Télécharger

Application de l’UNL aux Métadonnées des
Objets Pédagogiques pour Faciliter leur
Réutilisation
Gabriela Tissiani
ISI Groupe - Département des Systèmes d’Information
Centre Universitaire d'Informatique
University of Geneva, 24 rue Général-Dufour, 1204
GENEVE,Switzerland,.
Fax: +41 22 705.77.80
e-mail :[email protected]
RÉSUMÉ : Avec les progrès d’Internet, les ressources d’enseignement à distance assisté par
ordinateur sont aujourd’hui largement accessibles, d'un point de vue technique. Il découle de cette
évolution que le besoin d’élaborer une structure de communication architecturée autour de
normes qui facilitent l’accès à l’information et aux connaissances d’une façon internationale est
devenu une priorité. Des spécifications et des normes pour la formalisation des descriptions de
contenus d`apprentissage, tel que le SCORM1 ou le standard Learning Object Metadata (LOM) de
IEEE, ont été développées d'une part pour faciliter la recherche de contenus pédagogiques et
d'autre part pour essayer de réduire le temps de conception de matériel d’apprentissage en
réutilisant des ressources pédagogiques existantes. Bien que les normes de description d'objets
pédagogiques contiennent un nombre important des métadonnées (auteur, titre, objectifs
pédagogiques, niveau, organisation, mots clés, etc.) la recherche de contenus reste une étape
difficile dans ce processus de ré-utilisation. Cet article discute l'utilisation de l’infrastructure
d'UNL (Universal Networking Language) pour l’amélioration de la recherche d’information dans
le métadonnées, en proposant une solution sémantique et multilingue à l'identification de contenu
pédagogique de façon contextuelle [UNL Specifications, 2005]. Le but principal de ce projet est
de créer un cadre pour soutenir le développement d'une interface utilisateur graphique (Graphical
User Interface - GUI) pour la recherche et l’édition de contenu pédagogique, permettant sa
réutilisation entre les systèmes de LMS (Learning Management Systems).
MOTS-CLÉS: Universal Networking Language, Interfaces Graphiques avec l’Utilisateur,
Métadonnées, Objets Pédagogiques, Recherche d’Information, Web Sémantique
1 SCORM: The Shareable Content Objects Model [SCORM®, 2004]
1ères Rencontres Jeunes Chercheurs en EIAH, RJC-EIAH'2006, pages à
1. Introdution
Les spécifications et les normes existantes pour la formalisation de contenu
d`apprentissage, tels que ceux mentionnés plus loin, constituent des modèles pour la
création et le déploiement de l'apprentissage en ligne. Ils visent à assurer la
communication des renseignements concernant l'interaction d'un apprenant avec les
objets de contenu, ainsi que la spécification concernant le conditionnement du contenu
qui permet l'interopérabilité du contenu d'apprentissage. Ils offrent également un
ensemble normalisé d'éléments de méta données qui sont utilisés pour décrire le contenu
d'apprentissage, de même qu'un ensemble normalisé de règles qui peuvent être
appliquées à l'organisation de ces contenus.
Cependant, pour obtenir la réutilisation désirée des objets pédagogiques, nous devons
prendre en considération la recherche d’information. Alors que les normes existantes de
description d'objets pédagogiques continuent de développer les bases techniques pour la
définition d’objets d’apprentissage réutilisables, le développement des outils nécessaires
à la récupération d’information sur ces contenus reste un sujet qui doit être approfondi.
Bien que ces normes contiennent un nombre important des métadonnées (auteur,
titre, objectifs pédagogiques, niveau, organisation, mots clés, etc.) la recherche de
contenus reste une étape difficile dans ce processus de ré-utilisation. Comme le montrent
des études récentes, les outils et interfaces actuels de recherche d'objets pédagogiques
restent insatisfaisants car l'utilisateur a de la peine à traduire son intention sous forme de
requête sur les métadonnées. En effet, une bonne partie des métadonnées ont pour valeur
des mots clés isolés ou des textes libres en langue naturelle, ce qui pose un certain
nombre de problèmes:
1.
2.
3.
La polysémie de mots des langues naturelles peut rendre les descriptions
ambiguës, empêchant par là une recherche d'information précise.
La sémantique des textes en langue naturelle est encore largement
inaccessible à tout traitement automatique.
L'écriture des descripteurs dans une langue particulière rend la ressource
décrite "invisible" à tout utilisateur employant une autre langue dans son
processus de recherche de ressource pédagogique.
