A game theoretical model for a collaborative e-learning platform on privacy awareness

De nos jours, avec l'utilisation croissante des technologies numériques, l'éducation à la préservation de la vie privée joue un rôle important en particulier pour les adolescents. Bien que plusieurs plateformes d'apprentissage en ligne à la sensibilisation à la vie privée aient été mises en œuvre, elles sont généralement basées sur des techniques traditionnelles d'apprentissage. Plus particulièrement, ces plateformes ne permettent pas aux étudiants de coopérer et de partager leurs connaissances afin d’améliorer leur apprentissage ensemble. En d'autres termes, elles manquent d'interactions élève-élève. Des recherches récentes sur les méthodes d'apprentissage montrent que la collaboration entre élèves peut entraîner de meilleurs résultats d'apprentissage par rapport à d'autres approches. De plus, le domaine de la vie privée étant fortement lié à la vie sociale des adolescents, il est préférable de fournir un environnement d'apprentissage collaboratif où l’on peut enseigner la préservation de la vie privée, et en même temps, permettre aux étudiants de partager leurs connaissances. Il serait souhaitable que ces derniers puissent interagir les uns avec les autres, résoudre des questionnaires en collaboration et discuter de problèmes et de situations de confidentialité. À cet effet, ce travail propose « Teens-online », une plateforme d'apprentissage en ligne collaborative pour la sensibilisation à la vie privée. Le programme d'études fourni dans cette plateforme est basé sur le Référentiel de formation des élèves à la protection des données personnelles. De plus, la plateforme proposée est équipée d'un mécanisme d'appariement de partenaires basé sur la théorie des jeux. Ce mécanisme garantit un appariement élève-élève stable en fonction des besoins de l'élève (comportement et / ou connaissances). Ainsi, des avantages mutuels seront obtenus en minimisant les chances de coopérer avec des pairs incompatibles. Les résultats expérimentaux montrent que l'utilité moyenne obtenue en appliquant l'algorithme proposé est beaucoup plus élevée que celle obtenue en utilisant d'autres mécanismes d'appariement. Les résultats suggèrent qu'en adoptant l'approche proposée, chaque élève peut être jumelé avec des partenaires optimaux, qui obtiennent également en retour des résultats d'apprentissage plus élevés.Nowadays, with the increasing use of digital technologies, especially for teenagers, privacy education plays an important role in their lives. While several e-learning platforms for privacy awareness training have been implemented, they are typically based on traditional learning techniques. In particular, these platforms do not allow students to cooperate and share knowledge with each other in order to achieve mutual benefits and improve learning outcomes. In other words, they lack student-student interaction. Recent research on learning methods shows that the collaboration among students can result in better learning outcomes compared to other learning approaches. Motivated by the above-mentioned facts, and since privacy domain is strongly linked to the social lives of teens, there is a pressing need for providing a collaborative learning platform for teaching privacy, and at the same time, allows students to share knowledge, interact with each other, solve quizzes collaboratively, and discuss privacy issues and situations. For this purpose, this work proposes “Teens-online”, a collaborative e-learning platform for privacy awareness. The curriculum provided in this platform is based on the Personal Data Protection Competency Framework for School Students. Moreover, the proposed platform is equipped with a partner-matching mechanism based on matching game theory. This mechanism guarantees a stable student-student matching according to a student's need (behavior and/or knowledge). Thus, mutual benefits will be attained by minimizing the chances of cooperating with incompatible students. Experimental results show that the average learning-related utility obtained by applying the proposed partner-matching algorithm is much higher than the average utility obtained using other matching mechanisms. The results also suggest that by adopting the proposed approach, each student can be paired with their optimal partners, which in turn helps them reach their highest learning outcomes

Personal Learning with Social Media:Reputation, Privacy and Identity Perspectives

