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Utilisation de XML pour la Validation des Tâches dans un Système Tutoriel Intelligent

Utilisation de XML pour la Validation des Tâches dans un Système Tutoriel Intelligent. Azly Nacro, Bernard Lefebvre Laboratoire SAFARI Université du Québec À Montréal octobre 2000. Plan de la présentation. Introduction Définition de tâches Primitives de décomposition d’une tâche

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Utilisation de XML pour la Validation des Tâches dans un Système Tutoriel Intelligent

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Presentation Transcript

  1. Laboratoire SAFARI , UQAM

  2. Utilisation de XML pour la Validation des Tâches dans un Système Tutoriel Intelligent Azly Nacro, Bernard Lefebvre Laboratoire SAFARI Université du Québec À Montréal octobre 2000

  3. Plan de la présentation • Introduction • Définition de tâches • Primitives de décomposition d’une tâche • Représentation d’une tâche en XML • Correspondance entre DTD et primitives de description d’une tâche • Processus d’évaluation d’une tâche Laboratoire SAFARI , UQAM

  4. Plan de la présentation • Exemple d’une application • La composante apprentissage pour un système d’identification bactérienne • Travaux futurs Laboratoire SAFARI , UQAM

  5. Introduction • Le cas d’un système tuteur intelligent dédié à l’apprentissage d’une tâche • Apprentissage basé sur l’exemple • Évaluation basée sur la réalisation de la tâche • À l’aide d’un système informatique • À l’aide d’une simulation informatique • 2 aspects • Comment représenter une tâche ? • Comment l’évaluer ? Laboratoire SAFARI , UQAM

  6. Introduction • Approches existantes pour la représentation et l’évaluation • La théorie des erreurs et les réseaux procéduraux • Les machines à états finis ou les réseaux de transitions augmentés • L’approche nouvelle basée sur XML et les DTD • XML pour la représentation de la réalisation d’une tâche • Le DTD pour son évaluation Laboratoire SAFARI , UQAM

  7. Définition et structure d’une tâche Conditions initiales . . . . T1 Tâche atomique Sous tâche T2 Tn Conditions finales Laboratoire SAFARI , UQAM

  8. Plan de la présentation • Introduction • Définition de tâches • Primitives de décomposition d’une tâche • Représentation d’une tâche en XML • Correspondance entre DTD et primitives de description d’une tâche • Processus d’évaluation d’une tâche Laboratoire SAFARI , UQAM

  9. Primitives de décomposition d’une tâche • Elles sont analogues à celles que l’on a pour décrire les algorithmes • séquence(Liste de tâches) • Définit une séquence de tâches • séquence([T2,T1,T3]) • répétition(Tâche, N) • Indique qu’une tâche doit être exécutée N fois • répétition(T2, 3) Laboratoire SAFARI , UQAM

  10. Primitives de décomposition d’une tâche • répétitionx(Tâche, N) • Indique qu’une tâche doit être exécutée au plus N fois • répétitionx(T2, 3) • parallèle(Liste de tâches) • Indique que les tâches de la liste peuvent être exécutées en parallèle • parallèle([T2,T1,T3]) • choix(Liste de tâches) • La tâche à entreprendre est à choisir dans la liste • choix([T1,T2,T3]) Laboratoire SAFARI , UQAM

  11. Primitives de décomposition d’une tâche Primitives de décomposition d’une tâche • sousTâcheDe(Tâche 1, Tâche 2) • primitive de spécialisation. Elle indique que Tâche 1 est une sous tâche de Tâche 2 • compose(Tâche,[Tâche1,…,TâcheN]) • primitive de composition ou d’agrégation. Elle spécifie que Tâche est composée des sous-tâches Tâche1,…,TâcheN. • compose(T, [T1,T2,T3]) exprime que la tâche T est formée de la séquence des tâches T1, T2 et T3. Laboratoire SAFARI , UQAM

  12. Plan de la présentation • Introduction • Définition de tâches • Primitives de décomposition d’une tâche • Représentation d’une tâche en XML • Correspondance entre DTD et primitives de description d’une tâche • Processus d’évaluation d’une tâche Laboratoire SAFARI , UQAM

  13. Représentation des tâches en XML • XML (eXtensible Markup Language), format universel de représentation de documents structurés et de données sur le Web. • XML permet de décrire sous forme d’arbre des données structurées dans un fichier texte • XML ressemble à HTML mais n’est pas HTML • Un fichier XML est un texte qui n’est pas destiné à être lu • XML est associé à une famille de technologies (XML Schema · XML Query · XPath, XPointer, XML Base, XLink · DOM · RDF · CSS XSL · XHTML · MathML · SMIL · SVG · XML Signature) Laboratoire SAFARI , UQAM

