STAF 11
Fiche de lecture

Table des matières:

La connaissance du domaine: objet de la communication
Le modèle de l'élève: destinataire de la communication
La savoir pédagogique: l'habileté de la communication
L'interface: forme de la communication
Conclusion

La connaissance du sujet de la communication est le premier aspect de ce système. Dans les systèmes de communication du savoir, , il existe un module spécial, souvent appelé "expert", qui contient les représentations du savoir à communiquer. La plupart du temps, il ne s'agit pas simplement d'une description des savoirs que l'élève doit acquérir, mais surtout d'un modèle qui s'applique au domaine et qui fournit donc au système une forme dynamique d'expertise.

        Les fonctions d'un module expert:
Ce module à une double fonction: d'un côté, il sert de source à tous les savoirs présentés (ce qui inclut le fait de générer des explications et des réponses pour l'élève en plus des tâces et des questions). D'un autre côté, il sert de "standard" pour évaluer les performances de l'élève, et doit donc être en mesure de générer des solutions aux problèmes dans le même contexte ue celui de l'élève, pour que leurs réponses puissent être comparées.Ce module expert doit aussi pouvoir générer de multiples chemins intermédiaires possibles, plutôt qu'un seul.
En tant que standard, le modue expert peut être aussi utilisé pour mesurer les progrès de l'élève, ce qui recquiert d'établir une mesure qui compare ce que l'on veut que l'élève apprenne et ce qu'il a déjà appris. Lorsque cela est possible, le module expert constitue alors une représentation explicite des buts de l'enseignement. Sinon, ces buts peuvent seulement être exprimés en termes, soit d'exercices à exécuter, soit de seuils sur une échelle qui mesure les performances de l'élève.

        Les aspects de la "communicabilité:
Le processus de communication est organisé autours du savoir: tout tourne autours de l'intégration avec succès de nouveaux matériaux et de nouvelles expériences dans le "corps du savoir" de 'élève. Cela recquert de parties d'informations qui ne sont utilisées que pour des propos pédagogiques.
La nature de module expert lui-même est très important: Même lorsque l'expert est un module distinct capable de reproduire une expertise,sa structure interne peut être plus ou moins ouverte à l'inspection, et plus ou moins capable de supporter des explications de ses actions et des conclusions. En fait, la "communicabilité" des modèles d'expertise est un terme qui va être présent tout le long de ce livre.. Les modules experts peuvent être classifiés le long d'une échelle allant de "complètement opaque" (dans lesquels seuls les résultats finaux sont à disposition), à "complètement transparent", similaires à ceux utilisés par les experts humains. La transparence et la plausibilité psychologique affectent le degré d'articulation du modèle d'expertise, et le support que le module expert fournit aux processus de communication.
les choix des designers sont parmis les primitives de la conception: si l'élève ne s'adapte pas à cette manière de voir, la communication peut être compromis, à la fois parce que l'élève ne comprends pas les instructions et parce que le système ne peut pas interpréter les comportements de l'élève en termes de savoir. Comme les enseignats humains, les bons enseignants doivent pouvoir adapter habilement leur comportement enfonction de la manière de voir des élèves. C'est une des limitations et un des problèmes centraux de la représentation du savoir en intelligence artificielle. En raison de ces profondes implications pédagogiqes, c'est un point particulièrement important dans le design des systèmes de communication du savoir.

Il ne peut y avoir de communication intelligente sans une certaine connaissance du destinataire. C'est pourquoi il est important de mettre en place un modèle de l'élève, qui, idéalement, devrait inclure tous les savoirs et comportements de l'élève susceptibles d'avoir des répercussions sur ses performances et sur son apprentissage (ce qui n'est malheureusement pas simple pour un programme informatique). De plus, un des handicaps supplémentaires des ordianteurs est d'avoir un canal de communication très restreint (souvent un clavier et un écran), alors que les humains utilisent une multitude d'autres sources, comme l'intonation de la voix ou les expressions faciales. Heureusement, un modèle parfait n'est pas une condition sine qua non pour des décisions pédagogiques raisonnables, mais même construire un modèle partiel qui fournit les informations nécessaires est un challenge pour un système informatique.

