{"id":22239,"date":"2018-03-15T11:30:00","date_gmt":"2018-03-15T10:30:00","guid":{"rendered":"https:\/\/lium.univ-lemans.fr\/?p=22239"},"modified":"2018-03-23T15:38:51","modified_gmt":"2018-03-23T14:38:51","slug":"these2-ieiah-032018","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lium.univ-lemans.fr\/en\/these2-ieiah-032018\/","title":{"rendered":"Mod\u00e9lisation et analyse de l\u2019activit\u00e9, en environnement virtuel pour l\u2019apprentissage humain, \u00e0 partir des s\u00e9ries temporelles"},"content":{"rendered":"<div class=\"panel-grid\" id=\"pg-22239-0\" ><div class=\"panel-grid-core\"><div class=\"panel-grid-cell\" id=\"pgc-22239-0-0\" ><div class=\"panel-widget-style\" ><h2 style=\"text-align: center;\"><span style=\"color: #e5442d;\">Proposition de sujet de th\u00e8se en informatique, LIUM<\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">\n<h3><span style=\"color: #e5442d;\"><strong>Titre<\/strong> :<\/span> Mod\u00e9lisation et analyse de l\u2019activit\u00e9, en environnement virtuel pour l\u2019apprentissage humain, \u00e0 partir des s\u00e9ries temporelles<\/h3>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Mots-cl\u00e9s :<\/strong> EVAH (Environnement Virtuel pour l\u2019Apprentissage Humain), s\u00e9ries temporelles, r\u00e9alit\u00e9 virtuelle, apprentissage automatique,<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Laboratoire et \u00e9quipe d\u2019accueil :<\/strong> Laboratoire d\u2019Informatique de l\u2019Universit\u00e9 du Mans (LIUM, <a href=\"http:\/\/lium.univ-lemans.fr\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">http:\/\/lium.univ-lemans.fr\/<\/a>), \u00e9quipe Ing\u00e9nierie des Environnements Informatiques pour l\u2019Apprentissage Humain (<a href=\"http:\/\/lium.univ-lemans.fr\/lium\/ieiah\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">IEIAH<\/a>)<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Directeur de th\u00e8se :<\/strong> <a href=\"http:\/\/lium.univ-lemans.fr\/team\/sebastien-george\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">S\u00e9bastien George<\/a>, Professeur \u00e0 l\u2019Universit\u00e9 du Mans (IUT de Laval)<br \/>\n<strong>Co-encadrant :<\/strong> <a href=\"http:\/\/lium.univ-lemans.fr\/team\/ludovic-hamon\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Ludovic Hamon<\/a>, Ma\u00eetre de Conf\u00e9rences \u00e0 l\u2019Universit\u00e9 du Mans (IUT de Laval)<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Financement :<\/strong> conditionn\u00e9 par l\u2019obtention d\u2019une allocation doctorale minist\u00e9rielle, Contrat doctoral \u00e0 Dur\u00e9e D\u00e9termin\u00e9e (CDD) sur 3 ans, 2 024 euros bruts mensuel (salaire de base + monitorat).<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Lieu et date de commencement :<\/strong> Cette th\u00e8se commencera le 1 er septembre 2018 et aura lieu au sein du Laboratoire d\u2019Informatique de l\u2019Universit\u00e9 du Mans (LIUM), dans le b\u00e2timent CERIUM2 (Centre de Recherche et d\u2019Innovation de l\u2019Universit\u00e9 du Mans en Mayenne), proche de l\u2019IUT, situ\u00e9 \u00e0 Laval (53).<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Date limite de d\u00e9p\u00f4t de la candidature :<\/strong> 30\/04\/2018<\/p>\n<p><strong>Modalit\u00e9s de recrutement :<\/strong> Sur dossier et entretien. Merci d\u2019envoyer votre candidature \u00e0 <a href=\"mailto:ludovic.hamon@univ-lemans.fr\">ludovic.hamon[at]univ-lemans.fr<\/a>. Votre candidature devra comporter :<\/p>\n<ul>\n<li>un CV,<\/li>\n<li>une lettre de motivation,<\/li>\n<li>le rapport du stage de Master 2 (si disponible)<\/li>\n<li>les r\u00e9sultats de classement en Master 2 et le(s) bulletin de notes correspondant (si non disponible, ceux du Master 1),<\/li>\n<li>toute autre pi\u00e8ce jointe que vous jugerez utile.