En ce qui concerne la formation, la richesse de l'interactivité de l'interface Homme/Machine, la structure non linéaire de la connaissance et la liberté de navigation sont autant de facteurs qui favorisent l'utilisation des hypermédias dans la formation. En effet, la restitution des documents multimédias relatifs aux concepts du domaine de formation peut ne pas être imposée par l'auteur mais être fonction des choix, des désirs ou encore des raisonnements de l'apprenant.

Ainsi, dans le cadre de ce chapitre, nous nous intéressons au cas particulier des hyperdocuments multimédias éducatifs. L'idée générale est d'enrichir la modélisation des systèmes de formation multimédia pour d'une part renforcer l'accès aux différents documents multimédias et d'autre part prendre en compte les spécificités de la formation (apprenant, domaine, etc.) [Merlet, 93].

La première section va nous amener tout d'abord à préciser la définition et les fonctionnalités d'un hypermédia. L'objectif principal de cette section est d'étudier et de préciser l'utilisation du concept d'hypermédia dans la formation, et d'autre part d'étudier la position, dans un plan de formation, de l'hypermédia avec les avantages et les inconvénients qu'ils peuvent présenter. Nous dégageons ensuite les caractéristiques fondamentales des hypermédias qu'il est nécessaire de prendre en compte dans le contexte de la formation. C'est à partir de cette analyse, que nous pouvons définir notre approche.

La seconde section porte sur la définition du modèle d'hyperdocument multimédia éducatif que nous avons intégré dans COSYf.

L'objectif de cette section est dans un premier temps de définir les principaux concepts des hypermédias, puis dans un deuxième temps de préciser l'utilisation des hypermédias dans la formation. En effet, ce n'est qu'à partir d'une étude sur les avantages et les inconvénients des hypermédias dans la formation qu'il est possible de dégager les caractéristiques fondamentales des hypermédias. En fonction de ces caractéristiques, nous étudions les solutions proposées par différents chercheurs. Celles-ci vont influencer nos propres choix concernant la modélisation des hypermédias liés à la formation, que nous présentons dans la deuxième section de ce chapitre.

La dernière décennie a été marquée par l'émergence de technologies nouvelles, parmi lesquelles les hypermédias ont suscité un vif intérêt tant au niveau recherche qu'au niveau industriel. Par rapport à notre propre problématique, nous avons, dans le chapitre précédent, défini une modélisation des documents multimédias. Mais cette modélisation ne saurait suffire à exprimer les liens entre les différents documents multimédias. C'est une des raisons principales qui nous a amené à introduire l'approche hypermédia pour enrichir notre modélisation. Une autre raison est relative au domaine de la formation. L'interface apprenant multimédia et interactive (qui rend très riche et attractif le dialogue avec l'apprenant), la structure non linéaire de la connaissance et la liberté de navigation sont autant de facteurs qui amènent à utiliser les hypermédias dans la formation. Mais il convient d'être prudent et d'étudier leurs apports, leurs inconvénients et leur place dans la formation avant d'affirmer qu'ils sont la solution idéale de l'EIAO.

L'origine du concept hypermédia est attribuée à V. Bush qui envisage de nouvelles possibilités pour accéder à l'information [Bush, 45]. L'idée principale est de reproduire artificiellement le processus de cheminement par associations d'idées de la pensée humaine. Ainsi, il propose un dispositif hypothétique qui permet à l'utilisateur de créer des "index associatifs" mémorisant des liens entre des items reliés sémantiquement.

C'est à la fin des années soixante que T. Nelson invente le terme hypertexte pour désigner des écrits non linéaires [Nelson, 67]. Il imagine un réseau de machines coopérantes donnant accès à un immense ensemble de connaissances réparties [Nelson, 81]. Le terme hypertexte est rebaptisé hypermédia1 lorsque l'information traitée n'est plus seulement de type texte mais de type hétérogène (son, graphique, image, etc.). C'est à cette époque que sont apparus les premiers systèmes hypermédias [Engelbart, 68]. Mais ils n'ont été réellement diffusés qu'à partir de la seconde moitié des années quatre-vingt.

L'hypermédia, grâce au concept d'accès associatif aux données, permet à l'utilisateur de naviguer dans des données en grand nombre en définissant ses propres parcours de lecture.

Définition informelle : Hypermédia

L'hypermédia est un réseau d'informations multimédias au sein duquel les chemins d'accès peuvent être multiples.

Un hypermédia définit une approche qui consiste à structurer l'information en établissant des liens entre les informations multimédias (les noeuds). En activant les liens, l'utilisateur accède aux noeuds et crée ainsi son propre parcours de consultation. En effet, dès que l'extrémité d'un lien est sélectionné par l'utilisateur le noeud rattaché à l'autre extrémité est alors restitué par le système. Dès que le nouveau noeud est restitué à l'utilisateur, les extrémités des liens possibles vers d'autres noeuds sont visualisées et activables par l'utilisateur. L'ensemble des noeuds et des liens constitue un graphe généralement nommé hypergraphe.

Un noeud est considéré comme le granule d'information exprimant une idée ou un concept unique si possible. Dans le cadre d'un hypermédia, un noeud est une information multimédia. La granularité d'un noeud est plus ou moins fine suivant les besoins du concepteur de l'hypermédia. Ainsi, plus les noeuds représentent des concepts élémentaires, c'est-à-dire que les noeuds ont des structures simples, plus les parcours de consultation sont complexes.

Les liens définissent différentes associations sémantiques entre des noeuds. Grâce à la définition de ces liens, les noeuds peuvent avoir plusieurs prédécesseurs et/ou successeurs. Un lien est orienté, c'est-à-dire qu'il définit une association entre le noeud origine et le noeud destination. Les extrémités des liens, appelée point d'ancrage, sont représentés dans chaque noeud. Nous distinguons le point d'ancrage origine ou initiateur du lien du point d'ancrage destination.

Une des caractéristiques communes des hypermédias est la distinction faite entre les modes d'utilisation. Ainsi, les hypermédias ont deux modes d'utilisation distincts : le mode auteur et le mode utilisateur. Dans le premier mode, l'auteur peut créer, modifier ou supprimer des noeuds, et/ou des liens. Alors que dans le second mode, l'utilisateur n'a que la possibilité de naviguer entre les différents noeuds de l'hypermédia.

Dans un plan de formation, l'hypermédia peut avoir deux fonctions différentes :

Quelle que soit l'utilisation de l'hypermédia, l'apprenant retraçe pour lui le fil de l'information qui lui est significatif à un moment donné [Barthes, 70]. En effet, comme le souligne [Rheaume, 91], l'hypermédia est un révélateur de sens informatisé mais seul un apprenant suffisamment éveillé peut en prendre conscience.

Malgré les avantages indéniables des hypermédias, certains inconvénients, notamment leur efficacité non encore prouvée dans un contexte de formation, nécessitent une étude attentive. En effet, ce n'est pas une forte interactivité et un fort échange d'informations qui garantit un apprentissage efficace. Il nous semble donc important, dans le cadre de notre problématique, de situer très exactement les hypermédias dans la formation avec une analyse des avantages et des inconvénients qu'ils présentent. Cette analyse va nous permettre ensuite de définir les caractéristiques fondamentales que doit vérifier tout hypermédia afin de satisfaire aux exigences de la formation.

