3, E8

x x

6-7 C4, D1, D3, D4, E9 x x x

8 B2, E4, E5, E6, E7 x x x x

Scénarisation à base de Scénarisation à base de compétencescompétences

Modéliser pour construire un Modéliser pour construire un système (TELOS)système (TELOS)

TELOSTELOS

Système dSystème d’’opération spécialiséopération spécialisé Agrégation des ressourcesAgrégation des ressources ……en scénarios multi-acteursen scénarios multi-acteurs Système Orienté servicesSystème Orienté services Exécution dirigée par ontologieExécution dirigée par ontologie Produit des environnement WebProduit des environnement Web

2121

LORNET (2003-2008):

Une centaine de chercheurs Une centaine de chercheurs et assistants dans 6 et assistants dans 6 univeristiésuniveristiés

Réseau CRSNG, 17 Réseau CRSNG, 17 organisationsorganisations

Processus et ressources du Processus et ressources du WEB SèmantiqueWEB SèmantiqueTELOS

Modéliser pour construire un Modéliser pour construire un système par ontologie système par ontologie (TELOS)(TELOS)

Architecture UML Ontologie conceptuelle

Ontologie technique

Extension Référencementsémantique

Interfaces usager TELOS

Architecture TELOSArchitecture TELOS

Serveur

OntologietechniqueTCP/IP

GestKBGestKB KBKB

BD BD

Sémantique d’exécutionSémantique d’exécution

OntologiOntologie e techniqutechniquee

Modéliser pour référencer les Modéliser pour référencer les ressources (Comète et TELOS)ressources (Comète et TELOS)

Buts du référencement Buts du référencement sémantique des ressourcessémantique des ressources

1. Informer les usagers du contenu des ressources lors de l’exécution d’une tâche ou d’une activité d’apprentissage

2. Orienter les usagers (étudiants, travailleurs) et les concepteurs dans le choix des ressources en fonction des connaissances et des compétences

3. Créer des scénarios de formation ou de travail équilibrés en termes de compétences

4. Assister les usagers en fonction de leurs connaissances et leurs compétences

5. Fournir aux ressources et aux scénarios une sémantique permettant de les exécuter

Le Web de données liéesLe Web de données liées(Système COMÈTE)(Système COMÈTE)

URIs comme identificateurs uniques Triples sujet/relation/objet Triples liés dans des graphes Syntaxe standard de sérialisation XML

Web de documentsBD relationnelles

.

.

.

Web des données liéesGraphes RDF

ArchitectureArchitectureCOMÈTECOMÈTE

Interfaces d’ajout de Interfaces d’ajout de références dans COMÈTEréférences dans COMÈTE

Requêtes sémantiquesRequêtes sémantiques

““Je veux toutes les ressources d’un certain auteur”Je veux toutes les ressources d’un certain auteur” ““Je veux toutes les ressources produites par l’organisation Je veux toutes les ressources produites par l’organisation

d’un certain auteur”d’un certain auteur” ““Je veux toutes les ressources d’auteursayant publié avec Je veux toutes les ressources d’auteursayant publié avec

des auteurs d’une certaine liste” des auteurs d’une certaine liste” ““Je veux tous les exercices décrites dans sous l’entrée Je veux tous les exercices décrites dans sous l’entrée

“Physique atomique” ou par une entrée d’une “Physique atomique” ou par une entrée d’une classification équivalente de mon université”classification équivalente de mon université”

““Je veux tous les documents sur la géométrie sauf ceux sur Je veux tous les documents sur la géométrie sauf ceux sur la géométrie euclidienne” la géométrie euclidienne”

““Je veux tous les documents décrivant des outils en libre Je veux tous les documents décrivant des outils en libre accès pouvant remplacer un certain outil”accès pouvant remplacer un certain outil”

RéférencementRéférencement sémantique sémantiquedes ressources des ressources

(Système TELOS)(Système TELOS)

Édition ou importation d’ontologies

… et/ou de profils de compétences

11Référencement des ressourcespar association de descripteurs

33Sélection deRessources globales ou

locales

22

Modèle usagerréférencé ou

construit

44

Modes de recherche sémantique

Type de rechercheType de recherche Type de résultatType de résultat

SimpleSimple - Par mots-clés- Par mots-clés

AvancéeAvancée- Par énoncés de requête par - Par énoncés de requête par connaissance et par compétenceconnaissance et par compétence

Par ressourcePar ressource- Par appariement du référencement - Par appariement du référencement sémantiquesémantique

