Composition et personnalisation de documents numériques

 Un objet d’apprentissage est un document numérique et donc bénéfice des avantages apportés par ce type de documents mais également de certains défauts. En effet, plusieurs problématiques relatives aux documents numériques ont été identifiées [Ranwez, 2000]. Parmi elles, certaines prennent plus d’importance dans le contexte de la formation en ligne, telles que : – Problème de perte de la structure du document : Les documents numériques sont souvent des documents hypertexte avec une structure non linéaire. Dans un contexte d’apprentissage la liberté de navigation et de parcours du document peut avoir un effet négatif. L’apprenant peut se perdre, ce qui peut se manifester sous plusieurs formes. En effet, certains apprenants choisissent certains chemins de navigation qui ne comportent pas les éléments nécessaires par rapport au concept étudié via le document électronique. D’autres apprenants se retrouvent avec la sensation d’être abandonné et perdu dans le document. – Problème de la surcharge cognitive : Si un apprenant se trouve en face d’un nombre important de connaissances à acquérir, au bout d’un certain temps il peut être atteint du phénomène de surcharge cognitif. Ceci est expliqué par le fait que la mémoire de travail a une capacité limité. D’autre part, l’auteur du document numérique souhaite généralement toucher la plupart des apprenants. Ainsi, il met le maximum de connaissances dans le document. – Problème de recherche des informations pertinentes : Pour un apprenant qui n’est pas le plus souvent connaisseur du domaine d’études il est difficile de pouvoir repérer les informations pertinentes dans un document numérique. La tâche devienne de plus en plus difficile lorsque le document offre beaucoup d’alternatives de navigation. Pour remédier à ces problèmes relatifs en particulier aux documents numériques plusieurs techniques ont été inventées et utilisées dans le cadre des documents virtuels adaptatifs et des hypermédias adaptatifs. 

Documents virtuels adaptatifs 

Définitions et principes 

Un document virtuel adaptatif est un document numérique généré par assemblage de fragments de contenus via un processus automatique guidé par l’utilisateur. Ce type de document numérique a deux caractéristiques principales [Tazi et Altawki, 1999] : il répond à un besoin d’interactivité et il est généralement éphémère. En effet, il répond à un besoin d’interactivité car il est assemblé en réponse à une requête d’un utilisateur donné à un instant précis concernant un besoin d’information spécifique. Donc le processus de composition de document est initialisé suite à une interaction entre l’utilisateur et le système. Le résultat doit dépendre fortement de l’utilisateur initiateur de la requête et ceci sur plusieurs plans : besoins d’information, connaissances préalables et préférences en terme de médias. C’est cet aspect qui est exprimé par le terme « adaptatif ». Un document virtuel adaptatif est généralement éphémère car il est le résultat instantané d’un assemblage de fragments existants. Cependant, ces fragments évoluent dans le temps puisque ils peuvent apparaitre, disparaitre ou changer entre deux instants différents. Ainsi, une même requête lancée par un même utilisateur à deux instants différents risque de retourner deux résultats différents. C’est cet aspect qui est exprimé par le terme « virtuel ». 

Composition et personnalisation

 Plusieurs approches de composition et de personnalisation de documents virtuels ont été proposées. Nous nous limitons à deux d’entre elles qui illustrent les mécanismes de composition et de personnalisation des documents virtuels adaptatifs. 31 Dans [Ranwez et Ranwez, 2001] une approche de composition en quatre étapes a été proposée. La première étape c’est la recherche d’informations. Elle permet de récupérer les briques d’informations candidates à faire partie du document final. Cette recherche se base sur les objectifs de l’utilisateur et sur la description sémantique des briques d’informations. Au niveau de la deuxième étape les briques d’informations candidates sont filtrées cette fois à base du profil de l’apprenant et du temps pendant lequel il est disponible pour consulter le document. La troisième étape c’est l’organisation des briques d’informations au sein du document. A ce niveau l’organisation se base sur une trame narrative jugée pertinente et sur les rôles joués par chaque brique. La dernière étape est celle de l’assemblage du document. Il s’agit d’appliquer certaines techniques permettant d’insérer des transitions entre les briques afin d’éviter l’effet mosaïque. Autrement dit, ça permet de donner une allure hétérogène au niveau de la présentation du document. Dans [Iksal, 2002] l’approche de composition de documents virtuels est basée sur l’usage de quatre ontologies : une ontologie de domaine, une ontologie de métadonnées, une ontologie d’utilisateurs et une ontologie de modèles. Ces ontologies sont utilisées pour composer et adapter le document par rapport à un utilisateur particulier. La composition est basée sur l’utilisation d’un modèle prédéfini qui comporte un espace d’informations (un ensemble de fragments de documents) et au moins une structure narrative sous forme d’un graphe orienté acyclique. Les nœuds du graphe sont soit atomiques soit abstraits et doivent répondre aux besoins d’informations exprimés par l’utilisateur en se basant sur les concepts présents dans l’ontologie de domaine. Une fois que le document virtuel est généré, une phase d’adaptation par rapport au profil de l’utilisateur est appliquée. Cette phase permet d’appliquer deux classes d’adaptation : l’adaptation de la présentation et l’adaptation de la navigation. 

Hypermédias adaptatifs 

Souvent les documents virtuels adaptatifs sont présentés sous forme d’un hypermédia aux lecteurs lorsqu’ils sont diffusés via le Web [Iksal, 2002]. Ceci sous-entend que plusieurs techniques ont été empruntées aux travaux sur les systèmes d’hypermédias adaptatifs. Dans la 32 suite nous allons présenter quelques définitions et principes relatifs à ces systèmes ainsi que quelques techniques de composition et d’adaptation proposées dans ce cadre.