<\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Profil recherch\u00e9 :<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Deux profils peuvent convenir et <strong>le sujet de th\u00e8se sera adapt\u00e9 en fonction du profil du candidat<br \/>\n<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li style=\"text-align: justify;\">(i) Master 2 ou Ing\u00e9nieur en Informatique orient\u00e9e et\/ou r\u00e9alit\u00e9 virtuelle\/augment\u00e9e\/mixte\n<ul>\n<li style=\"text-align: justify;\">Des connaissances en apprentissage automatique constituent un plus<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">(ii) OU Master 2 ou Ing\u00e9nieur en Informatique orient\u00e9e en apprentissage automatique (machine learning)\n<ul>\n<li style=\"text-align: justify;\">Des connaissances en r\u00e9alit\u00e9 virtuelle constituent un plus<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>Comp\u00e9tences relationnelles :<\/p>\n<ul>\n<li>Savoir travailler en \u00e9quipe et avoir un bon contact relationnel<\/li>\n<li>Avoir un esprit d\u2019initiative, d\u2019autonomie de curiosit\u00e9 et le go\u00fbt pour la recherche et l\u2019innovation<\/li>\n<li>\u00catre rigoureux<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Sujet :<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Les <strong>Environnements Virtuels (EV) pour l\u2019Apprentissage Humain (EVAH)<\/strong> sont devenus des objets d\u2019\u00e9tude incontournables pour les recherches men\u00e9es sur l\u2019apprentissage humain, les Interfaces Homme-Machine (IHM) et les interactions multimodales [Pellas et al. 2017][Natsis et al. 2012]. En l\u2019\u00e9tat actuel de nos connaissances, la plupart des travaux men\u00e9es sur les EVAHs, <strong>\u00e9value la progression de l\u2019apprenant<\/strong> selon un syst\u00e8me qui n\u2019est pas ou peu bas\u00e9 sur les propri\u00e9t\u00e9s inh\u00e9rentes aux EVs i.e. des environnements permettant \u00e0 l\u2019utilisateur de naviguer et d\u2019interagir dans un espace en trois dimensions et en temps r\u00e9el.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Au sein d\u2019un EV immersif et \u00e0 l\u2019aide d\u2019un sc\u00e9nario d\u2019apprentissage pr\u00e9d\u00e9fini, un apprenant doit g\u00e9n\u00e9ralement effectuer une succession d\u2019actions, consistant en la modification des propri\u00e9t\u00e9s d\u2019un ou plusieurs artefacts virtuels (e.g. pourcentage de couverture d\u2019un mur \u00e0 peindre, position finale d\u2019une balle de golf, etc.). Du point de vue de <strong>l\u2019\u00e9valuation de l\u2019activit\u00e9 humaine,<\/strong> de tels EVA ne sont pas si diff\u00e9rents de n\u2019importe quel syst\u00e8me informatique d\u00e9di\u00e9 \u00e0 l\u2019apprentissage et bas\u00e9 sur le paradigme d\u2019interaction WIMP (i.e. Window, Icon, Menu and Pointer). En effet, ces syst\u00e8mes informatiques analysent les activit\u00e9s en collectant des traces et en g\u00e9n\u00e9rant des indicateurs 1 \u00e0 partir des \u00e9tats discrets du syst\u00e8me et de ses artefacts d\u2019une part, et d\u2019une succession d\u2019actions effectu\u00e9es avec la souris et le clavier d\u2019autre part [Markowska-Kaczmar et al. 2010]. Cependant, <strong>les EVs offrent des possibilit\u00e9s d\u2019interaction bien plus avanc\u00e9es telles que celles bas\u00e9es sur le mouvement et le geste humain pour la s\u00e9lection et la manipulation d\u2019objet 3D, la navigation et le contr\u00f4le de <\/strong><strong>l\u2019application<\/strong> [Penichet et al. 2013][Emma-Ogbangwo et al. 2014].<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Si on consid\u00e8re, par exemple, l\u2019apprentissage de gestes et de t\u00e2ches non triviaux en EVs (e.g. soudure, assemblage industriel, apprentissage du golf, gestes chirurgicaux, guitare), les recherches actuelles se basent essentiellement sur l\u2019\u00e9valuation empirique men\u00e9e par un expert-enseignant, l\u2019EV offrant des possibilit\u00e9s d\u2019observations \u00ab am\u00e9lior\u00e9es \u00bb (e.g. observation selon diff\u00e9rents angles de vue, relecture du sc\u00e9nario d\u2019apprentissage, superposition du geste de l\u2019apprenant et de l\u2019enseignant, etc.) [Choi et al. 2015][Kora et al. 2015] ] [Yoshinaga and Soga 2015][Couland et al. 2017]. Ce type de recherche ne permet pas (ou peu) de d\u00e9crire et formaliser les propri\u00e9t\u00e9s du mouvement des artefacts virtuels aboutissant \u00e0 la r\u00e9ussite ou l\u2019\u00e9chec de la t\u00e2che. Par cons\u00e9quent, de mauvaises strat\u00e9gies d\u2019apprentissage et\/ou d\u2019enseignement peuvent \u00eatre appliqu\u00e9es. <strong>Cependant, dans beaucoup de cas pratiques, analyser l\u2019activit\u00e9 de l\u2019apprenant en EV immersif revient aussi \u00e0 analyser les s\u00e9ries temporelles issues de l\u2019\u00e9volution, dans l\u2019espace 3D et au cours du temps, des <\/strong><strong>positions de l\u2019apprenants et des artefacts virtuels.