Conception d’un système de recommandation basée sur les réseaux bayesien pour un réseau social d’apprentissage

L’analyse présente la conception d’un modèle basé sur les traces pour détecter le style d’apprentissage des utilisateurs dans un réseau social d’apprentissage. Ce travail se déroule en trois phases, incluant un test de Felder pour identifier le style d’apprentissage initial, suivi d’un prétraitement des données et d’une adaptation du cours. L’objectif est d’améliorer l’apprentissage en tenant compte des caractéristiques changeantes des apprenants.

Université Badji Mokhtar – Annaba

Faculté des Sciences de l’Ingénieur

Département d’Informatique

Master II ; Réseaux et Sécurité Informatique

Mémoire de fin d’études

Présenté en vue de l’obtention du diplôme de Master

Filière : Informatique

Spécialité : Réseaux et Sécurité Informatique

Conception d’un système de recommandation basée sur les réseaux bayésien pour un réseau social d’apprentissage

Présenté par : Terfaya Kheireddine

Membre de Jury:

Année universitaire: 2015 / 2016

Dédicace
Je remercie le bon Dieu de m’avoir donné le courage d’accomplir ce travail.
Je dédie ce présent mémoire :
A celui qui est pour moi, le symbole de la force et l assistance, A celui qui a supporté mais caprices et m’a permis de vivre dans un milieu riche en connaissance, qui m’a pris le sens de la fierté et que m’a soutenu et encouragé dans toutes les étapes de ma vie.
A mon très cher Père (que Dieu le protège et garde pour nous).
A celle qui m’a toujours entouré d’amour et de tendresse, A celle qui m’apporte aide et assistance afin que je puisse réussir ma vie.
A ma chère Maman (que Dieu la protège et garde pour nous).
A mes chers frères Moncef et Mehdi, et mes chers sœurs Radia et Ibtissem. A mes toute grandes familles
À la promotion d’informatique 2015 de l’université de Annaba.
À toutes les personnes qui ont participé à l’élaboration de ce travail à tous ceux que j’ai omis
de citer
TERFAYA Kheireddine
Remerciements
Nous tenons tout d’abord à remercier Dieu le tout puissant et miséricordieux, qui nous a donné la force et la patience d’accomplir ce Modeste travail.
En second lieu, nous tenons à remercier particulièrement notre encadreur Mme Lamia MAHNANE pour son encadrement et pour l’intérêt qu’il a manifesté à notre travail.
Nos vifs remerciements vont également aux membres du jury : MCA. TALEB Nora, MAA. MERZOUGUI Warda pour l’intérêt qu’ils ont porté à notre recherche en acceptant d’examiner notre travail Et de l’enrichir par leurs propositions.
Enfin, nous tenons également à remercier tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à la réalisation de ce travail.
TERFAYA Kheireddine
• LISTE DES FIGURES
FiguresTitrePagesPartie 1 : Les réseaux sociaux1Schéma de communication dans le Web 4.0.52Fil d’actualité sur Twitter.83Profil d’utilisateur sur Facebook.94Architecture centralisée.105Architecture d’un P2P décentralisé.11Partie 2: Présentation des approches d’appui1Exemple d’un Réseau Bayésien.26Partie 3: Conception d’un réseau sociale pour l’enseignement et l’apprentissage1Question ILS par dimension du style.292Dimension du style.313Dimension sensorielle (D1).324Dimension de progression (D2).325Dimension de réflexion (D3).33
6Dimension du raisonnement (D4).337Base de données.358Les dépendances entre ces variables.389Diagramme de cas d’utilisation du système.4110Diagramme récapitulatif de tous les scénarios.4211Diagramme de séquence système «Test de Felder».4312Diagramme de séquence système «Extraire des caractéristiques».4413Diagramme de séquence système «recommandation d’une ressource».4514Diagramme de séquence système «Inscription».4615Diagramme de séquence système «connexion».4716Diagramme de classe du système.48Partie 4 : Implémentation et Présentation de l’application.1IDE Eclipse « java ».532L’outil StarUML.543L’outil Weka de datamining.554Page d’accueil.56
5La page d’administrateur.576Partie d’inscription.587Partie d’inscription (partie code).588QSM de Felder.599QSM de Felder (partie code).5910Les cours selon le style d’apprentissage initial.6011Les cours selon le style d’apprentissage initial (partie code).6012Exemple de cours vidéo (Visuel).6113Exemple de cours texte (verbal).6114Exemple de cours (global).6215Exemple de cours (séquentiel).6216Exemple de cours selon les activités d’évaluations.6317Exemple de cours selon l’activité d’évaluation « jeux et simulations ».6318Exemple de cours selon l’activité d’évaluation « la résolution de problèmes».6419Exemple de cours selon l’activité d’évaluation « la discussion».642065
