Le jardin cognitif
Cultiver vos connaissances
Projet R&D
Ingénierie des connaissances
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Samuel SZONIECKY |
06 62 43 87 56 |
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Objectifs
L’objectif de ce projet est de développer une interface cognitive en 3D pour la gestion des connaissances. Elle est conçue pour organiser à la fois les interactions homme-machine et machine-machine. Le jardin cognitif se présente sous la forme d’un « serious game » massivement multi-joueur. Son but est de mettre en relation des connaissances dans un espace-temps en modélisant un univers sémantique interagissant avec d’autres univers sémantiques.
Principe du jeu
Tout comme le jeu des perles de verre écrit par Hermann Hesse, le jardin cognitif a pour ambition de rendre capable la connaissance en donnant à voir son organisation, sa complexité. Toutefois, là où le jeu des perles de verre est destiné à une élite éduquée tout spécialement pour jouer et comprendre le sens du jeu, le jardin cognitif s’adresse au grand public (7 à 107 ans). Au lieu de présenter l’information par une abstraction difficilement compréhensible, le jardin cognitif utilise l’analogie du jardin pour rendre évidente la gestion de l’information suivant les principes de l’écologie cognitive.
Pour ce faire, nous proposons de mettre en place un système de simulation écologique ou le joueur a pour objectif le jardinage de l’information. Concrètement, il a la charge de planter des graines, de tailler et greffer des pousses, de diriger les racines, de fabriquer du terreau, de partager ses ressources, de choisir les flux d’information qui alimentent en continu la pousse des végétaux. Les branches représentent les textes, les feuilles des images, les fruits des sons et les fleurs des vidéos. Les racines quand a elles montrent l’organisation sémantique de la connaissance.
La pratique du jardinage hypertextuel a pour objectif de créer des cartes sémantiques en utilisant des gestes graphiques simples : couper, coller, déplacer, déformer, colorer, nommer. Le joueur va ainsi organiser un réseau d’interrogation basé sur la mise en relation d’une arborescence avec des diagrammes de Venn (représentation schématique des ensembles par des courbes fermées). A partir de ce réseau, via un processus d’échange continu, des requêtes complexes sont générées et confrontées aux flux d’information (google, wikipedia, flux RSS, autres jardins cognitifs…). On obtient ainsi une représentation du rapport entre une problématique particulière et une source de donnée qui permet de déduire automatiquement ce qui doit être retenu, ignoré, proposé…
Au fur et à mesure de sa culture, le jardin reflète précisément l’écologie cognitive du joueur. Il en ressort que le but du jeu est double. Outre l’intérêt pour chacun de mieux se connaître, le jardin cognitif permet aussi une interaction riche avec les machines communicantes puisqu’il est le moyen de transcrire en langage informatique ce qu’une personne connaît, souhaite, refuse… et donc de satisfaire plus précisément les attentes de celle-ci.
Motivations
La maîtrise et l’analyse de l’information sont des enjeux majeurs pour une société où la complexité ne cesse de croître de part l’augmentation du nombre d’information à gérer et la multiplication des interactions avec des outils communicants. Il convient donc de mettre en place des technologies simples pour rendre accessible à tous les moyens d’exploiter ces informations.
Pourquoi modéliser une écologie cognitive ?
On peut considérer l’ensemble des connaissances comme un système d’information en interaction, l’écologie cognitive représente cet ensemble comme un écosystème où les connaissances entretiennent un rapport écologique les unes avec les autres est forme globalement ce que l’on nomme la noosphère.
Internet est une représentation informatique de la noosphère terrestre. Le plus souvent, on interroge cette source d’information par le biais d’un moteur de recherche avec lequel on communique au coup par coup avec des requêtes textuelles. Modéliser une écologie cognitive permet d’envisager la recherche d’information via un processus d’échange continu en temps réel entre une écologie globale (Internet) et une niche écologique particulière (le jardin cognitif). Suivant les caractéristiques de la niche écologique, l’information provenant de la source globale sera automatiquement mise en relation.
L’interaction homme/machine/machine ainsi mise en place trouve son utilité dans un monde où la modélisation des échanges temps réel entre machines communicantes se développe par rapport à des usages précis et complexes. Un appareil communiquant doit réagir suivant l’écologie cognitive de qui l’utilise, par exemple celle d’un touriste à Paris, celle d’un consommateur dans un magasin ou celle d’un chercheur d’emploi…
Modéliser une écologie cognitive est un moyen d’organiser les interactions complexes entre des individus et des machines dans un espace-temps précis par rapport à un univers de connaissance.