<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Les m\u00e9thodes automatiques permettent l\u2019inf\u00e9rence d\u2019informations sur une grande quantit\u00e9 de donn\u00e9es hautement dimensionnelles [Singh and Lal 2013]. Les s\u00e9ries temporelles issues des mouvements ont d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 automatiquement index\u00e9es et analys\u00e9es \u00e0 l\u2019aide de technique de datamining [Toussaint et al. 2015] et\/ou d\u2019algorithmes d\u2019apprentissage supervis\u00e9s pour la d\u00e9tection<br \/>\net la reconnaissance d\u2019\u00e9motion, d\u2019intention et d\u2019action [Kapsouras and Nikolaidis 2014][Sanchez-Mendosa et al. 2015][Saxena et al. 2017]. Cependant, la lab\u00e9lisation des donn\u00e9es demeure toujours une t\u00e2che longue et fastidieuse. De plus, les propri\u00e9t\u00e9s et descripteurs des mouvements sont d\u00e9termin\u00e9s : soit (i) automatiquement et difficilement interpr\u00e9tables, soit (ii) manuellement et difficilement trouvables.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Cette th\u00e8se contribuera ainsi \u00e0 la construction d\u2019un syst\u00e8me permettant la mod\u00e9lisation et l\u2019analyse automatique des s\u00e9ries temporelles g\u00e9n\u00e9r\u00e9es pendant l\u2019activit\u00e9 de l\u2019apprenant en EVAH immersif.<\/strong> Ce travail de recherche est d\u00e9compos\u00e9 en trois temps<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Contribuer \u00e0 un \u00e9tat de l\u2019art sur les descripteurs du mouvement, des s\u00e9ries temporelles et les traitements automatiques appliqu\u00e9s sur ces types de donn\u00e9e<\/strong><\/li>\n<li><strong>Impl\u00e9mentation, tests et validation des descripteurs et des m\u00e9thodes automatiques choisis au sein de la plateforme MLA (Motion Learning Analytic) d\u00e9velopp\u00e9 par l\u2019\u00e9quipe IEIAH du LIUM depuis 2015 [Couland et al. 2017].<\/strong><\/li>\n<li><strong>Exp\u00e9rimentation des outils et mod\u00e8les construits au sein d\u2019un EVAH immersif en fonction d\u2019un ou plusieurs sc\u00e9narios tests d\u2019apprentissage<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: justify;\">Une approche \u00ab terrain \u00bb sera utilis\u00e9e afin de d\u00e9finir un ou plusieurs domaines d\u2019applications privil\u00e9gi\u00e9s (e.g. activit\u00e9 sportive, activit\u00e9 industrielle, m\u00e9decine, etc.) et de rencontrer les acteurs concern\u00e9s.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Bibliographie<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&#8211; [Choi et al. 2015] Choi, K.-S., He, X., Chung-Lim, V. and Deng, Z. (2015): A virtual reality based simulator for learning nasogastric tube placement, Computers in Biology and Medicine, vol. 57, pp. 103-115.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&#8211; [Couland et al. 2017] Couland, Q., Hamon, L. and George, S. (7-9 juin 2017), \u201cApprentissage des Mouvements Humain en Situation Informatis\u00e9e: Avantages, Limites et Perspectives Apport\u00e9es par l&#8217;Approche<br \/>\nAutomatique\u201d, 8 \u00e8me \u00e9dition de la conf\u00e9rence des Environnements Informatiques pour l\u2019Apprentissage Humain (EIAH\u20192017), Strasbourg (France).<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&#8211; [Emma-Ogbangwo et al. 2014] Emma-Ogbangwo, C., Cope, N., Behringer, R. and Fabri, M. (2014). Enhancing User Immersion and Virtual Presence in Interactive Multiuser Virtual Environments through the Development and Integration of a Gesture-Centric Natural User Interface Developed from Existing Virtual Reality Technologies. HCI International.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&#8211; [Kapsouras and Nikolaidis 2014] Kapsouras, I. and Nikolaidis, N., (2014). Action recognition on motion capture data using a dynemes and forward differences representation. JVCIR, volume 25, number 16, Pages 1432-1445.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&#8211; [Kora et al. 2015] Kora, T., Soga, M. and Taki, H., (2015). Golf Learning Environment Enabling Overlaid Display of Expert&#8217;s Model Motion and Learner&#8217;s Motion Using Kinect, Procedia Computer Science, volume 60, pp. 1559-1565.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&#8211; [Markowska-Kaczmar et al. 2010] Markowska-Kaczmar, U., Kwasnicka, H., and Paradowski, M., (2010). Intelligent Techniques in Personalization of Learning in e-Learning Systems. In Computational Intelligence for Technology Enhanced Learning, vol. 273, pp 1-23.