Les projets existants pour la mise en place des normes existantes, tel que RELOAD
[Reload website], LOMPAD [LomPad webpage] entre autres proposent des interfaces
pour faciliter la recherche et l’édition de contenus d’apprentissage. Ils sont par contre
peu développés au niveau de la flexibilité et de l'internationalisation, précisément à
cause des limitations évoquées ci-dessus. Pour pouvoir plus et mieux réutiliser les objets
en question il est indispensable d'améliorer les possibilités de recherche contextualisée et
multilingue de ces interfaces. Cette approche est nécessaire pour permettre à un objet
Application de l’UNL aux Métadonnées des Objets Pédagogiques
pédagogique d'être distribué de façon efficace comme une ressource indépendante de la
langue et du contexte.
2. L’utilisation de UNL
Le perfectionnement des nouvelles spécifications prévoit aussi que les modèles
de référence concernant des projets internationaux, consistent à adapter ces interfaces
aux coutumes, et surtout aux langues de différentes régions ou pays. Les spécifications
IMS pour l’internationalisation perçoivent le besoin d’améliorer la communication entre
des personnes de langues diverses comme une priorité.
Le modèle d'objets de contenu partagé appelé « The Shareable Content Objects
Model » (SCORM) suit la norme d'IMS/IEEE pour la description des contenus des
objets d'apprentissage avec l’utilisation des fichiers de méta données, en tant que partie
d’un effort global pour rendre ces objets réutilisables [SCORM®, 2004]. Bien que les
normes existantes [IMS Specifications, 2004] aient établi des recommandations afin de
réaliser cela, la recherche de contenu reste toujours une étape difficile dans ce processus
de « réutilisabilité ».
Ce sujet de thèse propose l'utilisation de l’infrastructure d'UNL (Universal
Networking Language) pour l’amélioration de la recherche des objets pédagogiques.
Cette approche vient compléter les spécifications existantes, en offrant une solution
multilingue et sémantique à l'identification des contenus de façon contextuelle [Uchida,
2001].
UNL a pour but de permettre l’accès au contenu des documents en s'affranchissant de
la barrière des langues et cela par l’intermédiaire d’une représentation sémantique
interlingue. UNL est un langage artificiel formel, c’est un langage indépendant, non
ambigu qui est apte à fonctionner comme une langue "pivot" pour la traduction
automatique. Parmi les principaux buts d'UNL, on distingue sa vocation à partager
l'information, fournir des outils de conception des applications multilingues, surtout des
applications web, et faciliter la recherche d’informations à travers différentes langues et
contextes, en exploitant sa capacité de représentation sémantique.
L'infrastructure multilingue d'UNL est un domaine interdisciplinaire qui implique
des aspects linguistiques et technologiques. Ses composants principaux sont 1) une
langue artificielle formelle, il s’agit d’un langage indépendant non ambigu (UNL), et 2)
un système qui contrôle les interfaces entre les langages naturels et les réseaux
informatiques.
UNL comporte un vocabulaire - une liste de concepts, appelée "universal words "
(UWs) représentés d'une façon indépendante de tous langages naturels sous forme de
chaînes de caractères - et une base de connaissance (UNL KB) qui explique les relations
entre les « Uws » [Tissiani, 2003]. Dans UNL, les concepts et les phrases sont
représentés formellement et d’une façon non ambiguë par des expressions logiques. En
tant que langage indépendant, UNL fournit la possibilité de travailler à un niveau
sémantique, et permet la construction d'une "bibliothèque" complète de divers types de
connaissances exprimées en des sources diverses [Tissiani, 2003].
Maisonnasse [Maisonnasse, 2004] distingue deux intérets distincts à l’utilisation
d’UNL en RI, ou le premier est indépendant de sont aspect multilingue et concerne la
précision de la représentation UNL des documents. Selon l’auteur, contrairement à la
représentation des groupes des mots généralement utilisée, la représentation des
documents par des graphes UNL permet de conserver les informations concernant l'ordre
et les relations entre les mots du texte. En gardant ce type d'information, on peut espérer
réaliser des tâches de recherche d'information plus précise [Maisonnasse, 2004]. Le
second intérêt é lié à capacité d’UNL de permettre une RI multilingue.
Pour le présent projet, nous sommes particulièrement intéressés par le
développement des modèles et des langues pour la représentation des définitions de
concept. En tenant l'utilisation d'UNL, nous supposons que tout le contenu représenté
dans des divers langages naturels peut être défini et organisé d'une manière contextuelle,
grâce à la capacité d'UWs de définir des concepts d'une manière non ambiguë.
3. Objectifs et étapes de la thèse
Cette recherche propose d'étudier l'utilisation du modèle UNL (Universal
Networking Language) pour améliorer la description et la réutilisation des objets
pédagogiques, et en particulier pour permettre des recherches sémantiquement précises
et multilingues dans des corpus de ces objets [UNL Specifications, 2005].
