Les travaux sur les modèles de l'utilisateur ont surtout été réalisés dans le domaine du logiciel éducatif. Dans ce cas, la modélisation de l'apprenant vise le plus souvent à identifier les connaissances incorrectes à partir de ses erreurs. Aussi, le modèle de l'utilisateur porte parfois le nom de 'diagnostic'. Il s'agit alors de déterminer, parmi l'ensemble des connaissances nécessaires, celles dont l'apprenant dispose effectivement et quelles sont les connaissances erronées qui s'y ajoutent. Le modèle de l'apprenant ne concerne généralement pas l'utilisation de l'interface mais les connaissances du domaine, celles que le sujet doit apprendre. Le principe de base consiste à décrire les connaissances du sujet par rapport aux connaissances d'un expert, considérées comme correctes et complètes. Construire un modèle de l'élève consiste à rechercher des connaissances erronées ou manquantes qui expliquent la différence entre le comportement d'un expert et de l'élève.
La figure 8.4 présente le processus standard de diagnostic. Le système dispose généralement d'un catalogue d'erreurs typiques. Ce catalogue répertorie les erreurs les plus fréquentes et leurs causes. Dans le cas le plus fréquent, le système réalise ce diagnostic en simulant plusieurs comportements possibles. Il part des connaissances correctes et complètes (modèle correct). Il leur ajoute une ou plusieurs connaissances incorrectes et/ou leur retire des connaissances erronées (hypothèse sur la source d'erreur). Les connaissances sont représentées sous formes de règles de production ou de procédures, bref sous une forme exécutable et modulaire permettant ces substitutions et suppressions. Le résultat de ces perturbations est un jeu de connaissances incomplet et/ou incorrect (modèle erroné). Ce modèle erroné est exécuté et produit des réponses qui sont (en partie au moins) erronées. Le système compare ces réponses erronées simulées avec les réponses réellement produites par le sujet. Si ces erreurs simulées sont identiques à celles réellement commises par l'élève, le système possède une hypothèse causale sur les erreurs du sujet. Il ne nous est pas possible ici de détailler davantage les très nombreux travaux dans ce domaine. Le lecteur intéressé pourra se référer à la synthèse de Dillenbourg et Self (1992).
Figure 8.4 Méthode générique de diagnostic cognitif
Validité de ces modèles. L'approche synthétique a généré une effervescence scientifique certes remarquable, mais dont l'impact sur la qualité des systèmes tarde à se faire. Au point que certains questionnent la faisabilité ou l'utilité de la modélisation de l'utilisateur (Self, 1988; Newman, 1989). Citons plusieurs critiques ou difficultés: