Dossier

52 : Apprentissage Intelligent au sein d’Heudiasyc

Professeur des universités, Philippe Bonnifait a été également vice-président du conseil scientifique de l’université de technologie de Compiègne (UTC) et directeur d’un groupement de recherche (GDR) CNRS en robotique entre 2013 et 2017. Il est, depuis janvier 2018, directeur du laboratoire Heudiasyc, créé en 1981. Un laboratoire de pointe qui abrite, notamment, l’équipe du CID (Connaissances, Incertitudes, Données) dédiée à la recherche en intelligence artificielle.

52 : Apprentissage Intelligent au sein d’Heudiasyc

La réalité virtuelle au service de la formation

Maîtresse de conférences, Domitile Lourdeaux est également membre de l’équipe Connaissances, Incertitudes, Données (CID) au sein d’Heudiasyc, une unité mixte UTC/CNRS. Ses recherches portent sur les systèmes adaptatifs personnalisés, plus précisément sur tout ce qui a trait à la réalité virtuelle et formation.

Un domaine qu’elle ne cesse de défricher depuis sa thèse à l’École des Mines : une thèse CIFRE financée par la SNCF sur le thème « Réalité virtuelle et formation des conducteurs de TGV », menée entre 1998 et 2001. Elle porte une attention toute particulière aux objectifs pédagogiques ou « comment, dit-elle, la réalité virtuelle pouvait soit améliorer la formation existante soit la compléter ».

Informaticienne à la base, elle s’est tout de suite refusée à aborder cette question seulement sous son aspect technique. « J’ai commencé à travailler avec des ergonomes, des spécialistes des sciences de l’éducation mais aussi les utilisateurs finaux », explique-t-elle. Sa thèse achevée, elle reste, pendant quatre ans, à l’École des Mines en tant qu’attachée de recherche, rejoint, en 2005, l’UTC en tant que maîtresse de conférences et poursuit ses recherches en partant des besoins concrets et, toujours, en lien avec des industriels.

Son premier projet résulte de la rencontre avec des chercheurs de l’Institut national de l’environnement industriel et des risques (Ineris). L’objectif ? « Assurer la formation des opérateurs sous-traitants qui interviennent sur des sites à haut risque. C’était d’autant plus d’actualité qu’il y a eu l’explosion dans l’usine AZF à Toulouse, peu de temps auparavant. Explosion due à des erreurs humaines de sous-traitance », précise Domitile Lourdeaux. Un projet qui a mobilisé trois thèses et obtenu un financement significatif de l’Agence nationale de la recherche (ANR) mais aussi de la Région. « Habituellement, la réalité virtuelle est utilisée pour former à un geste technique ou à une procédure. Or, j’ai souhaité m’éloigner de ce schéma. Comme l’on se situe dans des domaines à risque, je voulais que l’apprenant puisse faire, éventuellement faire des erreurs et voir les conséquences de ses erreurs », ajoute-t-elle.

Depuis, Domitile Lourdeaux enchaîne les projets. En témoigne celui sur « la formation d’opérateurs aéronautiques en montage d’avion » en partenariat avec STELIA Aerospace (Méaulte). Autre projet novateur ? VICTEAMS (2014-2019) mené en partenariat avec le LIMSI à Orsay, des spécialistes en ergonomie cognitive, l’école du Val-de-Grâce, les sapeurs-pompiers de Paris. Projet qui devrait connaître une suite.

Particularité des projets STELIA et VICTEAMS ? L’intégration de l’intelligence artificielle (IA). « N’ayant pas les moyens de mettre, comme les fabricants de jeux vidéo par exemple, des dizaines de développeurs, nous avons eu l’idée d’intégrer de l’IA pour créer des scénarios », souligne-t-elle. « Avant le projet avec STELIA, c’était le formateur qui sélectionnait le niveau de l’apprenant puis lui donnait les objectifs pédagogiques, par exemple : travailler telle ou telle règle de sécurité. Le système de scénarisation générait, par la suite, des situations d’apprentissage en fonction de ces objectifs. Dans le projet aéronautique, nous avons souhaité créer un profil dynamique de l’apprenant, c’est-à-dire faire en sorte que le système soit capable de détecter les compétences de l’apprenant afin de lui proposer des situations intéressantes. On part donc de croyances sur ses capacités à gérer ou pas les situations auxquelles il est confronté. On parle de zone proximale de développement. À savoir que l’on a des compétences et que l’on est capable d’acquérir des compétences nouvelles, proches de ses propres compétences. Pour cela, on a utilisé des algorithmes génétiques et des fonctions de croyance afin d’étendre, progressivement, cette zone proximale », détaille-t-elle.  Avec VICTEAMS (voir encadré), Domitile Lourdeaux va plus loin. « J’ai souhaité insister sur le travail collaboratif en créant des équipes virtuelles. L’implication de différents acteurs et leur interaction exige en effet une scénarisation encore plus fine. C’est le cas notamment de la formation de leaders médicaux à la gestion d’un afflux massif de blessés », précise-t-elle.