Exemple de cours selon l’activité d’évaluation « étude de cas».21QSM d’évaluation.6522Présente une partie des données extraites de la table Users.6623Fichier Test en format csv.6724Algorithme d’inférence.6825Conception du réseau bayésien via Weka.69
• LISTE DES TABLEAUX
TableauxTitrePagesPartie 1 : Les réseaux sociaux1Les principaux réseaux sociaux.12Partie 3: Conception d’un réseau sociale pour l’enseignement et l’apprentissage1Les dimensions de Felder.302Question ILS par dimension du style.31
BIBLIOGRAPHIE
• BIBLIOGRAPHIE
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Annexes
Annexe 1
Questionnaire adapté par Christophe Piombo (Doctorant INPT) du ILS de Richard M. Felder
Consignes
Entourez la réponse « a » ou « b » pour chacune des questions. Veuillez choisir une seule réponse pour chaque question.
Si « a » et « b » semblent toutes les deux s’appliquer à vous, choisissez la réponse qui s’applique à vous le plus souvent.
Répondez le plus naturellement possible. Il n’y a pas de bonnes ou mauvaises réponses.
• Pour comprendre la règle d’un jeu de sociétéJe dois faire une partie.La lecture de la notice explicative me suffit.
• Je dois faire une partie.
• La lecture de la notice explicative me suffit.
• Si je devais dessiner un arbre, j’aurai tendance àfaire une reproduction qui soit la plus proche de la réalité.faire une reproduction avec une touche personnelle.
• faire une reproduction qui soit la plus proche de la réalité.
• faire une reproduction avec une touche personnelle.
• Si je pense à ce que j’ai fait hier, ce qui me vient à l’esprit ce sontdes images.des mots.
• des images.
• des mots.
• Si j’étudie l’histoire de Franceje comprends les détails des évènements historiques, mais je reste dans le flou sur les périodes historiques.je comprends les périodes historiques, mais je reste dans le flou sur les détails des évènements historiques.
• je comprends les détails des évènements historiques, mais je reste dans le flou sur les périodes historiques.
• je comprends les périodes historiques, mais je reste dans le flou sur les détails des évènements historiques.
• Quand j’étudie une nouvelle leçon, je comprends mieuxsi j’en parle avec ma famille.si j’y réfléchi seul dans ma chambre.
• si j’en parle avec ma famille.
• si j’y réfléchi seul dans ma chambre.
• Si j’étais un(e) enseignant(e), j’enseignerais plutôt un courssur les sciences de la vie et de la terre.sur la philosophie.
• sur les sciences de la vie et de la terre.
• sur la philosophie.
• Lorsqu’un ami m’explique l’itinéraire pour se rendre chez luije préfère qu’il me fasse un plan.je préfère qu’il me donne des instructions écrites ou verbales.
• je préfère qu’il me fasse un plan.
• je préfère qu’il me donne des instructions écrites ou verbales.
• Lorsque j’étudie un texte en Françaisdès que je comprends tous les paragraphes, je comprends l’idée générale.dès que je comprends l’idée générale, je comprends mieux les relations entre les paragraphes.
• dès que je comprends tous les paragraphes, je comprends l’idée générale.
• dès que je comprends l’idée générale, je comprends mieux les relations entre les paragraphes.
• Lors d’un travail de groupe au collègeje participe activement et suggère des idées à mes camarades.j’ai tendance à écouter les idées proposées par mes camarades.
• je participe activement et suggère des idées à mes camarades.
• j’ai tendance à écouter les idées proposées par mes camarades.
• Si je dois apprendre la pluviométrie d’un pays,je préfère étudier un tableau de chiffres présentant les précipitations annuelles du pays.je préfère comparer le climat du pays avec les climats connus.
• je préfère étudier un tableau de chiffres présentant les précipitations annuelles du pays.
• je préfère comparer le climat du pays avec les climats connus.
• Dans une bande dessinéeje me concentre sur l’image de la scène.je me concentre sur le texte des bulles.
• je me concentre sur l’image de la scène.
• je me concentre sur le texte des bulles.
• Lorsque je résous des problèmes de mathématiquesj’ai l’habitude d’élaborer la solution étape par étape.je vois souvent d’emblée la solution, mais j’éprouve des difficultés à trouver les étapes qui me mèneraient à cette solution.
• j’ai l’habitude d’élaborer la solution étape par étape.
• je vois souvent d’emblée la solution, mais j’éprouve des difficultés à trouver les étapes qui me mèneraient à cette solution.
• A l’école,j’ai souvent eu beaucoup de copains (copines).j’ai rarement eu plus de 2 copains (copines).
• j’ai souvent eu beaucoup de copains (copines).