        Le modèle de l'élève: information:
L'adaptabilité d'un système d'enseignement est largement déterminé par l'étendue et la précision des informations contenus dans le modèle de l'élève. C'est alors qu'on peut inférer des aspects inobservables du comportement de l'élève pour produire une interprétation de ses actions et reconstruire le savoir qui a donné lieu à ces actions. Ces 2 tpes d'informations permettent des décisions pédagogiques précises pour guider l'élève dans sa résolution de problème et dans l'organisation de son savoir.
Le modèle de l'élève peut aussi inclure une évaluation distincte de chaque élément du savoir à acquérir: l'état de savoir de l'élève peut alors être comparé avec le savoir du module expert, et l'enseignement adapté par des portions d'exercices dont le modèle montre la nécessité.
Un comportement incorrect ne vient pas forcément d'un savoir incomplet. Cela peut aussi être dû à des compréhensions incorrectes des buts à atteindre. Un modèle de l'élève plus informatif est capable de fournir une repésentation explicite des compréhensions incorrectes de l'élève et permet de trouver des solutions pour y remédier. Un modèle de l'élève peut aussi fournir une information explicative de la génèse des partie incorrectes de savoir. Il faut en fait que le modèle puisse refléter le mieux possible les sources des erreurs, afin de pouvoir y trouver une vrai remédiation à long terme.

        Le modèle de l'élève: représentation:
Les modèles peuvent varier aussi par leur langage. En pratique, il est très difficile de définir un langage qui tient compte de toutes les formes d'erreurs possibles, avec un jeu de primitives suffisemment petit pour que la recherche soit possible.
Face à ces difficultés, une solution consiste à regrouper les différentes formes d'erreurs et de mauvaises conceptions, pour un domaine et une population donnés, et d'inclure ces distorsions comme primitives du langage du modèle. Cette approche énumérative présente l'avantage de permettre de dériver des hypothèses depuis la forme des erreurs commises. En général, le développement laborieux de ce catalogue d'erreurs représente une grande part du travail des designers.
Certains modèles nécessitent aussi des langages de description spécifiques, si par exemple il faut tenir compte d'informations qui ne font pas partie du domaine d'expertise. Il faut alors que le modèle de l'élève soit exécutable, et qu'il donne des prédictions exactes sur le comportement d'un élève particulier dans un contexte particulier. Cett simulation permet la vérification d'hypothèses sur la nature des mauvaises conceptions de l'élève.

        Le processus de diagnostic: comptabilistaion des informations
Le processus de formation et de mise à jour du modèle de l'élève par l'analyse des informations du système s'appelle le diagnostic. Plus le diagnostic est détaillé, plus il recquert une recherche compliquée pour que le système interprète le comportement de l'élève.
La direction du processus dépend de la nature de la résolution de problème:l'interprétation des actions de l'élève peut se faire de manière ascendante ou descendante (selon le nombre de possibilités d'interprétation).
En diagnostic pédagogique, les modèles deviennent de plus en plus sophistiqués: le comportement observable n'est, la plupart du temps, que la partie visible de l'iceberg, et est le résultat de processus internes complexes.
Il est important de tenir compte du bruit dans les données. Burton & Brown (1979) ont identifié trois sources de bruit qui peuvent venir compliquer le diagnostic:
         1). le langage du modèle est inévitablement une simplification des processus de prise de décision et de raisonnement humains, donc le modèle de l'élève ne sera jamais plus qu'une approximation de l'élève actuel.
         2). les élèves ne sont pas forcément réguliers dans leurs performances et parfois ils sont justes... chanceux.
         3). L'apprentissage lui-même amène du bruit dans les données.
Enfin, les processus de diagnostics peuvent varier dans le type d'information que l'on a sur eux: ils peuvent donner lieu à une observation active ou à une observation passive. On a vu plus haut qu'un système de diagnostic purement inférentiel est extrêment difficile à mettre en place. Mis une approche purement interactive se heurte au problème que les gens ne savent pas toujours expliquer leu propre fonctionnement mental, et parfois se trompent même à leur sujet. Un autre obstacle fondamental est le processus de langage naturel qui , en l'état actuel des connaissances, limite beaucoup les possibilités d'échanges avec les ordinateurs.

