Dans le cadre de l'environnement multi-agents AMICAL, cette thèse se propose d'étudier les problématiques liées à la conception de l'agent gestionnaire du modèle de l'apprenant (AGMA). Par gestion du modèle de l'apprenant, nous entendons à la fois la construction de ce modèle ainsi que la réponse aux interrogations des autres agents de l'environnement concernant le contenu de celui-ci. Nos problématiques sont à la fois de réfléchir à une formalisation du modèle de l'apprenant dans un domaine particulier qu'est l'apprentissage de la lecture ainsi que de proposer des mécanismes de construction de ce modèle intégrés à AGMA. Pour remplir son rôle de modélisation, AGMA va analyser le compte-rendu de la session de travail réalisée avec l'apprenant puis intégrer les nouvelles hypothèses issues de cette analyse au modèle existant. La contribution apportée par nos travaux est de deux ordres. Premièrement, nous proposons une représentation du modèle de l'apprenant sous forme de système multi-agents cognitifs où chaque agent sera en charge d'une partie du modèle. Deuxièmement, nous proposons de voir l'architecture d'AGMA comme un système multi-agents. À partir de l'analyse des différents rôles d'AGMA, nous avons dégagé une architecture modulaire : un module communication responsable de la communication entre les modules d'AGMA et le reste du système, un module analyse en charge de l'analyse des séquences de travail avec l'apprenant et un module modèle en charge de stocker et de maintenir à jour le modèle en intégrant les nouvelles hypothèses issues de l'analyse. Pour accroître la rapidité d'exécution nous avons représenté chaque module comme un système multi-agents.

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.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La conception des environnements informatiques d'apprentissage humain qui traitent des questions comme celle de modélisation de l'apprenant ou celle de conception de parcours d'enseignement repose sur un choix d'une modélisation didactique pertinente pour les questions et qui soit calculable. Nous montrons dans cette note de synthèse que le modèle praxéologique, avec des adaptations nécessaires par sa formalisation, permet de répondre à ces exigences. Nous illustrons sa mise en œuvre dans le cas de la modélisation des connaissances des élèves.