Journées scientifiques du LICEF – 14 novembre 2012




      De la modélisation des
      connaissances au Web
            sémantique


              Gilbert Paquette
  Chaire de recherche CICE – Centre LICEF
               Télé-université
Évolution du langage et des
outils de modélisation MOT
1987 – Systèmes experts (projet FIR)
1991 – Environnements d’apprentissage à base de
connaissances (projet APO-Québec – Micro-Intel)
1992 – Cours TÉLUQ en ingénierie pédagogique
1992- 1994 – AGD Atelier d’ingénierie pédagogique
(Projet CRIM/DMR/UdeM/LICEF)
1995-1996 – MOT 2.3: Outil de modélisation autonome
1998-1999 – MOTplus (AGDI) (Projet ADISA)
2004-2005 – MOT+LD (Réseau LORNET)
2006-2007 – MOT+OWL (Réseau LORNET)
2008-2012 – Intégration dans TELOS et G-MOT
2012: G-MOT et le Web de données + Modélisation
collaborative
Définition du langage MOT
Objectifs du langage

1.   Intégration de point de vue différents (déclaratif,
     procédural, stratégique) dans un même modèle
2.   Interprétation transparente sémantiquement pour la
     conception et la communication - Accessibilité
3.   Généralité : petit nombre de primitives – variété de
     modèles – niveau de granularité – niveau méta
     –   Conceptuels: taxonomies, hiérarchie de composants,…
     –   Procéduraux: séquentiels, parallèles, itératifs
     –   Prescriptifs: contraintes, théories, principes de décision et règles
     –   Processus: analytiques, adaptatifs, multi-acteurs
5.   Intégration des principales méthodes de représentation:
     cartes conceptuelles, algorithmes, arbres de décision,
     systèmes de règles…
6.   De l’informel, au semi-formel, au formel
Primitives du langage MOT

       Exemples                         Traces
            I,C                              I
                          I/P
      Concepts                        Procédures
S,C                      I/P
                                                   S,C,P
                  R             P,C
                                       P,C
                                             R


                      Principes
            S,C,R          I
                       Énoncés
Niveaux de modélisation
G-MOT et les niveaux de
                   formalisations

                                           Exposé écrit/oral
                      Diagramme
                       Diagramme   InformelCartes conceptuelles
                                           Graphes entités/relations


                                                Diagramme UML
Éditeur G-MOT         Modèle MOT
                      Modèle MOT    Semi-       Modèle de
                                    formel      Connaissances MOT

                                                 Graphes BPMN
                                                 UML exécutable
                      Scénario
                       Scénario    Formel        MOT+LD
                                                 Scénarios TELOS

                                                 Graphes conceptuels
                                                 Langages de règles
                      Ontologie
                       Ontologie   Formel        Ontologies (MOT+OWL)
                                                 Thésaurus (RDFS/SKOS)
Intégration des types de connaissances
          (Ex – MISA/ADISA)
Extension aux
                                 Méta-connaissances
                                                                     Méta-connaissances
               Connaissances du                                                Méta-principes
                                                                           (Stratégies cognitives)
             domaine d’application




                                             i ts -
                                           fa éta
                         Principes




                                            M
             s




                                          Méta-procédurees
            it




                                                                             Méta-énoncés




                                                             Méta-traces
         Fa




                                      A
Procédures




                                            (Habiletés)
                       Énoncés
             Traces




                      Exemples                                             Méta-exemples

                  Concepts                              Méta-concepts (Propriétés
                                                              cognitives)
Métaconnaissance et
   compétences
Éditeurs de scénarios
               MOT+LD et GMOT
ÉDITEUR DE SCÉNARIO G-MOT              IMS-LD Manifest

                             Parseur




              INTERPRÉTEUR
                                                 Parseur
                                        Éditeur MOT+LD
Éditeurs d’ontologies
   MOTplus et GMOT
Exemples d’applications
Principales applications
   Modéliser pour apprendre
    – Co-construction des connaissances pour le transfert d’expertise
   Modéliser pour réaliser une ingénierie pédagogique
    – Programme de l’école du Barreau
   Modéliser pour gérer des connaissances organisationnelles
    – École informatisée clef-en main et projet GIT
   Modéliser pour spécifier et gérer des systèmes
    – Construction de TELOS; géré (en partie) par ontologie
   Modéliser des méthodes
    – Construction de la méthode MISA
   Modéliser pour référencer des ressources
    – Paloma, Outils TELOS, Système COMÈTE
   Modéliser pour la recherche et la communications
    – Thèses de doctorat
Modéliser pour l’ingénierie
  pédagogique (Ex: École du Barreau)
Définition du problème
                                Méthode MISA
100 Cadre de formation              104 Publics cibles
102 Objectifs de la formation                              108 Ressources documentaires
                                    106 Contexte actuel

Devis des connaissances                          Devis pédagogique
210 Orientation du modèle des connaissances      220 Orientations pédagogiques
212 Modèle des connaissances                     222 Réseau des événements
214 Tableau des compétences                      224 Propriétés des unités d’apprentissage
310 Contenu des unités d’apprentissage           320 Scénarios pédagogiques
410 Contenu des instruments                      322Propriétés des activités
610 Gestion des connaissances/compétences        420 Propriétés des instruments
                                                 620 Gestion des apprenants / facilitateurs