Pertinence de l’analogie du jardin
Le passage par une formalisation symbolique utilisant l’analogie permet de rendre plus facilement compréhensible la complexité de l’écologie cognitive. L’analogie du jardin offre un cadre conceptuel où le travail en relation avec une écologie est pratiquement évident pour tout le monde : planter une graine = poser une problématique, couper une branche = rejeter une donnée…
De plus, le jardin propose un cadre « allant de soi » pour la conception et la représentation d’une relation entre l’information et le territoire : ce qui pousse sur ce terroir a une saveur, une forme, un mode d’interaction différents que ce qui pousse sur cet autre = le sens d’une information est conditionné par son contexte.
Outre la gestion conceptuelle de l’espace, le jardin est aussi utile pour comprendre l’organisation temporelle des événements : on peut connaître la vie d’un arbre en examinant les cernes de son tronc = la production d’information varie suivant les périodes en quantité et en qualité.
L’analogie du jardin offre un modèle pour la représentation spatio-temporelle de l’information ce qui est la base fondamentale pour donner du sens.
Intérêts stratégiques et retombées potentielles
Il existe aujourd’hui des machines communicantes efficaces et des spécifications pour programmer leurs interactions mais aucun outil n’est disponible pour graphiquement donner du sens à cette relation entre producteurs et utilisateurs de l’information.
L’intérêt stratégique de ce projet et de proposer une solution simple et globale à la question du sens dans l’usage des machines communicantes.
De ce point de vue, deux potentialités parallèles semblent émerger. D’une part, le développement d’une interface pour la gestion de l’écologie cognitive individuelle, collective, institutionnelle... : le jardin cognitif. D’autre part, la production professionnelle de jardins cognitifs (des graines, des terroirs sémantiques…) destinées à l’usage des machines communicantes : guides touristiques, programmes scolaires, spécifications métiers…
Présentation du consortium
En tant que porteur de projet, je suis toujours à la recherche d’aides et de conseils qui permettrons de mener à bien ce projet.
A l’heure actuelle, je souhaite trouver les partenaires qui sont nécessaires à la réussite de ce projet notamment pour :
· La gestion de projet
· La recherche de financement
· Le développement international
Je dispose d’un premier partenariat avec le laboratoire Paragraphe de l’université Paris VIII pour la mise en place de conventions CIFFRE.
J’entretiens également des contacts avec un éditeur numérique pour utiliser comme source d’information une base de données géo localisées sur le patrimoine.
Je suis tout à fait disponible pour rejoindre des projets déjà existants qui trouveront les objectifs du jardin cognitif compatibles avec les leurs.
Description technique et plan de travail
Méthodologie de développement et de validation
Rédaction du cahier des charges
L’orientation « grand public » de ce projet entraîne des contraintes dans le choix des technologies utilisées notamment en termes de performances, d’interopérabilité, de portabilités et de coût. La rédaction du cahier des charges permettra de définir ces contraintes, par exemple :
· conformité aux spécifications W3C (SVG, X3D, OWL…),
· utilisation du jardin sémantique à partir d’une mémoire portable (clef USB…) de capacité moyenne (512 Ko),
· intuitivité des interfaces homme/machine
· Définition des scénarii d’utilisation du jardin sémantique
· …
Le cahier des charges définira de plus les conditions de recette de la maquette fonctionnelle et les processus de validation de celle-ci.
Rédaction des spécifications techniques et fonctionnelles
Ces spécifications permettront de définir l’architecture technique et fonctionnelle du jardin sémantique :
· Spécifications du modèle analogique entre définition des ontologies et représentation graphique,
· Spécification des interactions informatiques entre les composants du jardin sémantique (système multi agent),
· Spécifications des communications machine/machine (web service),
· Choix de l’interface pour la gestion des données : SPIP, autre CMS existant, solution spécifiques,
· …
Ces spécifications définiront de plus le planning précis pour la suite du projet.
Réalisation d’une maquette opérationnelle
Voici une première présentation de la maquette du jardin sémantique suivant les différents modes de visualisation.
· Vue univers
· Jardin vue en coupe
· Jardin vue en surface
Description des éléments de l’interface
Entre le sol et l’espace, de la graine au fruit, des feuilles aux fleurs chaque élément interagit avec les nuages et les planètes...
o Elles symbolisent et concentre l’histoire d’un individu réel ou de fiction et ses relations avec une planète.
o Elles se positionnent suivant la verticale du lieu planétaire de production de ces données selon une distance proportionnelle au temps d’occupation de ce lieu par l’individu. La taille de l’étoile est quand à elle proportionnelle à l’importance des données produites (quantitative et/ou qualitative).
ð Les nuages
o Ils représentent les flux automatiques qui aliment la pousse des végétaux. Ce sont des informations d’actualité fournissant des contenus dynamiques et changeants, par exemple des flux RSS, des moteurs de recherche, des services ou des sites web…
o Les couches les plus anciennes sont les plus profondes // archéologie
o Une couche possède plusieurs niveaux de zoom qui correspondent à l’arborescence thématique.
o Elles sont organisées dans un repère en 3 dimensions où l’axe des Y correspond à la dimension temporelle (création, achat, naissance…), l’axe des X correspond à l’importance du thème et l’axe des Z correspond à la proximité des thèmes.
