L’informatique pervasive, paradigme fer de lance des services “anytime/anywhere”, appelle de plus en plus à des travaux de ré-ingénierie de sites Web. L’approche contemporaine de l’informatique dans les nuages va d’ailleurs générer de nouveaux besoins en ce sens. Aujourd’hui, les sites Web sont toujours pensés pour l’affichage sur un ordinateur traditionnel (comprendre desktop). Des versions alternatives sont cependant de plus en plus proposées pour l’accès via des smartphones, ou encore des dispositifs de visionnage jadis passifs, comme la télévision (interactive IPTV). Ces travaux de développement sont souvent relégués à des tâches ad hoc dans la gestion de projet du développement d’un site Web. Les algorithmes génétiques nous permettent d’approximer le problème d’optimisation de cette composition et son séquencement. En effet, les différentes compositions possibles sont mises en concurrence, croisées, et évaluées, de sorte qu’une solution proche d’un optimum puisse se dégager en un temps fini. Cet algorithme est au cœur du moteur d’adaptation proposé. La thèse fait état de l’implémentation de ce modèle complet, des résultats obtenus expérimentalement, et propose une interprétation de la performance du système. Le premier chapitre de ce mémoire est consacré au contexte de notre étude et l’étude bibliographique. Tout d’abord, nous présentons les généralités sur le domaine de l’adaptation automatique de documents Web. Par la suite, nous donnons un aperçu des contributions scientifiques ainsi que des systèmes déjà développés pour l’adaptation automatique. L’étude comparative de ces travaux nous a permis de dégager les pistes de travail de l’approche proposée dans la thèse. Le second chapitre propose notre modèle et plus particulièrement son découpage architectural. Nous présentons les concepts d’estimation de valeurs caractéristiques et de simulation de transformations permettant de construire l’algorithme génétique au centre de notre moteur d’hypermédia adaptatifs. L’implémentation de notre algorithme génétique y est également explicitée. Enfin, le chapitre 3 sert à présenter l’observation des résultats obtenus, ainsi que dresser les conclusions liées à notre implémentation. Cette présentation est associée à une étude des conséquences de la variation des paramètres de notre modèle et des ressources computationnelles. De cette analyse, nous soulevons les perspectives qu’offrent nos travaux / Pervasive computing calls for more and more re-engineering on Web sites. Nowadays, Web sites are often designed to be displayed on a personal computer. However, alternative versions are proposed more and more often. Zoom, focus, and thumbnail systems make the browsing easier but are not generally applicable to other devices. In our opinion, it is necessary to be able to adapt a Web document according to the constraints of the browsing device. This thesis proves that a meta-heuristic approach allows to make the re-engineering of a Web site automatic for a device whose charactéristics are not known in advance. In order to do so, we propose an architecture coupled with a module able to provide browsing session in the case where the Web document has to be split in chuncks. Device characteristics being not known in advance, we also introduce a system able to gather passively the device information. The work relies on an adapting model inspired by the transcoding. Our model appeals to techniques called transformations. Transformations are multiple, so it is necessary to determin, for each context, which ones must be applied and in which order. This sequencing of transformations is named composition. A genetic algorithm allows us to find an approximate solution for the problem of the best composition. Finally, the thesis presents the implemetation of this model, the results of our experimentations and proposes an interpretation of the performance of the system

Les travaux de recherche de cette thèse concernent principalement l‘aide à la navigation individualisée dans un hypermédia épistémique. Nous disposons d‘un certain nombre de ressources qui peut se formaliser à l‘aide d‘un graphe acyclique orienté (DAG) : le graphe des épistèmes. Après avoir cerné les environnements de ressources et de parcours, les modalités de visualisation et de navigation, de traçage, d‘adaptation et de fouille de données, nous avons présenté une approche consistant à corréler les activités de conception ou d‘édition à celles dédiées à l‘utilisation et la navigation dans les ressources. Cette approche a pour objectif de fournir des mécanismes d‘individualisation de la navigation dans un environnement qui se veut évolutif. Nous avons alors construit des prototypes appropriés pour mettre à l‘épreuve le graphe des épistèmes. L‘un de ces prototypes a été intégré à une plateforme existante. Cet hypermédia épistémique baptisé HiPPY propose des ressources et des parcours portant sur l‘apprentissage du langage Python. Il s‘appuie sur un graphe des épistèmes, une navigation dynamique et un bilan de connaissances personnalisé. Ce prototype a fait l‘objet d‘une expérimentation qui nous a donné la possibilité d‘évaluer les principes introduits et d‘analyser certains usages. / This research work mainly concerns means of assistance in individualized navigation through an epistemic hypermedia. We have a number of resources that can be formalized by a directed acyclic graph (DAG) called the graph of epistemes. After identifying resources and pathways environments, methods of visualization and navigation, tracking, adaptation and data mining, we presented an approach correlating activities of design or editing with those dedicated to resources‘ use and navigation. This provides ways of navigation‘s individualization in an environment which aims to be evolutive. Then, we built prototypes to test the graph of epistemes. One of these prototypes was integrated into an existing platform. This epistemic hypermedia called HiPPY provides resources and pathways on Python language. It is based on a graph of epistemes, a dynamic navigation and a personalized knowledge diagnosis. This prototype, which was experimented, gave us the opportunity to evaluate the introduced principles and analyze certain uses.

