Indexation de documents pédagogiques : Fusionner les approches du web sémantique et du web participatif
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Thèse soutenue le 29 octobre 2009: Nancy 1
Les techniques actuelles d'indexation sur le Web ne sont pas satisfaisantes pour les ressources pédagogiques. En effet, l'indexation automatique, e.g. Google, peut difficilement dépasser le niveau syntaxique des contenus tandis que l'indexation par des documentalistes est coûteuse en main d'oeuvre. Or de récentes approches telles que les techniques du Web Sémantique ou la tendance du Web Participatif (Web 2.0) offrent des solutions prometteuses. Une première partie de nos travaux porte ainsi sur l'étude du Web Sémantique appliqué aux ressources pédagogiques. Nous y explorons les possibilités de raisonnements automatisés appliqués à des ontologies pédagogiques. Une seconde partie porte sur l'étude des fonctionnalités des sites participatifs, facilitant l'ajout de contenus et de métadonnées par les visiteurs. Nous proposons alors un modèle de site participatif adapté aux communautés d'enseignants. Néanmoins, Web Sémantique et Web Participatif sont souvent opposés. Aux ontologies formelles généralement réalisées par quelques experts s'opposent les tags hétérogènes ajoutés par de nombreux utilisateurs aux profils variés. Dans une troisième partie, nous proposons donc un modèle fusionnant Sémantique et Participatif. Ce modèle vise à développer des applications de partage de ressources, principalement pour des communautés de pratique. Il se fonde sur une Indexation Progressive et Multi-points de vue (modèle IPM) consistant à : - permettre aux utilisateurs de structurer progressivement les métadonnées, pour finalement favoriser des raisonnements sémantiques par les machines ; - permettre aux utilisateurs de collaborer progressivement, pour finalement favoriser une vision partagée du domaine par les humains. Ce modèle est implémenté dans un outil de partage de signets, nommé SemanticScuttle, proposant des fonctionnalités originales comme des tags structurés par des relations d'inclusion et de synonymie, ou des espaces wiki pour décrire des tags. L'outil a été développé et expérimenté avec des documentalistes en sociologie sur plusieurs mois. Diffusé, l'outil est employé par des utilisateurs dans plusieurs pays. Finalement, nos travaux nous permettent de formuler des hypothèses sur un modèle socio-technique soutenant le partage entre enseignants. Ils sont aussi une contribution à des modèles intégrant différentes formes d'indexation : automatique et par des humains, faisant intervenir des experts et les utilisateurs, fondée sur des modèles structurés (e.g. ontologies) et sur des métadonnées flexibles (e.g. tags). Mot-clefs : Indexation (documentation), Pédagogie – Ressources internet, Web 2.0, Communautés virtuelles, Web sémantique, Ontologies (informatique).
-Documents pédagogiques
-Indexation
-Web 2.0
-Web sémantique
-Web participatif
-Ontologies
Current ways for Web indexing are not sufficient for learning resources. Indeed, automatic indexing, e.g. Google, can hardly raise above the syntaxical level of contents while indexing by human experts implies high costs. But, recent approaches like Semantic Web and Participative Web (Web 2.0) offer promising solutions. A first part of our works concerns the study of Semantic Web applied to learning resources. We explore possibilities of reasonings applied to educational ontologies. A second part is about the study of functionalities on participative websites making easier the adding of content and metadata by visitors. Then we propose a model of participative website adapted to communities of teachers. Nevertheless, Semantic Web and Participative Web are often opposed. Formal ontologies generally produced by experts are opposed to heterogeneous tags added by numerous users with various profiles. In a third part, we propose a model melting Semantic and Participative. The goal of this model is to help developping applications for sharing resources into communities of practice. It is based on a Progressive and Multi-points of view Indexing in which: - users progressively structure metadata, to finally allow semantic reasonings by computers; - users progressively collaborate, to finally allow a shared vision of the domain by humans. This model is implemented into a social bookmarking tool, called SemanticScuttle, offering original features like tags structured by relations of inclusion and synonymy, or wiki spaces to describe tags. The tool was developped and tested with librarians in sociology during several months. Finally, our works allow us to formulate hypotheses about a social and technical model supporting sharing between teachers. They also contribute to models melting different indexing solutions: automatic or by humans, including experts or simple users, based on structured models (e.g. ontologies) or on flexible metadata (e.g. tags).
Source: http://www.theses.fr/2009NAN10124/document
AVERTISSEMENT
Ce document est le fruit d'un long travail approuvé par le
jury de soutenance et mis à disposition de l'ensemble de la
communauté universitaire élargie.
Il est soumis à la propriété intellectuelle de l'auteur. Ceci
implique une obligation de citation et de référencement lors
de l’utilisation de ce document.
D’autre part, toute contrefaçon, plagiat, reproduction
illicite encourt une poursuite pénale.
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LIENS
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http://www.culture.gouv.fr/culture/infos-pratiques/droits/protection.htm Departement de formation doctorale en informatique Ecole doctorale IAEM Lorraine
UFR STMIA
Indexation de documents
pedagogiques : fusionner les approches
du Web Semantique et du Web
Participatif
THESE
presentee et soutenue publiquement le 29 Octobre 2009
pour l’obtention du
Doctorat de l’universite Henri Poincare { Nancy 1
(specialite informatique)
par
Benjamin Huynh-Kim-Bang
Composition du jury
Rapporteurs : Eric Bruillard
Manuel Zacklad
Examinateurs : Brigitte De la Passardiere
Richard Hotte
Anne Boyer
Monique Grandbastien (directrice)
Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications | UMR 7503Mis en page avec la classe thloria.Remerciements
A ma directrice, Monique Grandbastien, qui m’a guide dans l’univers de la Recherche a l’aide
de son experience, de sa patience et de sa grande gentillesse.