• j’ai rarement eu plus de 2 copains (copines).
• je préfère lireun livre qui présente des techniques de bricolage ou de nouvelles recettes de cuisine.un livre qui parle de l’évolution future et hypothétique de la planète.
• un livre qui présente des techniques de bricolage ou de nouvelles recettes de cuisine.
• un livre qui parle de l’évolution future et hypothétique de la planète.
• Pendant un coursje préfère que mon professeur dessine de nombreux graphiques et schémas au tableau.je préfère que mon professeur passe beaucoup de temps à expliquer verbalement.
• je préfère que mon professeur dessine de nombreux graphiques et schémas au tableau.
• je préfère que mon professeur passe beaucoup de temps à expliquer verbalement.
• Lorsque je lis une histoire ou un romanje réfléchis aux intrigues et j’essaie de les regrouper afin de comprendre le thème général.je comprends le thème général seulement lorsque j’ai terminé la lecture, et je suis obligé de retourner au texte pour retrouver les intrigues qui l’illustrent.
• je réfléchis aux intrigues et j’essaie de les regrouper afin de comprendre le thème général.
• je comprends le thème général seulement lorsque j’ai terminé la lecture, et je suis obligé de retourner au texte pour retrouver les intrigues qui l’illustrent.
• Lorsque je dois assembler les pièces d’un modèle réduitj’ouvre la boîte et commence l’assemblage des pièces.j’ouvre la boîte et parcours la notice explicative de montage.
• j’ouvre la boîte et commence l’assemblage des pièces.
• j’ouvre la boîte et parcours la notice explicative de montage.
• Dans un cours de sciences de la vie et de la terre sur les mammifèresje préfère étudier leur anatomie en faisant des mesures et des expérimentations.je préfère étudier la théorie de leur évolution.
• je préfère étudier leur anatomie en faisant des mesures et des expérimentations.
• je préfère étudier la théorie de leur évolution.
• Je me souviens mieux d’un contesi je le vois en dessin animé.si on me le raconte.
• si je le vois en dessin animé.
• si on me le raconte.
• Il est plus important pour moi qu’un enseignantprésente une matière étape par étape.présente une vue d’ensemble de la matière et la relie à d’autres sujets.
• présente une matière étape par étape.
• présente une vue d’ensemble de la matière et la relie à d’autres sujets.
• Quand il faut faire un exposé en classe,je préfère le préparer avec des camarades.je préfère le préparer tout(e) seul(e).
• je préfère le préparer avec des camarades.
• je préfère le préparer tout(e) seul(e).
• Les enseignants disent de moi que je suisminutieux (minutieuse), appliqué(e) dans mon travail.malin(e), débrouillard(e) dans la façon de faire mon travail.
• minutieux (minutieuse), appliqué(e) dans mon travail.
• malin(e), débrouillard(e) dans la façon de faire mon travail.
• Lorsqu’on me donne des indications pour aller à un nouvel endroit, je préfèreun plan.des instructions écrites.
• un plan.
• des instructions écrites.
• J’apprendsà un rythme assez régulier. Si je travaille dur, j’y arrive.par à-coups. Je peux être complètement embrouillé, et puis soudainement avoir un déclic.
• à un rythme assez régulier. Si je travaille dur, j’y arrive.
• par à-coups. Je peux être complètement embrouillé, et puis soudainement avoir un déclic.
• La première fois qu’un(e) ami(e) m’invite chez luil’heure venue, je pars de chez moi et essaie de trouver le chemin.quelques minutes avant le départ, je réfléchis au chemin en utilisant un plan.
• l’heure venue, je pars de chez moi et essaie de trouver le chemin.
• quelques minutes avant le départ, je réfléchis au chemin en utilisant un plan.
• Lorsque je lis pour mon plaisir, j’aime les auteursqui expriment clairement, simplement, nettement ce qu’ils veulent dire.qui expriment les choses d’une façon créative, ingénieuse, intéressante.
• qui expriment clairement, simplement, nettement ce qu’ils veulent dire.
• qui expriment les choses d’une façon créative, ingénieuse, intéressante.
• Lorsque je vois un diagramme ou un croquis en classe, j’ai tendance à mieux me rappelerde l’image.du commentaire de l’enseignant.
• de l’image.
• du commentaire de l’enseignant.
• Lorsque je dois faire la somme des pièces de monnaie contenues dans ma tirelire, je préfèrecommencer à faire des tas par type de pièces et calculer après.prendre les pièces les une après les autres, comme elles viennent, pour en faire la somme.
• commencer à faire des tas par type de pièces et calculer après.
• prendre les pièces les une après les autres, comme elles viennent, pour en faire la somme.