L'informatique pervasive, paradigme fer de lance des services "anytime/anywhere", appelle de plus en plus à des travaux de ré-ingénierie de sites Web. L'approche contemporaine de l'informatique dans les nuages va d'ailleurs générer de nouveaux besoins en ce sens. Aujourd'hui, les sites Web sont toujours pensés pour l'affichage sur un ordinateur traditionnel (comprendre desktop). Des versions alternatives sont cependant de plus en plus proposées pour l'accès via des smartphones, ou encore des dispositifs de visionnage jadis passifs, comme la télévision (interactive IPTV). Ces travaux de développement sont souvent relégués à des tâches ad hoc dans la gestion de projet du développement d'un site Web. Les algorithmes génétiques nous permettent d'approximer le problème d'optimisation de cette composition et son séquencement. En effet, les différentes compositions possibles sont mises en concurrence, croisées, et évaluées, de sorte qu'une solution proche d'un optimum puisse se dégager en un temps fini. Cet algorithme est au cœur du moteur d'adaptation proposé. La thèse fait état de l'implémentation de ce modèle complet, des résultats obtenus expérimentalement, et propose une interprétation de la performance du système. Le premier chapitre de ce mémoire est consacré au contexte de notre étude et l'étude bibliographique. Tout d'abord, nous présentons les généralités sur le domaine de l'adaptation automatique de documents Web. Par la suite, nous donnons un aperçu des contributions scientifiques ainsi que des systèmes déjà développés pour l'adaptation automatique. L'étude comparative de ces travaux nous a permis de dégager les pistes de travail de l'approche proposée dans la thèse. Le second chapitre propose notre modèle et plus particulièrement son découpage architectural. Nous présentons les concepts d'estimation de valeurs caractéristiques et de simulation de transformations permettant de construire l'algorithme génétique au centre de notre moteur d'hypermédia adaptatifs. L'implémentation de notre algorithme génétique y est également explicitée. Enfin, le chapitre 3 sert à présenter l'observation des résultats obtenus, ainsi que dresser les conclusions liées à notre implémentation. Cette présentation est associée à une étude des conséquences de la variation des paramètres de notre modèle et des ressources computationnelles. De cette analyse, nous soulevons les perspectives qu'offrent nos travaux

La restitution du patrimoine culturel bâti présentée sur Internet, sur cédéroms interactifs ou sur bornes muséales, ... est une préoccupation constante de la médiation culturelle. Grâce aux qualités des hypermédias, à savoir l'hypertexte et le multimédia, il semble que ces produits existants ont des capacités à restituer des informations patrimoniales aux publics, mais finalement ils n'ont pas l'efficacité cognitive et pédagogique que nous pourrions en attendre. En exploitant les possibilités offertes par les outils numériques, l'objectif est de proposer aux non-experts désireux d'apprendre, un espace de navigation hypermédia basé sur des hypothèses systémiques, fonctionnelles et graphiques, afin de concevoir un outil complet de visualisation et d'immersion comme aide à la compréhension des connaissances archéologiques et architecturales. D'un point de vue expérimental, nous identifions parmi les caractéristiques des jeux vidéo et de la cartographie, celles qui seraient susceptibles de rendre compte des environnements sémiologiques et cognitifs utiles à la re-présentation et à l'apprentissage. L'espace de navigation proposé, met en correspondance des activités d'exploration et de création. Au fur et à mesure de sa déambulation en temps réel, l'apprenant est guidé et motivé en suivant des parcours topographique, cognitif et scénarisé. Parallèlement, il crée sa propre « carte mémorielle » qui va l'aider à s'orienter, à construire ses connaissances et à les mémoriser. Le travail conduit à un modèle conceptuel applicable à tous types de bâtis. Il débouche sur un prototype qui utilise la Pyramide de Khéops comme support d'expérimentation.