Il est très important de savoir maîtriser le savoir relatif à la transmission du savoir. Il faut donc définir explicitement un certain nombre de modules didactiques ou pédagogiques. Les décisions didactiques sont prises en référence au modèle de l'élève et au modèle du savoir dans le domaine. Au niveau global, ces décisions affectent les séquences d'enseignement: en tenant compte des informations qu l'élève a donné au départ, le module didiactique est adapté à l'élève. Au niveau local le module détermine quand une intervention est désirable, si l'élève doit être interrompu, aidé, etc...
Toutes les décisions sont subtiles, et la manière dont les modules sont organisés peuvent produire des enseignements tout à fait différents. Un bon enseignement dépend d'une variété de facteurs: une modèle qui marche pour un élève peut détruire la motivation ou l'envie de découverte d'un autre élève...il n'y a pas de spécifications précises ou de constituants essentiels qui s'appliquent à tout le monde. Le degré de contrôle sur l'activité et sur l'interaction peut varier en fonction du domaine à enseigner ou de l'élève.
Le sytsème doit être capable de répondre à l'élève, mais il peut aussi poser des questions dont les réponses l'aident à comprendre la manière de fonctionner de l'élève. Dans un apprentissage "découverte guidée", l'élève a un contrôle total sur l'activité, et la seule manière qu'a le sytème pour le guider est de modifier l'environnement. Cela rend le processus de diagnostic plus difficile, mais l'existence d'une activité indépendante autorise le superviseur à garder le silence en cas de doute.

Le module interface traduit la représentation interne du système dans un langage compréhensible pour l'élève. Cet interface est en étroite coopération avec le module didactique et le diagnostic, mais ses décisions sont de nature différente et recquert un type de savoir différent. Il est donc bon de considérer l'interface comme un élément à part.
L'interface joue un grand rôle dans le succès de la communication du savoir, et ne doit pas être négligée, et ce pour 2 raisons principales: 1). l'interface permet de rendre la présentation plus ou moins compréhensible, et la créativité de cette interface peut être un élément crucial dans l'adaptation de l'élève au sytème. 2). les progrès technologiques des médias permettent de plus en plus l'utilisation d'outils sophistiqués dont le pouvoir de communication peut conduire le design du système tout entier. La compréhension d'un texte est déjà une tâche complexe, or les systèmes actuels ne sont pas encore en mesure de manipuler le langage naturel -> dans cette limite, la flexibilité varie en fonction de la granularité du savoir auxquel chaque partie se rapporte.
Pour Burton & Brown (1979), l'interface ne doit pas seulement être robuste et efficiente pour ne pas être importune, mais doit aussi pouvoir présenter une image claire des capacités du système, car il est important que l'élève se rende compte dans quelle mesure le système peut lui répondre, et dans quelle mesure il ne le peut pas. Ce problème est d'ailleurs commun à tous les types de software et systèmes interactifs...
Le design des interfaces graphiques présente quelques inconvénients aussi: en plus d'être de conception laborieuse, l'usage d'interface graphique demande plus de sensibilité à toute une variété de facteurs humains.
Certaines recherches vont maintenant dans la direction de l'automatisation de certaines décisions sur l'interface, en incorporant ce que l'on sait sur les principes de l'interface dans leur système.

Les décisions au niveau de l'interface prennent place dans l'aspect pédagogique, et l'évaluation des réponses de l'élève peut être divisée entre les modules experts et les modules diagnostic.... Les décisions sur l'interface et les décisions du systèmes sont en étroites relation.
En général, plus le savoir est dispensé de manière explicite, plus on place de responsabilité dans le processus de communication du système, qui doit alors prendre des décisions prises habituellement par des designers. D'un point de vue pratique, ces décisions dynamiques sont faites pour augmenter le degré d'adaptabilité, et sont supposées produire des outils éducatis flexibles qui réussissent sensiblement à personnaliser leur manière de communiquer les connaissances. Si les travaux menés sur l'intelligence artificielle prenaient un peu plus forme, ce serait certainement dans ce domaine que ses contributions à la société serait les plus remarquables.