Social media platforms are increasingly used in recent years to support learning activities, especially for the construction of activity- and learner-centric personal learning environments (PLEs). This thesis investigates the solutions to four essential design requirements for social media based PLEs: support for help seeking, privacy protection, identity management and activity monitoring, as well as context awareness. Three main components of the thesis, reputation, privacy, and identity, are built upon these four design requirements. We investigate the three components through the following research questions. How do we help learners to find suitable experts or peers who they can learn from or collaborate with in a particular learning context? How can we design a proper privacy mechanism to make sure the information shared by learners is only disclosed to the intended audience in a given context? What identity scheme should be used to preserve the privacy of learners while also providing personalized learning experience, especially for teenage learners? To tackle the design requirement of support for help seeking, we address the reputation dimension in the context of personal learning for doctoral studies, where doctoral students need to find influential experts or peers in a particular domain. We propose an approach to detect a domain-specific community in academic social media platforms. Based on that, we investigate the influence of scholars taking both their academic and social impact into account. We propose a measure called R-Index that aggregates the readership of a scholar's publications to assess her academic impact. Furthermore, we add the social dimension into the influence measure by adopting network centrality metrics in a domain-specific community. Our results show that academic influence and social influence measures do not strongly correlate with each other, which implies that, adding the social dimension could enhance the traditional impact metrics that only take academic influence into account. Moreover, we tackle the privacy dimension of designing a PLE in the context of higher education. To protect against unauthorized access to learners' data, we propose a privacy control approach that allows learners to specify the audience, action, and artifact for their sharing behavior. Then we introduce the notion of privacy protocol with which learners can define fine-grained sharing rules. To provide a usable application of the privacy protocol in social media based PLEs, we exploit the space concept that provides an easy way for users to define the privacy protocols within a particular context. The proposed approach is evaluated through two user studies. The results reveal that learners confirm the usefulness and usability of the privacy enhanced sharing scheme based on spaces. In the last part of the thesis, we study the identity dimension in the context of STEM education at secondary and high schools. To support personalization while also preserving learners' privacy, we propose a classroom-like pseudonymity scheme that allows tracking of learners' activities while keeping their real identities undisclosed. In addition, we present a data storage mechanism called Vault that allows apps to store and exchange data within the scope of a Web-based inquiry learning space

