Ce chapitre a présenté le cadre applicatif de nos recherches : le projet AMBRE. Après avoir décrit le principe des EIAH AMBRE en montrant comment le RàPC a été utilisé dans le cadre de ce projet pour soutenir la démarche d’apprentissage proposée à l’apprenant, nous avons présenté les différentes connaissances qui entrent en jeu lors de la conception de tels EIAH. Ce chapitre se termine par la présentation du processus de raisonnement associé aux différentes connaissances et permettant d’assurer les fonction-nalités attendues que sont la résolution des problèmes, l’aide, le diagnostic des réponses, et les explications sur les erreurs de l’apprenant.
Une des particularités du projet AMBRE est que les EIAH développés proposent une démarche d’apprentissage inspirée du raisonnement à partir de cas, alors que les résolveurs de problèmes se fondent sur une classification des problèmes du domaine. Face à la difficulté d’assister l’apprenant dans sa résolution de problèmes, la notion de problème prototype représentant une classe est utilisée, afin de faire le lien entre les
connaissances du système et le raisonnement de l’apprenant.
Un des problèmes majeurs de l’ingénierie des EIAH demeure leur coût de concep-tion élevé. En particulier dans les EIAH centrés connaissances, ce phénomène s’explique en grande partie par la difficulté d’une élicitation des connaissances ayant recours à des langages de programmation : c’est le cas de Prolog dans le cadre des EIAH AMBRE. Cette nécessité de compétences en programmation de la part des concepteurs restreint ainsi l’ingénierie des EIAH à une communauté spécifique.
Notre problématique est alors de réduire ce coût de conception, tout en éten-dant la communauté des auteurs d’EIAH, pour une utilisation à plus grande échelle. La conception d’un outil auteur peut permettre à un auteur d’éliciter, sans recourir à de la programmation, les connaissances qui permettront à l’EIAH de résoudre les problèmes d’un domaine qu’il aura choisi. Nous ciblons des utilisateurs experts des connaissances de la méthode à enseigner (enseignant, professionnel ou pédagogue plus expert), et fa-miliarisé avec l’outil informatique, avec ou sans compétences en programmation. Ainsi, l’outil auteur à développer doit permettre d’acquérir auprès de tels auteurs les différentes connaissances entrant en jeu lors de la conception de tels environnements. La mise en œuvre dudit outil auteur passe par la :
— Formalisation des différentes connaissances qui entrent en jeu lors de la conception de tels environnements ;
— Proposition, à travers la conception d’un outil auteur, des interfaces permettant d’accompagner l’auteur dans l’élicitation des connaissances (en lui proposant une assistance durant le processus).
Avant de répondre à notre problématique, dressons d’abord un état de l’art concer-nant les fondements théoriques des travaux abordés dans cette thèse.
État de l’art
Dans ce chapitre, nous nous intéressons à la problématique de l’acquisition des connaissances, plus particulièrement dans le cadre de la conception d’EIAH. Nous pré-sentons dans un premier temps un petit historique sur l’évolution de l’acquisition des connaissances vers l’Ingénierie des Connaissances (IC) avant de décrire les méthodes et techniques d’acquisition de connaissances les plus répandues en IC. Nous montrons en-suite comment ces méthodes et techniques sont utilisées dans le domaine des EIAH et plus spécifiquement lors de la conception d’outils auteurs. Ce chapitre se termine par la synthèse des principaux verrous et manques actuels par rapport à notre problématique.
Sommaire
2.1 De l’acquisition des connaissances à l’Ingénierie des Connais-sances . . . . 49 2.2 Méthodes et techniques d’acquisition de connaissances en
Ingénierie des Connaissances . . . . 50 2.2.1 Méthodes empiriques . . . 50 2.2.2 Méthodes analytiques . . . 52 2.3 IC et EIAH . . . . 58 2.4 Outils auteurs . . . . 59 2.4.1 Outils auteurs pour la création de parcours pédagogiques . . 59 2.4.2 Outils auteurs pour la création de tuteurs intelligents . . . . 60 2.5 Synthèse des principaux verrous . . . . 62
2.1 De l’acquisition des connaissances à l’Ingénierie
des Connaissances
L’acquisition des connaissances pour la conception de systèmes à base de connais-sances (SBC) est l’un des principaux obstacles à leur développement. Les travaux dans ce domaine se sont clairement divisés en deux groupes ayant des objectifs relativement différents : le transfert d’expertise [6, 17] et l’apprentissage automatique. Le transfert d’expertise vise à mettre en place des moyens pour donner à un système informatique des connaissances issues d’un expert, de documents ou de manuels. L’apprentissage au-tomatique, quant à lui, vise à doter les systèmes de capacités d’acquisition de nouvelles connaissances par eux-mêmes. Dans le cadre de ce travail, nous nous intéresserons es-sentiellement au transfert d’expertise dans le sens donné ci-dessus. Présentons d’abord un petit historique sur l’évolution de l’acquisition des connaissances vers l’Ingénierie des Connaissances (IC).
L’acquisition des connaissances est apparue comme un domaine de recherche à la fin des années 80 [8]. Pendant longtemps, les recherches dans ce domaine se sont focalisées sur la modélisation psychologique ou empirique des connaissances d’un expert dans le but de les coder dans un système expert [17]. Il s’agissait essentiellement d’une activité de transfert de connaissances entre des sources d’expertise (experts humains, documents, etc.) et un outil informatique, de façon à disposer d’un système à base de connaissances pouvant être consulté comme un expert.
Par la suite elle a migré vers l’organisation de modèles structurés vers des mo-dèles conceptuels de différents types de connaissances nécessaires à la résolution des problèmes : on tente à partir d’une formulation linguistique du problème d’élaborer une représentation plus ou moins formelle du problème. En d’autres termes, il s’agissait de définir quelles connaissances sont pertinentes, pour ensuite les exploiter en formulant un modèle du problème. Les recherches en acquisition des connaissances ayant évolué ces dernières années, elles s’intéressent aujourd’hui à la mise en place de systèmes informa-tiques s’intégrant dans des tâches humaines faisant appel à des connaissances spéciali-sées [7]. Ces motivations ont fait évoluer les attentes de l’acquisition des connaissances vers l’Ingénierie des Connaissances où l’apport de méthodes et techniques reproductibles est devenu central.