Un outil d'assistance pour le design pédagogique : conception et implémentation du système CIAO

Les systèmes auteurs (SA) constituent aujourd'hui des outils vitaux en ce qui a trait aux activités de conception de cours dans le domaine du Design Pédagogique (DP). Ces activités permettent d'élaborer des systèmes tuteurs dotés d'une intelligence permettant d'offrir un cadre d'apprentissage et de formation approprié. Cette activité souffre toutefois d'un manque crucial car les SA actuels ne prennent pas en compte l'utilisation de théories pertinentes auxquelles peut se référer le concepteur. Le concepteur n'est ainsi pas en mesure d'avoir accès à ces théories directement à partir du SA. Face à cela, il devient difficile de garantir l'effet de l'apprentissage, car la structure de cours conçue à l'aide des SA ne peut être correctement validée. C'est pour faire face à ces problèmes et fournir une assistance active durant le processus de DP que le présent projet nommé CIAO a été initié. Il a pour objectif de développer un outil d'assistance active basé sur l'usage d'ontologies de théories du Design Pédagogique. Dans le cadre de ce projet, nous avons axé notre attention sur la mise à la disposition du concepteur en tout temps d'une base de connaissance regroupant les théories de l'instruction, de l'apprentissage et du DP. L'accès à ces théories et au savoir qu'elles contiennent permettra à l'auteur de garantir une structure de cours fiable et efficace. Pour la mise en oeuvre, nous avons utilisé (1) une base de connaissances contenant les théories associées aux activités de Design Pédagogique; Cette base de connaissance permettra au concepteur d'explorer en tout temps les théories qu'elle contient et lui permettra d'obtenir des informations clés pour la réalisation de ses activités de DP; (2) des modèles de structures représentés sous forme de scénarios pédagogiques; Ces scénarios constituent le lien entre notre système CIAO et les SA utilisés par le concepteur. Ils pourront être analysés, validés et modifiés en vue de les rendre compatibles aux normes de construction de cours et principalement aux objectifs et attentes visés par le concepteur. L'outil développé dans le cadre de ce projet permet alors d'intégrer une assistance active basée sur des théories pertinentes du Design Pédagogique. Cette assistance est jusqu'à présent l'élément manquant dans les SA. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Assistance au Design Pédagogique, Système tuteur et ontologies, Systèmes auteurs et assistance aux concepteurs, Conception intelligente par Ontologies

Détection d'intrusion à l'aide d'un système expert basé sur l'ontologie

Les attaques informatiques sont une réalité importante d’aujourd’hui. Leur omniprésence s’explique par le fait que les attaquants peuvent tirer parti de la complexification de l’environnement des systèmes d’information. Ceci est causé à la fois par une informatisation massive des activités, tel le stockage de données personnelles, et par l’intégration de nouvelles technologies comme les technologies sans-fil. L’appât du gain est en augmentation et les surfaces d’attaque sont plus grandes que jamais. Les mécanismes de défense traditionnels peinent à s’adapter à cet environnement qualifié d’hétérogène à cause du large spectre de types d’information qui le composent. C’est à travers des règles que les systèmes de défense procèdent à la détection d’intrusion. Malheureusement, les langages dans lesquels sont écrites ces règles de détection possèdent plusieurs faiblesses. D’une part, leur écriture demande une grande expertise. D’autre part, les langages permettent difficilement de faire interagir des concepts de nature différente. L’humain a été impliqué dans le processus de détection d’intrusion pour pallier cette dernière faiblesse. Cependant, la détection d’intrusion est sujette aux faiblesses de l’humain, telles que la fiabilité et la performance. Nous proposons d’informatiser le processus de détection d’intrusion avec l’utilisation d’un système expert. Ce type d’outil est un système qui reproduit le raisonnement d’un expert humain. Le système expert que nous proposons est DIOSE (Détection d’Intrusion avec l’Ontologie par un Système Expert). Il sera basé sur les ontologies, qui sont des méthodes de représentation de la connaissance qui permettent d’expliciter un concept afin qu’il soit compréhensible par une machine. La représentation de connaissance par l’ontologie permet de définir un concept pour l’utiliser dans un raisonnement. L’utilisation de base de données ontologique offre une flexibilité qui permet de passer d’une détection basée uniquement sur les événements à une détection basée sur les événements, leur contexte ainsi que les vulnérabilités. Ceci a pour but d’améliorer la détection d’attaques informatiques en faisant une corrélation des différentes informations collectées. Une représentation des connaissances par l’ontologie va également permettre d’utiliser l’abstraction pour approcher le langage des règles de détection d’intrusion vers le langage de l’expert du domaine.----------ABSTRACT: Computer attacks are an important reality today. Their ubiquity is explained by the fact that attackers can take advantage of the growing complexity of the information systems environment. This is due to a massive computerization of activities, such as the storage of personal data, and the integration of new technologies, such as wireless technologies. The lure of gain is increasing and the attack surfaces are bigger than ever. Traditional defence mechanisms are struggling to adapt to this heterogeneous environment due to the broad spectrum of information it contains. It is through detection rules that defence systems perform intrusion detection. Unfortunately, the languages in which these detection rules are written have several weaknesses. On the one hand, their writings require great expertise. On the other hand, these languages make it difficult to make concepts of different natures interact. Humans have been involved in the intrusion detection process to address this weakness. Thereby, intrusion detection is subject to human weaknesses, such as reliability and performance. We propose to computerize the intrusion detection process with the use of an expert system. This type of tool is a system that replicates the reasoning of a human expert. The expert system that we propose is DIOSE (Détection d’Intrusion avec l’Ontologie par un Système Expert). It will be based on ontologies, which are methods of representation of knowledge that make it possible to explain a concept so that it can be understood by a machine. The uses of ontological database provide flexibility that makes it possible to move from a detection based only on events, to a detection based on both events, event contexts and vulnerabilities. This is to improve the detection of computer attacks by correlating different information collected. A representation of knowledge with the ontology will also allow to use the abstraction to bring the language of the rules of detection of intrusion closer to the language of the expert