3.1 Étape 1 : Recherche d’information précise sur les objets pédagogiques
Lors de cette étape il s'agira en premier lieu de tester l'impact d'une formalisation
avec UNL des métadonnées textuelles sur les performances de la recherche
d’information. Pour cela, nous nous proposons de construire un cas d'étude composé
d'un ensemble d'objets pédagogiques SCORM dont les métadonnées seront traduites
manuellement et/ou automatiquement en UNL. Ces objets seront choisis dans un
domaine d'apprentissage précis. Ceci impliquera comme préalable la définition d'un
vocabulaire de mots universels UNL pour ce domaine ainsi que d'un vocabulaire général
pour les objets pédagogiques.
Ensuite nous développerons un moteur de recherche d’information « sémantique »,
basé sur UNL pour la recherche d'objets pédagogiques. L'application de ce moteur à des
cas types de recherche d'information nous permettra d'évaluer l’impact de l’application
d’UNL au LOM et en particulier de déterminer pour quels types des métadonnées la
traduction en UNL est la plus efficace et quel niveau de langage il est nécessaire de
prendre en compte (mots isolés, phrases élémentaires, phrases complètes).
Application de l’UNL aux Métadonnées des Objets Pédagogiques
3.2. Étape Interfaces
La seconde contribution de ce travail sera la création d’une interface utilisateur pour
l'édition d’objets pédagogiques en SCORM avec UNL. Le principal obstacle à
l'utilisation d'un formalisme tel qu'UNL est la complexité de la création des « textes » en
UNL. Deux types d'approches sont possibles : le développement d'outils de traduction
automatique (appelés « enconverters ») qui traduisent d'une langue naturelle vers UNL
ou l'utilisation d'interfaces sophistiquées pour aider un utilisateur à rédiger directement
des arbres syntaxiques UNL. Il s'agira d'évaluer ces approches, et éventuellement de les
combiner pour produire une interface de rédaction aussi efficace que possible pour le
domaine spécifique des métadonnées d'objets pédagogiques. Il faut bien préciser ici que
le but est d'obtenir une traduction parfaite en UNL, ce qui implique évidemment le
développement de moyens de contrôle immédiat de la qualité de l'UNL produit. En effet,
l'approche n'a d'intérêt que si les descripteurs UNL produits décrivent très exactement
les objets pédagogiques.
La rédaction de textes UNL implique que tous les concepts référencés existent dans
la base de connaissance de référence UNL KB, ce qui est rarement le cas lorsqu'on
travaille dans un domaine spécifique. Il sera donc nécessaire de fournir un outil d'aide à
la création de nouveaux mots universels et à leur intégration dans la base UNL KB.
Une part importante de la définition de cette interface sera consacrée à des tests
d'utilisabilité qui seront effectués auprès d'utilisateurs potentiels (créateurs de cours en
ligne).
Le résultat de ce travail sera donc un nouveau modèle d’interface homme-machine
pour la création de textes formalisés dans un domaine spécifique.
4. Bibliographie
Charlet, J., Laublet, P. ; Reynaud, C. Web sémantique. Action spécifique 32 CNRS / STIC. V2 –
13 octobre 2003
Del Galdo, E. M. and Nielsen, J. (Eds.). International User Interfaces. Wiley: New York, NY,
1996.
IMS Accessibility Standards, Content Packaging, Learner Information, Learning Design,
Vocabulary Definition Exchange and Meta-data Specification. http://www.imsglobal.org/
Maisonnasse, Loïc. Une Etude Préliminaire à l’Utilisation d’UNL en Recherche d’Information.
DEA Formation MATIS. M2R Systèmes d’Information. CLIPS-IMAG, Grenoble, 2004.
Marshall, C.; Shipman, F. Which Semantic Web? Proceedings of the fourteenth ACM conference
on Hypertext and hypermedia Nottingham, UK. http://portal.acm.org/
NG, G. K. C. Interactive Visualisation Techniques for Ontology Development, PhD thesis,
University of Manchester, UK, 2000.
Papers
presented
at
the
International
Conference
on
Universal
Knowledge,Goa,2002.http://www.cfilt.iitb.ac.in/icukl2002/ papers/index_of_papers.html
Papers
presented
at
http://www.cfilt.iitb.ac.in/icukl2002/
Convergences
2003,
Alexandria,2003.
Reload (Reusable e-Learning Object Authoring & Delivery) Project Documentation.
http://www.reload.ac.uk/
Schneiderman, B. Designing the User Interface: Strategies for Effective Human-Computer
Interaction. 3rd edition, Addison-Wesley, Reading, Massachusetts, 1998.
