MOT Éditeur de modèles de connaissances par objets typés Auteurs: Gilbert Paquette Éric Bleicher...

MOT Éditeur de

modèles de connaissances par objets typés

Auteurs: Gilbert Paquette

Éric Bleicher

Centre de recherche LICEF, Télé-université

Aperçu de MOT

Lexique Grammaire

Système de représentation de connaissances :

Technique de modélisation des connaissances (MISA) & Éditeur graphique

Sémantique Pragmatique

MOTÉditeur

Modélisation par objets typés• Les types de connaissances sont utiles aux systèmes informatisés de

support à la performance.• Intégration de différent points de vue dans un même modèle:

conceptuel, fonctionnel, stratégique.• Transparence sémantique et facilité d’utilisation.• Une petite quantité de connaissances et de liens sont

suffisant pour représenter des modèles complexes : Conceptuel: factuel, composé, taxonomique, hybrideProcédural: séquentiel, parallèle, itératifPrescriptif: de contrôle, de décisions, lois et théoriesMéthodes et Processus: processus, méthodes et techniques, multi-agents

Types de connaissances

Concepts

Procédures

Principes

Exemples

Traces

Énoncés

Connaissances abstraites Faits concrets

Concepts• Classes d’objets• Sortes de documents ou d'outils• Catégories de personnes (acteurs, agents d’information)

• Catégories d’événements

Types de connaissances : Sémantique

Procédure

s • Classes d’opérations, actions• Sortes de tâches, activités• Instructions, algorithmes• Films ou étapes du scénarios

Princip

es • Contraintes d’intégrité, conditions• Règles d’actions, heuristiques• Principes relationnels, lois, théories• Agents décisionnels.

Exemple : objet concret représentant un concept

Trace: objet concret représentant une procédure

Énoncé: déclaration spécifique d’un principeFaits

Types de liens• Le lien d’instanciation (I) relie une connaissance abstraite à un fait.

• Le lien de composition (C) relie une connaissance à l’une de ses composantes ou de ses parties constitutives.

• Le lien de spécialisation (S) met en relation deux connaissances abstraites de même type dont l’une est “ une-sorte-de ”, un cas particulier de l’autre.

• Le lien de précédence ( P ) relie deux procédures ou principes dont le premier doit être terminé ou évalué avant que le second ne commence.

• Le lien intrant-produit ( I/P ) relie un concept et une procédure.

• Le lien de régulation ( R ) s’utilise d’un principe vers une autre connaissance abstraite qui peut être un concept, une procédure ou un autre principe.

Types de liens : exemplesRemarques Exemples

C

S

P

I/P

R

I

LIE

NS

• «La-voiture-de-Jean» est une instance de «Les voitures Renault»

• La «Voiture» se compose d’une «Carrosserie»

• La « Voiture-de-Jean» se compose de «Carrosserie-de-la-voiture-de-Jean»

• «Renault» est une sorte de «Voiture»

• «Faire le plan» précède «Rédiger le texte»

Le concept vers la procédure est un intrant de celle-ci. La procédure vers le concept indique qu’elle le produit.

• «Le plan » est intrant de «Rédiger le texte»

• «Le texte» est produit de «Rédiger le texte»

Un principe défini le concept par des contraintes à satisfaire ou encore établi une loi ou une relation entre plusieurs concepts. Le principe contrôle de l’extérieur l’exécution d’une procédure ou la sélection d’autres principes.

• «Les règles de disposition sur la page» régissent «le plan»

Concept, procédure ou principe “ s’instancie ” par des faits

On peut spécifier les attributs d’un objet comme des composantes d’une connaissance

• «Les règles de contrôle du trafic» régissent «Faire décoller un avion»

• «Les règles de gestion de projet» régissent «Les principes de design à appliquer»

Du plus spécifique vers le plus général

Du précédant au suivant

Quelques règles de grammaireCONCEPTS PROCÉDURES PRINCIPES

C

S

P

I/P

R

I

LIENS

Taxonomie de Modèles

Pour assigner des stratégies d’apprentissage aux types de

modèles

Modèles Conceptuels

ModèlesProcéduraux

ModèlesPrescriptifs

Modèles de Processus, Techniques et Méthodes

Modèle Conceptuel Exemples de systèmes factuels Exemples de systèmes factuels

Date Événement

1534 Cartier à Gaspé

I I

C

Chronologie

Époque

C C

Régime français

I

1659 Plaines d'Abraham Régime français

1837 Insurrection Régime anglais

Entier A Entier B Produit

I I I

Multiplier

I/PI/P

I/P

II2

2

2

II2

3

4

II4

6

8

Modèle Conceptuel Exemple d’un système taxonomique Exemple d’un système taxonomique