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&#8211; [Natsis et al. 2012] Natsis, A., Vrellis, I., and Papachristos, M. N., (2012). Technological Factors, User Characteristics and Didactic Strategies in Educational Virtual Environments. In ICALT.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&#8211; [Pellas et al. 2017] Pellas, N., Kazanidis, L., Konstantinou, N., and Georgiou, G., (2017). Exploring the educational potential of three-dimensional multi-user virtual worlds for STEM education: A mixed-method<br \/>\nsystematic literature review. Education and Information Technologies, Volume 22, Number 5, Pages 2235\u20142279<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&#8211; [Penichet et al. 2013] Penichet, V. M. R., Pe\u00f1alver, A. and Gallud, J. A.., (2013). New Trends in Interaction, Virtual Reality and Modeling. Human\u2013Computer Interaction Series, Springer-Verlag, Number 1.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&#8211; [Sanchez-Mendosa et al. 2015] Sanchez-Mendosa, D., Masip, D. and Laepdriza, A., (2015). Emotion Recognition from Mid-level Features, Pattern Recogniton Letters, Volume 67, Number 1P1, Pages 66-74.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&#8211; [Saxena et al. 2017] Saxena, A., Prasad, M., Gupta, A., Bharill, N., Prakash Patel, O., Tiwari, A., Joo Er, M., Ding, W., and Lin, C. T., (2017). A review of clustering techniques and developments. Neurocomputing. Volume 267, Supplement C.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&#8211; [Singh and Lal 2013] Singh, S., and Lal, S. P., (2013). Educational courseware evaluation using Machine Learning techniques. In IEEE Conference on e-Learning, e-Management and e-Services (IC3e) on, pp. 73-78.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&#8211; [Toussaint et al. 2015] Toussaint, B.-M., Luengo, V., Jambon, F. and Tonetti, J., (2015). From Heterogeneous Multisource Tracks to Perceptual-Gestural Sequences: the PeTra Treatment Approach. In AIED, LNCS, vol. 9112, pp. 480-491. [Yoshinaga and Soga 2015] Yoshinaga, T. and Soga, M., (2015). Development of a Motion Learning Support System Arranging and Showing Several Coaches&#8217; Motion Data, Procedia Computer Science, vol. 60, pp. 1497-1505, 2015.<\/p><\/div><\/div><\/div><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Proposition de sujet de th\u00e8se en informatique, LIUM Titre : Mod\u00e9lisation et analyse de l\u2019activit\u00e9, en environnement virtuel pour l\u2019apprentissage humain, \u00e0 partir des s\u00e9ries temporelles &nbsp; Mots-cl\u00e9s : EVAH (Environnement Virtuel pour l\u2019Apprentissage Humain), s\u00e9ries temporelles, r\u00e9alit\u00e9 virtuelle, apprentissage automatique, Laboratoire et \u00e9quipe d\u2019accueil : Laboratoire d\u2019Informatique de l\u2019Universit\u00e9 du Mans (LIUM, http:\/\/lium.univ-lemans.fr\/), \u00e9quipe [&hellip;]<\/p>\n<p class=\"more-link style2\"><a href=\"https:\/\/lium.univ-lemans.fr\/en\/these2-ieiah-032018\/\"  class=\"themebutton\"><span class=\"more-text\">READ MORE<\/span><span class=\"more-icon\"><i class=\"fa fa-angle-right fa-lg\"><\/i><\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":22128,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[78],"tags":[],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/lium.univ-lemans.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22239"}],"collection":[{"href":"https:\/\/lium.univ-lemans.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/lium.univ-lemans.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lium.univ-lemans.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lium.univ-lemans.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=22239"}],"version-history":[{"count":30,"href":"https:\/\/lium.univ-lemans.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22239\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":22310,"href":"https:\/\/lium.univ-lemans.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22239\/revisions\/22310"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lium.univ-lemans.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/22128"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/lium.univ-lemans.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=22239"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/lium.univ-lemans.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=22239"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/lium.univ-lemans.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=22239"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}