→ → Comparaison des connaissances et compétencesComparaison des connaissances et compétences

IdentiqueIdentique

IdentiqueIdentique

Proche Proche sémantiquementsémantiquement

Proche Proche sémantiquementsémantiquement

IdentiqueIdentique

Descripteurs des connaissances

Classes et instances (Choisies dans une ontologie OWL-DL)

Propriétés générales: Domaine –Propriété – Codomaine

Propriétés intanciées (faits): Instance – Propriété - Valeur

Comparaison des connaissances

Type Type de K1de K1

Type de K2 Type de K2 ‘‘proche’’ Type de résultatType de résultat

CC II FGFG FSFS

CC K2 proche et plus spécifique que K1

K2 proche et plus générique que K1

II

FGFG

FSFS

Légende : K=descripteur de connaissance; Légende : K=descripteur de connaissance; C=classe; I=Instance; C=classe; I=Instance;

FG: Domaine/propriété/codomaine : FC: instance/propriété/instance FG: Domaine/propriété/codomaine : FC: instance/propriété/instance

PROXIMITÉ / GÉNÉRICITÉ

Comparaison des descripteurs Comparaison des descripteurs de connaissancesde connaissances

Descriptor Type (D1)

Compared to Descriptor (D2) Proximity D1 relation to D2 is

C1 C2 same or equivalent to C1Identical n/a

C1 C2 superclass of C1Near More specific

C1 C2 subclass of C1Near More general

C1 I2 member or identical to a member of C1 or of an equivalent class to C1

Near More general

C1 C2-dP2 and C2-oP-C2’ where C2 or C2’ is same or equivalent to C1

Near More general

I1 I2 same or identical to I1Identical n/a

I1 C2 containing or equivalent to a class containing I1 or an instance identical to I1

Near More specific

I1 I2-dP or I2-oP-I2’ where I2 or I2’ is same or identical to I1

Near More general

C1-dP1 or C1-oP1-C1’

C2-dP2 or C2-oP2-C2’ with C2 and C2’ same (or equivalent) to C1 and C1’, respectively and with dP2 and oP2 same (or equivalent) to dP1 and oP1, respectively.

Identical n/a


C2 same or equivalent to C1 or C1’ Near More specific


I2member or identical to a member of C1 or C1’

Near More general

Descripteurs par compétence

Triples (K, S, P)Triples (K, S, P)

K: Descripteur ConnaissanceK: Descripteur Connaissance– d’une ontologie de domained’une ontologie de domaine

S: Habileté génériqueS: Habileté générique– Dans une taxonomie à 10 Dans une taxonomie à 10

niveaux niveaux (Paquette, 2007)(Paquette, 2007)

P: Niveau de performance P: Niveau de performance – Une combinaison de critères Une combinaison de critères

(Paquette, 2007) (Paquette, 2007)

S=IdentifierS=IdentifierS=IdentifierS=Identifier

P=ExpertP=ExpertP=ExpertP=Expert

K=PlanètesK=PlanètesK=PlanètesK=Planètes

Comparaison des compétences

Repose sur la comparaison des indicateurs de Repose sur la comparaison des indicateurs de l’ontologie l’ontologie ((KK))

Repose sur la distance entre les niveaux Repose sur la distance entre les niveaux d’habileté (d’habileté (SS) et de performance ) et de performance ((PP))

Résultats possibles: C2 trèsProche / Proche de C1 C2 plusForte / plusFaible que C1 C2 plusSpécialisée / plusGénérale que C1que C1

C1=(K1, S1, P1) et C2=(K2, S2, P2)C1=(K1, S1, P1) et C2=(K2, S2, P2)

Comparaison des descripteurs de Comparaison des descripteurs de compétence (K,S,P)compétence (K,S,P)

Conditions Proximity Strength

K1= K2or K1 equivalent to K2; S1= S2; P1= P2

Identical C1 =C2

K1= K2or K1 equivalent to K2;(S1+ P1)>( S2+ P2); S1 and S2 in same class

Very Near C1 Stronger C2

K1= K2 or K1 equivalent to K2;(S1+ P1)>( S2+ P2);S1 and S2 not in same class and | S1- S2| = 1

Near C1 Stronger C2

K1= K2 or K1 equivalent to K2;(S1+ P1)<( S2+ P2); S1 and S2 in same class

Very Near C2 Stronger C1

K1= K2 or K1 equivalent to K2;(S1+ P1)<( S2+ P2) ;S1 and S2 not in same class and | S1- S2| = 1