ð Les racines
o les racines représentent le positionnement d’une donnée dans le champ sémantique (couches sémantiques).
o La sélection d’une racine active les données qui lui sont liée (végétation) et vis versa.
ð Les graines
o Les graines contiennent les règles de développement du végétal, par exemple l’organisation des actions automatique de la machine et celles que devra effectuer le joueur pour cultiver la plante : prendre une photo, enregistrer un son, écrire une phrase…
o La graine est conçue comme une partition pour la machine et pour le joueur. Elle a pour fonction de définir les processus de création du végétal. Nous sommes ici dans la lignée de ce que les membres de l’OULIPO ont fait avec la littérature, ou John Cage avec la création artistique.
o La végétation représente les documents suivant leur nature :
§ texte = bois
§ photo = feuille
§ vidéo = fleur
§ son = fruit
o les branches prennent pour titre celui de l’organisation du texte (chapitres, phrases) ou celui donné par l’utilisateur
o La phrase est le plus petit niveau de branche
o Le texte entier s’affiche dans un cadre après immobilisation de la souris pendant 2 secondes
ð Autres éléments
o Le papillon qui butine la végétation des différents jardins pour créer des résumés automatiques sur un thème donnée et fertiliser les jardins visités…
o …
Processus automatiques et manuels
ð Le processus de pousse automatique
o la pousse est automatique suivant les cycles jour/nuit
o les racines poussent automatiquement dans l’humus suivant un algorithme aléatoire afin d’ouvrir la connaissance à la sérendipidité, c’est à dire la possibilité de trouver quelques chose d’intéressant alors qu’on ne le cherche pas.
ð Les mécanismes de jardinage
o Une branche peut être coupée et servira automatiquement à composer l’humus.
o Les racines sont dirigées par l’utilisateur dans les couches
§ Ajouter un nouveau nœud en cliquant sur une racine
§ Couper (exclusion) ou copier (inclusion) l’extrémité d’une racine pour le positionner dans un autre champ sémantique,
§ Supprimer une racine
o Des végétaux déjà poussés peuvent être plantés dans des couches différentes
o Des greffes avec des branches coupées sur d’autres arbres sont possibles avec l’outil « greffons »
o on peut sauvegarder les étapes de croissance
En bref
Le jardin cognitif permet de présenter la relation entre des documents (la végétation) et la sémantique de ces documents (les racines dans les couches sémantiques).
L’interaction graphique avec les données (greffe, coupe, enracinement…) permet de générer différents type de requêtes :
Ø humus = requêtes d’exclusion = coupes
Ø couches sémantique, racine = requêtes d’inclusion = catégorisation + relation
Le jardin cognitif permet de définir graphiquement un réseau de questionnement en interaction continu avec un réseau de données.
Consolidation de la solution technique, financière et commerciale
Il conviendra de faire évoluer la maquette opérationnelle pour optimiser la diffusion du jardin cognitif auprès du grand public notamment d’un point de vue design, rédaction des présentations et des aides, stratégie de diffusion, déploiement des premiers jardins, appel à de nouveaux partenaires...
Conduite de projet
Planning prévisionnel
Nous prévoyons de développer le jardin cognitif en deux phases :
v Première phase : initialisation = 1 an
Ø Rédaction du cahier charge = 3 mois
Ø Rédaction des spécifications techniques et fonctionnelles = 4 mois
Ø Développement de la maquette fonctionnelle = 5 mois
v Deuxième phase : consolidation
Ø Suite à la phase d’initialisation, un planning précis de cette seconde phase sera présenté. Nous pouvons toutefois estimer que deux années supplémentaires seront sans doute nécessaires.
Ressources
Pour la phase initiale, l’équipe de projet sera composée de trois personnes :
·
· deux thésards en convention CIFFRE qui auront pour tâche le développement conceptuel et informatique de la maquette.
Pour la phase de consolidation, l’équipe devra intégrer d’autres ressources, notamment :
· un chef de projet spécialisé dans la conduite de projet R&D, pour organiser le suivi et la validation des différentes étapes de réalisation,
· un designer pour optimiser l’aspect graphique et ergonomique,
· des nouveaux développeurs de niveau bac + 3 pour consolider les développements existants et les fonctionnalités nouvelles
· une équipe éditoriale pour la création de jardins cognitifs spécifiques : celui d’une commune, d’un livre, d’un personnage, d’une institution…
· une équipe juridico-financière pour gérer les aspects contractuels
· une équipe commerciale pour la recherche de partenaires et la mise en place d’actions commerciales
Définition et attribution des différents lots
La phase initiale consiste à créer un partenariat entre
Pour la phase de consolidation, il conviendra de définir précisément les rôles de chacun des partenaires intéressés par le projet.
Bien évidement, nous restons complètement ouverts à de nouveaux partenaires.