Ecole Centrale de Lyon Bertrand.David@ec-lyon.fr IDM-IHM M-learning situé pour des contextes domestiques, publics et professionnels Bertrand DAVID LIESP (ex ICTT) Ecole Centrale de Lyon Bertrand.David@ec-lyon.fr

Equipe ICM du LIESP B. DAVID P. PREVOT R. CHALON ICTT S. GEORGE PRISMA A. LELEVE C. MICHEL F. SANDOZ-GUERMOND F. TARPIN-BERNARD O. DELOTTE G. MASSEREY Ch. YIN ICTT SHS STIC PRISMA LIESP 4 axes dont ICM Interaction Collaborative Médiatisée : applications Formation & Travail

Problématique du M-learning Permettre l’apprentissage en mobilité Utiliser les nouveaux dispositifs mobiles pour un apprentissage classique Profiter du temps passé en déplacement (Train, Bus, Tramway) pour apprendre Prendre en compte l’environnement Apprendre au contact du dispositif (Machine à laver, magnétoscope, distributeur de tickets de métro, …) Context-awareness basé sur l’informatique pervasive Adaptation des IHM pour guider l’utilisateur

Positionnement du M-Learning vision simple E-Learning : Apprentissage et Enseignement à l'aide des Technologies de l'Information et de la Communication (TICE). EIAH : Environnement Informatique pour l’Apprentissage Humain E-learning M-learning Informatique Mobile Informatique Mobile : les acteurs utilisent des dispositifs mobiles.

Positionnement du M-Learning vision plus complète Informatique Ubiquitaire (ou Pervasive) : des objets informatiques communicants sont disséminés dans l'environnement. E-Learning : Apprentissage et Enseignement à l'aide des Technologies de l'Information et de la Communication (TICE). EIAH : Environnement Informatique pour l’Apprentissage Humain Informatique Mobile : les acteurs utilisent des dispositifs mobiles. Informatique Portée : les acteurs utilisent des dispositifs portés.

M-learning situé – apprentissage juste à temps La démarche de choix de la configuration de l’ordinateur porté, notamment concernant ses dispositifs d’interaction fait partie du projet. La prise en compte de la réalité augmentée avec différentes formes de superposition : informations textuelles ou graphiques séparées, superposition à l’échelle, repérage par marqueurs, … est également à étudier. La contextualisation, la traçabilité et la vérification d’exécution d’opérations prescrites sera basée notamment sur l’utilisation d’étiquettes RFID. La réflexion, sur les méthodes d’apprentissage pour ce type de cas, qui s’inscrivent dans une approche constructiviste déclinée sous les appellations « just-in-time learning »et « learning by doing ». Des cas concrets issus de différents contextes industriels, domestiques ou publics illustreront nos propos (automobile, dépannage de machines industrielles, apprentissage d’utilisation d’un magnétoscope, photocopieur, …).

M-learning avec prise en compte de l’environnement Permettre l’apprentissage mobile grâce à des Interfaces Hommes-Machines innovantes sur un ordinateur porté (wearable computer) appropriées pour le travail mobile, coopératif et contextualisé (MOCOCO : Mobilité – COntextualisation – COpération) dans un environnement dit d’intelligence ambiante (AmI – Ambient Intelligence) de l’informatique pervasive. Concepts clés : Ordinateur porté : Recevoir, envoyer, traiter des informations n’importe où et n’importe quand AmI – Ambient Intelligence : Environnement intelligent et proactif : anticiper les actions de l’utilisateur et agir dans son intérêt MOCOCO: Les Acteurs sont MObiles Ils travaillent de manière COllaborative entre eux Ils accèdent à des informations COntextualisées

Exemple d’application industrielle d’IMERA (Interaction Mobile dans l’Environnement Réel Augmenté)