• Au bout de quelques jours, je me souviens de la règle d’un jeuseulement si j’y ai joué.même si je n’ai fait que lire la notice explicative.
• seulement si j’y ai joué.
• même si je n’ai fait que lire la notice explicative.
• Lorsque je dois réaliser une tâche (exemples : faire un gâteau, assembler des legos…), je préfèremaîtriser une façon de faire.inventer de nouvelles façons de faire.
• maîtriser une façon de faire.
• inventer de nouvelles façons de faire.
• Lorsque le professeur d’Histoire Géographie nous présente des informations sur les Capitales Européennesje préfère voir des schémas ou des graphes.je préfère lire un texte qui résume ces informations.
• je préfère voir des schémas ou des graphes.
• je préfère lire un texte qui résume ces informations.
• Lorsque j’écris une histoire, j’ai tendance àtravailler (réfléchir ou écrire) à l’introduction puis développer les parties suivantes.travailler (réfléchir ou écrire) aux différentes parties de l’histoire puis essayer de les assembler.
• travailler (réfléchir ou écrire) à l’introduction puis développer les parties suivantes.
• travailler (réfléchir ou écrire) aux différentes parties de l’histoire puis essayer de les assembler.
• Lorsque je dois préparer un exposé en groupe,je préfère que chacun apporte ses idées dès le départ.je préfère réfléchir seul(e) et ensuite comparer les idées en groupe.
• je préfère que chacun apporte ses idées dès le départ.
• je préfère réfléchir seul(e) et ensuite comparer les idées en groupe.
• Je considère comme une qualité d’êtreprudent(e), calme et appliqué(e).imaginatif (imaginative), vif (vive), extravagant(e).
• prudent(e), calme et appliqué(e).
• imaginatif (imaginative), vif (vive), extravagant(e).
• De retour de vacances, lorsque je me souviens de mes nouveaux (nouvelles) amis (amies), j’ai tendance à me rappelerde quoi ils (elles) avaient l’air.de ce qu’ils (elles) disaient d’eux-mêmes (elles-mêmes).
• de quoi ils (elles) avaient l’air.
• de ce qu’ils (elles) disaient d’eux-mêmes (elles-mêmes).
• Lorsque je fais un devoir de Mathématiques,je me concentre sur l’écriture des formules pour avoir tout juste.je pense aux règles de grammaire du français pour mieux expliquer ma démarche.
• je me concentre sur l’écriture des formules pour avoir tout juste.
• je pense aux règles de grammaire du français pour mieux expliquer ma démarche.
• Lorsque je suis invité à un anniversaireje vais facilement vers des personnes qui me sont inconnues.je reste souvent avec mes copains (copines).
• je vais facilement vers des personnes qui me sont inconnues.
• je reste souvent avec mes copains (copines).
• Je préfère les cours qui mettent l’accent surl’expérimentation afin de mesurer et analyser des données.des activités intellectuelles.
• l’expérimentation afin de mesurer et analyser des données.
• des activités intellectuelles.
• Pour me divertir, je préfèreregarder la télévision.lire un livre.
• regarder la télévision.
• lire un livre.
• Lorsque un professeur commence l’heure de cours par un plan de ce qu’il va nous présentercela m’aide peu à comprendre les différentes parties du sujet étudié.cela m’aide beaucoup à comprendre les différentes parties du sujet étudié.
• cela m’aide peu à comprendre les différentes parties du sujet étudié.
• cela m’aide beaucoup à comprendre les différentes parties du sujet étudié.
• Lorsque nous réalisons une expérience de physique en groupeje préfère que tous les membres du groupe aient la même note.je préfère que chaque membre du groupe puisse avoir une note individuelle.
• je préfère que tous les membres du groupe aient la même note.
• je préfère que chaque membre du groupe puisse avoir une note individuelle.
• Lorsque je fais de longs calculs,j’ai tendance à répéter toutes les étapes afin de vérifier soigneusement mes calculs.je trouve ennuyeux de devoir vérifier mes calculs et je dois me forcer à le faire.
• j’ai tendance à répéter toutes les étapes afin de vérifier soigneusement mes calculs.
• je trouve ennuyeux de devoir vérifier mes calculs et je dois me forcer à le faire.
• J’ai tendance à me représenter le lieu de mes dernières vacancesavec facilité et exactitude.avec difficulté et peu de détail.
• avec facilité et exactitude.
• avec difficulté et peu de détail.
• Si je construis des voitures en legos avec mes copains (copines),je réfléchis à la manière de construire les voitures.je réfléchis à la manière de jouer avec les voitures construites.
• je réfléchis à la manière de construire les voitures.
• je réfléchis à la manière de jouer avec les voitures construites.