Le concept d'hypermédia appliqué à la formation offre principalement les avantages suivants :

En sachant que l'interactivité est une qualité essentielle d'un logiciel éducatif, l'hypermédia apparaît comme prometteur puisque le dialogue hypermédia/apprenant est très riche. En laissant une totale liberté aux apprenants, les hypermédias encouragent la curiosité des apprenants et permettent de gérer l'apprentissage des apprenants suivant leurs besoins. Ainsi, pour [Magarry, 88] la formation via les hypermédias, en donnant plus d'autonomie à l'apprenant, s'avère plus efficace. Seule l'activité de l'apprenant stimule ses capacités d'acquisition. En effet, si l'apprenant se contente d'être passif, l'apprentissage avec un tel outil ne sera pas plus efficace qu'à l'aide d'un logiciel éducatif d'un autre type.

Un autre intérêt indéniable, de l'utilisation pédagogique des hypermédias, est l'accès à l'information. En effet, l'apprenant peut accéder rapidement, facilement et en toute indépendance à une grande quantité d'informations. Ainsi, cet ensemble vaste et complet d'informations, auquel l'apprenant a accès, facilite l'acquisition des connaissances. En effet, la navigation à travers l'activation des différents liens révèle la structuration de l'information, c'est-à-dire les structures internes du domaine de formation [Mac Aleese, 90]. Nous pensons que la structure d'un hypermédia reflète plus exactement la structure cognitive de l'expert. Par ailleurs, une étude récente de [Jonassen, 93] expose différents techniques visant à extraire la connaissance d'un expert pour l'appliquer à un hypermédia.

De plus, l'accès non linéaire à l'information permet à l'apprenant d'accéder aux connaissances profondes du domaine. Il peut en effet :

L'accès non linéaire à l'information permet également à l'apprenant de consulter un hypermédia suivant son raisonnement. En effet, il n'y a pas un ordre de parcours préétabli, mais différents parcours possibles. De plus, l'apprenant peut à tout moment revenir sur un noeud précédent afin d'effectuer un autre parcours. Cette approche lui permet également de pouvoir avoir différents points de vue d'une même connaissance.

Un autre avantage des hypermédias dans le cadre de la formation est l'appropriation par l'apprenant de l'hypermédia ce qui lui permet de personnaliser et d'individualiser son environnement d'apprentissage. Cette caractéristique donne la possibilité à l'apprenant de pouvoir ajouter, grâce à la création de noeuds spécifiques, des notes, commentaires, remarques, etc. personnels.

Les inconvénients principaux des hypermédias [Allinson, 90] [Dillon, 90] sont de deux ordres :

Une des solutions à ce deuxième inconvénient est de générer automatiquement les liens [Briggs, 93] [Sarre, 91] [Wagner, 92]. La génération d'un lien entre deux noeuds s'effectue en raisonnant par rapport à la description du contenu des noeuds grâce à une base de connaissances associée à chaque noeud. Pour cela, le système utilise des règles générales permettant de générer différents types de liens.

Ces inconvénients des hypermédias conventionnels sont encore plus forts dans un contexte de formation et engendrent d'autres difficultés qui sont principalement :

Ainsi pour [Smith, 89], les apprenants qui préfèrent un apprentissage guidé à un apprentissage indépendant comme l'exploration sont vite perdus dans "l'hyperespace" d'un hypermédia. Cela peut être du à leur distraction ou à leur désorientation dans l'environnement de l'hypermédia. En effet, la non-linéarité des hypermédias est un avantage qui devient inconvénient dès lors que l'hypermédia est complexe puisque l'apprenant a un contrôle pratiquement absolu sur l'hypermédia.

De plus, la liberté dont dispose l'apprenant peut entraîner une désorientation et un manque de guidage qui ne garantit pas du tout un apprentissage efficace. En effet, au bout d'un certain temps de consultation l'apprenant peut être perdu dans le réseau de l'hypermédia, c'est-à-dire qu'il ne sait plus où il se trouve, ni quels sont les chemins qu'il a déjà effectué, ni s'il a déjà parcouru tout le domaine, etc.. Dans certaines situations pédagogiques, comme la découverte d'un nouveau domaine, cette désorientation peut être voulue par les auteurs.

Contrairement à un logiciel éducatif, c'est l'apprenant qui a un contrôle pratiquement total de l'hypermédia. De ce fait, l'hypermédia ne propose aucun guidage pédagogique. Parmi les modèles spécifiques à la formation (cf. Partie I, Chapitre 2, § 2.2.1), seul le modèle du domaine est pris en compte puisqu'il correspond à l'ensemble des noeuds et des liens. En effet, ce modèle correspond à l'expertise du domaine à enseigner, c'est-à-dire qu'il permet d'organiser et de structurer les connaissances à enseigner et les connaissances du domaine. Du fait de l'inexistence du modèle didactique et modèle de l'apprenant au sein des hypermédias, ces derniers se révèlent inadaptés dans le cadre d'un apprentissage structuré qui nécessite des prises de choix et de décisions. En effet, l'intégration de ces modèles au sein des hypermédias permettrait de définir des stratégies éducatives de type directif.

A partir d'une synthèse sur les avantages et les inconvénients de l'utilisation des hypermédias dans la formation nous avons dégagé leurs caractéristiques fondamentales qu'il est nécessaire de prendre en compte dans le contexte de la formation.

Avant de définir les caractéristiques fondamentales des hypermédias, il nous semble important de préciser la fonction la plus adéquate d'un hypermédia au sein de la formation.

Le point dominant d'un hypermédia conventionnel est la liberté laissée à l'apprenant. Ainsi, il nous apparaît que sa fonction la plus favorable est celle d'un auxiliaire de formation (découverte d'un domaine, base d'aide, etc.), laissant une grande liberté à l'apprenant quel que soit le contexte pédagogique.

Par contre, la position de l'hypermédia en tant que logiciel éducatif principal implique la mise en oeuvre de modèles spécifiques (domaine, didactique, apprenant). Or, le manque de guidage et de mise en oeuvre de stratégies de contrôle spécifique à la formation rend inadaptés les hypermédias conventionnels. Quelques soient les solutions proposées pour améliorer l'utilisation des hypermédias dans la formation, il nous apparaît que l'hypermédia conventionnel n'est adapté qu'à des situations pédagogiques où l'apprenant parcourt l'information, en fonction de son propre raisonnement et de sa propre créativité, afin de reconstituer des regroupements significatifs d'informations à partir des granules d'informations. Mais dans certains contextes d'utilisation, les hypermédias, de la même façon que les simulateurs, peuvent être considérés comme des environnements d'apprentissage au sens de [Papert, 80] où la stratégie pédagogique est axée sur la découverte.

Une troisième position, qui nous apparaît comme la plus favorable, est d'intégrer les principaux concepts des logiciels éducatifs au sein des hypermédias. De tels hypermédias sont nommés hypermédias hybrides orientés EAO par certains auteurs [Beltran, 91].

En nous basant sur cette position, nous avons dégagé les caractéristiques fondamentales des hypermédias qu'il est nécessaire de prendre en compte dans le contexte de la formation :

Pour chacune de ces caractéristiques fondamentales, nous allons d'abord effectuer une analyse, examiner les solutions proposées par les travaux actuels de recherche et enfin indiquer les solutions proposées par COSYf.

Les travaux de recherche les plus récents vont dans le sens de la proposition de [Hendley, 93] : un hypermédia intelligent est capable de gérer la sélection des contenus, la structure, la présentation et les styles d'interaction. Cette définition expose le problème de l'adaptation de l'hypermédia. En fait, cette adaptation se subdivise en :

Il nous apparaît clairement, en nous référant à des critères de qualité de production, de maintenance et d'automatisation de systèmes de formation, que tout hypermédia lié à la formation doit plutôt être auto-adaptable.