Ce travail de thèse concerne l'étude de l'aide à l'apprentissage du vocabulaire en Français Langue Etrangère à travers l'utilisation d'un système hypermédia. Il s'agit d'une recherche-action, qui se base sur l'analyse et l'expérimentation de didacticiels, en vue de la création d'un environnement informatique d'aide à l'apprentissage des langues. Nous menons une réflexion théorique sur l'apprentissage d'une langue étrangère, d'un point de vue didactique et psychologique, sur l'apprentissage du vocabulaire, ainsi que sur l'aide et les environnements hypermédias. Nous procédons ensuite à une analyse de données recueillies lors du projet SAM (Stratégies d'Apprentissage et Multimédia) concernant l'utilisation du didacticiel CAMILLE Travailler en France afin de comprendre quels éléments aident à la compréhension et à l'apprentissage des mots. Enfin, nous abordons l'élaboration d'un module hypermédia dans le cadre du projet AMAL (Aide Multimédia à l'Apprentissage des Langues), en menant une réflexion sur la mise en place d'aides à l'utilisation du logiciel, d'aides à la compréhension et à l'apprentissage du vocabulaire et sur la conception d'une ressource « Vocabulaire », contenant des informations liées aux mots.

On peut qualifier les hyperlivres de matériaux d'enseignement et d'apprentissage innovants bâtis sur une structuration électronique des éléments du savoir. En lieu et place du texte écrit est créée une base de données, dans laquelle le texte, les schémas et le son sont organisés de façon numérique. C'est dans ce lien entre des données habituellement dissociées que réside la plus-value de qualité apportée par le média. L'hyperlivre dont il est question ici prépare les étudiants à la langue de spécialité juridique, ce qui leur permet d'aborder sans trop de difficultés les séminaires de leur cursus intégré de droit français et de droit allemand. De plus, il permet des compléments en auto-formation et en approfondissement des notions abordées dans une discipline qui n'est pas toujours facile d'accès pour les apprenants.

L'étude présentée concerne la conception d'une base de donnée hypermédias destinée à la révision en autonomie de l'électrocinétique de base (grade 8-10 environ), conception qui tient compte des recherches en didactique de la physique et à propos des usages des hypermédias ; elle concerner aussi l'évaluation de son utilisation dans deux classe en grade 10, qui valide bon nombre d'options retenues pour la conception.

La complexité temporelle, logique et sémantique des systèmes multimédias et hypermédias rend nécessaire l'utilisation de techniques formelles permettant de spécifier ces systèmes et de vérifier, en préalable à leur conception, leurs propriétés logiques et temporelles. Cette thèse introduit une nouvelle technique de modélisation de systèmes multimédias et hypermédias basée sur le formalisme des réseaux de Pétri étendus par le temps. Ce modèle appelé Réseaux de Petri à Flux Temporels (RdPFT) permet de spécifier l'indéterminisme temporel intrinsèque aux systèmes distribués multimédias en associant un intervalle temporel aux arcs sortant des places d'un réseau de Petri. Les RdPFT introduisent de plus une sémantique formelle de la synchronisation en environnement faiblement synchrone. Cette sémantique formelle, définie à l'aide de 9 types de règles de tir pouvant être sélectivement associées aux transitions d'un RdPFT, permet de maîtriser l'indéterminisme de synchronisation introduit par la variabilité temporelle des traitements. Ainsi, les RdPFT permettent de modéliser de façon complète, précise et aisée les contraintes de synchronisation des systèmes multimédias. Cette thèse considère également la classe des RdPFT construits à l'aide des opérateurs de l'algèbre temporelle de Allen. Cette classe, appelée Réseaux de Petri Structurés à Flux Temporels (RdPSFT), permet une vérification aisée des propriétés temporelles d'un système multimédia et offre de plus des bases formelles pour la représentation abstraite des structures logiques et temporelles d'un système multimédia. Finalement cette thèse introduit une extension des RdPFT, appelée Réseaux de Petri Hiérarchisés à Flux Temporels (RdPHFT). Cette extension, bénéficiant de tous les acquis théoriques des RdPFT, permet de modéliser à l'aide d'un formalisme unificateur les composants d'un système hypermédia et introduit une sémantique formelle de la notion de synchronisatio n hypermédia. De plus les RdPHFT offrent un support méthodologique permettant une spécification modulaire et hiérarchisée des systèmes hypermédias, et plus généralement des systèmes "à contraintes temporelles"