Actes des 29es Journées Francophones d'Ingénierie des Connaissances, IC 2018

International audienc

Formalisation d'un environnement d'aide à l'analyse géovisuelle: Application à la sécurité et sûreté de la maritimisation de l'énergie

The maritime space is still a sensitive area due to many accidents and dangers, such as collisions or pirate attacks. In order to ensure the control of safety and security of this area, it is essential to study near real-time movement information (surveillance) or past events (analysis). Controllers and analysts are then faced to large sets of data, which must be studied with systems using maps and other visualizations. However, these tools are limited in terms of analysis capacities. Using geovisual analytics could be used to improve pattern identification, anomalies detection and knowledge discovery. However, due to the complexity of their use, most methods are still at the stage of research, and are not used yet in the operational word for studying maritime risks.In this context, we propose a geovisual analytics support system to guide users in the visualization and the analysis of maritime risks. Our research methodology is based on the formalization of use cases, of users and of several visualization methods. Ontologies and rules are used to create a knowledge-based system, to select adequate solutions for the visualization and the analysis of ships’ trajectories. Some examples for analyzing maritime risks are then presented to illustrate the use of such a system.L’espace maritime est encore aujourd’hui le contexte de nombreux accidents et dangers, comme des collisions ou des attaques pirates. Afin de garantir le contrôle de la sûreté et de la sécurité de cet espace, il est nécessaire d’étudier les données de mouvement en temps réel (surveillance) et les évènements passés (analyse). Contrôleurs et analystes sont alors confrontés à de grandes quantités de données, qui doivent être étudiées grâce à des systèmes utilisant des cartes et autres visualisations. Cependant, ces outils sont limités en termes de capacités d’analyse. L’utilisation de méthodes d’analyse géovisuelle pourrait alors faciliter la reconnaissance de motifs, la détection d’anomalies et la découverte de connaissances. Toutefois, en raison de leur complexité d’utilisation, plusieurs de ces méthodes n’ont pas dépassé le stade académique, et ne sont pas encore utilisées de manière opérationnelle dans l’étude des risques maritimes.Dans ce contexte, nous proposons un environnement d’aide à l’analyse géovisuelle, qui permet de guider l’utilisateur dans la visualisation et l’analyse d’informations pour l’étude des risques maritimes. Notre démarche de thèse se fonde sur la formalisation des cas d’utilisation, des utilisateurs et des méthodes de visualisation. Le recours à des ontologies et des règles permet de concevoir un système à base de connaissances, afin de proposer des méthodes adéquates pour la visualisation et l’analyse des trajectoires de navires. Nous illustrons cette proposition par plusieurs exemples d’analyse de risques en mer