Cette notion d'adaptation revient à adapter la structure des connaissances à enseigner. Or, cette dernière correspond à la structure de l'hypermédia, c'est-à-dire à l'ensemble des liens d'un hypermédia. Cette structure de liens peut être soit statique, soit dynamique. Une structure statique est définitivement figée dès la création des liens de l'hypermédia et ne permet aucune adaptation en fonction du contexte de la formation (profil apprenant, domaine complexe, etc.). Pour cette raison, la structure des liens d'un hypermédia doit être dynamique afin de s'adapter à chaque contexte d'apprentissage. Cela est d'autant plus vrai que le domaine de formation est complexe, que le public d'apprenants est large ou encore que le domaine de formation n'est pas suffisamment structuré.

Certaines techniques permettent d'implanter des filtres, ou webs, sur les liens ce qui autorise des parcours personnalisés [Ferrans, 92] [Nanard, 89] [Nanard, 91]. En effet, le filtre laisse à l'apprenant une certaine liberté de navigation, mais il la restreint à un passage pertinent par rapport à son apprentissage. Les travaux de [Stotts, 91] portent sur l'adaptation dynamique de la structure apparente d'un hypertexte à l'aide de treillis. Mais ces deux types de travaux conservent néanmoins la structure statique des liens ce qui interdit, entre autres, tout parcours non prévu par l'auteur. De plus, l'initiative de l'apprenant reste la stratégie principale.

Les travaux de [Deschamps, 92] portent sur une interface hypertexte qui consiste, pour définir les liens associés à chaque noeud, à insérer des séquences de prédicats Prolog à l'intérieur des textes. Ce système permet donc de concevoir des liens dynamiques et variables, des boutons variables et des textes variables en fonction du contexte. Les inconvénients principaux de ce système sont principalement la non expression de stratégies globales et la non indépendance des noeuds et des règles.

Le modèle d'hyperstructure éducative de COSYf (cf. § 2.3) est auto-adaptable puisque d'une part il permet la prise en compte du profil de l'apprenant (cf. § 2.2), et d'autre part, il définit uniquement des liens dynamiques qui permettent une adaptation en fonction du contexte de la formation (cf. § 2.3.2) .

Le contrôle de l'apprentissage constitue avec l'adaptation d'un hypermédia les deux caractéristiques principales que doit satisfaire un hypermédia appliqué à la formation. En effet, l'hypermédia doit non seulement s'adapter au contexte de la formation, mais également assurer un contrôle pédagogique de l'apprentissage, c'est-à-dire un guidage de l'apprenant.

Ainsi, le degré de liberté laissé à l'apprenant doit être contrôlé pour être adapté en fonction des différents objectifs de l'apprentissage. Si l'apprentissage privilégie des stratégies de découverte, comme dans une application de type aide, alors le degré de liberté laissé à l'apprenant est élevé puisqu'il a un contrôle quasi total sur l'hypermédia. Au contraire dans un apprentissage directif le degré de liberté de l'apprenant est faible.

Pour assurer un contrôle de l'apprentissage, tout hypermédia doit mettre en oeuvre des modèles éducatifs (cf. Partie I, Chapitre 2, § 2.2.1) que sont le modèle apprenant, le modèle pédagogique, le modèle didactique et le modèle d'interface.

Les travaux de [Hendley, 93] consistent en la génération, dirigée par un modèle apprenant, d'un hypermédia conventionnel basé sur la représentation de domaine. A partir de cette représentation, il est possible de générer différents hypermédias. Mais ce type d'approche n'apporte que des solutions pour la production des hypermédias, elle ne résout pas les problèmes relatifs au contrôle de l'apprentissage. Ces hypermédias qui sont générés à partir d'une représentation du domaine et d'un modèle d'apprenant restent conventionnels car leur structure ne peut pas être modifiée dynamiquement grâce à l'utilisation de modèles éducatifs (apprenant, didactique, etc.).

Les travaux de [ElHani, 92] concernent la mise en oeuvre d'une architecture multicouche d'un tuteur intelligent basé sur le concept d'hypermédia. Avant l'activation de chaque noeud, le système expert général génère à l'aide de méta-règles un système expert local à chaque noeud. Ce système expert, dédié aux sollicitations, contient des faits, des règles concernant le problème présenté dans le noeud tout comme un tuteur intelligent classique. Le guidage s'effectue soit à travers les chemins pré-définis (liens statiques), soit par le système expert général qui choisit le parcours à travers les liens pré-définis. Cette structure de liens passifs comporte de nombreuses contraintes. De plus, la non similarité d'expression des liens (règle et statique) constitue un frein à la production et à la maintenance de tels systèmes. De même que la génération d'un système expert local à chaque activation d'un noeud n'est pas la solution la plus simple.

Une approche similaire est celle de [Beltran, 91] [Beltran, 92] à travers le modèle ACHE. Ce dernier propose une architecture pour le développement de systèmes hypermédias éducatifs basée sur le modèle PAC [Coutaz, 88]. Les trois composantes de ce système sont : un système hypermédia dédié à la présentation des connaissances et à la recherche d'information, un système d'EIAO qui assure le contrôle pédagogique et le séquencement des noeuds et un système de surveillance qui joue le rôle d'interface entre les deux systèmes précédents. La base de règles définie dans le module de surveillance contient les chemins pré-définis et les règles chargées d'activer les modules d'EIAO pour diagnostiquer et réagir à certaines interactions.

Le modèle d'hyperstructure éducative de COSYf (cf. § 2.3) peut effectuer un contrôle de l'apprentissage puisqu'il permet la prise en compte des différents modèles éducatifs. Ainsi, les règles qui définissent les liens dynamiques autorisent l'expression de stratégies éducatives générales et de stratégies plus directives qui permettent de guider et de contrôler l'apprentissage. De plus, au travers de ces liens, l'initiative de contrôle est partagée entre l'apprenant et le système suivant le contexte.

Les hypermédias éducatifs doivent être adaptables à des domaines d'applications complexes. De tels domaines peuvent contenir des entités fortement structurées qui ne peuvent pas être prises en compte par les modèles proposés par les hypermédias conventionnels. De plus, les aspects dynamiques, notamment de type événementiel, ne sont pas, ou peu, pris en compte par les modèles d'hypermédias conventionnels.

Les travaux de [Jarwa, 92] concernent la mise en oeuvre d'un prototype d'hypermédia actif pour la gestion de documents dans le contexte du génie logiciel. Le modèle d'hypermédia est basé sur un modèle orienté objet actif. Celui-ci permet la modélisation à la fois de documents complexes et des aspects dynamiques liés à ces documents. Le modèle d'objet actif est basé sur le modèle de règles ECA [Dayal, 88]. Contrairement à notre approche (cf. Chapitre 2), les règles ECA sont les méthodes de l'objet actif. Cela entraîne une modification du concept de méthode par l'ajout d'attributs supplémentaires. Mais cette approche comporte de nombreuses contraintes (cf. Chapitre 2, § 3.1).

Nous avons également l'approche de [Wang, 93] qui a défini un modèle hypermédia orienté objet intégrant les mécanismes de composition et de version.

Même si tous ces modèles d'hypermédias permettent de modéliser des entités complexes et structurées, ils n'intègrent pas de modèles éducatifs, et se révèlent ainsi totalement inadaptés à la formation.

Le contenu des noeuds de l'hyperstructure éducative de COSYf est modélisé à l'aide du modèle de contraintes de COSYf (cf. Chapitre 2, § 3.3). Ce modèle de contraintes permet la prise en compte de documents multimédias fortement structurés et complexes.