Êtres vivants

Vertébrés Invertébrés

Mammifères Oiseaux Poissons

Félins Rongeurs

S S

S S S

S S

Primates

Humains Gorilles

S

S S

Modèle Conceptuel Exemple d’un système à composantes Exemple d’un système à composantes

Trianglerectangle

Angle B

Angle C

Angle ACôté a

Côté b

Côté cPérimètre

Surface

C

C

C

C

C

C C

C

Trianglerectangle

La figure a trois côtés

L'angle C est de 90o

Figure géométrique

plane

S

Angle B

Angle C

Angle ACôté a

Côté b

Côté cPérimètre

Surface

Angle

S

S

S

CC

C

C

C

C C

C

Calculer a+b+c

Calculer a*b/2 I/P

I/P

I/P

I/P

I/P

I/P

I/P

Quadrilatère

Pentagone

S

S

R

R

La figure a trois angles

R

Modèle Conceptuel Exemple d’un système hybride Exemple d’un système hybride

Modèle Procédural Exemple de procédures séquentielles Exemple de procédures séquentielles

Adoption de l'ordre du jour

Adoption du procès-verbal

Suivi du procès-verbal

Informations

Affaires courantes

Affaires pédagogiques

Affaires administratives

Levée de la réunion

P

P

P

P

P

P

C

C

Exemple de procédures en parallèle Exemple de procédures en parallèle

Modèle Procédural

Répartir le travail

Rédiger la section sur l'actualité

Rédiger la section

économique

Rédiger la section sportive

Colliger les annonces

Répartir les annonces entre

les sections

Monter la section

l'actualité

Monter la section

économique

Monter la section sportive

Assembler la copie 0 du journal

Imprimer le journal

P P PP

P

P

P

PP P P

P

P

Fixer le seuil de température

Capter la température ambiante t

SIt est inférieur

au seuil de plus de 0,5°C

SI t est supérieur au seuil de plus

de 0,5°C

Déclencher le chauffage

Couper le chauffage

P

P P

P

Nouvelle température

I/P

I/P

I/P

SIt est près du seuil à 0,5°C

près

TerminerP

PP

Exemple de procédures itératives Exemple de procédures itératives

Modèle Procédural

Théorie de la durée du

traitement aux ultrasons

Durée du traitement

But du traitement

Stade de la maladie

R

R

R

C C C

C

Dépendance de la durée sur le stade

Dépendance de la durée sur le stade et le but

C

C

R

R

Durée est de 3

min.

Stade est aigu

Durée est de 5

min.

Stade est

sub-aigu

P

P

C

C

Durée est de 5

min.

Stade est chronique P

But est guérison ou analgésie

P

Durée est de 5

min.

Stade est chronique

P

But est adhérence

ou oedème

P

C

C

C

C

Systèmes Prescriptifs Exemple d’une théorie (loi) Exemple d’une théorie (loi)

Identification du taux

d'imposition

Revenu imposable

< 5000

Revenu imposable entre 5000

et 15000

Revenu imposable> 15000

Marié MariéMarié CélibataireCélibataireCélibataire

Avec enfants

Avec enfants

Avec enfants

Sans enfants

Sans enfants

Sans enfants

Fixer à 0%

C C C

P P

P

PP

P P

P P

P P

P P

P P

P P

P

P P

P

Fixer à 1%

Fixer à 4%

Fixer à 6%

Fixer à 9%

Fixer à 4%

Fixer à 6%

Fixer à 16%

Fixer à 12%

Systèmes Prescriptifs Exemple d’un arbre de décision Exemple d’un arbre de décision

1- Obtenir une description des composantes du

système

Principes de diagnostic

3- Générer la liste des

composantes

2- Choisir un sous-système

(par ex. l'amplificateur)

4- Évaluer la composante

courante

Diagnostiquer un système

C

C

C

C

R

Normalement, suivre l'ordre 1,2,3,4

SI on vient d'évaluer et la composante défectueuse,

ALORS l'ajouter à la liste

SI on vient d'évaluer, qu'il n'y a plus de composantes mais

encore des sous-systèmes non

testés ALORS refaire 2,3, 4

SI on vient d'évaluer et qu'il

reste des composantes

ALORS refaire 4

SI on vient d'évaluer et qu'il ne reste plus de

composantes ni de sous-systèmes à

tester ALORS terminer

C

C

C

C

C

Systèmes Prescriptifs Exemple d’une structure de contrôle Exemple d’une structure de contrôle

1- Obtenir un diagramme des composantes du

systèmePrincipes de

diagnostic

3- Générer la liste des

composantes immédiates

2- Choisir un sous-système

4- Choisir et évaluer la

composante

Diagnostiquer un système

CC

C

C

R

Diagramme du système de son

Sous-système à évaluer(par ex. l'ampli)