Sharable Content Object Reference Model. (SCORM®) 2004 2nd Edition. Version 1.2. April 15,
2005. Sharable Content Object Content Agregation Model A Model. (SCORM®) 2004 2nd
Edition. Version 1.2. April 15, 2005. http://www.adlnet.org/
Tissiani, G.; Falquet G., Mottaz C.-L. Pinto da Luz, R., “Facilitating Communication Between
Languages And Cultures: A Computerized Interface And Knowledge Base ,Convergences
2003, Egypt, 2003.
Uchida H., Zhu M. and Della Senta T., The UNL, a Gift for a Millennium, Institute of Advanced
Studies, United Nations University, 1999
Uchida H., Zhu M., The Universal Networking Language beyond Machine Translation, presented
in the International Symposium on Language in Cyberspace, Seoul, 2001
UNL
2005
Specifications.
7
Copyright © UNL Center of UNDL Foundation. http://www.undl.org/
June
2005
XML Bible, 3rd Edition. Harold, E. R. 2004
Universal Networking Language. In: ICTE 2002 - INTERNACIONAL CONFERENCE ON
INFORMATION AND COMUNICATION TECHNOLOGIES IN EDUCATION, 2002,
Badajoz, Spain, 2002.
Website : http//membres.lycos.fr/interaction/Technique/Localisation/localisation.htm . Article: La
localisation des interfaces. [Website: http://demo.licef.teluq.uquebec.ca/LomPad/en/index.htm
Ambler, S. W. User Interface Design: Tips and Techniques. USA: SIGS Books/Cambridge
University Press, 1998. (www.ambysoft.com/userInterfaceDesign.pdf).
Cybis, W. "Apostila do LabUtil: Recomendações para Desgin Ergonômico de Interfaces." BR:
Programa de Pós- Graduação em Engenharia de Produção. UFSC, 1997,145 p.
Della Senta, T.; Uchida, H.; Zhu, M. The UNL, A Gift for a Millennium. On-line reference:
Institute
of
Advanced
Studies,
The
United
Nations
University,
1999.
(www.unl.ias.unu.edu/publications/gm).
Application de l’UNL aux Métadonnées des Objets Pédagogiques
Iba, W., Hirsh, H., & Rogers, S. Machine Learning Special Issue on Adaptive User Interfaces.
Call for papers of AAAI 2000 Spring Symposium on Adaptive User Interfaces, at Stanford
University March 20-22, 2000 (www.isle.org/~aui/aaaisymp00.html).
Falquet, G. Ziswiler, J. A Virtual Hyperbooks Model to Support Collaborative Learning.
Supplementary proceedings of the 11th International Conference on Artificial Intelligence in
Education (aied2003), Sydney, July 2003.
Galitz, W.O. The Essential Guide for User Interface Design. USA: Wiley Computer Publishing,
2nd Edition,1997, 743p.
Internationalization Working Group of the W3C. Non-western Character sets,Languages, and
Writing Systems (http://www.w3.org/International).
Leslie, Scott (Researcher, Edutools.info project). “Important Characteristics of Course
Management Systems: Findings from the Edutools info project”. 2003 CADE Conference,
June 8-11, 2003
Marcus, A. (1998). Metaphor Design in User Interfaces. The Journal of Computer Documentation
ACM/SIGDOC, New York, NY, May 1998, volume 22, No. 2, pp. 43-57.
Mullet, K. and Sano, D. Designing visual interfaces- communication oriented techniques. USA:
SunSoft Press, 1st edition, 1995, 273 p.
Nielsen, J. International Web Usability (http://www.useit.com/alertbox/9608.html).
Nielsen, J. Usability Engineering. USA: Morgan Kaufmann Publishers. 1993: 1st edition, 362 p.
TISSIANI, Gabriela. BARCIA, Ricardo M., MARTINS, Alejandro. A Framework for the
Development of Universal Networking Language E-Learning User Interfaces. In
Convergences’03, Alexandria, Egypt, december 02-06, 2003.
TISSIANI, Gabriela., Hugo Cesar Hoeschl, Dr (organizer), Adilson Tiecher; Irineu Theis; Jaime
Leonel de Paula Jr; André Bortolon; Joel Ossamu Mitsui; Simone Fuchter; Adriana Gomes
Alves; Gladis de Morais Maciel; Allesandro Mueller. “UNL.BR: WORKING AGAINST
DIGITAL DIVIDE”. : in http://www.phoenix-library.org/index.php?page=search&ref=7035
TISSIANI, Gabriela; BARCIA, Ricardo M.; MARTINS, Alejandro; PACHECO, Roberto;
MARTINS, Jefferson; FERITAS, Olival: "VIAS Teaching Environment" in IEEE Computer
Society proceedings of VSMM2001, Virtual Systens and Multimedia Conference 2001, 10o,
Berkeley, CA, US