Cette caractéristique rejoint la précédente, puisque si nous augmentons la richesse sémantique et la complexité des noeuds, les parcours de consultation peuvent se trouver simplifiés. En effet, il est nécessaire de contrôler la profondeur de l'hypermédia : si pour un concept donné la structure de l'information est "trop profonde", l'hypermédia perd alors de son efficacité car l'apprenant se trouve facilement perdu.

Pour [Moreira, 91] la profondeur d'un hypermédia ne devrait pas dépasser deux niveaux. En effet, la structure des liens doit être la plus simple possible afin d'éviter des parcours complexes qui favorisent la désorientation de l'apprenant. Une simplification de la structure des liens implique alors une plus forte granularité des noeuds.

Le modèle hypermédia proposé par [Maurer, 93a] [Maurer, 93b] est une approche originale qui vise à simplifier la structure de l'hypermédia. Son modèle de données hypermédia est basé sur des objets hypermédias appelés S-collections. Les liens sont encapsulés à l'intérieur de chaque S-collection. Par contre, il n'existe pas de liens globaux entre les S-collections. Cette approche particulière revient à créer différents niveaux d'abstraction, chaque niveau correspondant à un S-collection. Cette approche peut être une contrainte pour les auteurs en les obligeant à structurer leurs connaissances de façon quasi-hierarchique.

Le modèle d'hyperdocument multimédia éducatif que propose COSYf (cf. § 2.) considère un ensemble de noeuds contenant non pas des informations multimédias, mais des documents multimédias fortement structurés et complexes. L'approche proposée par COSYf simplifie ainsi la structure des liens. Néanmoins, le modèle proposé par COSYf laisse au concepteur le choix de privilégier soit des noeuds complexes, soit une structure hiérarchique de liens complexe.

L'étude précédente sur l'utilisation des hypermédias dans le domaine de la formation nous conduit à définir notre propre approche.

L'approche que nous préconisons [Merlet, 93a] [Merlet, 93c] [Merlet, 93d] [Merlet, 93f] consiste en la définition d'un modèle d'hyperdocuments multimédias éducatifs prenant en compte les principales caractéristiques suivantes :

Avant de définir le modèle d'hyperdocument multimédia éducatif, nous devons examiner le problème de la modélisation de connaissances éducatives :

L'apport essentiel des méthodes de conception de systèmes à base de connaissances se situe au niveau de la phase d'analyse avec l'acquisition, l'interprétation et la modélisation des connaissances. Pour cette raison, l'intégration de ces méthodes au sein des méthodes de conception de logiciels éducatifs doit s'effectuer au niveau de la phase d'analyse. Avec une approche comme celle de KOD (cf. Partie I, Chapitre 2, § 3.) où le modèle d'expertise est fortement lié au modèle informatique, la phase de conception est supprimée au profit de la phase de réalisation. Or, notre méthode COSYf se situe, dans l'état actuel de nos travaux, entre l'étape d'analyse et l'étape d'implantation. Nous supposons donc que l'étape d'analyse a déjà été effectuée, il suffit alors simplement de mettre en correspondance nos modèles de conception avec le langage de représentation dans lequel sont exprimées les différentes connaissances éducatives de la phase d'analyse. Nous devons pour cela représenter les connaissances éducatives issues de l'étape d'analyse dans une modélisation conceptuelle couvrant tous les éléments d'un processus d'apprentissage.

Tous les exemples de connaissances éducatives que nous allons exposer sont basés sur le cours d'électrotechnique présentés en Annexes (cf. Annexes, § 4) et sur lequel porte le prototype présenté dans la partie III. En rappelant que notre préoccupation concerne d'avantage l'étape de conception que celle d'analyse, le contenu de ces exemples ne saurait être totalement pertinent et correct pour des experts du domaine et/ou pédagogues. En effet, ces exemples ont seulement pour objet d'illustrer la modélisation des connaissances éducatives durant l'étape de conception.

A tout processus d'apprentissage doit correspondre les modèles éducatifs suivants :

L'association du modèle apprenant avec les modèles pédagogiques et didactiques permet à l'hyperstructure éducative de prendre des décisions pédagogiques locales (exemple : renforcer le contexte d'apprentissage) ou globales (exemple : changer le contexte d'apprentissage).

Chacun de ces modèles éducatifs intégrent des connaissances éducatives dont voici une proposition de typologie :

Suivant le domaine de formation, la quantité et la qualité des connaissances éducatives sont différentes.

Dans les trois sections suivantes, nous allons étudier et intégrer ces différentes connaissances éducatives au modèle orienté objet de COSYf.

L'étape d'analyse des connaissances permet :

Pour pouvoir exprimer toute la richesse et la complexité de ces connaissances statiques dans l'étape de conception, ces classes sont modélisées à l'aide du modèle de Contraintes de COSYf (cf. Chapitre 2, § 3.3) qui sert de support à la modélisation des documents multimédias.

Ainsi, le passage de l'étape d'analyse à l'étape de conception consiste à faire correspondre pour chaque ensemble de concepts ayant les mêmes attributs une classe composite de concepts.

Exemple : si nous prenons l'exemple du cours d'électrotechnique (cf. Annexes, § 4.), sur lequel porte le prototype développé à la partie III, l'étape d'analyse définie les objets concepts suivants :

Ces deux concepts définis lors de l'étape d'analyse, sont modélisés dans COSYf avec le concept d'instance qui permet de préciser les valeurs des attributs les caractérisant.

Pour les représenter, nous utilisons le formalisme graphique associé aux instances (cf. Figure II.3.1).

L'étape d'analyse définit également les classes de concepts. Ces classes correspondent, durant l'étape d'analyse, à des classes composites. Ainsi, la classe composite qui modélise les concepts de type Définition est décrite à la figure II.3.2.

Les connaissances dynamiques de type procédural correspondent aux changements d'état des concepts, c'est-à-dire qu'elles définissent le comportement des concepts. Comme ces derniers sont modélisés par des objets, ces connaissances correspondent donc aux méthodes des objets concepts.

De ce fait, la définition des classes composites modélisant les concepts est complétée par les méthodes qui correspondent aux connaissances dynamiques de type procédural.

Les instances de ces classes composites de concepts correspondent aux objets concepts définis lors de l'étape d'analyse. L'ensemble de ces instances exprime le SAVOIR des experts du domaine sur lequel porte le système de formation multimédia.

Exemple : Si nous reprenons l'exemple précédent, nous pouvons avoir comme connaissances dynamiques de type procédural de l'objet concept Définition 'Circuits Equivalents Intantanés' : Créer, Restituer et Appliquer Définition. Ces connaissances dynamiques de type procédural permettent respectivement de créer et d'éditer l'objet concept et d'appliquer la définition sur un circuit instantané, c'est-à-dire de vérifier qu'un circuit est bien conforme à la définition.

La classe composite qui modélise les concepts de type Définition et les traitements est décrite à la figure II.3.2.

Tout comme notre modèle orienté objet de base, le langage formel de spécification des connaissances dynamiques de type déclaratif doit être suffisamment précis, clair et général, tout en étant indépendant des contraintes de réalisation.

Pour ces connaissances dynamiques de type déclaratif, la représentation choisie est donc purement descriptive, c'est-à-dire qu'elle ne contient que la déclaration et l'énoncé des connaissances. Ainsi, le mécanisme de traitement qui les exploite est séparé des connaissances. Ce dernier constitue ce que nous appelons couramment le moteur d'inférence. Nous décrivons les principales caractéristiques de ce dernier dans la troisième partie de cette thèse car il n'intervient qu'au niveau de la phase d'implantation et ne présente que peu d'intérêt durant l'étape de conception.