Composantes (Ex: réglage du

volume)

Liste des composantes défectueuses

I/P I/P

I/P

I/P

I/P

I/P

I/P

Choisir l'attribut à

évaluer

Observer la valeur de l'attribut

Déterminer la norme à

atteindre

Comparer la valeur de l'attribut et la

norme

Valeur(Ex: son inaudible

Norme(Son de bonne

qualité)

Attribut(Ex: Clarté du

son)

Si valeur diffère de la norme

Ajouter la composante

I/P

I/PI/P

I/P

I/PI/P C

P

C

CC C

I/P

Si valeur respecte la norme

Évaluer une autre

composante

P

P

C

Processus et Méthodes Exemple d’un processus Exemple d’un processus

Définir un projet

Justifier les objectifs

Définir les biens livrables

Identifier les activités requises

Établir l'échéancier de

réalisation

Estimer les ressources humaines

Établir les prévisions budgétaires

C

C

C

C

C

C

Principes de définition des

biens livrable et des activités

Liste des biens

livrables

Budget

Types de personnes et temps requis

Échéances des

livraisons

Activités par bien livrable

Objectifs du projet I/P

I/P

I/P

I/P

I/P I/P I/P

I/P

I/P

I/P

I/P

I/P

Principes de définition des

échéances

Principes d'évaluation des

ressources

RR

R

R

R

Processus et Méthodes Exemple d’une technique (méthode) Exemple d’une technique (méthode)

Consulter la méthode de

rédaction

Établir le plan

Répartir la rédaction

Rédiger les sections du

texte

Intégrer les sections

Réviser le texte

Valider le texte fianl

PP

P

P

P

PBanques d'information

Plan du texte

Plan de travail

Texte préliminaire

Texte final

I/P

I/P

I/P

I/P

I/P

I/P

I/P

I/P

Chef d'équipe

R R

Rédacteurs

Client

R

R

Équipe de rédaction

R

R

C

C

P

Processus et Méthodes Exemple d’un processus multi-agents Exemple d’un processus multi-agents

Processus de Modélisation

Construire un modèle de connaissances MOT

Développementinitial

Validationdes modèles

Structurationdes modèles

Processus de modélisation d’un domaine de connaissance

Principes de modélisation

Modéliser les connaissances du

domaine

R

3.0 Développer par niveaux les modèles

descendants

Modèle principale

Modèles descendants développés par

niveaux

1.0 Identifier les objets

d'apprentissage

4.0 Valider le modèle de connaissances du

domaine

Réviser le modèle principale et les

modèles descendants

CCC

Modèle des connaissances I/P

Domaine de connaissances à

modéliserI/P

I/P

2.0 Élaborer le modèle

principale

I/P

C

Orientations du modèle de

connaissances

I/PI/P I/P

Compte-rendu des modifications au modèle de connaissances du domaine

I/P

I/P

I/P I/P

Processus de modélisation pour un système d’apprentissage (SA)

Principes de modélisation

Modéliser les connaissances

pour un SA

R

2.1 Développer le modèle des

connaissances par niveaux

110 Orientations du modèle des connaissances

112Graphe des

connaissances

I/P

210Modèle par

niveaux

1.2 Identifier les objets

d'apprentissage

3.1 Identifier les connaissances et les

habiletés liées à chaque instrument

I/P

310 Sous-modèles associés aux instruments

I/P

4.3.2 Valider le contenu

(connaissances) du SA

410 Compte-rendu des modifications au

contenu (connaissances)

Réviser les sous-modèles

des UA

I/P

212Sous-modèles

associés aux UA

I/P

I/P

CCCC

I/P

114Besoins

d'apprentissage

I/P

I/P

Modèle des connaissances

du SA I/P

I/P

Problème de formation I/P

I/P I/P

I/P

I/P

I/P

Éditeur MOT: Caractéristiques

• Modélisation par niveau

• Les connaissances peuvent être référencées

• Construction automatique de modèles de voisinage de connaissances

• Liens (OLE) avec d’autres types d’application

• Addition d’objets « Commentaire »

• Mode texte intégré

• Règles de grammaire intégrées

• Modélisation par niveau

• Les connaissances peuvent être référencées

• Construction automatique de modèles de voisinage de connaissances

• Liens (OLE) avec d’autres types d’application

• Addition d’objets « Commentaire »

• Mode texte intégré

• Règles de grammaire intégrées

Exemple de principes régissant d’autres principes

Chauffer l'objet

R

R

R

R

PR

P

X est un objet en plomb

X est un objet en

fer

Chauffer à plus de 150°C

Chauffer à plus de 175°C

PP

X est un objet ni en fer, ni en

plomb

Chauffer à plus de

200°C

P

R

R

C

C

Cas général

Cas du fer

Cas du plomb

C

C

C

C

C

C

Si métal impur

Choisir un principe de chauffage selon le métal majoritaire

Modifier le principe choisi en augmentant

la temperature de 20%

Principe sélection de la procédure de chauffage

Exemple d’insertion d’habileté et de besoins d’apprentissage dans un modèle de connaissances