Near C2 Stronger C1

Comparaison des compétences

Porter attention (0)Porter attention (0)

Mémoriser (1)Mémoriser (1)

Expliciter (2)Expliciter (2)

Transposer (3)Transposer (3)

Appliquer (4)Appliquer (4)

Analyser (5)Analyser (5)

Rectifier (6)Rectifier (6)

Synthétiser (7)Synthétiser (7)

Évaluer (8)Évaluer (8)

Autogérer (9)Autogérer (9)

Habileté (H)Habileté (H)

Performance (P)Performance (P)(0.2)(0.2)ConscientConscient

(0.4)(0.4)FamilierFamilier

(0.6)(0.6)ProductifProductif

(0.8)(0.8)ExpertExpert

C1 = (K1, H1, P1)C1 = (K1, H1, P1)

C2 = (K2, H2, P1)C2 = (K2, H2, P1)

5.8C2 C2 très proche très proche etet plus plus faiblefaibleque C1que C1

7.2 C2 C2 proche proche etet plus plus forte forte que C1que C1

6.4

ÉloignéesÉloignées

ÉloignéesÉloignées

5.2

K1 proche de K2

Classe Classe 1,21,2

Classe Classe 3,4,53,4,5

ClasseClasse 6,7,86,7,8

Classe Classe 9,109,10

Modéliser pour l’assistance et Modéliser pour l’assistance et la personalisation (TELOS)la personalisation (TELOS)

Le Web sémantique adaptatif

Add semantic references to scenario components: actors, tasks and resources within educational modeling languages such as IMS-LD (2003)

– Paquette and Marino, 2005 “Include the improved modeling of users and items, and

contextual information into the recommendation process” – Adomavicus and Tuzhilin (2005)

The “Adaptive Semantic Web” opens new approaches for recommenders systems: use of folksonomies and ontological filtering of resources

– Jannach et al, 2011

Insertion des agents d’assistanceInsertion des agents d’assistancedans un scénariodans un scénario

Structure des agents d’assistanceStructure des agents d’assistance

Agent conseiller= {Règles}Agent conseiller= {Règles} Règle= <Règle= <acteurViséacteurVisé, événement, condition, action >, événement, condition, action > Événement = Événement =

– Transitions Transitions (commenté, terminé, revisité,…)(commenté, terminé, revisité,…)– Temps passé (activité, global …) Temps passé (activité, global …) – Ressources ouvertes, réouvertes,…Ressources ouvertes, réouvertes,…

Condition = expression booléenne comparant: Condition = expression booléenne comparant: – Progrès de l’acteur dans le scenario Progrès de l’acteur dans le scenario – Connaissances et compétences acquises => Connaissances et compétences acquises => Modèle usagerModèle usager– Ressources: compétences préablables et viséesRessources: compétences préablables et visées– Activittés: compétences préablables et viséesActivittés: compétences préablables et visées

Action = conseil, notification, mise à jour du modèle Action = conseil, notification, mise à jour du modèle usagerusager

Assistance et personalisation Assistance et personalisation des scénariosdes scénarios

Conditions à base de compétences Conditions à base de compétences dans les règles d’assistancedans les règles d’assistance

Un triplet:– ObjectCompetencyList: la liste des compétences préalables ou

visée d’une tâche / d’une ressource/ d’un acteur à comparer avec les compétences actuelles d’un usager

– Relation: une compbinaison des relations résultant de la comparaison des compétences : Identique, Proche, trèsProche, plusGenerale, plusSpecifique, plusForte, plusFaible.

– Quantification: aUne / aToute

Eemple: aToutes ses compétences proche/plusForte que les compétences visées de l’activité 23


Recommandation


Notification


Mise à jour

ConclusionConclusionSuite des travauxSuite des travaux

Validation expérimentale d’une définition heuristique de la proximité des descripteurs par connaissances et compétences.

– éventail plus large de situations; augmentation du nomre de références– ajout de poids heuristiques aux différents critères de comparaison

Assistance aux groupes dans des scénarios collaboratifs. Automatisation partielle des tâches de référencement sémantique. Simplication du processus de référencement et d’assistances Ergonomie générale du système à améliorer. Intégration des principes du Web de données (e.g Comète).

TELOS est maintenant un atelier mature facilitant des recherches futures pour l’utilisation du Web sémantique dans les environnements d’apprentissage et de travail (Thèses), et également, une base pour des transferts à de nouvelles organisations désirant innover dans la gestion de leurs connaissances et de leurs compétences. (Projets)

Questions, Commentaires ?Questions, Commentaires ?

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