Les règles de production constituent un des moyens privilégiés et le plus couramment employé pour représenter ces connaissances dynamiques de type déclaratif. Ces règles, qui forment des fragments de connaissances indépendants les uns des autres, permettent d'exprimer les connaissances des différents experts de façon symbolique.

Chaque règle de production est de la forme :

SI <hypothèse> ALORS <conclusion>

Chaque règle de production a comme signification :

SI les conditions de la partie hypothèse sont satisfaites

ALORS il est possible d'exécuter certaines actions

Les données constituant les règles de production peuvent être symboliques. Ainsi, la règle précédente de l'exemple manipule des faits (niveau apprenant, concept courant et concept à traiter) qui peuvent prendre des valeurs symboliques dans des ensembles (niveau apprenant = faible, moyen ou fort ; concept courant = objectif, introduction, définition, etc.).

Comme nous souhaitons rester cohérent par rapport au modéle orienté objet COSYf, nous modélisons les règles de production par le concept de métaclasse. Ainsi, nous définissons la métaclasse Règle, qui hérite de la métaclasse Objet (cf. Annexes, § 1.), par :

L'attribut aNom est défini sur la classe Chaîne_20_Caractères ; les attributs aHyp et aCcl sont définis sur la classe Chaîne_50_Caractères qui permet de définir la chaîne correspondant à une conjonction de conditions. La figure II.3.3 indique le formalisme textuel partiel de la métaclasse Règle.

Pour en revenir aux connaissances dynamiques de type déclaratif, celles-ci sont des inférences qui expriment les mécanismes de raisonnement, c'est-à-dire le SAVOIR-FAIRE, des différents experts (du domaine, pédagogue, etc.).

Au plan sémantique, ces inférences se déclinent en deux niveaux qui correspondent aux rôles qu'elles jouent au cours du raisonnement :

Le niveau Domaine contient l'ensemble des inférences qui peuvent porter sur des objets concepts. Ce niveau correspond au QUOI, c'est-à-dire qu'il décrit ce que les experts savent faire.

Ces inférences de niveau domaine sont donc modélisées par des règles de production à l'aide de la métaclasse Règle. Les actions de la partie conclusion des règles portent sur des faits qui prennent leur valeur sur l'ensemble des concepts du domaine.

Le concepteur instancie la métaclasse Règle pour définir sa propre classe de règles (exemple : Règle_Electrotechnique). A partir de cette classe, le concepteur défini les différentes instances. Les valeurs des attributs de ces instances correspondent aux différentes inférences définies lors de l'étape d'analyse.

Le niveau Stratégique regroupe les inférences de plus haut niveau sémantique qui permettent de contrôler le raisonnement et d'élaborer des stratégies.

Ces inférences du niveau stratégique sont également modélisées par des règles de production à l'aide de la métaclasse Règle. Si ces règles ont la même structure syntaxique que les règles du niveau domaine, elles sont néanmoins sémantiquement différentes. En effet, ces règles du niveau stratégique permettent de définir différentes stratégies de contrôle. Ces stratégies peuvent être considérées comme un cadre de référence pour organiser les connaissances acquises sur l'utilisation d'un système de déduction [Ernst, 85]. Ainsi, une stratégie de contrôle a pour but de fournir des critères afin de réduire l'espace de recherche.

Les règles du niveau stratégique ne nomment pas directement les règles à déclencher, mais les désignent par référence à leur contenu. L'application d'une règle du niveau stratégique déclenche des actions qui correspondent :

En effet, les actions des parties conclusion des règles du niveau stratégique portent sur des faits contenus dans la partie hypothèse d'un ensemble de règles du niveau domaine.

Soit la règle du niveau stratégique suivante :

SI <hypothèse> ALORS ‰ faiti

L'application de cette règle, qui effectue comme action le basculement de faiti, entraîne soit le gel, soit la sélection, suivant la valeur originelle de faiti, de toutes les règles du niveau domaine contenant faiti dans leur partie hypothèse.

Ainsi, toutes les règles du niveau domaine du type :

SI faiti ALORS <conclusion>

peuvent ou ne peuvent pas être déclenchées selon qu'elles ont été respectivement sélectionnées ou gelées.

Suivant la même démarche que pour les connaissances du niveau domaine (cf. § 2.4.1), le concepteur instancie la métaclasse Règle pour définir sa propre classe (exemple : Règle_Stratégique_Electrotechnique). A partir de cette classe, le concepteur définit les différentes instances. Les valeurs des attributs de ces instances correspondent aux différentes inférences définies lors de l'étape d'analyse.

A partir des quatres modèles éducatifs (domaine, pédagogique, didactique et apprenant) à prendre en compte dans tout processus d'apprentissage, nous avons proposé une typologie des connaissances éducatives issues de l'étape d'analyse. Cette typologie effectue la séparation entre les connaissances statiques et les connaissances dynamiques. Ces dernières comprennent les connaissances procédurales, qui définissent le comportement des connaissances statiques, et les connaissances déclaratives qui expriment les stratégies des différents experts.

La modélisation, à l'aide du modèle orienté objet de COSYf, de ces connaissances va nous permettre de les intégrer dans le modèle d'hyperdocument multimédia éducatif de COSYf.

Le modèle d'hyperdocument multimédia éducatif de COSYf exploite le concept d'hypermédia dans la formation en respectant les caractéristiques fondamentales que requiert l'utilisation de l'hypermédia (cf. § 1.3). C'est ainsi que l'enchaînement des noeuds est dynamique et non statique, puisque variant en fonction du comportement de l'apprenant et des stratégies de l'auteur. En fait, l'apprenant se trouve dans une situation d'apprentissage guidé dans laquelle il partage l'initiative avec le système de formation multimédia suivant les modèles éducatifs (didactique, pédagogique, etc.). Un tel système de formation correspond au système de formation multimédia générique défini dans la partie I (cf. Chapitre 3).

Nous rappelons que le système de formation multimédia générique de COSYf est constitué d'un ensemble de modules conceptuels génériques (cf. Figure I.3.3). Cet ensemble de modules permet, tout en intégrant le concept d'hypermédia, de couvrir différents types de logiciels éducatifs (complémentaire, tuteur, etc.) en fonction des stratégies éducatives mises en oeuvre dans le module Hyperstructure Educative. Ce système de formation multimédia générique correspond à un hyperdocument multimédia éducatif.

L'objectif de notre modèle d'hyperdocument multimédia éducatif est de fournir tous les concepts et règles nécessaires à la modélisation de tout système de formation multimédia correspondant au système de formation multimédia générique de COSYf qui est basé sur le concept d'hyperdocument multimédia éducatif.

En premier lieu, nous définissons le concept d'hyperdocument multimédia comme une extension du concept d'hypermédia. En effet, dans ce cas nous considérons non plus un univers d'informations multimédias, mais un univers de documents multimédias (cf. Chapitre 2).

Définition : Hyperdocument Multimédia

L'hyperdocument multimédia est un réseau de documents multimédias au sein duquel les chemins d'accès peuvent être multiples.

Ce concept d'hyperdocument multimédia augmente donc la richesse sémantique et la complexité des noeuds. Cette approche permet de prendre en compte des domaines d'applications complexes qui peuvent contenir des entités fortement structurées ayant ou non des activités internes.

En second lieu, si nous appliquons ce concept d'hyperdocument multimédia à la formation, nous obtenons alors le concept d'hyperdocument multimédia éducatif.