Rechercher des informations sur

INTERNET

Thèmes de la recherche I/P

Informations dans un dossier

WORDI/P

Transférer les informations dans

un fichier WORD

Repérer les informations

pertinentes aux thèmes

I/P

Informations identifiées

I/P I/P

I/PC C


INTERNET



WORDI/P


un fichier WORD



I/P


I/P I/P

I/P

Appliquer une procédure

(R3)

AP AP

C C

Habileté


INTERNET



WORDI/P


un fichier WORD



I/P


I/PI/P

I/P

Gest: S ,M,6Rech: S+,M,5

Appliquer une procédure

(R3)

AP AP

Gest: M,M,0Rech: F+,M,2

Gest: S,M,6Rech: F,M,3

Gest: F,M,3Rech: F,M,3

ÉCHELLE DES COMPÉTENCES

État Sensibilisation Familiarisation Maîtrise Expertise

Valeur 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Symbole S- S S+ F- F F+ M- M M+ E- E E+

État actuel État visé

ÉcartÉtat actuelPublics cibles

Besoins d’apprentissage

Exemple d’une description de tâches

Gérer 4 services dans une PME

Gérer la productionGérer les achats

Gérer les inventaires

Gérer le service à la

clientèle

CC C C

Produits

I/PI/P

Pièces et équipements

I/PI/P I/P

Inventaires

I/PI/P

I/P

GestionnaireR

Politiques générales

de l'entreprise

RSecrétaire administrative

Contraites et normes d'achats

R

Liste des pièces et équipement

requis

I/P

I/P

R

Contraites et normes de production

R

Liste des tâches

R

Politiques internes

Éthiques

Lois fédérales pertinentes

Contrôle de qualité

R

Grille

R

R

NormesDoc 132-14

Exemple d’un scénario d’apprentissage

Concevoir une maquette

Unité d'apprentissage #5Conception d'un jeu éducatif

But

Contraintes

I/P

I/P

Maquette

I/P

Liste de modifications

I/P

I/P Prototype*

Maquette finale*I/P

I/P

I/P

Résultats de validation*

I/P

I- Excel Chart: Norme

d'évaluation

I- Excel: Grille de validation

R

I/P

CalendrierI/P

Planification du calendrier

O

Identification du but

P

Identification des

contraintes

P

Fabrication d'un

prototype

P

Validation en contexte

P

Évaluation de la

maquette

P

I- PowerPoint: Liste des items

O- audioI/P

O- traitement de texte «Word»

I/P

P

I/P I/P

I/P

I/P

I/P I/P I/P

I/P

O- Netscape O- vidéo

I/P

I/P

Consignes

Exemple de liens (OLE) avec d’autres applications

Outils servant à l'apprentisage

Liste à faire Scénario d'apprentissage

Modèle de connaissance

C

C C

C

C

Carnet

C

Plan de travail

Calendrier


INTERNET



WORDI/P


un fichier WORD



I/P


I/P I/P

I/PC C

Activité #1Introduction

Possibilités du logiciel MOT (version éducative)

Éléments théoriques

Activité #2Exercices

P

Aide MOT

Carnet de bord

Diaporama

Guide d'apprentissage A1

I/P


I/P

Définition A2

Exercice 1 A2:Consignes


Activité #3Modélisation

P


I/P


Éditeur MOT: Sommaire• Utilisation en ingénierie de systèmes d’apprentissage, en

réingénierie de processus, en conception de méthodes

• Illustration, dans un ensemble cohérent, des connaissances et des liens des divers domaines à modéliser

• Construction de modèles de connaissances simples ou complexes de différents types: conceptuel, fonctionnel, stratégique

• Applications particulières:Scénarios et instruments associésDescription de tâchesSystème d’information et documents associésDémonstrateur MOT sur le WEB. (Pour évaluation du logiciel ou

consulter des documents MOT diffusés par courrier électronique)

• Utilisation en ingénierie de systèmes d’apprentissage, en réingénierie de processus, en conception de méthodes

• Illustration, dans un ensemble cohérent, des connaissances et des liens des divers domaines à modéliser

• Construction de modèles de connaissances simples ou complexes de différents types: conceptuel, fonctionnel, stratégique

• Applications particulières:Scénarios et instruments associésDescription de tâchesSystème d’information et documents associésDémonstrateur MOT sur le WEB. (Pour évaluation du logiciel ou

consulter des documents MOT diffusés par courrier électronique)

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