Web2.0, knowledge sharing and privacy in E-learning

Quand le E-learning a émergé il ya 20 ans, cela consistait simplement en un texte affiché sur un écran d'ordinateur, comme un livre. Avec les changements et les progrès dans la technologie, le E-learning a parcouru un long chemin, maintenant offrant un matériel éducatif personnalisé, interactif et riche en contenu. Aujourd'hui, le E-learning se transforme de nouveau. En effet, avec la prolifération des systèmes d'apprentissage électronique et des outils d'édition de contenu éducatif, ainsi que les normes établies, c’est devenu plus facile de partager et de réutiliser le contenu d'apprentissage. En outre, avec le passage à des méthodes d'enseignement centrées sur l'apprenant, en plus de l'effet des techniques et technologies Web2.0, les apprenants ne sont plus seulement les récipiendaires du contenu d'apprentissage, mais peuvent jouer un rôle plus actif dans l'enrichissement de ce contenu. Par ailleurs, avec la quantité d'informations que les systèmes E-learning peuvent accumuler sur les apprenants, et l'impact que cela peut avoir sur leur vie privée, des préoccupations sont soulevées afin de protéger la vie privée des apprenants. Au meilleur de nos connaissances, il n'existe pas de solutions existantes qui prennent en charge les différents problèmes soulevés par ces changements. Dans ce travail, nous abordons ces questions en présentant Cadmus, SHAREK, et le E-learning préservant la vie privée. Plus précisément, Cadmus est une plateforme web, conforme au standard IMS QTI, offrant un cadre et des outils adéquats pour permettre à des tuteurs de créer et partager des questions de tests et des examens. Plus précisément, Cadmus fournit des modules telles que EQRS (Exam Question Recommender System) pour aider les tuteurs à localiser des questions appropriées pour leur examens, ICE (Identification of Conflits in Exams) pour aider à résoudre les conflits entre les questions contenu dans un même examen, et le Topic Tree, conçu pour aider les tuteurs à mieux organiser leurs questions d'examen et à assurer facilement la couverture des différent sujets contenus dans les examens. D'autre part, SHAREK (Sharing REsources and Knowledge) fournit un cadre pour pouvoir profiter du meilleur des deux mondes : la solidité des systèmes E-learning et la flexibilité de PLE (Personal Learning Environment) tout en permettant aux apprenants d'enrichir le contenu d'apprentissage, et les aider à localiser nouvelles ressources d'apprentissage. Plus précisément, SHAREK combine un système recommandation multicritères, ainsi que des techniques et des technologies Web2.0, tels que le RSS et le web social, pour promouvoir de nouvelles ressources d'apprentissage et aider les apprenants à localiser du contenu adapté. Finalement, afin de répondre aux divers besoins de la vie privée dans le E-learning, nous proposons un cadre avec quatre niveaux de vie privée, ainsi que quatre niveaux de traçabilité. De plus, nous présentons ACES (Anonymous Credentials for E-learning Systems), un ensemble de protocoles, basés sur des techniques cryptographiques bien établies, afin d'aider les apprenants à atteindre leur niveau de vie privée désiré.E-learning emerged over 20 years ago, and was merely book like text displayed on a computer screen. With the changes and advances in technology, E-learning has come a long way, providing personal and interactive rich content. Today, E-learning is again going through major changes. Indeed, with the proliferation of E-learning systems and content authoring tools, as well as established standards, it has become easier to share and reuse learning content. Moreover, with the shift to learner centered education and the effect of Web2.0 techniques and technologies, learners are no longer just recipients of the learning content, but can play an active role into enriching such content. Additionally, with the amount of information E-learning systems can gather about learners, and the impact this has on their privacy, concerns are being raised in order to protect learners’ privacy. Nonetheless, to the best of our knowledge, there is no existing work that supports the various challenges raised by these changes. In this work, we address these issues by presenting Cadmus, SHAREK, and privacy preserving E-learning. Specifically, Cadmus is an IMS QTI compliant web based assessment authoring tool, offering the proper framework and tools to enable tutors author and share questions and exams. In detail, Cadmus provides functionalities such as the EQRS (Exam Questions Recommender System) to help tutors locate suitable questions, ICE (Identification of Conflicts in Exams) to help resolve conflicts between questions within the same exam, and the topic tree, designed to help tutors better organize their exam questions and easily ensure the content coverage of their exams. On the other hand, SHAREK (Sharing REsources and Knowledge) provides the framework to take advantage of both the rigidity of E-learning systems and the flexibility of PLEs (Personal Learning Environment) while enabling learners to enrich the learning content, and helping them locate new learning resources. Specifically, SHAREK utilizes a multi-criteria content based recommender system, and combines Web2.0 technologies and techniques such as RSS and social web to promote new learning resources and help learners locate suitable content. Lastly, in order to address the various needs for privacy in E-learning, we propose a framework with four levels of privacy, and four levels of tracking, and we detail ACES (Anonymous Credentials for E-learning Systems), a set of protocols, based on well established cryptographic techniques, to help learners achieve their desired level of privacy

Gestionnaire de vie privée : un cadre pour la protection de la vie privée dans les interactions entre apprenants