Un environnement d'apprentissage hypermédia se caractérise par un haut niveau de contrôle de l'apprenant sur son épisode d'apprentissage: Or, ce haut niveau de contrôle ne bénéficie pas à tous les apprenants selon certaines différences interindividuelles Les objectifs de cette étude sont donc de déterminer le(s) facteur(s) influençant l'utilisation des fonctions de contrôle dans un environnement d'apprentissage hypermédia, et de comprendre comment il(s) influence(nt) à la fois l'utilisation de l'environnement d'apprentissage et les performances d'apprentissage. Les premières expériences permettent de souligner l'importance du niveau de connaissances préalables des apprenants dans le domaine. En effet, en situation d'apprentissage hypermédia, les apprenants n'ayant pas ou peu de connaissances préalables dans le domaine adoptent des stratégies de consultation non appropriées (Etude 1). Or, lorsque le contrôle du séquençage est limité, il est observé que ces mêmes apprenants mettent en place des comportements de navigation plus pertinents, obtiennent de meilleures performances d'apprentissage (Etude 2) et éprouvent moins de difficultés à évaluer leur niveau de connaissances réel en fin de consultation (Etude 3). L'utilisation d'une méthode d'enregistrement des mouvements oculaires couplée à un protocole verbal différé met en évidence une activité métacognitive plus importante de ces apprenants (Etude 4). Ainsi, les apprenants en situation de contrôle libre ou limité de l'épisode d'apprentissage se différencient-ils concernant la charge cognitive liée à l'utilisation de l'environnement hypermédia en lui-même et la pertinence des traitements cognitifs réalisés sur le contenu informationnel (Etude 5). La cohérence de cet ensemble d'études étant établie (Etude 6), les résultats sont discutés en termes de retombées pour la conception d'environnements hypermédias pour l'apprentissage

Un des objectifs principaux de la recherche actuelle dans le domaine des EIAH est de fournir une expérience éducative personnalisée, qui correspond aux besoins spécifiques de chaque apprenant (niveau de connaissances, buts, motivation etc.). Cette thèse traite de style d'apprentissage en tant que critère d'adaptation, étant donné que les différences individuelles jouent un rôle important dans le processus d'apprentissage.<br />Une première étape consiste à choisir une taxonomie appropriée pour les styles d'apprentissage. Nous proposons un « modèle unifié de style d'apprentissage », qui englobe des caractéristiques de plusieurs modèles traditionnels, établissant un vocabulaire de base unifié.<br />La méthode traditionnelle pour l'identification des styles d'apprentissage consiste à appliquer des questionnaires dédiés. Nous proposons dans cette thèse une méthode de modélisation implicite, basée sur l'analyse et l'interprétation du comportement de l'apprenant dans le système, qui ne nécessite pas un effort supplémentaire de la part de l'étudiant et qui élimine les problèmes de fidélité et de validité des questionnaires actuels. L'approche a été validée expérimentalement, obtenant des valeurs de précision élevées.<br />L'étape suivante a été d'identifier les technologies d'adaptation qui servent le mieux chaque style d'apprentissage et de définir les règles d'adaptation correspondantes. L'efficacité a été confirmée par le biais d'une étude expérimentale: les résultas obtenus (indicateurs de comportement de l'étudiant, performance, efficacité, degré de satisfaction) montrent l'influence positive de notre adaptation sur le processus d'apprentissage.<br />A partir des méthodes et techniques proposées pour la modélisation et l'adaptation, nous avons conçu un système hypermédia éducatif nommé WELSA (Web-based Educational system with Learning Style Adaptation), qui offre les fonctionnalités suivantes: i) une plateforme d'apprentissage pour les étudiants, qui leur permet de visualiser les cours, enrichie avec une fonctionnalité de collecte de traces et un module d'adaptation; ii) un outil d'analyse des traces pour l'identification des styles d'apprentissage; iii) un outil auteur pour les enseignants, qui leur permet de créer des cours conformes au format interne WELSA. La dernière partie de notre recherche a été l'évaluation globale de la plateforme WELSA. L'analyse des réponses des étudiants aux questionnaires a révélé le haut degré de satisfaction des étudiants avec le système, ainsi que leur désir d'utiliser WELSA au quotidien.<br />Le sujet nécessite une approche interdisciplinaire, exigeant la synergie entre les technologies de l'information et de la communication et les sciences de l'éducation (systèmes hypermédias adaptatifs, plateformes d'apprentissage en ligne, modélisation de l'apprenant, psychologie éducative). Les conclusions et résultas obtenus dans cette thèse ouvrent beaucoup de perspectives de recherche pour le domaine des systèmes hypermédias adaptatifs pour le e-learning.