19 juillet TECFA – mémoire DESS 1 WINE (Web INtelligent Emotion) : un modèle dun système émotionnel intelligent Développement dun agent émotionnel au sein dune plateforme de type PostNuke. Dorel Gorga TECFA – mémoire DESS

19 juillet TECFA – mémoire DESS 2 WINE - introduction Objectifs –identifier létat émotionnel de létudiant selon sa personnalité et son activité dapprentissage dans lenvironnement –simuler ou représenter des émotions (développées dans un contexte des systèmes informatisés) –induire un état cognitif positif permettant de maximiser la performance de létudiant Méthodologie –Revue de littérature –Lanalyse des modèles démotions et des modèles dapprentissage basés sur lémotion –Conceptualisation dun modèle dun système émotionnel intelligent –Modélisation dun agent émotionnel animé dinterface –Limplémentation de lagent dans un module PostNuke

19 juillet TECFA – mémoire DESS 3 WINE – introduction Questions: –Comment pouvons-nous définir les émotions dentrée pour traduire le sens de lémotion dans le contexte dapprentissage ? –Comment pouvons-nous identifier létat émotionnel optimal pour lapprentissage et linduire chez létudiant ? –Quelles stratégies éducatives sont-elles appropriées dans lapprentissage favorisé par lordinateur (en particulier dans « web based instruction »)?

19 juillet TECFA – mémoire DESS 4 Modèles de lémotion 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 dévaluation cognitives (les événements et leurs conséquence, les actions des agents, laspect des objets) –Lintensité des émotions variera en fonction du désir, de la réalisation (leffort investi), du mérite, de lattrait –Modèle susceptible dêtre implanté à laide de lordinateur Exemple: détecter les émotions de joie / détresse et de satisfaction / déception de l'étudiant –Déterminer les buts de l'étudiant afin dévaluer si les événements sont souhaitables selon ces buts –Déterminer si l'étudiant est heureux ou contrarié suite à loccurrence de ces événements et si la perspective est confirmée ou pas

19 juillet TECFA – mémoire DESS 5 Système tuteur intelligent (STI) Architecture générale dun système tuteur intelligent (Oliveira, 1994) Utilisateur Interface Contrôle Domaine de base Stratégie denseignement Modèle cognitif de létudiant

19 juillet TECFA – mémoire DESS 6 Agent - Agent pédagogique (animé) Agent - système capable de percevoir lenvironnement par des détecteurs et dagir 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 TECFA – mémoire DESS 7 Le modèle WINE Un système émotionnel intelligent qui applique des stratégies affectives –vise à favoriser à létudiant une humeur positive –stimule l'apprentissage –fournit à l'étudiant un appui émotionnel afin de le motiver et de lencourager Facteurs dinfluence dans lanalyse de létat émotionnel –le profil affectif de départ –lorientation motivationnelle –lhistorique des actions réalisées avant lapparition de lémotion –létat cognitif –lévolution de lémotion déjà reconnue –le contexte social (apprentissage de type social ou collaboratif) Types démotions déduits : –Joie, détresse, satisfaction, déception (implémenté) –Gratitude, colère, fierté, honte (possible à implémenter)

19 juillet TECFA – mémoire DESS 8 Architecture WINE

19 juillet TECFA – mémoire DESS 9 Agent de reconnaissance émotionnelle Au début de linteraction de létudiant avec le système on peut utiliser le questionnaire pour identifier le profil affectif, le style cognitif et lorientation motivationnelle de létudiant afin de déterminer son état émotionnel. Les émotions sont déduites du comportement observable de l'étudiant en incluant ses actions dans l'interface de lenvironnement de formation (lhistorique de son activité). Les états émotionnels de létudiant peuvent influencer significativement le comportement de létudiant dans le processus dapprentissage 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 lactivité et de la réalisation de l'événement. Les émotions sont groupés en couples contradictoire. Fondement théorique: le modèle OCC

19 juillet TECFA – mémoire DESS 10 Agent de reconnaissance émotionnelle Type démotion Joie – détresse se produisent quand, pour un étudiant, lévénement est souhaitable ou non par rapport à ses buts –la joie surgit quand létudiant est heureux au sujet d'un événement souhaitable –la détresse surgit quand létudiant est contrariée au sujet d'un événement indésirable Satisfaction – déception (frustration) se produisent quand létudiant a une confirmation ou non de la perspective d'un événement souhaitable –la satisfaction surgit quand létudiant est satisfait sil a la confirmation de la perspective d'un événement souhaitable –la déception quand létudiant est contrariée sil na pas la confirmation de la perspective d'un événement souhaitable

