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Ingénierie des Serious Games – A. Yessad Scénarisation des jeux sérieux Amel Ye

Ingénierie des Serious Games – A. Yessad Scénarisation des jeux sérieux Amel Yessad Laboratoire d’Informatique de Paris 6 Amel.yessad@lip6.fr Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 2 Objectifs de la scénarisation • Proposer des parcours vidéo-pédagogiques : – Adaptés aux profils des apprenants – Adaptés aux besoins des enseignants et/ou des concepteurs (thèse de B. Marne) – Valides • Soutenir la motivation des joueurs/apprenants – Adaptation de la difficulté – Garder le « flow » durant le jeu (Mihaly Csikszentmihalyi) Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 3 Tâches de scénarisation (structure du cours) • Décrire les niveaux (activités) d’un jeu sérieux – Framework d’analyse de jeux sérieux (N. Bernard et A. Yessad, 2014) • Élaborer un système de décision qui propose à priori ou dynamiquement (on the fly) des activités de jeu au joueur – En aval de l’implémentation(sur le logiciel) – Techniques : ●Matrice d’un jeu sérieux ●Design patterns ●Knowledge State Theory (Melero et al., 2015) (El Kechai et al., 2015) • Vérifier que les parcours sont « valides » (A. Yessad et al., 2014) – Spécifications de jeux sérieux (en amont de l’implémentation du jeu) – Méthodes formelles (réseaux de Petri et model checking) Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 4 Système de décision • Recommandation de ressources/ activités de jeu en se basant sur le profil du joueur/ apprenant et le modèle du domaine • Plusieurs stratégies (Javier Melero et al. 2015) : – Couverture (balayage) : il s’agit de couvrir le maximum de compétences – Approfondissement : concerne les compétences au-dessus d’un seuil de croyance – Entraînement : concerne les compétences au-dessous d’un seuil de croyance • Méthodes – Design patterns – Les travaux sur KST, et plus spécifiquement CbKST : Competency-based Knowledge Space Theory [Doignon et Falmagne 1985, 1999, Falmagne et al. 2006] Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 5 Système de décision – Design patterns Matrice du jeu Refraction Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 6 Système de décision - Design patterns Évolution du nombre de descripteurs Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 7 Système de décision 1- Design patterns Montée en compétences Difficulté des énigmes Anxiété Ennui Flow boss boss boss boss Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 8 Adaptation des Serious Games • Disparités entre apprenants : connaissances, compétences, préférences, motivation, … ● Nécessité de réaliser le suivi de l’apprenant pour proposer des activités adaptées à son profil (Shute & Zapata-Rivera, 2012) ● L’adaptation dans les SG : proposer des activités de manière à maintenir l’apprenant dans le flow (Csíkszentmihályi, 1991), c’est à dire le challenger sans le frustrer (Göbel et al., 2010) ● La Competence-based Knowledge Space Theory (CbKST) : une approche prometteuse (Augustin et al., 2013) (Kopeinik et al., 2012)(Kickmeier- Rust et al. 2008) (Peirce et al., 2008) ● L’adaptation se fait en fonction du niveau supposé des compétences de l’apprenant Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 9 Fonctionnement de l’adaptation fondée sur CbKST ●Les apprenants réalisent des activités : fournissent des « preuves » sur le degré de maîtrise des compétences visées par ces activités ●Le système calcule le degré de maîtrise (supposé) en se basant sur ces « preuves » ●Le système propose la prochaine activité en fonction de son état de compétences ●Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet FUI Play Serious (El-Kechai et al, 2015)(Melero et al., 2015) Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 10 CbKST en quelques mots CbKST permet de modéliser un domaine de sous forme de structure formelle CbKST est fondée sur 3 concepts clés la relation de précédence les competence state (CS) ={combinaisons admissibles} la competence structure ={CS} Un parcours d’apprentissage = chemin dans la structure e c d b a { } {a} {d} {a, b} {a, d} {a, b, d} {a, b, c} {a, b, c, d} {a, b, c, d, e} Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 11 Competence Structure 1- En utilisant le modèle du domaine (1/3) • Modélisation du domaine qui s’appuie sur 3 liens 1. Le lien de « précédence » 2. Le lien de « prérequis » 3. Le lien de « composition » b a p b a pr b a comp c Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 12 Competence Structure 1- En utilisant le modèle du domaine (2/3) Transformation des différents liens en liens de précédence au sens CbKST Le lien de « précédence » Le lien de « prérequis » Le lien de « composition » Dérivation de tous les CS selon l’approche classique Chaque niveau du SG est associé au CS correspondant b a p b a pre b a comp c Le lien de précédence au sens de CbKST b a comp c d P b c d P Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 13 Competence Structure Génération du diagramme de Hasse (3/3) Diagramme de Hasse La relation de prérequis réduit les chemins d’apprentissage et les états de connaissances pour un apprenant Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 14 Competence Structure 1- En utilisant la Q-Matrice Dans la Q-Matrice, chaque niveau est indexé par les compétences qu’il permet de travailler  cet ensemble de compétences constitue un CS On récupère l’ensemble des CS obtenus On crée les liens entre ces CS en reliant chaque CS à son successeur Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 15 Application aux jeux sérieux 1- Blockly Maze : Modèle su domaine (1/3) Développé par Google pour apprendre la programmation par briques Aucun modèle de domaine connu, ni de Q-Matrice Proposition de modèle en utilisant la liste des objectifs des fondamentaux de la programmation proposée par IEEE et ACM (IEEE&ACM, 2001) Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 16 Application aux jeux sérieux 1- Blockly Maze : Q-Matrice (2/3) Indexation de chaque niveau de Blockly Maze par les compétences qui y sont mises en œuvre Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 17 Application aux jeux sérieux 1- Blockly Maze : analyse (3/3) La structure générée par le modèle de domaine. La structure générée par la Q-Matrice. Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 18 Application aux jeux sérieux 1- Blockly Maze : analyse (3/3) La structure générée par le modèle de domaine. La structure générée par la Q-Matrice. 1- Structure de taille importante 2- Peu de Competence states sont associés à des activités du jeu 1- Structure linéaire 2- Pas d'adaptation possible 3- La competence structure est un sous graphe de celle générée par le MD Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 19 Application aux jeux sérieux 1- Refraction : Q-Matrice (1/2) Développé à l’université de Washington. L’objectif est de consolider les acquis des additions, soustractions et multiplications de fractions Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 20 Application aux jeux sérieux 1- Refraction : Analyse (2/2) Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 21 Application aux jeux sérieux 1- Refraction : Analyse (2/2) 1- Structure non linéaire 2- Présence de sauts (ce qui peut rendre l'adaptation impossible à certains niveaux) Ingénierie des Serious Games – A. Yessad 22 Exercice : construire la competence structure (diagramme de Hasse) à partir du modèle du domaine suivant f d e c b a uploads/Management/ scenarisationdanslessg-2015-2016ay-part1.pdf