Modèle sémantique d'intelligence ambiante pour le développement « Do-It-Yourself » d'habitats intelligents

L’intelligence ambiante utilise l’informatique diffuse, l’Internet des objets et l’intelligence artificielle pour faire émerger de nouvelles solutions technologiques qui facilitent le maintien à domicile des personnes âgées. L’assistance à l’autonomie à domicile passe par un processus de transformation de l’habitat en habitat intelligent. Cette thèse s’intéresse à la proposition d’un modèle sémantique de l’intelligence ambiante. Le but est de proposer un domaine d’interprétation des interactions existantes entre l’habitat, l’Internet des objets, le profil de la personne et l’assistance à offrir. À ce titre, le lien sémantique entre les énoncés permet de formellement spécifier les besoins et les règles d’inférences sont utilisées pour la génération des dispositifs électroniques correspondant aux besoins spécifiés. Le modèle sémantique proposé capture l’essence des concepts du domaine de l'intelligence ambiante. Il organise et structure ainsi la connaissance sous-jacente au sein d’une architecture logicielle. Couche par couche et module par module, cette architecture s’adapte au contexte de l’utilisateur afin de permettre aux personnes ayant peu ou pas de connaissances dans le domaine de concevoir (bricoler) leur propre solution d’assistance et d’accompagnement à la réalisation de certaines activités de la vie quotidienne. Pour faciliter le bricolage (la conception par soi-même), le modèle s’appuie sur des méthodes formelles de spécification, de vérification et de validation des scénarios. Les scénarios décrivent l’agencement et le déroulement des activités à réaliser pour la satisfaction d’un but. Enfin, pour accompagner le processus de bricolage jusqu’au bout, un modèle théorique de positionnement des dispositifs électroniques dans un habitat intelligent est proposé. Une expérimentation à domicile a été menée durant 42 jours chez une personne aînée souffrant de la maladie d’Alzheimer. Les résultats obtenus permettent de valider le fonctionnement du modèle de sensibilité au contexte proposé et de renseigner les proches aidant sur les habitudes de vie de leur aînée. L’assistance offerte a pour objectif de fournir des signaux environnementaux pour favoriser un sommeil réparateur et éviter des épisodes d’errance nocturne, chez les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer

C3PO : Une ontologie développée pour le pilotage de la production fromagère au Québec

