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Démarche

Paris, 17 Mai 2006 Séminaire TEMATICE-AIDA Système d’apprentissage du futur - intégration des connaissances et des services Gilbert Paquette Directeur du réseau de recherche LORNET Directeur de de la chaire de recherches CICE Centre LICEF, Télé-université. Démarche.

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  1. Paris, 17 Mai 2006Séminaire TEMATICE-AIDASystème d’apprentissage du futur - intégration des connaissances et des servicesGilbert PaquetteDirecteur du réseau de recherche LORNETDirecteur de de la chaire de recherches CICECentre LICEF, Télé-université

  2. Démarche

  3. La Télé-université du Québec • Téléprésence: dépasser l’absence d’interaction directe • Ingénierie pédagogique : tout prévoir ou presque • Processus de production et de diffusion précis • Gestion de projets multi acteurs et circuits de rétroaction

  4. Plan • Information sur le projet LORNET • TELOS: Méthodologie, orientation et cas d’utilisation • TELOS: Architecture conceptuelle • TELOS: Ontologie technique • Composantes disponibles

  5. 2. Aggrégation multi-acteurs 1. Inter -operabilité 6. TELOS 3. Objets adaptatifs 5. Objets Multimédia avancés 4. Extraction des connaissances Projet LORNET • Réseau pan-canadien, direction TÉLUQ • 6 Universités, 4 chaires de recherche, 10 entreprises • 5 ans, 7.5 M $, 120 chercheurs Développer les outils et les méthodes pour la construction et l’utilisation des banques d’objets d’apprentissage sur le Web sémantique pour l’apprentissage et la gestion des connaissances

  6. 6 10 Thème 1 24 0 18 6 4 38 18 3 10 Thème 2 5 3 36 20 2 13 Thème 3 5 3 28 21 1 14 Thème 4 6 6 27 17 2 10 Thème 5 5 5 2 7 14 29 Theme 6 8 Total 27 141 129 22 72 35 Chercheurs Partenaires Étudiants gradués Communications Total Associés Chercheurs

  7. Partenaires Industriels Neptec PDS Recombo SGI Canada Technologies Cogigraph Inc. TR Labs-Saskatchewan Vestec ETraffic Solutions FDO-Axion Hydro-Québec Immersion Canada Infotel Group Knexa Mentor-AGTI Bell Canada BCcampus BMO, Institute for learning CAE Credo Interactive Inc. CRIM

  8. Activités de communication Lancement officiel du réseau 16 octobre 2003 Communiqués, interviews, émission de télévision du lancement à Canal Savoir Brochures de présentation et papeterie LORNET Site Web LORNET www.lornet.org • Séminaires scientifiques LORNET webcastés de différentes universités • Ateliers thématiques dans chacun des centres, labo. ou chaires de recherche. • Rencontres mensuelles de coordination du Comité de gestion de la recherche (RMC) et de l’équipe de gestion du réseau. • Bulletin InfoLORNET bi-mensuels

  9. Contexte et cibles technologiques • Très grande demande de ressources d’information sur le Web pour l’acquisition des compétences. • Le Web sémantique pour faire face à l’explosion exponentielle des informations. • Systèmes de téléapprentissage flexibles, en tout lieu, en tout temps, dans une variété de contextes. • Extraction des connaissances à partir des documents pour la gestion des connaissances. • Agents informatiques adaptables pour une utilisation intelligente de l’information. • Utilisation optimale des réseaux à large bande pour la diffusion de composantes multimédia avancées. • Simplification des technologies par des systèmes d’assemblage puissants et versatiles.

  10. 2 6 5 Axes de recherche 3 Chercheurs principaux Cartographie d’ontologies légères Passerelles sémantiques Langage de balisage ontologique éducatif Outils de communication ontologique Écosystèmes d’OA durables Environnements d’apprentissage mobiles Thomas W. Calvert Marek Hatala, Vive Kumar, Rob Woodbury, Griff Richards, Samuel Pierre 4 Thème 1- Interopérabilité des banques des objets d’apprentissage Vision La clé de l’interopérabilité: liaison et communication axées sur la sémantique des informations. Les répertoires des objets d’apprentissage: champ de recherche pratique sur le Web sémantique.