Aux membres du jury, pour leurs judicieux commentaires et pour l’inspiration fournie par
leurs pratiques de la Recherche.
A Eric Dane, doctorant en science de l’education, dont l’apport fut essentiel pour mes tra-
vaux. A nos longues discussions qui ont marque ma vision de la Recherche.
Aux membres de l’equipe MOCAH, pour leur soutien jusqu’au dernier moment.
Aux enseignants et aux documentalistes qui ont pris le temps de me faire decouvrir leurs
metiers.
Aux membres du laboratoire LORIA et notamment aux doctorants, en compagnie de qui j’ai
decouvert le monde de la Recherche.
Durant ces trois dernieres annees, je suis passe par beaucoup de desillusions et de remises
en question. Bien plus que des qualites personnelles, c’est le soutien de mes proches, amis et
famille, qui m’a permis de ne pas me replier sur moi-m^eme et de depasser ces epreuves.
Pour toutes ces rencontres, pour tous ces encouragements, je vous suis profondement recon-
naissant.
iii« Si l’ordre est le plaisir de la raison, le desordre est le delice de l’imagination. »
Le soulier de satin { Paul Claudel
iiiivTable des matieres
Introduction 1
1 Contexte du travail : les EIAH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2 Inter^et du partage de documents pedagogiques . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3 Approches classiques de l’indexation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3.1 Indexation automatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3.2 Indexation par des humains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
4 Nouvelles approches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4.1 Presentation du Web Semantique et du Web Participatif . . . . . . . 5
4.2 Oppositions apparentes de ces nouvelles approches . . . . . . . . . . . 5
4.3 Fusionner le Semantique et le Participatif . . . . . . . . . . . . . . . . 6
5 Objectifs de la these . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
6 Plan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
7 Quelques points de vocabulaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Chapitre 1 Contexte de l’indexation de documents pedagogiques numeriques 11
1.1 Nouvelles possibilites numeriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2 Indexation de documents pedagogiques numeriques . . . . . . . . . . . . . . 12
1.2.1 L’approche par Learning Object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.2.2 Les standards du E-learning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.3 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Partie I Web Semantique, ontologies et indexation pedagogique 21
Chapitre 2 Etat de l’art 23
2.1 Web Semantique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.1.1 Presentation generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.1.2 Les outils du Web Semantique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2 Web Semantique applique au domaine pedagogique . . . . . . . . . . . . . . 31
vTable des matieres
2.3 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Chapitre 3 Projet LUISA 35
3.1 Contexte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.1.1 Contraintes du projet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.1.2 Description generale du projet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.2 Travaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.2.1 Etude des besoins a l’universite et choix d’un contexte d’experimentation 39
3.2.2 Prototype LUISA : fonctionnalites et raisonnements semantiques . . . 47
3.2.3 Ontologies developpees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.2.4 Experimentations et discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Partie II Web Participatif, communautes et indexation pedagogique 75
Chapitre 4 Etat de l’art 77
4.1 Web Participatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
4.1.1 Presentation generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.1.2 Concepts sous-jacents aux sites participatifs . . . . . . . . . . . . . . 80
4.1.3 Blogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.1.4 Wikis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4.1.5 P2P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
4.1.6 Reseaux sociaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.1.7 Plateformes de partage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
4.1.8 Partage de signets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
4.1.9 Bilan des fonctionnalites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
4.2 Web Participatif applique au domaine pedagogique . . . . . . . . . . . . . . . 86
4.2.1 Web Participatif c^ote apprenant : elearning 2.0 . . . . . . . . . . . . . 86
4.2.2 Wiki educatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
4.2.3 Reseaux paira-p- air pedagogiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
4.2.4 Partage de signets et tags pedagogiques . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
4.2.5 Incitations a participer dans une communaute educative . . . . . . . 91
4.2.6 Plateformes pedagogiques pour les enseignants . . . . . . . . . . . . . 92
4.3 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Chapitre 5 Projet Pepi 95
5.1 Contexte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
5.1.1 Di erentes communautes d’enseignants : exemple de Cartables.net . . 96
vi5.1.2 Etude de la communaute PGM (Professeurs en Genie Mecanique) . . 98
5.2 Developpements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
5.2.1 Objectifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
5.2.2 Principes d’une plateforme participative de partage de ressources pe-
dagogiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
5.2.3 Fonctionnalites soutenant la participation . . . . . . . . . . . . . . . . 101
5.2.4 Architecture technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
5.3 Experimentations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
5.3.1 Contact des utilisateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
5.3.2 Amorcage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
5.3.3 Participations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
5.4 Analyses et discussions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
5.4.1 Analyses de l’echec des experimentations . . . . . . . . . . . . . . . . 109
5.4.2 Discussion des concepts et travaux similaires . . . . . . . . . . . . . . 111
5.5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Partie III Fusion du Web Semantique et du Web Participatif, et indexa-
tion pedagogique 117
Chapitre 6 Etat de l’art 119
6.1 Fusion du Web Semantique et du Web Participatif . . . . . . . . . . . . . . . 119
6.1.1 Limites du Web Semantique et du Web Participatif . . . . . . . . . . 119
6.1.2 Rapprocher traitement semantique et participation des utilisateurs . . 121
6.1.3 Ontologies « d’objets sociaux» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
6.1.4 Des tags aux concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
6.2 Fusi