RÉSUMÉ: À l’image de tous les autres secteurs, les PME manufacturières dans l’industrie fromagère sont soumises à une réalité économique difficile. La récente modification des accords de libre-échange nord-américain ainsi que l’introduction rapide des nouvelles technologiques numériques adaptées au secteur manufacturier ont imposé plus de pression sur les petits artisans fromagers. Ces derniers doivent à la fois améliorer leur productivité tout en assurant une qualité de produit répondant aux exigences à la fois de la clientèle, mais aussi respecter la régulation agroalimentaire, et cela en maintenant des coûts d’exploitation réduits. Ces nouvelles technologies, rassemblées sous le giron de l’industrie 4.0, permettent de regrouper l’ensemble des ressources des entreprises au sein de systèmes d’information tels que les systèmes de gestion intégrée (ERP) ou les systèmes d’exécution manufacturière (MES). Ils facilitent ainsi la prise de décision basée sur des données pertinentes en temps réel. Ces systèmes, auparavant utilisés par les grandes entreprises pour lesquelles ils ont été développés, doivent donc être adaptés pour le secteur fromager dans lequel ils sont pratiquement inexistants. Face à ce constat, le Centre d’Expertise Fromagère du Québec (CEFQ) a lancé un projet de grande envergure afin de doter les fromagers artisans du Québec d’outils modernes leur permettant de faire face à cette nouvelle réalité. L’ontologie est un outil très ancien utilisé dans de nombreux domaines, allant de la philosophie à l’anthropologie, de la médecine à l’informatique. L’ontologie désigne un modèle de données permettant de représenter un ensemble de concepts dans un domaine, ainsi que les relations liant ces concepts. Son emploi permet d’exploiter les objets du domaine concerné, avec raison. La variété et l’hétérogénéité des données et le vocabulaire inter- ou intradomaine représentent une difficulté que les ontologies peuvent permettre de surmonter en proposant un vocabulaire commun liant les différentes sources de données. Malgré l’intérêt croissant de la communauté scientifique pour les atouts représentés par l’industrie 4.0, il semble qu’aucun outil ou aucune ontologie ne permettent aujourd’hui de représenter de manière suffisamment globale les données spécifiques au pilotage d’une fromagerie au Québec. De nombreuses études et projets ont porté sur certains aspects de la transformation fromagère, mais nos recherches montrent qu’à ce stade, il n’existe pas d’outil proposant un modèle standard. De ce fait, nous avons donc proposé le développement d’une ontologie d’application permettant la représentation des concepts clés liés à la transformation fromagère, ainsi que leurs liens. Elle permet ainsi de saisir le fonctionnement d’une fromagerie, et constitue de ce fait un premier pas vers le développement futur d’outils modernes permettant de tirer parti des leviers de l’industrie 4.0. En effet, cette ontologie pourra être utilisée afin de mettre en oeuvre diverses techniques de valorisation de données en fromageries au Québec, et permettra le développement d’un outil de pilotage de la transformation fromagère. La méthodologie DRM (Design Research Methodology) a été employée afin de diriger le développement de l’ontologie. Cette méthodologie allie à la fois des études empiriques et des études scientifiques. Une étape de validation de l’ontologie a été réalisée, mettant à profit un cas d’étude portant sur la production d’un fromage Cheddar. Cette évaluation a permis de vérifier la pertinence logique et sémantique de l’ontologie proposée.----------ABSTRACT : Just like all other economic sectors, manufacturing SMEs in the cheese industry are subject to a difficult economic reality. The recent modification of North American free trade agreements and the rapid introduction of new digital technologies adapted to the manufacturing sector have put more pressure on small artisanal cheese makers. They must both improve their productivity while ensuring product quality that meets customer requirements and comply with agri-food regulations while maintaining low operating costs. These new technologies, bundled within Industry 4.0, make it possible to group all company resources within information systems such as integrated management systems (ERP) or manufacturing execution systems (MES). They thus facilitate decision-making based on relevant data in real time. These systems, previously used by the large companies for which they were developed, must therefore be adapted for the cheese sector in which they are practically non-existent. Faced with this situation, the Centre d'Expertise Fromagère du Québec (CEFQ) has launched a large-scale project to provide Quebec's artisanal cheese makers with the modern tools they need to deal with this new reality. Ontology is a very old tool used in many fields, from philosophy to anthropology, from medicine to computer science. It refers to a data model used to represent a set of concepts in a given domain, as well as the relationships linking these concepts. Its use makes it possible to exploit the objects of the domain concerned, and rightly so. The variety and heterogeneity of the data and the inter-or intra-domain vocabulary represent a difficulty that ontologies can help overcome by proposing a common vocabulary linking the different data sources. Despite the growing interest of the scientific community for the benefits represented by Industry 4.0, it seems that no tool or ontology today makes it possible to represent in a sufficiently global manner the data specific to the management of a cheese factory in Quebec. Numerous studies and projects have dealt with certain aspects of cheese processing, but our research shows that, at this stage, there is no tool offering a standard model. Therefore, we have proposed the development of an application ontology to represent the key concepts related to cheese processing and their interrelations. This ontology allows the understanding of the functioning of a cheese factory, and thus constitutes a first step towards the future development of modern tools that will allow to take advantage of the levers of the 4.0 industry. Indeed, this ontology could be used to implement various data enhancement techniques in Quebec cheese factories, and will allow the development of a tool for managing cheese processing. The Design Research Methodology (DRM) was used to direct the development of the ontology. This methodology combines both empirical and scientific studies. An ontology validation stage was carried out, using a case study on the production of a Cheddar cheese. This assessment made it possible to verify the logical and semantic relevance of the proposed ontology

Une approche d'ingénierie ontologique pour l'acquisition et l'exploitation des connaissances à partir de documents textuels : vers des objets de connaissances et d'apprentissage

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Création de nouvelles connaissances décisionnelles pour une organisation via ses ressources sociales et documentaires