  11. Vision Les objets d’apprentissage ne prennent une signification que par les activités où on les utilise. Les modèles d’agrégation dynamiques fournissent des interfaces multiacteurs et une assistance à leurs interactions. 1 6 5 Chercheurs principaux Axes de recherche 3 Langages de modélisation pédagogique Modèles de flux multiacteurs Modélisation des connaissances des acteurs, des activités et des ressources Assistance adaptative Gilbert Paquette Jacqueline Bourdeau, Aude Dufresne, Olga Marino, Hamadou Saliah, Ioan Rosca 4 Thème 2- Agrégation et design des environnements multiacteurs d’apprentissage

  12. 2 Rendre les objets d’apprentissage actifs Rendre les objets d’apprentissage adaptables à d’autres apprenants et à d’autres objets d’apprentissage. Vision 1 6 Chercheurs principaux Axes de recherche 5 Objets d’apprentissage / agents Modélisation dynamique et contexte de la modélisation de l’apprenant Recontextualisation des objets Planification pédagogique Formation de coalitions négociées Gordon McCalla Jim Greer, Julita Vassileva, Ralph Deters John Cook, Chris Brooks, Mile Winter 4 Thème 3 - Objets d’apprentissage dynamiques et adaptatifs

  13. 2 Vision Les techniques de forage de données sont nécessaires à la représentation et au partage des connaissances, au moyen d’objets d’apprentissage. 1 6 5 Chercheurs principaux Axes de recherche 3 Mohamed Kamel Otman Basir, Fakhri Karray, Hamid Tizhoosh, Yang Wang, David Wong Extraction des connaissances d’un texte: classification, regroupement, découverte de sujets, association d’apprentissages Extraction des connaissances d’une image Extraction des connaissances à partir d’interactions Construction de structures de connaissances Thème 4 - Extraction et découverte des connaissances contenues dans un objet

  14. Vision Les objets multimédias avancés peuvent créer un environnement d’apprentissage riche. Ces objets requièrent une adaptation aux préférences, aux contextes et aux conditions de qualité des réseaux. Utiliser les capacités des réseaux à large bande. 2 1 6 Axes de recherche Interface utilisateur de réalité virtuelle pour la navigation dans les banques d’OA Objets et interfaces graphiques pour la réalité augmentée et virtuelle Marquage numérique multicouches pour la protection des OA multimédias Adaptation dynamique des objets d’apprentissage multimédia avancés Chercheurs principaux 3 Nicolas D. Georganas Éric Dubois, Abed El Saddik, Jiying Zhao 4 Thème 5 -Conception, recherche et diffusion d’objets d’apprentissage multimédias avancés

  15. Vision Un environnement multiacteurs. Interopérable avec d’autres outils et plateformes. Sur la base d’un modèle des OA, des activités, des acteurs et leurs interactions. Réutilisant les outils et méthodes développés part les thèmes 1 à 5. Soutenant une diversité de modèles pédagogiques et de diffusions. 2 1 6 5 3 Axes de recherche Chercheurs principaux Architecture et infrastructure technologique du système TELOS Méthodes appliquées de génie logiciel et de développement de systèmes Conception et assemblage des applications TELOS Méthodologie de test et de validation du système TELOS et de ses applications Gilbert Paquette, Samuel Pierre Jacqueline Bourdeau, Otman Basir, Chris Brooks, Marc Couture, Abed El Saddik, Marek Hatala, France Henri, Ioan Rosca 4 Thème 6 -Système d’opération pédagogique du téléapprentissage (TELOS)

  16. Les Objectifs du réseau • De nouvelles connaissances • Sur les techniques et les applications du Web sémantique • Sur le soutien par les TIC à l’apprentissage et la gestion des connaissances • Sur la création, le traitement et l’utilisation d’objets d’apprentissage • Construction d’outils et de méthodes • Pour la création et l’utilisation des ontologies • Pour la conception et l’agrégation des OA • Pour la recontextualisation du contenu et l’assistance adaptative • Pour l’extraction et la représentation des connaissances • Pour la conception, la recherche et la diffusion d’objets multimédia avancés • Construction de systèmes intégrateurs • Infrastructure, noyau, interface du système TELOS • 5 prototypes d’applications évolutifs

  17. Plan • Information sur le projet LORNET • TELOS: Méthodologie, orientation et cas d’utilisation • TELOS: Architecture conceptuelle • TELOS: Ontologie technique • Composantes disponibles

