TECFA mmoire DESS

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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

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WINE - introduction
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• 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

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WINE introduction
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• 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 )?

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Modèles de lémotion
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• 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.

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Système tuteur intelligent (STI)
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• Architecture générale dun système tuteur
  intelligent (Oliveira, 1994)

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Agent - Agent pédagogique (animé)
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• 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.

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Le modèle WINE
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• 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)

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Architecture WINE
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Agent de reconnaissance émotionnelle
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• 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

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Agent de reconnaissance émotionnelle Type
démotion
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• 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.

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Agent de reconnaissance émotionnelle Simulation
daction ----------------------------------------
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• 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)

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Agent danalyse du comportement observable de
létudiant
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• 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

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Agent émotionnel dinterface
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Lagent émotionnel dinterface présente des
comportements émotionnels et des messages qui
correspondent aux stratégies affectives

• 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.

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Stratégie affective (orientation vers la tâche) -
exemple
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• 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 !

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Quelques fonctionnalités de lagent émotionnel
dinterface implémenté
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• 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.

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Architecture du module PostNuke
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Utilisateur
Agent Microsoft
Interface
Module contrôle
Agent émotionnel
Group - étudiants
Comportement agent
Stratégie affective
Etat émotionnel
Base de données
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Lagent animé Microsoft
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• 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

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Linterface administrateur
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• 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

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Linterface utilisateur
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• 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.

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Module PostNuke
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• 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.

• 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.

• 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).

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Conclusion
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• 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

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Simulation du travail pratique
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