  14. Représentation des tâches en XML • La description de la réalisation d’une tâche peut être vue comme un arbre, comme un document XML • La racine est la tâche principale • Les nœuds internes sont les sous-tâches • Les feuilles sont les tâches atomiques ou actions Laboratoire SAFARI , UQAM

  15. Représentation des tâches en XML <?xml version=“1.0”?> <enterData> T3 <enterTestResults> T6 <inputUsingBox>…</inputUsingBox> T10 <inputUsingPalette>…</inputUsingPalette> T11 <resultModification>…</resultModification> T12 </enterTestResults> <chooseOptions> T7 <selectStrainOrigin>... </selectStrainOrigin> T13 <selectStrainOrigin>... </selectStrainOrigin> T14 <chooseOptions> </enterData>

  16. Le DTD d’une tâche <!ELEMENT enterData (enterTestsResults,chooseOptions)> <!ELEMENT enterTestsResults ((inputUsingBox|inputUsingPalette|resultModification)+)> <!ELEMENT chooseOptions (selectStrainOrigin,selectIdentificationSystem)> <!ELEMENT inputUsingBox EMPTY> <!ELEMENT inputUsingPalette EMPTY> <!ELEMENT resultModification EMPTY> <!ELEMENT selectIdentificationSystem EMPTY> <!ELEMENT selectStrainOrigin EMPTY> Laboratoire SAFARI , UQAM

  17. Plan de la présentation • Introduction • Définition de tâches • Primitives de décomposition d’une tâche • Représentation d’une tâche en XML • Correspondance entre DTD et primitives de description d’une tâche • Processus d’évaluation d’une tâche Laboratoire SAFARI , UQAM

  18. Correspondance entre DTD et primitives de description d’une tâche • séquence([T2,T1,T3]) • (T2,T1,T3) • répétition(T1, N) • (T1,…,T1) • répétitionx(T1, N) • (T1)+ ou (T1)? ou (T1)* • choix([T1,T2,T3]) • T1 | T2 | T3 • parallèle([T1,T2,T3]) • Non utilisé dans le cas d’un apprentissage individuel Laboratoire SAFARI , UQAM

  19. Correspondance entre DTD et primitives de description d’une tâche • sousTâcheDe(Tâche 1, Tâche 2) • compose(Tâche, [Tâche1,…TâcheN]) • <!ELEMENT enterTestsResults • ((inputUsingBox|inputUsingPalette|resultModification)+)> • <!ELEMENT inputUsingBox EMPTY> • <!ELEMENT inputUsingPalette EMPTY> • <!ELEMENT resultModification EMPTY> Laboratoire SAFARI , UQAM

  20. Plan de la présentation • Introduction • Définition de tâches • Primitives de décomposition d’une tâche • Représentation d’une tâche en XML • Correspondance entre DTD et primitives de description d’une tâche • Processus d’évaluation d’une tâche Laboratoire SAFARI , UQAM

  21. Processus pour l’évaluation d’une tâche

  22. Évaluation d’une tâcheÉtape 1: produire des fichiers XML • Acteur • Le superviseur • But • Produire un ensemble de fichier XML valides • Chaque fichier XML représente un scénario d’exécution valide de la tâche • Méthode • Le superviseur exécute la tâche de toutes les manières possibles • Chaque action du superviseur est capturée et codée dans un fichier sous forme d’une balise XML Laboratoire SAFARI , UQAM

  23. Processus pour l’évaluation d’une tâche

  24. Évaluation d’une tâcheÉtape 2: produire le DTD • Acteur • Générateur de DTD • Data Descriptor By Example (IBM) • Librairie Java • But • Produire un DTD à partir d’un ensemble de fichiers XML • Méthode • Créer un modèle objet de document (DOM) pour chaque fichier • Regrouper les nœuds éléments par type d’éléments • Créer un modèle de contenu pour chaque type par factorisation Laboratoire SAFARI , UQAM

  25. Processus pour l’évaluation d’une tâche

  26. Évaluation d’une tâcheÉtape 3: modifier le DTD • Acteur • Le superviseur • But • Modifier le DTD s’il est trop strict ou pas assez strict • Méthode • Éditer manuellement le DTD Laboratoire SAFARI , UQAM

  27. Processus pour l’évaluation d’une tâche

  28. Évaluation d’une tâcheÉtape 4: exécution de la tâche • Acteur • L’apprenant • But • Produire un fichier XML décrivant l’exécution de la tâche par l’apprenant • Méthode • L’apprenant exécute la tâche • Chacune de ses actions significatives est ajoutée dans le fichier sous la forme d’une balise XML Laboratoire SAFARI , UQAM