L'aide à la décision se fonde sur l'observation d'un environnement évolutif dont on scrute les évènements. Ces évènements peuvent être de différentes natures, dont les connexions qui peuvent se créer au sein d'un réseau d'acteurs. L'observation des bases documentaires ne semble plus suffisante pour nourrir l'aide à la décision. En effet, les nouveaux outils de communication et de collaboration, dont l'usage se répand rapidement au sein des organisations, sont sources de nouvelles formes d'informations peu ou mal utilisées par les systèmes actuels d'aide à la décision des organisations. L'objectif de la thèse est de concevoir une plate-forme (modélisation et développement) pour les organisations permettant à leurs membres de bénéficier de médias sociaux et à leurs décideurs de bénéficier d'outils d'aide à la décision prenant en compte tous les types de ressources circulant sur cette plate-forme.Decision support is partly based on the observation of a dynamic and mutating environment (Situation Awareness). The events of such environments can be of different types, including new relations created within a network of actors. We think classical documentary databases are no longer sufficient to serve situation awarness. The quick spread and adoption of new communication and collaboration tools in organizations, bring new kind of information, like the social network of the organization, which are currently not or badly taken in account by organizational decision support systems. The aim of this thesis is to design a platform, which provides to organizations both the social media to help their members to collaborate and the decision tools, which take into account all types of information exchanged in the platform.COMPIEGNE-BU (601592101) / SudocSudocFranceF

Épistémologie des services de renseignement

An analogy between the epistemological and methodological aspects of the activity of intelligence services and certain scientific disciplines, advocating a more scientific approach to the process of collecting and analyzing information within the intelligence cycle. I argue that the theoretical, ontological and epistemological aspects of the activity of many intelligence services are underestimated, which leads to an incomplete understanding of current phenomena and confusion in interinstitutional collaboration. After a brief Introduction, which includes a history of the evolution of the concept of intelligence service after World War II, Intelligence defines the objectives and organization of intelligence services, the basic model of these organizations (the intelligence cycle ) and relevant aspects of information collection and intelligence analysis. In the Ontology section, I highlight the ontological aspects and entities that threaten and are threatened. The Epistemology section includes specific aspects of intelligence activity, with the analysis of the traditional model (Singer) traditionally used, and I expose a possible epistemological approach through the concept of tacit knowledge developed by the scientist Michael Polanyi. The Methodology section contains various methodological theories emphasizing structural analytical techniques as well as some analogies with science, archaeology, business and medicine. The article ends with Conclusions on the possibility of a more scientific approach to the methods of information collection and analysis of intelligence services

Épistémologie des services de renseignement

Une analogie entre les aspects épistémologiques et méthodologiques de l'activité des services de renseignement et certaines disciplines scientifiques, en préconisant une approche plus scientifique du processus de collecte et d'analyse de l'information au sein du cycle du renseignement. J'affirme que les aspects théoriques, ontologiques et épistémologiques de l'activité de nombreux services de renseignement sont sous-estimés, ce qui conduit à une compréhension incomplète des phénomènes actuels et à une confusion dans la collaboration interinstitutionnelle. Après une brève Introduction, qui inclut un historique de l'évolution du concept de service de renseignement après la Seconde Guerre mondiale, Renseignement définit les objectifs et l'organisation des services de renseignement, le modèle de base de ces organisations (le cycle du renseignement) et les aspects pertinents de la collection de l'information et l'analyse du renseignement. Dans la section Ontologie, je souligne les aspects ontologiques et les entités qui menacent et qui sont menacés. La section Épistémologie comprend des aspects spécifiques à l'activité de renseignement, avec l'analyse du modèle traditionnel (Singer) utilisé traditionnellement, et j'expose une approche épistémologique possible à travers le concept de connaissance tacite développé par le scientifique Michael Polanyi. La section Méthodologie contient diverses théories méthodologiques mettant l’accent sur les techniques analytiques structurelles ainsi que certaines analogies avec la science, l’archéologie, les affaires et la médecine. L'article se termine par les Conclusions sur la possibilité d'une approche plus scientifique des méthodes de collecte d'information et d'analyse des services de renseignement. SOMMAIRE: Abstract 1. Introduction 1.1. Histoire du renseignement 2. Renseignement 2.1. Organisations 2.2. Cycle du renseignement 2.3. La collecte du renseignement 2.4. Analyse du renseignement 2.5. Contre-espionnage 2.6. Communautés épistémiques 3. Ontologie 4. Épistémologie 4.1. La connaissance tacite (Polanyi) 5. Méthodologies 6. Analogies avec d'autres disciplines 6.1. Science 6.2. Archéologie 6.3. Affaires 6.4. Médecine 7. Conclusions Bibliographie DOI: 10.13140/RG.2.2.35970.2272