Evolution des automates lors d’une action

2.1.3 Architecture de GVT

Le noyau de GVT est constitué de quatre éléments principaux (voir figure 2.2), qui

s’ap-puient sur les modèles STORM et LORA que nous venons de décrire brièvement. Cette

archi-tecture a été décrite dans [GMG

08] et [MGA07a].

– Un environnement réactif composé d’objets comportementaux. Comme nous l’avons

vu, le modèle STORM permet de créer des objets dotés de comportements et de capacités

d’interaction, pouvant ainsi interagir les uns avec les autres. Par exemple une vis est

un objet comportemental et a la capacité vissable avec comme attributs sa nature (vis

mâle), son pas de vis et son diamètre. L’ensemble des objets STORM forme alors un

environnement réactif.

– Un moteur d’interactions. Son rôle est de gérer les interactions complexes qui peuvent

intervenir entre les objets STORM. C’est donc ce moteur qui gère toutes les relations

STORM. Le moteur d’interactions peut alors dire, à tout moment, quelles sont les

re-lations qui peuvent évoluer et donc quelles sont les actions possibles sur les objets de

l’environnement, en fonction de leurs états et de leurs capacités d’interaction. Prenons

comme exemple une relation de visserie qui peut relier une vis, une cheville et un

tour-nevis si ces objets ont des capacités compatibles. Un tourtour-nevis, ayant la capacité visseur,

pourra alors effectuer l’action visser sur une vis non vissée, positionnée sur une

che-ville, si la vis et la cheville ont des capacités compatibles (vis mâle et vis femelle, même

diamètre).

– Un moteur de scénario. Le scénario est la transcription en langage LORA d’une

procé-dure de référence (détaillée par exemple sur un manuel technique provenant d’un

indus-triel). Le moteur de scénario se charge de dérouler ce scénario et peut à tout moment dire

ce que l’apprenant peut faire dans la procédure, quelles sont les possibilités d’interaction

qui correspondent aux prochaines étapes de la procédure. L’état du moteur évolue donc

au fur et à mesure que l’apprenant réalise des actions dans l’environnement. Par exemple

à un instant donné il se peut que l’apprenant ait le choix entre dévisser la vis 1 ou

dévis-ser la vis 2. S’il choisit de dévisdévis-ser la vis 1 alors cette action dévis-sera validée et la prochaine

action active (la prochaine action de la procédure autorisée) sera alors de dévisser la vis

2.

– Un moteur pédagogique. Il utilise les deux moteurs précédents pour décider ce que

l’apprenant est autorisé à faire. Il adapte ses réactions à l’apprenant, en fonction de son

niveau et de la stratégie pédagogique qui lui a été définie ; on parle alors de pédagogie

différenciée. Si un apprenant demande de l’aide, le moteur pédagogique va pouvoir

l’ai-der de manière graduelle, il peut par exemple rappeler la procédure, afficher un document

pédagogique (pdf, vidéo, etc), mettre en évidence l’objet avec lequel il faut interagir et il

peut même aller jusqu’à se substituer à l’apprenant en demandant au moteur

d’interac-tion la réalisad’interac-tion de l’acd’interac-tion. Cette aide va également dépendre du niveau pédagogique

de l’apprenant : pour un apprenant novice l’aide ira jusqu’à la réalisation de l’action

alors que pour un apprenant plus expérimenté le moteur pédagogique pourra se

conten-ter d’énoncer l’action à réaliser. Ce moteur est utilisé pour assisconten-ter le formateur. De plus,

toutes les actions et demandes d’aide de l’apprenant sont archivées pour quantifier son

évolution (voir figure 2.7).

2.1.4 Evaluation de GVT 1.0

Un étude a été menée [HGD07, GHD08] par notre partenaire, le CERV, afin d’évaluer

l’efficacité de GVT pour apprendre une procédure individuelle. Cette étude s’appuyait sur le

cadre de travail théorique défini par Anderson [And83, And95]. En effet, Anderson suppose que

l’apprentissage de procédures s’effectue en trois phases. Il commence par la phase cognitive

avec l’utilisation d’instructions sous forme déclarative pour guider l’acquisition d’un nouveau

savoir-faire. Cette phase est très coûteuse cognitivement. Durant la phase suivante, la phase

associative, l’apprenant effectue une transition entre une utilisation lente et délibérée du savoir

vers une représentation plus directe de ce qu’il faut faire (règles de production de la forme si...

alors ...). Les erreurs sont progressivement détectées et éliminées. Une fois que la procédure a

été répétée un certain nombre de fois elle devient de plus en plus automatique et rapide. Dans la

troisième phase, la phase autonome, la procédure est acquise ce qui se traduit par une exécution

rapide et précise.

12 participants devaient réaliser une procédure de 25 étapes, au cours de 10 essais

consé-cutifs. Cette procédure était extraite d’une procédure industrielle réelle et concernait la

mainte-nance d’un char Leclerc. Les participants disposaient pour cela d’instructions uniquement

tex-tuelles. Après une pause d’une semaine, les participants sont revenus pour 3 nouveaux essais.

Différents critères de performance ont été mesurés comme le temps de lecture des instructions,

le temps d’exécution des actions et le nombre d’erreurs. Cette campagne d’évaluation a permis

de valider l’apprentisage d’une procédure individuelle dans GVT par rapport à la théorie

d’An-derson. En effet, durant la première phase le temps passé à l’exécution de la procédure était très

long (à cause de la charge cognitive et du recours systématique aux instructions) et a amené

beaucoup d’erreurs. Le temps de lecture des instructions, d’exécution des actions ainsi que les

erreurs a ensuite diminué dans la seconde phase jusqu’à atteindre les performances maximales

dans la troisième phase. Les résultats de cette étude (voir figure 2.8) montrent donc une courbe

d’apprentissage qui indique que la procédure semble acquise. GVT permet d’apprendre

effica-cement une procédure puisque même après une semaine les participants retrouvent très vite des

niveaux de performances équivalents à ceux obtenus à la fin de la première campagne d’essais.

La procédure semble donc mémorisée dans la mémoire à long terme.

Il reste maintenant à mener une étude afin d’évaluer s’il y a transfert entre la procédure

acquise en virtuel et la même procédure à réaliser en réel.

2.1.5 Synthèse

La première version de GVT permet de former à des procédures individuelles. Or l’analyse

du besoin industriel nous a permis de dégager un besoin de formation pour des procédures

collaboratives. Nous avons donc décidé d’élargir le spectre des procédures pouvant être

ap-prises grâce à GVT en permettant l’apprentissage de procédures collaboratives [GMA07]. La

version 1.0 de GVT est à la fois opérationnelle et validée, nous pouvons donc nous appuyer

dessus pour étendre ses fonctionnalités et offrir maintenant une formation collaborative. Nous

nous sommes donc appuyés sur l’architecture existante de GVT que nous avons fait évoluer

pour prendre en compte des scénarios collaboratifs dans lesquels des utilisateurs réels peuvent

collaborer entre eux ainsi qu’avec des humains virtuels.