  29. Processus pour l’évaluation d’une tâche

  30. Évaluation d’une tâcheÉtape 5: validation de la tâche • Acteur • Un analyseur XML validant • But • Valider le fichier XML produit par les actions de l’apprenant au moyen du DTD obtenu à l’étape 3 • Méthode • Faire analyser les fichier XML par un analyseur XML validant • Interpréter les erreurs éventuelles produites par l’analyse validante Laboratoire SAFARI , UQAM

  31. Plan de la présentation • Exemple d’une application • La composante apprentissage pour un système d’identification bactérienne • Travaux futurs Laboratoire SAFARI , UQAM

  32. La composante apprentissage pour un système d’identification bactérienne Laboratoire SAFARI , UQAM

  33. Saisie des actions class MyItemListener implements ItemListener{ public void itemStateChanged(ItemEvent e){ Object object = e.getSource(); if(object == responsesList){ // TEST_SELECTION : Modification dans la liste des résultats String ftm = responsesList.getSelectedItem(); int im = ftm.indexOf('='); props.put(ftm.substring(0,im),ftm.substring(im+1)); xmlgen.input("TEST_SELECTION", props); } if(object == kitList){ // KIT_SELECTION : Sélection d’un kit d’identification props.put("kit“, normalise(kitList.getSelectedItem())); xmlgen.input("KIT_SELECTION", props); } Laboratoire SAFARI , UQAM

  34. Saisie des actions else if (object == originList){ // ORIGIN_SELECTION : Sélection de l’origine de la souche props.put("origin",normalise(originList.getSelectedItem())); xmlgen.input("ORIGIN_SELECTION", props); } } } // Créer un nouvel auditeur d’éléments MyItemListener itemLis_ = new MyItemListener(); // Associer l’auditeur aux composantes responsesList.addItemListener(itemLis_); kitList.addItemListener(itemLis_); originList.addItemListener(itemLis_); Laboratoire SAFARI , UQAM

  35. Document XML représentant une exécution valide <?xml version='1.0'?> <!DOCTYPE TASK SYSTEM "taskdtd2.dtd"> <TASK> <DESC>Identification system task</DESC> <MODALITY_CLICK value= "0" /> <MODALITY_INPUT value= "0" /> <MODALITY_OK Erythriol= "0" /> <MODALITY_CLICK value= "2" /> <MODALITY_INPUT value= "2" /> <MODALITY_OK D_arabinose= "2" /> <MODALITY_CLICK value= "3" /> <MODALITY_INPUT value= "3" /> <MODALITY_OK L_arabinose= "3" /> <MODALITY_CLICK value= "1" /> <MODALITY_INPUT value= "1" /> <MODALITY_OK L_arabinose= "1" /> <TEST_SELECTION Erythriol= "2" /> <MODALITY_INPUT value= "2" /> <MODALITY_CLICK value= "0" /> <MODALITY_INPUT value= "0" /> <MODALITY_OK Erythriol= "0" /> <ORIGIN_SELECT origin= "Bronchus" /> <KIT_SELECTION kit= "Kit3" /> </TASK> Laboratoire SAFARI , UQAM

  36. Exemple de DTD généré avec un degré maximum de factorisation <!ELEMENT DESC (#PCDATA)> <!ELEMENT MODALITY_CLICK EMPTY> <!ATTLIST MODALITY_CLICK value CDATA #IMPLIED> <!ELEMENT MODALITY_INPUT EMPTY> <!ATTLIST MODALITY_INPUT value CDATA #IMPLIED> <!ELEMENT MODALITY_OK EMPTY> <!ATTLIST MODALITY_OK Erythriol CDATA #IMPLIED D_arabinose CDATA #IMPLIED L_arabinose CDATA #IMPLIED> <!ELEMENT ORIGIN_SELECT EMPTY> <!ATTLIST ORIGIN_SELECT origin CDATA #IMPLIED> <!ELEMENT TASK (DESC,(MODALITY_INPUT|MODALITY_CLICK|MODALITY_OK|TEST_SELECTION)+)> <!ELEMENT TEST_SELECTION EMPTY> <!ATTLIST TEST_SELECTION Erythriol CDATA #IMPLIED> Laboratoire SAFARI , UQAM

  37. Avantages et inconvénients de méthode • Facile à implanter • Suffisamment précise pour valider une tàche • Générique (Peut être utilisée our de multiple domaines) • Facile à utiliser dans le contexte du Web • Utilise des outils standards • Pas de contrôle dynamique de l’exécution de la tâche • Pas d’analyse du raisonnement de l’apprenant Laboratoire SAFARI , UQAM

  38. Directions futures • Évaluer l’apporche dans le cas de tâches plus complexes • Faciliter la génération de DTD • Définir des outils permettant une meilleure spécification des tâches et un meilleur traitement des erreurs de l’apprenant Laboratoire SAFARI , UQAM

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