Devis des matériels                              Devis de diffusion
230 Orientations médiatiques                     240 Orientations de diffusion
330 Infrastructure de développement              242 Analyse coûts/bénéfices/impacts
430 Liste des matériels                          340 Plan des livraisons
                                                 440 Modèle de diffusion
432 Modèles des matériels                        442 Acteurs et ensembles didactiques
434 Éléments médiatiques                         444 Outils et moyens de communication
436 Documents sources                            446 Services et milieux de diffusion
630 Gestion du SA et de ses ressources           540 Plan des essais et des tests
                                                 542 Registre des changements
                                                 640 Gestion de la qualité
Modéliser pour gérer les
        connaissances
              (GIT/PRIOW)

                BD - 3      BD - 4

     BD - 2                                 BD - n



BD - 1


                     Ontologie
                                       »»

              Recherch               Requête
                  e
               fédérée
Modéliser pour construire un
    système par ontologie (TELOS)
  Architecture UML            Ontologie conceptuelle




                          Ontologie technique



                                                       Extension Référencement
                                                             sémantique
Interfaces usager TELOS
Modéliser pour construire une
       méthode (MISA)
Modéliser pour la recherche
              (Thèses complétées)

   Modélisation de la méthode MISA (F. Crevier)
   Autogestion de l’apprentissage (D.Ruelland)
   Processus d’évolution des ontologies (D. Rogozan)
   Processus d’agrégation de composants (A. Masmoudi)
   Transformation des modèles semi-formels en ontologie
    (M. Héon)
   Modélisation de l’usager par compétences (L. Moulet)
   Modélisation de l’assistance en design pédagogique (V.
    Psyché)
   ….
Conclusion
Propriétés des modèles MOT
   Visuels. Réduction de l’ambiguïté des graphes
    par l’utilisation (partielle ou totale) d’objets et
    de liens typés et standardisés.
   Accessibilité. Apprentissage rapide, sémantique
    claire, vue d’ensemble, typage standardisé.
   Généralité, à différents niveaux de granularité
    et de formalisation.
   Formalisation progressive. Compatibilité
    ascendante des modèles semi-formels aux
    modèles formalisés.
Propriétés des modèles MOT
                      (suite)
   Déclaratifs. Séparation entre la connaissance et
    son traitement; description déclarative des
    traitements; représentation de la méta
    connaissance.
   Standardisés. Pour la communication entre
    personnes et/ou agents logiciels.
   Exécutables. Représentation visuelle formelle
    exécutables de façon complète and décidable
    dans le cas des modèles OWL-DL.
Journées scientifiques du LICEF – 14 novembre 2012

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               www.licef.ca/gp
              www.licef.ca/cice
             www.cogigraph.com