19 juillet TECFA – mémoire DESS 11 Agent de reconnaissance émotionnelle Simulation daction Vu la nature dynamique des informations affectives de l'étudiant, je nai pas implémenté cet agent de reconnaissance émotionnelle Jai simulé laction de cet agent en utilisant comme auxiliaire un outil statique (un questionnaire liées au événement identifié par lenseignant). Le questionnaire contient deux parties : –La première partie est composée de trois questions pour identifier létat émotionnel de létudiant (Agent de reconnaissance émotionnelle, Agent danalyse du comportement observable) –La deuxième partie est formée par deux questions pour déterminer lorientation motivationnelle de létudiant (Agent de reconnaissance émotionnelle)

19 juillet TECFA – mémoire DESS 12 Agent danalyse du comportement observable de létudiant Les actions de l'étudiant dans l'interface du système –Données statistiques (nombres de connexions, temps de connexion, pages visitées, etc.) –Lanalyse de commentaires (blogs, etc.) –Le temps d'exécution de lactivité –Leffort investi dans lactivité –Laccomplissement ou non de lactivité –La fréquence d'aide exigée

19 juillet TECFA – mémoire DESS 13 Agent émotionnel dinterface La stratégie affective est développée par lenseignant sapplique selon les états émotionnelles de l'étudiant. promeut des actions qui adaptent lenvironnement 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 lencourager le motiver le faire croire dans ses capacité, etc. Lagent émotionnel dinterface présente des comportements émotionnels et des messages qui correspondent aux stratégies affectives

19 juillet TECFA – mémoire DESS 14 Événement –Laccomplissement de lactivité Questions –Létudiant a déposé un grand effort ? –Le sujet est-il important pour lui ? Lémotion déduite –Joie / Satisfaction Stratégie affective –Félicitation: Bravo ! Cette activité, tu las 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 TECFA – mémoire DESS 15 Quelques fonctionnalités de lagent émotionnel dinterface implémenté Configuration des stratégies affectives Configuration de lagent 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 laccomplissement ou non de lactivité) par le biais dun questionnaire

19 juillet TECFA – mémoire DESS 16 Base de données Group - étudiants Etat émotionnel Stratégie affective Comportement agent Agent émotionnel Module contrôle Agent Microsoft Interface Utilisateur Architecture du module PostNuke

19 juillet TECFA – mémoire DESS 17 Lagent animé Microsoft Quelques fonctionnalités de lagent Microsoft animé : assistant interactif il interagit avec lutilisateur 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 lutilisation de lagent animé Microsoft (attitude et voix synthétique) dépend du SO Windows

19 juillet TECFA – mémoire DESS 18 Linterface administrateur Quelques fonctionnalités de linterface administrateur : –paramétrer et configurer les stratégies affectives les comportements physiques et/ou verbaux de lagent animé ; les types démotions reconnues par lagent émotionnelle ; les étudiants qui seront inscrits ; configurer les stratégies affectives proprement dites. –attribuer les stratégies affectives aux étudiants inscrits –de configurer différentes paramètres (exemple) : laffichage des enregistrements ; la visualisation ou non de lagent animé ; les types du comportement de lagent animé ; lactivation de lémotion

19 juillet TECFA – mémoire DESS 19 Linterface utilisateur Quelques fonctionnalités de linterface utilisateur : de se connecter à lenvironnement de formation ; de recevoir des messages de bienvenu par le biais dun bloc émotionnel qui permet laffichage de lagent animé ; de compléter un questionnaire de simulation afin « didentifier » son état émotionnel courant et son orientation motivationnelle et dactiver lapparition dun message émotionnel si cest le cas, de la part de lagent animé Microsoft.

19 juillet TECFA – mémoire DESS 20 Larchitecture standard dun 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 daffichage Lutilisation 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 linitialisation ou la désinstallation du module, ainsi pour le upgrade à une version supérieure : pninit.php : les fonctions dinitialisation 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 dadministration (GUI) du module (on peut générer des pages HTML). –pnadminapi.php : regroupe toutes les fonctionnalités de ladministration du module qui ont un contact direct avec la base de donnée (API).

19 juillet TECFA – mémoire DESS 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 dintelligence 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 latteinte de la satisfaction des besoins émotionnels? Perspectives de recherche: –Le développement des nouvelles stratégies émotionnelles éducatives à partir des modèles dapprentissage générant des émotions

19 juillet TECFA – mémoire DESS 22 Simulation du travail pratique