Evaluation qualitative des erreurs dans un système tuteur intelligent basé sur la simulation. : Application à la formation aéronautique

• Auteur / Autrice : Anton Minko
• Direction : Guy Gouardères
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Pau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Enseignement assisté par ordinateur

Contraintes (intelligence artificielle)

Formation professionnelle

Intelligence artificielle répartie

Résumé

Ce travail de thèse s'inscrit dans la problématique générale de conception des systèmes d'information et, plus particulièrement, des Systèmes Tuteurs Intelligents (STI). Les erreurs humaines sont des phénomènes courants mais négligés, dans le processus de développement des systèmes interactifs d'apprentissage humain. Ce mémoire a pour objet l'amélioration de la qualité de la formation par la prise en compte explicite des erreurs. Nous appliquons notre étude au cas critique des systèmes à risque automatisés et notamment aux systèmes aéronautiques, pour lesquels les erreurs humaines peuvent avoir de très lourdes conséquences. Dans le cadre de notre étude, nous proposons de classer les erreurs en trois grandes catégories (connaissances, ergonomie, psychologie) selon leurs origines afin d'en offrir une meilleure gestion. L'utilisation du formalisme de la simulation qualitative fondée sur une analyse de l'historique de l'apprenant nous permet d'obtenir une méthode d'évaluation adaptative et en temps réel. L'Agent Pédagogique fait partie d'un Système Multi-Agent (SMA) permettant décrire une architecture modulaire et distribuée, et pouvant embarquer de multiples expertises ainsi que la capacité de gérer plusieurs types d'erreurs. Le SMA assure le retour immédiat et différé sur les actions de l'apprenant, ainsi que le contact avec l'instructeur. Une application professionnelle réelle (projet européen -5 PCRD- ASIMIL ''Aero user-friendly SIMulation based dIstance Learning'', visant à créer tout une gamme d'outils informatiques pour la formation pratique à distance des personnels de l'aviation civile) nous a permis de mettre en oeuvre notre démarche de conception basée sur les aspects cognitifs et de mettre en évidence l'apport des méthodes qualitatives pour une approche cognitive de l'Agent Pédagogique qui permet de gérer les retours de l'apprenant à partir d'un modèle enrichi (connaissances, ergonomie, psychologie).

This thesis studies the general problems of information systems design and, more particularly, the Intelligent Tutoring Systems (ITS). The human errors are current but often neglected phenomena, in the process of development of the interactive systems for human training. This memory aims at the improvement of training's quality by explicitly taking into account of the errors. We apply our study to the critical case of the automated risky systems and in particular to the aeronautical systems, for which the human errors can have very heavy consequences. Within this framework, we propose to classify the errors in three main categories (knowledge, ergonomy, psychology) according to their origins in order to offer a better management of them. The use of the formalism of qualitative simulation founded on an analysis of learner's history enables us to obtain an adaptive evaluation method usable in real time. A Pedagogical Agent belongs to a Multi-Agent System (SMA) enabling to design a modular and distributed architecture, and which can embark multiple expertises as well as the capabilities to manage several types of errors. The SMA ensures the immediate and differed feedback on the learner's actions, as well as the contact with the human instructor. The professional application (European project ASIMIL ''Aero user-friendly SIMulation based dIstance Learning'', aiming at designing a whole range of computer-assisted tools for the distance training to the personnel of the civil aviation) enabled us to implement our approach of design based on the cognitive aspects and to highlight the contribution of the qualitative methods for a cognitive approach of the Pedagogical Agent to manage the learner's feedback using an enriched model (knowledge, human engineering, psychology).