Synthèse des travaux sur la modélisation des connaissances - 14.11.12

  • 1.
    Journées scientifiques duLICEF – 14 novembre 2012 De la modélisation des connaissances au Web sémantique Gilbert Paquette Chaire de recherche CICE – Centre LICEF Télé-université
  • 2.
    Évolution du langageet des outils de modélisation MOT 1987 – Systèmes experts (projet FIR) 1991 – Environnements d’apprentissage à base de connaissances (projet APO-Québec – Micro-Intel) 1992 – Cours TÉLUQ en ingénierie pédagogique 1992- 1994 – AGD Atelier d’ingénierie pédagogique (Projet CRIM/DMR/UdeM/LICEF) 1995-1996 – MOT 2.3: Outil de modélisation autonome 1998-1999 – MOTplus (AGDI) (Projet ADISA) 2004-2005 – MOT+LD (Réseau LORNET) 2006-2007 – MOT+OWL (Réseau LORNET) 2008-2012 – Intégration dans TELOS et G-MOT 2012: G-MOT et le Web de données + Modélisation collaborative
  • 3.
  • 4.
    Objectifs du langage 1. Intégration de point de vue différents (déclaratif, procédural, stratégique) dans un même modèle 2. Interprétation transparente sémantiquement pour la conception et la communication - Accessibilité 3. Généralité : petit nombre de primitives – variété de modèles – niveau de granularité – niveau méta – Conceptuels: taxonomies, hiérarchie de composants,… – Procéduraux: séquentiels, parallèles, itératifs – Prescriptifs: contraintes, théories, principes de décision et règles – Processus: analytiques, adaptatifs, multi-acteurs 5. Intégration des principales méthodes de représentation: cartes conceptuelles, algorithmes, arbres de décision, systèmes de règles… 6. De l’informel, au semi-formel, au formel
  • 5.
    Primitives du langageMOT Exemples Traces I,C I I/P Concepts Procédures S,C I/P S,C,P R P,C P,C R Principes S,C,R I Énoncés
  • 6.
  • 7.
    G-MOT et lesniveaux de formalisations Exposé écrit/oral Diagramme Diagramme InformelCartes conceptuelles Graphes entités/relations Diagramme UML Éditeur G-MOT Modèle MOT Modèle MOT Semi- Modèle de formel Connaissances MOT Graphes BPMN UML exécutable Scénario Scénario Formel MOT+LD Scénarios TELOS Graphes conceptuels Langages de règles Ontologie Ontologie Formel Ontologies (MOT+OWL) Thésaurus (RDFS/SKOS)
  • 8.
    Intégration des typesde connaissances (Ex – MISA/ADISA)
  • 9.
    Extension aux Méta-connaissances Méta-connaissances Connaissances du Méta-principes (Stratégies cognitives) domaine d’application i ts - fa éta Principes M s Méta-procédurees it Méta-énoncés Méta-traces Fa A Procédures (Habiletés) Énoncés Traces Exemples Méta-exemples Concepts Méta-concepts (Propriétés cognitives)
  • 10.
  • 11.
    Éditeurs de scénarios MOT+LD et GMOT ÉDITEUR DE SCÉNARIO G-MOT IMS-LD Manifest Parseur INTERPRÉTEUR Parseur Éditeur MOT+LD
  • 12.
  • 13.
  • 14.
    Principales applications  Modéliser pour apprendre – Co-construction des connaissances pour le transfert d’expertise  Modéliser pour réaliser une ingénierie pédagogique – Programme de l’école du Barreau  Modéliser pour gérer des connaissances organisationnelles – École informatisée clef-en main et projet GIT  Modéliser pour spécifier et gérer des systèmes – Construction de TELOS; géré (en partie) par ontologie  Modéliser des méthodes – Construction de la méthode MISA  Modéliser pour référencer des ressources – Paloma, Outils TELOS, Système COMÈTE  Modéliser pour la recherche et la communications – Thèses de doctorat
  • 15.
    Modéliser pour l’ingénierie pédagogique (Ex: École du Barreau) Définition du problème Méthode MISA 100 Cadre de formation 104 Publics cibles 102 Objectifs de la formation 108 Ressources documentaires 106 Contexte actuel Devis des connaissances Devis pédagogique 210 Orientation du modèle des connaissances 220 Orientations pédagogiques 212 Modèle des connaissances 222 Réseau des événements 214 Tableau des compétences 224 Propriétés des unités d’apprentissage 310 Contenu des unités d’apprentissage 320 Scénarios pédagogiques 410 Contenu des instruments 322Propriétés des activités 610 Gestion des connaissances/compétences 420 Propriétés des instruments 620 Gestion des apprenants / facilitateurs Devis des matériels Devis de diffusion 230 Orientations médiatiques 240 Orientations de diffusion 330 Infrastructure de développement 242 Analyse coûts/bénéfices/impacts 430 Liste des matériels 340 Plan des livraisons 440 Modèle de diffusion 432 Modèles des matériels 442 Acteurs et ensembles didactiques 434 Éléments médiatiques 444 Outils et moyens de communication 436 Documents sources 446 Services et milieux de diffusion 630 Gestion du SA et de ses ressources 540 Plan des essais et des tests 542 Registre des changements 640 Gestion de la qualité
  • 16.
    Modéliser pour gérerles connaissances (GIT/PRIOW) BD - 3 BD - 4 BD - 2 BD - n BD - 1 Ontologie »» Recherch Requête e fédérée
  • 17.
    Modéliser pour construireun système par ontologie (TELOS) Architecture UML Ontologie conceptuelle Ontologie technique Extension Référencement sémantique Interfaces usager TELOS
  • 18.
    Modéliser pour construireune méthode (MISA)
  • 19.
    Modéliser pour larecherche (Thèses complétées)  Modélisation de la méthode MISA (F. Crevier)  Autogestion de l’apprentissage (D.Ruelland)  Processus d’évolution des ontologies (D. Rogozan)  Processus d’agrégation de composants (A. Masmoudi)  Transformation des modèles semi-formels en ontologie (M. Héon)  Modélisation de l’usager par compétences (L. Moulet)  Modélisation de l’assistance en design pédagogique (V. Psyché)  ….
  • 20.
  • 21.
    Propriétés des modèlesMOT  Visuels. Réduction de l’ambiguïté des graphes par l’utilisation (partielle ou totale) d’objets et de liens typés et standardisés.  Accessibilité. Apprentissage rapide, sémantique claire, vue d’ensemble, typage standardisé.  Généralité, à différents niveaux de granularité et de formalisation.  Formalisation progressive. Compatibilité ascendante des modèles semi-formels aux modèles formalisés.
  • 22.
    Propriétés des modèlesMOT (suite)  Déclaratifs. Séparation entre la connaissance et son traitement; description déclarative des traitements; représentation de la méta connaissance.  Standardisés. Pour la communication entre personnes et/ou agents logiciels.  Exécutables. Représentation visuelle formelle exécutables de façon complète and décidable dans le cas des modèles OWL-DL.
  • 23.
    Journées scientifiques duLICEF – 14 novembre 2012 Questions, Commentaires ? www.licef.ca/gp www.licef.ca/cice www.cogigraph.com