Ce travail se situe dans le cadre de la réalisation d'environnements de formation utilisant la réalité virtuelle. Plus précisément, il s'intègre dans le projet MASCARET (Multi Agent System for Collaborative and Realistic Environment for Training) dont l'objectif est de développer un environnement virtuel pour la formation au travail procédural et collaboratif.<br /><br />Dans ce contexte, nous soutenons la thèse qu'il est possible d'intégrer un système tutoriel intelligent (ITS) générique et adaptatif dans un environnement virtuel afin de fournir une aide pédagogique à l'apprenant et une assistance pédagogique au formateur.<br /><br />Cette thèse débute par une étude montrant l'intérêt mutuel de la réalité virtuelle et des ITS pour l'apprentissage de compétences, et identifie les difficultés de leur intégration. Plus précisément, elle souligne la nécessité d'une représentation abstraite, indépendante de l'exercice à réaliser, manipulable pour la prise de décision pédagogique et liée à la représentation d'un univers 3D.<br /><br />Notre proposition est un système multi-agents permettant d'analyser l'action réalisée par l'apprenant par le biais d'un environnement virtuel informé. Le système dégage un ensemble d'informations, appelé situation pédagogique, considéré pertinent pour la prise de décision pédagogique. Notre étude se focalise alors sur un agent pédagogique qui propose des assistances au formateur en utilisant la situation pédagogique. L'abstraction utilisée permet des assistances concrètes liées au domaine, à l'exercice et à l'environnement virtuel. Le modèle comportemental de l'agent pédagogique se base sur un système de classeurs hiérarchique. Grâce à ce modèle, l'agent s'adapte au couple apprenant-formateur en modifiant son comportement pédagogique par le biais d'un mécanisme d'apprentissage artificiel, basé sur un renforcement fourni par le formateur.<br /><br />Ces travaux sont appliqués dans le cadre du projet GASPAR (Gestion de l'Activité aviation et des Sinistres sur Porte-avions par la Réalité virtuelle). L'application simule l'activité aviation sur un porte-avions.

Afin de déterminer les difficultés à réaliser un robot autonome, une grille d'analyse philosophique et épistémologique a été établie pour mener une étude transversale. Cette étude révèle que les diverses approches se justifient par au moins une hypothèse ontologique qui conduit inévitablement à une impasse au développement d'une science de la cognition contrairement aux sciences physiques. Une solution consiste alors à adopter une définition pragmatiste de la vérité (James, 1905) conduisant à considérer la cognition comme une dynamique sémiotique auto-orientée toujours en interaction avec l'environnement. À partir de la notion d'autopoièse (Varela, 1989), la cognition a été définie comme une autopoièse sémiotique. La formalisation de ce concept a permis de déterminer une architecture cognitive. En s'inspirant des systèmes de classeurs (Holland, 1976), une architecture cognitive minimale fut spécifiée et implémentée. L'expérimentation en environnement simulé et réel a pu montrer la présence de propriétés d'auto-organisation et d'auto-orientation, en exprimant les règles et les métarègles avec le même formalisme.