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Baghera
Un environnement informatique dapprentissage et
denseignement à distance de la preuve en
géométrie Sylvie Pesty Equipe MAGMA -
Laboratoire Leibniz-IMAG Grenoble
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• Projet Baghera
• Développer les principes théoriques et
  méthodologiques de la conception d'un
  environnement d'apprentissage de la résolution de
  problèmes et de la preuve en géométrie dans une
  démarche mettant les besoins et les difficultés
  de l'élève au centre du processus de conception
  et de modélisation informatique.
• Produire un environnement informatique destiné
  au pilotage d'un apprentissage lié à la
  résolution de problèmes en géométrie, en
  s'appuyant d'une façon originale sur les
  potentialités d'un démonstrateur automatique.

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• 2 laboratoires Leibniz SIRAC
• Laboratoire Leibniz
• équipe DID_at_TIC
• didactique des mathématiques
• conception et réalisation d environnements
  informatiques dapprentissage humain
• équipe ATINF
• formalisation des techniques humaines de
  raisonnement (contre-exemples, analogies) gt
  mécanisation du raisonnement
• démonstration automatique
• équipe MAGMA
• systèmes multi-agents (SMA)
• modélisation d agents mais aussi des phénomènes
  de dynamique de groupe
• Laboratoire SIRAC
• construction d applications réparties et
  adaptables
• fournir des outils et services pour la
  construction, le déploiement et l exécution
• des compétences complémentaires pour un projet
  plurisdisciplinaire

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• Quelles problématiques?
• à l origine du projet
• micromonde Cabri-géomètre construction et
  manipulation directe de figures en géométrie
• logiciel Cabri-Euclide production et la
  manipulation d énoncés pour la formulation de
  preuves en géométrie vérification de la
  cohérence de preuves
• atelier d inférences ATINF capacités de
  démonstration automatique et de construction de
  preuves
• méthodologie A,E,I,O analyse/conception de
  systèmes multi-agents (SMA)
• étudier le problème de la  distance  entre
  preuves preuve humaine fournie par un élève via
  Cabri-Euclide et preuve artificielle construite
  en déduction automatique
• spécialiser les résultats et outils d ATINF, à
  la géométrie
• analyser et concevoir une maquette de l EIAH
  envisagé selon une approche  analyse/conception
  multi-agents

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• Quel EIAH ?
• Une plate-forme dapprentissage et denseignement
  à distance de la preuve en géométrie
• soutien aux élèves hospitalisés alternant séjours
  à l hôpital et à domicile (usagers mobiles)
• plate-forme centrée et adaptée utilisateur
  enseignant ou apprenant
• apprentissage à distance support Internet,
  intégration au Web
• stocker et partager du matériel pédagogique
  lorganiser dans des séquences structurées
• partage dun espace de travail (travail
  coopératif) et dun espace de communication
  (canal vidéo,  chat )

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• nécessaire prise en compte des facteurs
• distance
• mobilité des usagers
• rythme d apprentissage
• apprentissage coopératif
• suivi individualisé (préceptorat)
• mais aussi
• instauration dun véritable partenariat entre
  lutilisateur et les différents acteurs du
  système (agents ou humains)
• recherche dun soutien à linteraction entre les
  différents acteurs (élèves ou enseignants,
  artificiels ou humains) au niveau des
  connaissances
• vers une informatique, non pas  support , mais
   partenaire  de l utilisateur gt agents
  spécialisés (type médiateur)

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• Approche analyse / conception A, E, I,
  O(Agent, Environnement, Interaction,
  Organisation)

Dynamics Recursion
Emergence
AEIO
AEIO
AEIO
Tools/Bricks
Decomposition
Modelling
Classes
INSTANCE
CHOICE
IDENTIFICATION
Application
Domain
Vowelled
Operational
High Level MAS
Problem
MAS
Schema
DESIGN
PROGRAM
ANALYSIS
Type of
problem
VERIFICATION
VALIDATION
Execution support
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Baghera / Analyse
assistant
- Description fonctionnelle d'un point de vue
utilisateur - Identification a priori des
classes d'agents (artificiels et humains) et de
leurs rôles - Identifications des données
manipulées - Identification des interactions
entre les acteurs - Spécification de scénarios -
Procédé itératif (modification des rôles et/ou
fonctionnalités des agents, écriture de nouveaux
scénarios,..)
Méthodologie AEIO de l'équipe MAGMA
cartable électronique
compagnon
(Analyse centrée interaction)
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assistant
Baghera / Analyse
Agents (élève) compagnon, tuteur, médiateur
(enseignant) compagnon, assistant Interaction ana
lyse des preuves dialogues connexion/déconnexion
recommandation, aide Environnement cartable
électronique base d'exercices applications
(milieu pour l'apprentissage) Organisation classe
virtuelles (regroupement en fonction des
conceptions)
Méthodologie AEIO de l'équipe MAGMA
cartable électronique
compagnon
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Baghera / Agent
assistant
CPDL
Dialogue Homme/Machine
Base de connaissances
Plans
Raisonnement
IHM Utilisateur
Environnement
Buts
Actions
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Baghera / SMA
assistant
compagnon
assistant
assistant
casier électronique
tuteur
tuteur
tuteur
cartable électronique
médiateur
médiateur
compagnon
médiateur
ATINF
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• Quels outils pour limplémentation ?
• Une plate-forme de développement de SMA?
• offrant au minimum une couche de communication
   agent 
• en java, autorisant les des agents-applets pour
  intégration au Web et banalisation du poste
  distant
• Plate-forme JATLite (Java Agent Template, Lite)
• Stanford Center for Design Research
• ensemble de classe Java
• création d agents de type applet ou application
• envoi/réception de message au standard KQML
  (langage de communication entre agents)
• basé sur un  Agent Message Router  qui gère la
  connexion/déconnexion des agents, le routage des
  messages entre agents, le stockage des messages
  si nécessaire
• pas de modèles d agent imposé

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Architecture de JATLite
Accès utilisateur
Protocol Layer
Router Layer
KQML Layer
Base Layer
Abstract Layer
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JATLite Infrastructure Agent
Application / Applet Java
Programme existant
Messages KQML / ACL
RegisterConnect
RegisterConnect
JATLite Agent Message Router (AMR)
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Baghera-élève
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Baghera-élève
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Baghera-élève
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Baghera-enseignant
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Baghera-enseignant
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Baghera-enseignant
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 Baghera  pourquoi ?
Idée dune communauté éducative d agents
humains et non humains, agissant chacun de leur
point de vue, coopérant souvent et uvrant
collectivement pour l'éducation d'un être humain