  18. TELOS: Énoncés de départ • Les personnes et les organisation doivent faire face à une croissance exponentielle des sources d’information et des besoins de formation. • Les sytèmes d’information et de communication doivent être dotées de capacité d’inférence pour faciliter la recherche, le traitement et la communication des connaissances. • TELOS doit se positionner à l’intersection de trois tendances actuelles majeures des TICE : • Les réseaux d’objets d’apprentissage qui rendent disponibles des ressources informationelles. • Le référencement de ces ressources par des métadonnées et des ontologies dans le cadre du Web sémantique • Pour le soutien intégré de l’apprentissage et de la gestion des connaissances dans les organisations

  19. Conceptual framework (CF) LORNET Initial Proposal Glossary of Terms (GT) Software Architecture (SA) Vision and Orientation (VO) Implementation and Deployment (ID) Use case and specification (UC) Test Process (TP) Business Modeling GT 1.0 GT 0.4 VO 0.4 VO 1.0 UC 0.2 UC 0.3 UC 1.0 Analysis & Design CF 0.2 CF 0.3 CF 1.0 TELOS 0 TELOS 1 Méthodologie RUP Iteration 1 Iteration 2 Iteration 3 Requirements Implementation Deployment Test

  20. Intégration de composantes TELOS Kernel Components TELOS Agent/Client TELOS component specification Layer TELOS Client/agent consume resource services Wrapped, Scripted, embedded, aggregated Component Others Knowledge and Comp. Editor Self-evaluation tool Activities Editor LOM Manager Applying one of the aggregation process (Collection, coordination, ….) Services Registry Connector Search Eng. CAS CSIS Discussion Chat Chat-Proxy Classif Others LORNAV Others 3D-LOR Navigator Components Datamining Components ECL Components Explor@-2 Components I-Help, MUMS Components

  21. 1- Capture des besoins 2- Analyse des besoins 3- Prototypage 4- Design 5-Implementation et test 6- Deploiement Méthodologie hybride RUP: Architecture descendante Développement par abstraction et aggrégation Synchronisation

  22. Principes d’orientation • Adapter, intégrer, interagir avec des composantes de systèmes LMSs et LCMSs externes: réutilisation et interopérabilité • Intégrer les standards internationaux : LOM, CP, DRI, IMS-LD • Faciliter l’aggégation des resources (LO) pour des activités émergentes ou planifiées • Intégrer l’ingénierie pédagogique comme élément central en soutenant les modèles socio-constructivistes • Implanter un point de vue sémantique : acteurs, opérations, ressources associées aux connaissances et aux compétences à l’aide d’un éditeur d’ontologies. • Embarquer les modèles avec les systèmes d’apprentissage et de gestion des connaissances

  23. Cas d’utilisation principaux Référentiels <Facilitateur> <Usager> sémantiques Nouvelles Connaissances et Compétences Connaissances et compétences antérieures Exécute des opérations TELOS Exécute des opérations de génération Exécute des opérations de base Exécute des opérations du cycle de vie d’une ressource sur une ressource en cascade des systèmes Opérations de base Opération du cycle de vie Opérations de génération sur une ressource d'une ressource des systèmes

  24. Uses core, LKMS, LKMA or LKMP Provides core, LKMS, LKMA or LKMP External Provider External requestor Facilitator Level lI Compose / Use LKMA Level lV Evolve / Use LKMS Level lII Compose / Use LKMS Level I Produce /Use LKMP TELOS Kernel use enables use Administrates Libraries Explore LKMA and LKMEs Engineer TELOS Core Design LKMA Builds LKMS Participant Technologist Designer Learner Administrator Engineer Request/Provide services Helps Cas d’utilisation (cascade)

  25. Cas d’utilisation: Cycle de vie d’une ressource

  26. Référencement sémantique

  27. Plan • Information sur le projet LORNET • TELOS: Méthodologie, orientation et cas d’utilisation • TELOS: Architecture conceptuelle • TELOS: Ontologie technique • Composantes disponibles