Définition : Hyperdocument Multimédia Educatif

Un hyperdocument multimédia éducatif est constitué d'un ensemble de noeuds, qui contiennent des documents multimédias liés à un domaine de formation, au sein duquel les parcours de l'apprenant sont guidés par des stratégies relatives aux modèles éducatifs.

Ainsi, un hyperdocument multimédia éducatif est constitué par l'association :

Dans les sections suivantes nous allons, d'une part, présenter le modèle d'hyperdocument multimédia éducatif, et d'autre part, définir un sous-modèle de celui-ci qu'est le modèle d'hyperstructure éducative.

La modélisation des hyperdocuments multimédias éducatifs revient à définir un modèle d'hyperstructure éducative "au-dessus" de la modélisation des documents multimédias. Or, cette dernière modélisation est prise en compte par notre modèle de contraintes (cf. Chapitre 2).

Notre modèle d'Hyperdocument Multimédia Educatif est donc constitué par l'association de deux sous modèles qui sont :

L'avantage de cette association réside dans l'indépendance des deux sous modèles (cf. Figure II.3.6) qui permet :

Le degré de liberté de l'apprenant dépend des stratégies définies par le concepteur au travers de l'expression des liens, et non de l'architecture de l'hyperdocument multimédia éducatif.

Comme nos liens sont dynamiques, ce diagramme ne formalise les liens qu'à un instant donné qui correspond à un cycle d'inférence.

C'est le concept de noeud (cf. § 3.3.2) qui permet de faire le lien entre le modèle d'hyperstructure éducative et le modèle de contraintes. En effet, chaque noeud fait référence à son contenu qui est un document multimédia modélisé à l'aide du modèle de contraintes, c'est-à-dire que nous avons une relation composite-composant entre un noeud et un document multimédia.

Ainsi, le modèle d'hyperdocument multimédia éducatif définit un lien de composition entre chaque noeud, modélisé grâce au modèle d'hyperstructure éducative, et un document multimédia, modélisé à l'aide du modèle de contraintes. Cette relation entre les deux modèles est détaillée à la section § 3.3.2.

Nous pouvons dire succinctement que le rôle de l'hyperstructure éducative est de déterminer, à chaque cycle, l'ordre d'activation des noeuds. Lorsque celui-ci est déterminé, elle déclenche la méthode Restituer du document multimédia.

Tout hypermédia conventionnel possède un noeud particulier qui constitue le point d'entrée de l'hypermédia. Notre concept d'hyperdocument multimédia éducatif possède également un point d'entrée qui permet d'identifier l'apprenant. A partir de cette identification, le noeud d'entrée dans l'hyperstructure éducative est déterminé grâce aux différentes connaissances sur l'apprenant.

Tout comme pour un modèle d'hypermédia conventionnel, le modèle d'hyperstructure éducative est constitué de noeuds et de liens, les noeuds faisant référence à des documents multimédias. Le modèle d'hyperstructure éducative est indépendant du contenu des noeuds, c'est-à-dire des documents multimédias, et autorise le partage du contenu par différents noeuds. Cela est rendu possible par le fait que le noeud et son contenu, le document multimédia, sont deux objets distincts.

Avec ce modèle d'hyperstructure éducative nous introduisons différents types de liens. Ce sont ces liens qui vont nous permettre de spécifier les modèles du domaine, didactique et pédagogique : de tels liens fournissent donc plus de contrôle pédagogique au système. Les liens définissent une relation vers un noeud destination sans obligatoirement avoir un noeud origine. Ces liens sont donc orientés puisqu'ils ont un point origine, pas obligatoirement explicite, et un point destination. Le point origine peut correspondre :

Le point destination correspond toujours à un noeud dans son intégralité. Un noeud peut être atteint soit :

Une hyperstructure éducative est définie par un ensemble de concepts :

HE = {N, PA, L, A} où :

Pour rester cohérent avec notre approche, le modèle d'hyperstructure éducative s'appuie sur les concepts et les règles du modèle orienté objet COSYf. Ses différents concepts sont modélisés à l'aide de métaclasses liées à la métaclasse Hyperstructure Educative (cf. Figure II.3.7). Dans les sections suivantes, nous allons définir en détail chacune de ces métaclasses.

La métaclasse Hyperstructure Educative est la classe principale de l'hyperdocument multimédia éducatif puisqu'elle a pour rôle principal de déterminer de façon dynamique l'ordre d'activation des noeuds. Elle joue un rôle de pilote puisqu'en tant que classe composite, elle gère les différentes relations entre ses classes composantes qui modélisent les différents concepts de l'ensemble HE, c'est-à-dire les noeuds, les liens, les points d'ancrage et les profils d'apprenants.

La métaclasse Hyperstructure Educative est définie par :

La figure II.3.8 indique le formalisme textuel partiel de la métaclasse Hyperstructure Educative.

Dans le cadre de l'hyperstructure éducative, le concept de noeud est un granule d'information correspondant à un document multimédia.

Le noeud est donc un objet composite dont l'objet composant principal est un document multimédia qui exprime :

Conformément au principe d'indépendance du modèle d'hyperdocument multimédia éducatif, l'objet noeud et son contenu, un objet document multimédia, doivent être indépendants l'un de l'autre, c'est-à-dire que leur cycle de vie sont indépendants, mais ils doivent néanmoins exister simultanément pendant une période donnée de leur cycle de vie. Cette caractéristique correspond à une relation d'association entre un objet composite noeud et un objet composant document multimédia (cf. Chapitre 2, § 2.2). Cette relation est le lien de composition par défaut du modèle orienté objet de COSYf (cf. Figure II.3.9). En effet, l'existence des deux objets n'est pas liée à l'existence du lien de composition.

Dans COSYf, les documents multimédias sont modélisés par le modèle de contraintes (cf. Chapitre 2, § 3.3). Ainsi, à chaque ensemble d'objets document multimédia, ayant les mêmes attributs et méthodes, correspond une classe composite.

Nous modélisons le concept de noeud à l'aide de la métaclasse Noeud définie par :

La figure II.3.10 indique le formalisme textuel de la métaclasse Noeud.

A partir de la métaclasse Noeud, nous définissons par héritage deux métaclasses spécialisées qui correspondent :

Les exemples de sollicitations que nous exposons tout au long de cette thèse correspondent à des sollicitations définies statiquement. En effet, l'objectif de cette thèse n'est pas d'apporter des solutions précises à la conception de tuteurs intelligents, mais de proposer des solutions génériques quant à la conception de système de formation multimédia.

Nous exposons à la figure II.3.13 le diagramme des liens d'héritage liés à la métaclasse Noeud.

Dans les hypermédias conventionnels, le point d'ancrage constitue le point d'origine des liens dans un noeud. Dans le modèle d'hyperstructure éducative, nous avons deux types de points d'ancrage dans un noeud :

En effet, seul le lien dépendant visible (cf. § 3.3.4.1.2) possède un point d'ancrage spécifique matérialisé dans le noeud origine du lien dépendant.

Le point d'ancrage par défaut est AncreSuivant qui correspond à un bouton intitulé 'Suivant'. Ce point d'ancrage permet à l'apprenant de signaler à l'hyperstructure éducative que le noeud suivant peut être activé, c'est-à-dire de déclencher un lien parmi tous les liens contrôlés par l'hyperstructure éducative.

La métaclasse Point d'Ancrage permet donc de modéliser tous les points d'ancrage. Comme ces points d'ancrage sont des éléments interactifs (bouton, région, etc.), la métaclasse Point d'ancrage hérite (cf. Figure II.3.14) de la métaclasse Interactive (cf. Chapitre 1, § 1.5.1). La métaclasse Point d'Ancrage possède la même structure et le même comportement que la métaclasse Interactive.