CAB - Modèle comportemental Processus CoCSys Phase 0 CAB - Modèle comportemental Environnement Artefacts Processus Arbre de tâches Acteurs Phase 1 Scénario 3 Scénario 2 Scénario 1 Composants Comp . 1 2 Patterns d’interaction Pattern 2 Pattern 1 tâches PT 2 PT 1 Adaptation Contextualisation Spécialisation Phase 2 Phase 3 Nouveaux scénarios Niveau Appli. Collaborative Niveau Infrastructure du Groupware Niveau du Système Distribué Application coopérative Je vais illustrer le détail du processus par un cas concret =>

Modèles, formalismes, éditeurs SC (Scénarios Collaboratifs), formalisme graphique et éditeur ORCHESTRA formalisme d’expression du modèle coopératif de référence et éditeur IRVO : Formalisme d’expression d’interactions avec des objets réels et virtuels et éditeur AMF-C Interaction collaborative, formalisme, éditeur, moteur

ORCHESTRA - formalisme de description d’activités collaboratives

ORCHESTRA expression of case study: Heating Equipment maintenance activities

Meta-modèle d’ORCHESTRA Concepts principaux Concepts dérivés Concepts secondaires

: Lunettes à écran intégré + lecteur RFID IRVO : Interaction with Real and Virtual Objects Modélisations IRVO – interaction dans un ERA : Lunettes à écran intégré + lecteur RFID Lunettes see-through + lecteur RFID Configuration 1 Configuration 2

Modèles IHM Modèles a couches : Modèles multi-agents : Seeheim Arch MVC PAC AMF Abstraction Présentation. Contrôle Agent AMF Autres facettes Modèle classiques de l’IHM. Arch : 5 couches logicielles. Contrôleur de dialogue est la clef de voûte. MVC = Model – View – Control; Smalltalk PAC (Coutaz) = Présentation – Abstraction – Contrôle; hiérarchie d’agent : facette contrôle gère communication entre facettes et entre agents AMF (Ouadou, ICTT) = Agent multi-facettes; comme PAC + Formalisation de la facette de contrôle et ports sur les autres facettes : programmation visuelle  moteur AMF au run-time Nouvelles facettes spécialisées et stéréotypées. Patterns Critique RM: pas d’utilisateurs, pas d’objets physiques, AMF : Une architecture multi facettes. Chaque facette pérennise un comportement jugé d’intérêt. Un modèle générique et flexible. Réutilisation à base de patterns Un formalisme graphique

Local or global Decision AMF- C Presentation Abstraction Distant Local CSA Controller Computer n°1 AMF-C Agent / CSA Start_Action Control Computer n°2 Local or global Decision Echo_Action Do_Action Replay_Action Formalisme graphique pour représenter une application collaborative

Moteur AMF et Processus de concrétisation

Liens entre IRVO, Arch and AMF-C IRVO se positionne principalement sur le niveau de l’interface concrète

Correspondence agents AMF-C – objets IRVO Ajout d’une nouvelle facette « Réel » aux agents AMF-C :

Exemple couplage AMF-C – IRVO CASPER-v2

Architecture Collaborative cible Niveau de l’application collaborative (AMF-C): Contrôle IHM Notification du Contrôle Niveau de l’infrastructure du collecticiel Contrôle d’accès Contrôle de la concurrence Niveau du système distribué Distribution des messages Contrôle du contenu Infrastructure collecticiel = activité du groupe

Architecture cible supportant Collaboration Capillaire Une application à 3 niveaux: Niveau de l’application collaborative (AMF-C): Contrôle IHM Notification du Contrôle Niveau de l’infrastructure du collecticiel Contrôle d’accès Contrôle de la concurrence Niveau du système distribué Distribution des messages Contrôle du contenu Infrastructure collecticiel = activité du groupe

Trois approches pour la projection d’ORCHESTRA vers l’architecture collaborative Transport de données (en format XML) d’ORCHESTRA (description du modèle de comportement) vers SMAC Données (en format XML) vers le moteur de SMAC pour interprétation Des données vers la gérétation de code

Démarche

Résumé Approche basée sur : Modélisation : MDA : Model-Driven Architecture MDE : Model-Driven Engineering IDM : Ingénierie Dirigée par les Modèles Frameworks Patterns Scénarios Tâches Métaphores Modélisation : Produit Processus Acteurs Connaissances IHM