  28. Services du client TELOS Agent usager TELOS Système externe: obtient et fournit des services Agent usager externe s6 s7 Librairies centrales Noyau TELOS : Coordination des agents, connection usagers, contrôleur s1 C O N N A I S (K) K N O W L E D G E K N O W L E D G E R E S S O U R C E R E S S O U R C E R E S S O U R C E A G G R E G A T E A G G R E G A T S A G G R E G A T E S U P P O R T S U P P O R T S OUTIEN Centre TELOS s2 Librairies systèmes Librairies applications Librairies produits C O N T R . C O N T R O l C O N T R O l s4 s5 s3 K K K K K K K K K R R R R R R R R R A A A A A A A A A S S S S S S S S S C C C C C C C C C Embedded LKMS Système intégré Embedded LKMS Embedded LKMS Application intégrée Embedded LKMS Embedded LKMS Produit intégré Embedded LKMS Versions du Centre Core systems (n) Core systems (n) Agent Concepteur Agent Technologue Agent Apprenant Agent Ingénieur Agent Administrateur Central Agent Administrateur Système Agent Administrateur Application Agent Administrateur Produits Agents Facilitateur TELOS- Architecture Conceptuelle

  29. Structure du Centre TELOS

  30. Stucture et positionnement d’un LKMS (plateforme)

  31. Structure et positionnement d’un LKMA (applicatif cours)

  32. Structure et positionnement d’un LKMP (produits de l’apprenant – ePortfolio)

  33. Plan • Information sur le projet LORNET • TELOS: Méthodologie, orientation et cas d’utilisation • TELOS: Architecture conceptuelle • TELOS: Ontologie technique • Composantes disponibles

  34. Principes de l’architecture technique • Distribuée et orientée services • Dirigée par les ontologies (pour exécuter) • Ressources référencées par ontologie et LOM • Aggrégation des ressources (cycle de vie) • Aggrégation des systèmes (cascade)

  35. Architecture orientée service

  36. Ontologie Technique TELOS(Demo sur MOT+OWL)

  37. « Joe » peut-il éditer « MyDocument » Exemple: Authentication TELOS

  38. Plan • Information sur le projet LORNET • TELOS: Méthodologie, orientation et cas d’utilisation • TELOS: Architecture conceptuelle • TELOS: Ontologie technique • Composantes disponibles

  39. Un cours Explor@ ou Concept@

  40. Centre Explor@ Structure Cours Objets réutilisables Explor@ (LICEF) – 1995-2002 • Système intégrateur d’outils, de services dans un centre virtuel institutionnel • Système ouvert, divers rôles, divers modèles • Ajoute des environnements “acteur” à un site Web existant • Système orienté objet d’apprentissage • Assistance embarquée • Standards, LOM, DRI

  41. Concept@ -Architecture Applicatifs Téluq .NET Applicatifs Téluq JAVA (« Organes » Explor@) ComponentArt Web.UI FreeTextBox KTomics Module Wiki DotnetNuke (assemblage des portails) .NET Framework Tomcat MS IIS Apache MS SQL WINDOWS 2003 SUPPORT SERVICES WEB BD INTERNES ET AUTRES APPLICATIONS

  42. PALOM@ dans CONCEPT@ et TELOS • Gestion des environ. et des rôles • Gestion des ressources (PALOM@) • Gestion des activités (Explor@ + AdapWeb)

  43. Gestion des ressource(Logiciel PALOMA@)

  44. L I E N S CONCEPTS PRINCIPES PROCÉDURES C S P I/P R I Langage graphique MOT

  45. I Méthode Préalable C I Objectifs d'apprentissage Cheminement C Acte Apprenant C R C C I/P C Activité d'apprentissage Structure d'activités Conférence Environnement C C C C I/P Unité Courriel Objet d'apprentissage d'apprentissage C OA Produit Facilitateur externe R Recherche indexée Activité de soutien Éditeur graphique MOT+LD

  46. Éditeur graphique MOT+OWL

  47. Référencement des scénarios IMS-LD par des métadonnées OWL

  48. Travaux en cours • DECADS: Noyau de TELOS • Connecteurs Java, point.net, WS, … • SOCOM – gestions des composantes • Éditeur graphique générique • Éditeurs d’aggrégats: orchestration (IMS-LD), fusion de composantes, collection (génération portails) • Extension du gestionnaire de ressources actuel (PALOMA)

  49. Paris, 17 Mai 2006Séminaire TEMATICE-AIDASystème d’apprentissage du futur - intégration des connaissances et des servicesGilbert PaquetteDirecteur du réseau de recherche LORNETDirecteur de de la chaire de recherches CICECentre LICEF, Télé-université

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