% DIC9340 — Environnements d'apprentissage à base de connaissances
% UQAM — Département d'informatique
% Plan de cours — Hiver 2023

* Horaires, locaux et enseignants: <https://etudier.uqam.ca/cours?sigle=DIC9340>


Responsable(s) du cours
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Coordination
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Villemaire, Roger
PK-4615
<villemaire.roger@uqam.ca>
<http://www.labunix.uqam.ca/~villemaire_r/>

Enseignement
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Sodoke, Komi
Groupes: 030

Description du cours
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Amener l'étudiant à intégrer l'informatique cognitive aux méthodes
classiques de design pédagogique.

-   Problématique de la construction des connaissances et du conseil
    pédagogique, modèle mental de l'apprenant, types de connaissances et
    processus cognitifs à l'oeuvre dans l'apprentissage.
-   Revue des catégories d'environnements informatisés et
    d'apprentissage à base de connaissances: micro-ondes, systèmes
    conseillers, tutoriels intelligents.
-   Analyse de divers logiciels du point de vue des connaissances et des
    processus cognitifs qu'ils contiennent ou favorisent.
-   Architecture d'un environnement d'apprentissage à base de
    connaissances; rôle et interrelations des différents composantes:
    guide d'activité et interface usager, bases de connaissances et
    accès aux informations, outils de visualisation et de traitement,
    fonction de travail coopératif, modèle de l'apprenant, fonction
    conseiller ou tutorielle.
-   Construction en équipe du prototype d'un environnement de formation
    simple.

Préalables académiques :

DIC9150 - Concepts fondamentaux de l'informatique cognitive

Objectifs du cours
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GÉNÉRAL

-   Permettre à l'étudiant de comprendre l'apport de l'intelligence dans
    la conception des environnements d'apprentissage à base de
    connaissances.

SPÉCIFIQUES

À la fin de la session, l'étudiant(e) devrait être capable de :

-   comprendre et de décrire les composants d'un système tutoriel
    intelligent (STI);
-   comprendre le rôle joué par l'intelligence artificielle (IA) dans la
    conception de STI;
-   comprendre l'enjeu des recherches dans le domaine de l'AIED
    (Artificial Intelligence in EDucation) ainsi que les défis actuels
    et grandes questions de recherche dans ce domaine;
-   concevoir, implémenter et déployer à l'aide d'outils appropriés, un
    petit système tutoriel intelligent.

Contenu du cours
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Voici un aperçu des thèmes qui seront traités dans ce cours :

1)  Intelligence Artificielle = Fondement des systèmes tutoriels
    intelligents (1 à 2 séances)

    -   Introduction à l'IA
    -   Représentation des connaissances
    -   Raisonnement et résolution de problèmes
    -   L'apprentissage machine

2)  Introduction aux systèmes tutoriels intelligents (3 séances)

    -   Besoins et objectifs
    -   Apport de l'IA
    -   Architectures
    -   Domaines d'application et exemples

3)  La conception de STI: Formalismes et techniques fondamentaux (2
    séances)

    -   Modélisation du domaine d'apprentissage
    -   Modélisation de la pédagogie et du tutorat (Théories
        d'apprentissage humain)
    -   Modélisation de l'apprenant
    -   Nouvelles architectures cognitives -- Autres modules

4)  Présentation du projet 1 et analyse des perspectives de recherche
    relatives à chacun des projets (2 séances)

5)  La création de STI -- Méthodes et Outils (1 séance)

    -   Les systèmes auteurs classiques pour la création des STI (CTAT
        et GIFT)

6)  L'apprentissage machine et les STI (2 séances)

    -   Algorithmes et outils d'apprentissage machine
    -   Regard sur la place de l'apprentissage machine pour le
        développement de STI
    -   Données éducatives
    -   Applications.

7)  Conclusion : Tendances actuelles de la recherche (1 séance)

PS: Ce contenu peut changer durant la session

Modalités d'évaluation
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  Description sommaire                                        Pondération
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  Quiz                                                                15%

  Projet I : État de l'art sur un axe de                              45%
  recherche des STI (Rapport + Présentation   
  orale) (individuel)                         

  Projet II : Conception et implémentation                            40%
  (ou évaluation) d'un STI ou d'une de ses    
  composantes (équipe)                        
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Site web
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http://gdac.uqam.ca/dic9340

Bibliographie
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-   R. Nkambou, J. Bourdeau & R. Mizoguchi (2010). Advances in
    Intelligent Tutoring System (Recommandé -- Extraits fournis)
-   P. Norvig & K. Russell (2010): Artificial Intelligence: A Modern
    Approach. Prentice-Hall
-   B.P. Woolf (2008). Building intelligent interactive tutors. Morgan
    Kauffman
-   Articles fournis