Cette métaclasse est une classe composante de la métaclasse Noeud et de la métaclasse Lien Dépendant Visible. La valeur de l'attribut aAncre de chaque instance d'une classe Lien Dépendant Visible d'un système de formation multimédia particulier est obligatoirement non nulle. C'est-à-dire que le concepteur doit associer à chaque lien dépendant visible un point d'ancrage.

La valeur de l'attribut aAncre de chaque instance d'une classe Noeud n'est pas obligatoirement définie lors de la création de cette instance. En effet, cet attribut ne prendra la valeur d'une instance d'une classe Point d'Ancrage, associé au lien dépendant visible, que lorsque le noeud sera restitué. Ainsi, l'instance Point d'Ancrage est un objet composant à la fois de l'instance Noeud et de l'instance Lien Dépendant Visible.

Ainsi, l'instance 'Ancre Introduction' est un objet composant de l'objet 'Lien dépendant visible 3' et de l'objet 'Noeud circuits équivalents instantanés'.

Une des caractéristiques fondamentales mise en avant lors de la présentation de l'hyperstructure éducative concerne la génération dynamique de tous les types de liens. Pour la satisfaire, nous avons introduit de nouveaux types de liens qui ne sont pas obligatoirement :

En effet, contrairement aux liens statiques ou physiques des hypermédias conventionnels, ces liens peuvent être invisibles à l'apprenant et déclenchés automatiquement par le système. L'intérêt de ces liens réside d'une part dans la facilité de maintenance des hyperdocuments multimédias éducatifs grâce à une non rigidité et à une facilité d'extension de ces liens, et d'autre part dans les possibilités qu'ils offrent pédagogiquement. Par exemple, l'activation du noeud qui suit un noeud sollicitation s'effectue en fonction de la réponse de l'apprenant et des différents modèles éducatifs (cf. § 2.1).

Nous avons défini dans notre modèle trois types de liens (cf. Tableau II.3.1) :

La métaclasse Noeud permet d'intégrer au sein du modèle d'hyperstructure éducative les différents concepts du domaine qui comprend des connaissances statiques (cf. § 2.2) et des connaissances dynamiques de type procédural (cf. § 2.3).

La métaclasse Lien va permettre d'intégrer au sein du modèle d'hyperstructure éducative toutes les connaissances dynamiques de type déclaratif (cf § 2.4) des principaux modèles éducatifs. En effet, ces connaissances correspondent :

Soit R = {R1, ..., Ri, ..., Rn} l'ensemble des connaissances dynamiques de type déclaratif provenant de l'étape d'analyse où Ri est de la forme :

La métaclasse Lien va devoir respecter cette modélisation des connaissances éducatives, c'est-à-dire le choix de la représentation à l'aide de règles de production. De ce fait, la métaclasse Lien hérite de la métaclasse Règle définie au § 2.4 (cf. Figure II.3.16). En effet, les connaissances dynamiques de type déclaratif vont être modélisées à l'aide de la métaclasse Lien et non de la métaclasse Règle. Cette approche permet ainsi de regrouper toutes les connaissances relatives au contrôle du parcours de l'apprenant. Ces connaissances sont exploitées par la métaclasse Hyperstructure Educative à travers la méthode Trouve Prochain Noeud (cf. § 3.3.1). La métaclasse Règle peut être utilisée pour modéliser des connaissances autres que celles relatives au contrôle du parcours de l'apprenant, comme dans le cas de connaissances relatives à l'élaboration d'un Tuteur Intelligent.

Le formalisme textuel de la métaclasse Lien est défini à la figure II.3.17.

Les différents types de liens vont être modélisés par des métaclasses spécialisées de la métaclasse Lien qui définit la structure et le comportement commun à tous les types de liens. En effet, la métaclasse Lien n'est définie que pour regrouper les différents liens et non pour définir des instances de liens. Cette approche explique le fait que la structure et le comportement de cette métaclasse sont assez généraux.

La métaclasse Lien Dépendant permet de modéliser les liens dépendants cachés et visibles qui correspondent aux relations entre les différents concepts du domaine, c'est-à-dire les connaissances dynamiques de type déclaratif du niveau Domaine (cf. § 2.4.1).

Cette métaclasse ne modélise que les connaissances de l'ensemble R dont :

Ces liens dépendants doivent donc vérifier l'axiome suivant :

Ces liens dépendants permettent donc d'activer un noeud tout en étant dépendants du noeud origine : d'une part un des faits des parties hypothèses de ces liens porte explicitement sur un noeud, et d'autre part, les parties conclusions comportent un fait qui indique le noeud à activer. Ces liens sont donc équivalent à un automate puisque le passage d'un état à l'autre est relatif à l'état précédent, en l'occurence le dernier noeud activé.

Comme ces liens sont dépendants d'un noeud origine, ils sont rattachés à ce noeud à travers un point d'ancrage qui n'est visible à l'apprenant seulement dans le cas d'un lien dépendant visible. La métaclasse Lien Dépendant, qui hérite de la métaclasse Lien (cf. Figure II.3.23), définie, par rapport à celle-ci, des attributs spécifiques (cf. Figure II.3.18) qui sont :

Les attributs aOrigine et aCondition correspondent à la partie hypothèse d'une inférence, c'est-à-dire l'attribut aHyp de la métaclasse Lien, et aDestination correspond à la partie conclusion de l'inférence, c'est-à-dire l'attribut aCcl de la métaclasse Lien. Les méthodes de la métaclasse Lien Dépendant sont identiques à celles de la métaclasse Lien.

La différence entre un lien dépendant visible et un lien dépendant caché réside dans la définition du point d'ancrage dans le noeud origine du lien :

Dans le cas du lien dépendant caché il n'y a pas de point d'ancrage matérialisé dans le noeud d'origine. L'activation de ce lien s'effectue à travers le point d'ancrage par défaut de chaque noeud qui est AncreSuivant. Ce point d'ancrage n'est pas le point d'ancrage initiateur d'un lien. En effet, il indique seulement à l'hyperstructure éducative que l'apprenant désire passer au noeud suivant. C'est donc l'hyperstructure éducative qui a réellement l'initiative d'activation et non l'apprenant.

Contrairement à un lien statique d'un hypermédia conventionnel, la traversée d'un lien dépendant caché s'effectue en traversant le lien et en affichant le noeud dynamiquement attaché au bout du lien sans avoir directement sélectionné un point d'ancrage initiateur.

Nous pouvons préciser l'axiome défini précédemment en définissant que la partie conclusion ne comporte qu'un fait unique qui prend sa valeur symbolique dans l'ensemble des noeuds. Ainsi, Ces liens dépendants cachés doivent vérifier l'axiome suivant :

La métaclasse Lien Dépendant Caché, hérite de la métaclasse Lien Dépendant (cf. Figure II.3.23) et conserve la même structure et le même comportement. Le formalisme textuel est donc identique à celui de la figure II.3.18 mis à part les noms de métaclasse et de superclasse (cf. Figure II.3.19).

Dans le cas du lien dépendant visible le point d'ancrage est matérialisé physiquement dans le noeud d'origine et ne correspond pas au point d'ancrage par défaut associé à chaque noeud. Ce point d'ancrage, s'il est activé par l'apprenant, active le lien dépendant visible. L'hyperstructure éducative n'a aucun contrôle sur l'activation de ce lien. Le seul contrôle est de déterminer, suivant la valeur de la condition d'activation du lien, si le lien, à travers le point d'ancrage, peut être présenté à l'apprenant. En effet, une fois que l'hyperstructure éducative associe le point d'ancrage d'un lien dépendant visible à un noeud, seul l'apprenant décide de l'activer ou non.