Définitions et principes 

La notion d’hypermédia est basée sur le fait que les documents à structure linéaire présentent plusieurs inconvénients, notamment le manque d’interactivité avec les utilisateurs. Ainsi, Ted Nelson [Nelson, 1965] (cité dans [Chorfi, 2007]) affirme que la principale caractéristique de l’hypertexte est de ne pas être séquentiel/linéaire. Il faut noter que cette affirmation reste valable pour les hypermédias qui, par rapport aux hypertextes, font référence à des éléments de contenu multimédia et non pas uniquement textuel. Les systèmes hypermédia offrent un contenu constitué de fragments multimédia avec des liens entre des fragments au sein d’un même document ou des fragments qui font partie d’autres documents. Ces liens permettent à l’utilisateur d’interagir avec le système afin de construire son propre chemin de navigation au sein de l’hyperespace. Cette structure a l’avantage d’offrir aux utilisateurs une liberté de navigation. Ainsi, l’utilisateur peut décider des fragments qui méritent d’être visités et dans quel ordre. Toutefois ceci peut provoquer certains problèmes cités plus haut, tels que la surcharge cognitive. Les hypermédias adaptatifs ont été ainsi proposés pour garder d’une part les avantages offerts aux utilisateurs par les hypermédias et d’autre part pour remédier aux problèmes auxquels l’utilisateur peut faire face. Brusilovsky définit un hypermédia adaptatif comme étant un ensemble d’items multimédias interconnectés dont certains aspects, qui sont visibles aux utilisateurs, sont adaptés automatiquement en se basant sur leurs profils [Brusilovsky, 1996]. 

Composition et adaptation

 Afin d’introduire les principes de composition et d’adaptation dans le cadre des hypermédias adaptatifs nous allons prendre comme exemple illustratif le cas de l’approche InterBook [Brusilovsky et al., 1998]. Afin de mettre en place un système hypermédia adaptatif il faut disposer de deux types de connaissances : les concepts du domaine sujet d’étude et les spécificités des apprenants. La première connaissance est exprimée dans un modèle de domaine (domain model) et la deuxième dans un modèle de l’apprenant (student model). 33 Le modèle de domaine doit au mieux représenter les concepts du domaine ainsi que leurs relations. Ces relations entre concepts doivent refléter la structure pédagogique du domaine de connaissance couvert. Le modèle de l’apprenant, quant à lui, doit donner une estimation du niveau de connaissance de l’apprenant par rapport à chaque concept du modèle. Ce modèle dit de recouvrement (overlay model) permet une mis-à-jour facile à base des traces de navigation de l’apprenant dans l’hypermédia. Le modèle de l’apprenant est complété par un ensemble d’objectifs d’apprentissage (learning goals). Il s’agit d’un ensemble de concepts qui doivent être acquis par l’apprenant. L’hypermédia adaptatif doit être organisé en unités d’une façon hiérarchique. Le niveau terminal d’une hiérarchie correspond à une unité qui peut être une présentation, exemple, problème ou test. Chaque unité doit être décrite par rapport au modèle de domaine. Ainsi, à chaque unité correspond une liste de concepts. A chaque concept est attaché l’un des rôles suivants : pré-requis ou résultat. Si le concept a le rôle « résultat » alors il présente un concept traité par l’unité. Si le concept est un pré-requis alors il présente un concept qui doit être connu par l’apprenant pour comprendre le contenu de l’unité. En se basant sur cette approche plusieurs techniques d’adaptation peuvent être utilisées. Une première technique qui peut être utilisée c’est la navigation avancée (advanced navigation). Il s’agit d’offrir un hyperespace bien structuré avec diverses méthodes de navigation. Toutefois, les liens affichés sont générés automatiquement par un module qui prend en considération l’état courant des connaissances de l’apprenant. Une deuxième technique proposée est appelée guidage direct et support de navigation adaptative. Cette technique est basée sur la recommandation d’unité à base du profil de l’apprenant. Par rapport à un apprenant une unité peut être prête pour apprentissage, non prête pour apprentissage ou déjà apprise. D’autres indications visuelles offrent des indices à l’apprenant pour qu’il puisse trouver un chemin de navigation approprié. Ces deux techniques d’adaptation permettent un guidage par objectif d’apprentissage (goaldriven guidance). Une autre technique d’adaptation guidée par le problème (problem-driven guidance) est également proposée. Dans ce cas le processus d’adaptation est déclenché dès que l’apprenant éprouve une difficulté à assimiler le contenu d’une unité. A ce moment l’apprenant peut demander de l’aide au système. Celui-ci propose une liste de liens qui peuvent aider l’apprenant à surmonter la difficulté éprouvée en se basant sur deux 34 informations. La première c’est les pré-requis des concepts traités par l’unité d’apprentissage en cours. En fait, cette information est disponible au niveau du modèle de domaine. La deuxième information concerne le niveau de l’apprenant par rapport aux pré-requis identifiés. Quant à elle, cette information est disponible au niveau du profil de l’apprenant. Les liens proposés pour aider l’apprenant à surmonter la difficulté éprouvée sont donc générés. En plus, ils sont classifiés en commençant par ceux jugés les plus prioritaires en allant vers ceux jugés les moins prioritaires Au-delà de l’approche InterBook plusieurs méthodes d’adaptation ont été proposées. Le schéma suivant, proposé dans [Garlatti et Prié, 2004], résume les principales méthodes d’adaptation utilisées par les hypermédias adaptatifs.