L’évolution continue des besoins d’apprentissage vers plus d’efficacité et plus de personnalisation a favorisé l’émergence de nouveaux outils et dimensions dont l’objectif est de rendre l’apprentissage accessible à tout le monde et adapté aux contextes technologiques et sociaux. Cette évolution a donné naissance à ce que l’on appelle l'apprentissage social en ligne mettant l'accent sur l’interaction entre les apprenants. La considération de l’interaction a apporté de nombreux avantages pour l’apprenant, à savoir établir des connexions, échanger des expériences personnelles et bénéficier d’une assistance lui permettant d’améliorer son apprentissage. Cependant, la quantité d'informations personnelles que les apprenants divulguent parfois lors de ces interactions, mène, à des conséquences souvent désastreuses en matière de vie privée comme la cyberintimidation, le vol d’identité, etc. Malgré les préoccupations soulevées, la vie privée en tant que droit individuel représente une situation idéale, difficilement reconnaissable dans le contexte social d’aujourd’hui. En effet, on est passé d'une conceptualisation de la vie privée comme étant un noyau des données sensibles à protéger des pénétrations extérieures à une nouvelle vision centrée sur la négociation de la divulgation de ces données. L’enjeu pour les environnements sociaux d’apprentissage consiste donc à garantir un niveau maximal d’interaction pour les apprenants tout en préservant leurs vies privées. Au meilleur de nos connaissances, la plupart des innovations dans ces environnements ont porté sur l'élaboration des techniques d’interaction, sans aucune considération pour la vie privée, un élément portant nécessaire afin de créer un environnement favorable à l’apprentissage. Dans ce travail, nous proposons un cadre de vie privée que nous avons appelé « gestionnaire de vie privée». Plus précisément, ce gestionnaire se charge de gérer la protection des données personnelles et de la vie privée de l’apprenant durant ses interactions avec ses co-apprenants. En s’appuyant sur l’idée que l’interaction permet d’accéder à l’aide en ligne, nous analysons l’interaction comme une activité cognitive impliquant des facteurs contextuels, d’autres apprenants, et des aspects socio-émotionnels. L'objectif principal de cette thèse est donc de revoir les processus d’entraide entre les apprenants en mettant en oeuvre des outils nécessaires pour trouver un compromis entre l’interaction et la protection de la vie privée. ii Ceci a été effectué selon trois niveaux : le premier étant de considérer des aspects contextuels et sociaux de l’interaction telle que la confiance entre les apprenants et les émotions qui ont initié le besoin d’interagir. Le deuxième niveau de protection consiste à estimer les risques de cette divulgation et faciliter la décision de protection de la vie privée. Le troisième niveau de protection consiste à détecter toute divulgation de données personnelles en utilisant des techniques d’apprentissage machine et d’analyse sémantique.The emergence of social tools and their integration in learning contexts has fostered interactions and collaboration among learners. The consideration of social interaction has several advantages for learners, mainly establishing new connections, sharing personal experiences and receiving assistance which may improve learning. However, the amount of personal information that learners disclose in these interactions, raise several privacy risks such as identity theft and cyberbullying which may lead to serious consequences. Despite the raised concerns, privacy as a human fundamental right is hardly recognized in today’s social context. Indeed, the conceptualization of privacy as a set of sensitive data to protect from external intrusions is no longer effective in the new social context where the risks come essentially from the self-disclosing behaviors of the learners themselves. With that in mind, the main challenge for social learning environments is to promote social interactions between learners while preserving their privacy. To the best of our knowledge, innovations in social learning environments have only focused on the integration of new social tools, without any consideration of privacy as a necessary factor to establish a favorable learning environment. In fact, integrating social interactions to maintain learners’ engagement and motivation is as necessary as preserving privacy in order to promote learning. Therefore, we propose, in this research, a privacy framework, that we called privacy manager, aiming to preserve the learners’ privacy during their interactions. Considering social interaction as a strategy to seek and request peers’ help in informal learning contexts, we analyze learners’ interaction as a cognitive activity involving contextual, social and emotional factors. Hence, our main goal is to consider all these factors in order to find a tradeoff between the advantages of interaction, mainly seeking peer feedback, and its disadvantages, particularly data disclosure and privacy risks. This was done on three levels: the first level is to help learners interact with appropriate peers, considering their learning competency and their trustworthiness. The second level of protection is to quantify potential disclosure risks and decide about data disclosure. The third level of protection is to analyze learners’ interactions in order to detect and discard any personal data disclosure using machine learning techniques and semantic analysis