19 juillet 2005 --------------------------------- TECFA – mémoire DESS 1 WINE (Web INtelligent...

19 juillet 2005

---------------------------------TECFA – mémoire DESS

1

WINE (Web INtelligent Emotion) : un modèle d’un système émotionnel intelligent

Développement d’un agent émotionnel au sein d’une plateforme de type PostNuke.

Dorel Gorga

TECFA – mémoire DESS

19 juillet 2005


2

WINE - introduction

• Objectifs – identifier l’état émotionnel de l’étudiant selon sa personnalité et

son activité d’apprentissage dans l’environnement

– simuler ou représenter des émotions (développées dans un contexte des systèmes informatisés)

– induire un état cognitif positif permettant de maximiser la performance de l’étudiant

• Méthodologie – Revue de littérature

– L’analyse des modèles d’émotions et des modèles d’apprentissage basés sur l’émotion

– Conceptualisation d’un modèle d’un système émotionnel intelligent

– Modélisation d’un agent émotionnel animé d’interface

– L’implémentation de l’agent dans un module PostNuke

------------------------------------------------------------------------------------------------------

19 juillet 2005


3

WINE – introduction

• Questions: – Comment pouvons-nous définir les émotions d’entrée pour

traduire le sens de l’émotion dans le contexte d’apprentissage ?

– Comment pouvons-nous identifier l’état émotionnel optimal pour l’apprentissage et l’induire chez l’étudiant ?

– Quelles stratégies éducatives sont-elles appropriées dans l’apprentissage favorisé par l’ordinateur (en particulier dans « web based instruction »)?

------------------------------------------------------------------------------------------------------

19 juillet 2005


4

Modèles de l’émotion

• Le modèle OCC – Ce modèle spécifie clairement la signification et la définition de

chaque émotion décrite.

– Les émotions (22) sont la conséquence de certaines processus d’évaluation cognitives (les événements et leurs conséquence, les actions des agents, l’aspect des objets)

– L’intensité des émotions variera en fonction du désir, de la réalisation (l’effort investi), du mérite, de l’attrait

– Modèle susceptible d’être implanté à l’aide de l’ordinateur

• Exemple: détecter les émotions de joie / détresse et de satisfaction / déception de l'étudiant– Déterminer les buts de l'étudiant afin d’évaluer si les

événements sont souhaitables selon ces buts

– Déterminer si l'étudiant est heureux ou contrarié suite à l’occurrence de ces événements et si la perspective est confirmée ou pas.

------------------------------------------------------------------------------------------------------

19 juillet 2005


5

Système tuteur intelligent (STI)

Architecture générale d’un système tuteur intelligent (Oliveira, 1994)

Utilisateur

Interface

Contrôle

Domaine de base

Stratégie d’enseignement

Modèle cognitif de l’étudiant

------------------------------------------------------------------------------------------------------

19 juillet 2005


6

Agent - Agent pédagogique (animé)

• Agent - système capable de percevoir l’environnement par des détecteurs et d’agir par des déclencheurs.

• Agent pédagogique - agents intelligents qui ont un rôle éducatif ou pédagogique.

• Typologie des agents pédagogiques:– agents coopératifs qui travaillent dans la formation comme la

partie de l'architecture du système éducatif– agents personnels et animés qui interagissent avec l'utilisateur

• Agent pédagogique animé:– agent pédagogique qui utilise la technologie d'agent synthétique

pour la présentation du contenu éducatif.– il utilise des ressources multimédia pour fournir à l'utilisateur un

personnage animé– il augmente la capacité de communication des systèmes

éducatifs et il rende les agents plus attractifs aux étudiants.–

------------------------------------------------------------------------------------------------------

19 juillet 2005


7

Le modèle WINE

• Un système émotionnel intelligent qui applique des stratégies affectives – vise à favoriser à l’étudiant une humeur positive– stimule l'apprentissage– fournit à l'étudiant un appui émotionnel afin de le motiver et de

l’encourager

• Facteurs d’influence dans l’analyse de l’état émotionnel– le profil affectif de départ– l’orientation motivationnelle– l’historique des actions réalisées avant l’apparition de l’émotion– l’état cognitif– l’évolution de l’émotion déjà reconnue– le contexte social (apprentissage de type social ou collaboratif)

• Types d’émotions déduits :– Joie, détresse, satisfaction, déception (implémenté)– Gratitude, colère, fierté, honte (possible à implémenter)

------------------------------------------------------------------------------------------------------

19 juillet 2005


8

Architecture WINE------------------------------------------------------------------------------------------------------

19 juillet 2005


9

Agent de reconnaissance émotionnelle

• Au début de l’interaction de l’étudiant avec le système on peut utiliser le questionnaire pour identifier le profil affectif, le style cognitif et l’orientation motivationnelle de l’étudiant afin de déterminer son état émotionnel.