Les liens dépendants visibles doivent vérifier le même axiome que les liens dépendants cachés, c'est-à-dire :

La métaclasse Lien Dépendant Visible, qui hérite de la métaclasse Lien Dépendant (cf. Figure II.3.23), définie un attribut supplémentaire (cf. Figure II.3.21) :

L'attribut aCondition n'a plus la même valeur sémantique que dans la métaclasse Lien Dépendant. En effet, il précise les conditions d'apparition, à travers un point d'ancrage, du lien dépendant visible dans le noeud.

La figure II.3.23 indique les différents types de liens d'héritage relatifs aux différentes métaclasses de liens.

La métaclasse Lien Indépendant permet de modéliser les liens indépendants qui correspondent à des stratégies didactiques locales, c'est-à-dire des connaissances dynamiques de type déclaratif du niveau Inférence.

Cette métaclasse ne modélise que les connaissances dont :

Ces liens indépendants doivent donc vérifier l'axiome suivant :

Ces liens sont donc indépendants d'un noeud d'origine. C'est-à-dire que le passage d'un noeud à un autre n'est pas obligatoirement lié aux conditions de terminaison du noeud précédent, mais au contexte pédagogique de la session de formation. En effet, dans la partie hypothèse de ces liens aucun fait ne prend sa valeur symbolique dans l'ensemble des noeuds.

Comme pour le lien dépendant caché, il n'y a pas de point d'ancrage matérialisé dans le noeud d'origine. L'activation de ces liens indépendants s'effectue à travers le point d'ancrage par défaut de chaque noeud qui est AncreSuivant. Mais, ce point d'ancrage n'est pas le point d'ancrage initiateur d'un lien. En effet, il indique seulement à l'hyperstructure éducative que l'apprenant désire passer au noeud suivant. C'est donc l'hyperstructure éducative qui a réellement l'initiative d'activation et non l'apprenant.

La métaclasse Lien Indépendant, qui hérite de la métaclasse Lien (cf. Figure II.3.24), définit un attribut supplémentaire (cf. Figure II.3.25) :

L'attribut aDestination correspond à la partie conclusion de l'inférence, c'est-à-dire l'attribut aCcl de la métaclasse Lien. Les méthodes de la métaclasse Lien Indépendant sont identiques à celles de la métaclasse Lien.

La métaclasse Lien Stratégique permet de modéliser les liens qui correspondent aux modèles pédagogique et didactique, c'est-à-dire toutes les connaissances dynamiques de type déclaratif du niveau Stratégique (cf. § 2.4.2).

Cette métaclasse ne modélise que les connaissances dont :

Ces liens stratégiques doivent donc vérifier l'axiome suivant :

Ces liens stratégiques sont des liens qui ne sont rattachés ni à un noeud origine, ni à un noeud destination. Ils permettent d'élaborer des stratégies de contrôle qui réduisent l'hyperespace de l'apprenant. C'est-à-dire que ces liens stratégiques sélectionnent un ensemble restreint de liens, c'est-à-dire de noeuds auquels peut accéder l'apprenant. En effet, les parties conclusions de ces liens stratégiques déclenchent des actions qui correspondent soit au gel, soit à la sélection de liens dépendants et/ou indépendants (cf. § 2.4.2).

La métaclasse Lien Stratégique hérite de la métaclasse Lien (cf. Figure II.3.28) et conserve la même structure et le même comportement. En effet, seule l'interprétation sémantique des attributs aHyp et aCcl est différente. Le formalisme textuel est donc identique à celui de la figure II.3.17.

Nous définissons deux nouvelles métaclasses spécialisées de la métaclasse Lien Stratégique (cf. Figure II.3.28) afin de séparer les connaissances du modèle pédagogique des connaissances du modèle didactique :

Ces deux métaclasses, qui ont le même schéma de classes que leur métaclasse mère Lien Stratégique, diffèrent au niveau de la sémantique des attributs aHyp et aCcl. En effet, la métaclasse Lien Pédagogique correspond aux règles qui produisent de nouveaux faits permettant de définir les stratégies pédagogiques générales, alors que la métaclasse Lien Didactique permet d'appliquer ces stratégies, c'est-à-dire de sélectionner l'ensemble des liens dépendants et/ou indépendants activables.

Bien évidemment le concepteur peut décider de ne pas employer ces deux métaclasses, mais directement la métaclasse Stratégique.

Dans ces exemples, seul le lien dépendant visible 3 (cf. § 3.3.4.1.2) est explicitement sélectionné puisque la partie hypothèse de ce lien contient le fait introduction.

Les instances de ces deux liens stratégiques sont illustrés à la figure II.3.25.

Le concept d'Apprenant concerne toutes les connaissances relatives au modèle de l'apprenant (cf. § 2.1). Cette métaclasse est utilisée principalement par la métaclasse Hyperstructure Educative. En effet, c'est elle qui, d'une part, met à jour le profil de l'apprenant après l'activation de chaque noeud, et d'autre part, consulte les connaissances relatives au profil de l'apprenant pour déterminer les liens activables (cf. § 3.3.1).

La métaclasse Apprenant est donc définie par :

La figure II.3.29 indique le formalisme textuel partiel de la métaclasse Apprenant.

Tout concepteur peut, à partir de cette métaclasse Apprenant, définir sa propre classe Apprenant comportant soit plus d'informations sur l'apprenant (niveau de faculté de raisonnement, etc.), soit au contraire un nombre d'informations minimum si les experts jugent inutile d'avoir un profil d'apprenant complet.

Ainsi, pour l'exemple du cours d'électrotechnique le concepteur peut décider de créer la classe Apprenant_Electrotechnique (cf. Figure II.3.30) qui est une classe simplifiée de la métaclasse Apprenant. L'instance de cette classe, correspondant à l'apprenant X, nous donne les informations pertinentes sur cet apprenant :

Le modèle d'hyperdocument multimédia éducatif de COSYf permet un enchaînement dynamique des noeuds en fonction du comportement de l'apprenant et des stratégies définies par les différents experts (domaine, pédagogue, etc.). De plus, grâce à la séparation de l' hyperstructure éducative et des documents multimédias, il est possible de pouvoir appliquer différentes hyperstructures éducatives ou non, c'est-à-dire avec des stratégies de contrôle différentes, à un même ensemble de documents multimédias couvrant un domaine de formation.

L'indépendance du noeud et de son contenu, d'une part, offre la possibilité de segmenter un même ensemble de documents multimédias, et d'autre part, permet l'exploitation de masses volumineuses de documents multimédias éducatifs par différents apprenants dans des situations pédagogiques différentes et surtout non figées et évolutives.

Le modèle d'hyperdocument multimédia éducatif de COSYf peut présenter pour des auteurs d'hypermédias plus conventionnels certains inconvénients non obligatoirement spécifiques à la formation. Ils concernent le fait que le point origine et/ou le point destination d'un lien ne peuvent pas être une partie d'un noeud. Mais ces inconvénients n'apparaissent pas comme tels dans un contexte de formation.

Par ailleurs, ce modèle n'est pas nécessairement spécifique à la formation. En effet, il peut être utilisé dans des domaines qui nécessitent, d'une part, la modélisation d'entités complexes et structurées, et d'autre part, une structure de liens dynamiques.