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D'un apprentissage Constructiviste ...

Cette approche psychologique de l'apprentissage, développée en particulier par [Piaget, 1954], propose de voir l'apprentissage comme un processus actif de construction et d'adaptation par le sujet, que celui-ci se créé une représentation de son environnement et de ses capacités. C'est agissant sur le monde que le sujet se construit. Cette approche permet de mettre au même niveau l'apprentissage sensorimoteur (première étape de l'apprentissage, le sujet cherche à se comprendre et à connaitre ses capacités) que l'apprentissage intellectuelle (apprentissage de patterns, de concepts. Cette phase de l'apprentissage intervenant après puisque le connaissances sensorimotrices seront de l'ordre de l'acquis, du naturel et du réflexe).

Dans sa thèse, [Mazac et al., 2015] propose un modèle d'apprentissage constructiviste , basé sur un système multi-agent inspiré de la société de l'esprit de [Minsky, 1988], afin de permettre à un système d'intelligence ambiante (AmI) sois capable d'apprendre et de comprendre les possibilités offertes par une multitude de capteur et d'actionneur à sa disposition.

Bien que les domaines de l'AmI et du Web des Objets (WoT) soient très proches, voir confondus, le modèle proposé par [Mazac et al., 2015] ne s'applique qu'à un seul système apprenant central.

Or, dans le cadre du WoT, c'est avec une société d'agents, ayant chacun une capacité d'apprentissage constructiviste, que nous allons travailler.

... Vers un apprentissage Socio-Constructiviste

Prendre en compte l'aspect social de l'apprentissage contructiviste d'un individu faisant parti d'un groupe, semble être assez logique compte tenu du contexte d'application qu'est le WoT.

Le socio-constructivisme, ou le constructivisme social introduit par [Berger and Luckmann, 1966], se concentre sur la description des institutions, des groupes, de leurs actions et la manière dont ceux-ci construisent la réalité. Tout comme le constructivisme, le socio-constructivisme part du principe que le sujet construit ses connaissances en se basant, en partie sur celles déjà acquises, et que la réalité est apprise/comprise d'un point de vue subjective plutôt qu'objective (pour le sujet, le monde n'existe que parce qu'il le perçoit, immatérialisme de Berkeley).

[Vygotsky, 1980] décrit l'apprentissage comme un processus d'appropriation de ses systèmes/outils, l'intelligence du sujet (quelle soit au niveau sensorimoteur ou autre) se développerait grâce à des outils fondamentaux (innés) tel que le langage, ou plutôt le dialogue (ou le circuit de la parole si l'on s'en réfère à [De Saussure, 1916]). Le langage étant un outil fondamentalement social.

Cette approche social de l'apprentissage constructiviste d'un sujet (ici un objet connecté) met en avant le fait que le sujet doit être capable :

  1. D'apprendre de lui-même
  2. D'apprendre aux autres (en partageant/dialoguant)
  3. D'apprendre des autres (en assimilant les concepts émis par d'autres objets)

De plus, si l'on se place d'un point de vue global au réseau d'objets connectés, nous pouvons dire qu'il faut que les sujets soient capables d'apprendre ensemble.

Ainsi, cette approche soulève plusieurs problématiques :

  1. Comment les avatars doivent communiquer ?
  2. Doivent-il apprendre à communiquer, de la même manière qu'ils apprennent leur fonction sensorimotrice ?
  3. Quelle partie doit être apprise et quelle partie est connue par défaut ? (lien avec un scénario WoT)
  4. Différencier le niveau API de l'objet et le niveau observation des interactions (events-effects) du système
  5. Comment définir l'instant où un objet choisit de partager une connaissance/un concept ?
  6. Le phénomène d'apprentissage de groupe peut-il être considéré comme un phénomène émergent des phénomènes “égoiste” d'apprentissage des autres et “altruiste” d'apprentissage aux autres ?

Scénarios

- Régulation de température

  1. Objets impliqués
    1. Chauffage/Climatisation sur ZWave ou controllable
    2. Capteur de température
  2. Interactions utilisateur (ON/OFF + config)
    1. Définition de plages horaires de régulation, temperature préférée, activation automatique ou à distance
  3. Composition
    1. Découverte automatique device
    2. Proposition de régulation (orchestration)
  4. Événements
    1. arrivée ou départ d'un utilisateur (modification de la régulation de la pièce)
    2. modification de périphériques (fenêtre fermée car pluie)
  5. Informations sémantiques (contexte…)
    1. localisation (pièces…)
    2. unité de mesure (température), source énergie

Références

[Berger and Luckmann, 1966] Berger, P. L. and Luckmann, T. (1966). The social construction of reality: A treatise in the sociology of knowledge.

[De Saussure, 1916] De Saussure, F. (1916). Cours de linguistique générale.

[Mazac et al., 2015] Mazac, S., Armetta, F., and Hassas, S. (2015). Approche décentralisée pour un apprentissage constructiviste en environnement continu : application à l'intelligence ambiante. In Journées Francophones sur les Systèmes Multi-Agents (JFSMA), Rennes, France.

[Minsky, 1988] Minsky, M. (1988). Society Of Mind.

[Piaget, 1954] Piaget, J. (1954). The Construction Of Reality In The Child.

[Vygotsky, 1980] Vygotsky, L. S. (1980). Mind in Society: The Development of Higher Psychological Processes.