• Les émotions sont déduites du comportement observable de l'étudiant en incluant ses actions dans l'interface de l’environnement de formation (l’historique de son activité).

• Les états émotionnels de l‘étudiant peuvent influencer significativement le comportement de l‘étudiant dans le processus d’apprentissage

• L'intensité des émotions dépend également du degré en fonction duquel l'événement est souhaitable ou pas, de l'effort fait pour l'accomplissement de l‘activité et de la réalisation de l'événement.

• Les émotions sont groupés en couples contradictoire.

• Fondement théorique: le modèle OCC

------------------------------------------------------------------------------------------------------

19 juillet 2005


10

Agent de reconnaissance émotionnelle Type d’émotion

• Joie – détresse se produisent quand , pour un étudiant, l’événement est souhaitable ou non par rapport à ses buts

– la joie surgit quand l’étudiant est heureux au sujet d'un événement souhaitable

– la détresse surgit quand l’étudiant est contrariée au sujet d'un événement indésirable

• Satisfaction – déception (frustration) se produisent quand l’étudiant a une confirmation ou non de la perspective d'un événement souhaitable

– la satisfaction surgit quand l’étudiant est satisfait s’il a la confirmation de la perspective d'un événement souhaitable

– la déception quand l’étudiant est contrariée s’il n’a pas la confirmation de la perspective d'un événement souhaitable.

------------------------------------------------------------------------------------------------------

19 juillet 2005


11

Agent de reconnaissance émotionnelle Simulation d’action

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

• Vu la nature dynamique des informations affectives de l'étudiant, je n’ai pas implémenté cet agent de reconnaissance émotionnelle

• J’ai simulé l’action de cet agent en utilisant comme auxiliaire un outil statique (un questionnaire liées au événement identifié par l’enseignant).

• Le questionnaire contient deux parties :– La première partie est composée de trois questions pour

identifier l’état émotionnel de l’étudiant (Agent de reconnaissance émotionnelle, Agent d’analyse du comportement observable)

– La deuxième partie est formée par deux questions pour déterminer l’orientation motivationnelle de l’étudiant (Agent de reconnaissance émotionnelle)

19 juillet 2005


12

Agent d’analyse du comportement observable de l’étudiant

• Les actions de l'étudiant dans l'interface du système

– Données statistiques (nombres de connexions, temps de connexion, pages visitées, etc.)

– L’analyse de commentaires (blogs, etc.)

– Le temps d'exécution de l’activité

– L’effort investi dans l’activité

– L’accomplissement ou non de l’activité

– La fréquence d'aide exigée

------------------------------------------------------------------------------------------------------

19 juillet 2005


13

Agent émotionnel d’interface

La stratégie affective

• est développée par l’enseignant

• s’applique selon les états émotionnelles de l'étudiant.

• promeut des actions qui adaptent l’environnement de formation à l'état émotionnel de l'étudiant

• doit promouvoir à l'étudiant une humeur positive

• doit fournir à l'étudiant un appui émotionnel

• l’encourager

• le motiver

• le faire croire dans ses capacité, etc.

L’agent émotionnel d’interface présente des comportements émotionnels et des messages qui correspondent aux stratégies affectives

------------------------------------------------------------------------------------------------------

19 juillet 2005


14

• Événement– L’accomplissement de l’activité

• Questions– L’étudiant a déposé un grand effort ?– Le sujet est-il important pour lui ?

• L’émotion déduite– Joie / Satisfaction

• Stratégie affective– Félicitation:

• Bravo ! Cette activité, tu l’as très bien menée au bout !– Compétence acquise:

• Il y a maintenant de nouvelles habilités que tu maîtrises !

------------------------------------------------------------------------------------------------------Stratégie affective (orientation vers la tâche) - exemple

19 juillet 2005


15

Quelques fonctionnalités de l’agent émotionnel d’interface implémenté

• Configuration des stratégies affectives

• Configuration de l’agent animé Microsoft (le comportement physique et verbal)

• Simulation des événements dans l'environnement de formation qui produisent des émotions de satisfaction/déception et de joie/détresse (selon l’accomplissement ou non de l’activité) par le biais d’un questionnaire.

------------------------------------------------------------------------------------------------------

19 juillet 2005


16

Base de données

Group - étudiants

Etat émotionnel

Stratégie affective

Comportement agent

Agent émotionnelModule contrôle

Agent MicrosoftInterface

Utilisateur

Architecture du module PostNuke ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

19 juillet 2005


17

L’agent animé Microsoft

• Quelques fonctionnalités de l’agent Microsoft animé :

------------------------------------------------------------------------------------------------------

• assistant interactif

• il interagit avec l’utilisateur via des expressions, des gestes, des paroles

• il peut également reconnaître et répondre à des commandes vocales.

• interface de programmation flexible

• créer son propre agent grâce à un éditeur spécialisé

• l’utilisation de l’agent animé Microsoft (attitude et voix synthétique) dépend du SO Windows

19 juillet 2005


18

L’interface administrateur

• Quelques fonctionnalités de l’interface administrateur :

------------------------------------------------------------------------------------------------------

– paramétrer et configurer les stratégies affectives• les comportements physiques et/ou verbaux de l’agent animé ; • les types d’émotions reconnues par l’agent émotionnelle ; • les étudiants qui seront inscrits ; • configurer les stratégies affectives proprement dites.

– attribuer les stratégies affectives aux étudiants inscrits

– de configurer différentes paramètres (exemple) : • l’affichage des enregistrements ; • la visualisation ou non de l’agent animé ;• les types du comportement de l’agent animé ;• l’activation de l’émotion

19 juillet 2005


19

L’interface utilisateur

• Quelques fonctionnalités de l’interface utilisateur :

------------------------------------------------------------------------------------------------------

• de se connecter à l’environnement de formation ;

• de recevoir des messages de bienvenu par le biais d’un bloc émotionnel qui permet l’affichage de l’agent animé ;

• de compléter un questionnaire de simulation afin « d’identifier » son état émotionnel courant et son orientation motivationnelle et d’activer l’apparition d’un message émotionnel si c’est le cas, de la part de l’agent animé Microsoft.

19 juillet 2005


20

• L’architecture standard d’un module PostNuke est utilisée dans la conception et le développement du module émotionnel pnAffect.

• Cette architecture est composée de fichiers et de répertoires standard nécessaires pour pouvoir être installés, configurés, utilisés ou supprimés

du portail.

Module PostNuke

• Architecture, fonctionnalités :

------------------------------------------------------------------------------------------------------

• Les sous répertoires ont les fonctionnalités suivantes:– pnblocks : répertoire contenant les fichiers

concernant le bloc du module.

– pnimages : répertoire contenant toutes les images du module ;

– pnlang : répertoire contenant les fichiers de traductions du module ;

– pntemplates : répertoire contenant tous les fichiers HTML d’affichage

• L’utilisation du répertoire « pntemplates » signifie dans la nouvelle conception de programmation API de PostNuke le principe de séparer le traitement de données et leur affichage.

• Le groupe des fichiers pour l’initialisation ou la désinstallation du module, ainsi pour le upgrade à une version supérieure :

• pninit.php : les fonctions d’initialisation du module ;

• pntables.php : les informations concernant les tables de la base de donnée du module

• pnversion.php : les informations sur la version du module.

• Le groupe des fichiers contenant les fonctions GUI (affichage) et API (lien avec BD) :

– pnuser.php : avec les fonctions utilisateur (GUI) du module (ils font appel au moteur pnRander pour générer des pages HTML)

– pnuserapi.php : regroupe toutes les fonctionnalités du module accessible aux utilisateurs (API)

• Le groupe des fichiers contenant les fonctions GUI (affichage) et API (lien avec BD) :

– pnadmin.php : contient toutes les fonctions d’administration (GUI) du module (on peut générer des pages HTML).

– pnadminapi.php : regroupe toutes les fonctionnalités de l’administration du module qui ont un contact direct avec la base de donnée (API).

19 juillet 2005


21

Conclusion

• Ce travail représente une première étape vers le but plus ambitieux de créer les agents pédagogiques émotionnels réalistes entièrement interactifs et entièrement expressifs.

• Nouvelles questions:

– En quoi les ordinateurs, en intégrant des valeurs affectives, peuvent-ils, par exemple, améliorer la communication sur Internet ?

– Comment le concept d’intelligence émotionnelle pourrait-il être mieux modélisé sur le web ?

– Quel rôle les agents émotionnels peuvent-ils jouer dans la gestion de la frustration quand on utilise les nouvelles technologies ?

– Quelle aide peut apporter cette technologie dans l’atteinte de la satisfaction des besoins émotionnels?

• Perspectives de recherche:

– Le développement des nouvelles stratégies émotionnelles éducatives à partir des modèles d’apprentissage générant des émotions

------------------------------------------------------------------------------------------------------

19 juillet 2005


22

Simulation du travail pratique------------------------------------------------------------------------------------------------------

19 juillet 2005 --------------------------------- TECFA – mémoire DESS 1 WINE (Web INtelligent...

Documents

Transcript of 19 juillet 2005 --------------------------------- TECFA – mémoire DESS 1 WINE (Web INtelligent...