Brevet FR2523327A1 — publié le 19830916

La présente invention concerne un système conversationnel avec un poste de commande, pour le traitement séquentiel de produits, fluides ou d'inform-tions, assisté par un ordinateur et plusieurs procèdés 'utilisation d'un tel système. On connait déjà un système de ce type, notamment pour l'enseignement assisté par ordinateur, dans lequel la matière à enseigner est organisée en un certain nombre de leçons séparées les unes des autres Chaque leçon se présente sous forme d'une séquence entièrement programmée d'éléments d'enseignement Le programme d'une leçon prévoit la possibilité d'une intervention à partir du poste de commande, par exemple par un élève, dans le déroulement normal de la séquence Mais l'endroit d'intervention dans celle-ci est programmé et cette intervention se limite en général à une marche en arrière correspondant à un nombre d'éléments également programmé Après l'intervention, le déroulement normal de la séquence reprend à laposition reculée Si l'élève dans le poste de commande constate qu'il a des difficultés de suivre la leçon, en raison d'une lacune dans sa connaissance, il peut arrêter le déroulement de la leçon et se porter à une autre leçon traitant la matière qu'il ne connait pas suffisamment bien Mais, pour revenir ensuite à sa leçon initiale, il lui faut la reprendre tout au début, car dans ce système connu, dû à sa conception de programmation même, on ne retient pas un point d'interruption. Ceci signifie que le seul point d'entrée dans une leçon est le point de départ de celle-ci Si on voulait conserver dans la leçon le point d'interruption pour y rentrer ultérieure- ment à cet endroit, il faudrait programmer la lecon en conséquence Un tel objectif est théoriquement réalisable, mais s'est avéré désavantageux dans la pratique, car il faudrait sacrifier à cette fin un certain nombre de varia- bles de programme Celles-ci ne seraientalors plus disponibles pour la représentation du contenu de la leçon, étant donné que le nombre de variables d'une leçon est prédéterminé. Il ressort des remarques précédentes que le système 2 2523327 connu présente l'inconvénient majeur qu'il est fondé sur une conception qui favorise l'établissement de leçonsrieides suivant un programme déterminé par l'auteur, car toute individualisation des leçons par des possibilités d'inter- vention des élèves suivant leur état de connaissance, rendrait très complexe et contraignant le travail de program- mation des leçons au dépens du contenu en connaissances à transmettre de celle -ci Par contre, à l'état actuel de ce système connu, le fait d'être obligé de toute manière de reprendre une partie de leçon à la suite d'une inter- vention pour approfondir un sujet de la leçon, soit en revenant en arrière dans la leçon même, soit en se reportant transitoirement à une autre leçon, décourage l'élève et constitue une perte de temps. Les inconvénients du système connu, qui viennent d'être c.(,:cs lorsque celui-ci est utilisé dans l'enseignement, i; manifestent bien entendu également dans d'autres domaines utilisation caractérisés par un déroulement d'une séquence d:I"m nts ou d'opérations: En effet, chaque individualisation 2 S 3 t Cme oblige de répéter au moins une partie de la sÉ -,ence q i s'était déjà déroulée. La présente invention a pour but de proposer un système c:onversatiot 7 nel pour le traitement ce chosesde toute nat:re -p'o-priée, assisté par ordinateur, qui ne présente 2 pas les i dcr:,n er-s u système connu et permet une indiidual sa-'':a-direune adaptation aux conditions spcifiquse cl",:e tiiisation. ?T.ar *ktc:> c: bu-; le système selon la présente _; i tlc est ' -a: O isé en ce qu'i comprend un dispositif de s Lockage de données ou d'informations groupées en unitées élémentaires programmées séparées et librement associables les unes aux autres pour former des séquences désirées d'unités élémentaires, des moyens pour matérialiser le contenu informationnel des unités élémentaires arranges en une séquence et des moyens pour commander à partir du poste de commande l'insertion d'au moins une unité élémen- taire supplémentaire à un endroit désiré d'une séquence, le cas échéant prédéterminé. Suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, ce système comprend également des moyens de contrôle ou de comparaison des résultats produits par une séquence d'unités élémentaires vis-à-vis de résultats de consigne. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, ces moyens de contrôle ou de comparaison sont reliés au moyen de commande pour réduire une différence entre les résultats réels et de consigne par l'insertion d'unités élémentaires supplémentaires dans une séquence prédéterminée. Le système selon la présente invention est avantageuse ment utilisable dans l'enseignement assisté par ordinateur. Un procédé d'utilisation du système selon l'invention dans l'enseignement de ce type est caractérisé-en ce qu'il consiste à traiter la matière à enseigner et la matière en rapport avec celle-ci, pour former une multitude d'unités d'enseignement élémentaires, séparées, librement associables les unes aux autres, à établir, le cas échéant-, une séquence générale d'unités d'enseignement età prévoir la possibilité d'individualiser cette séquence par insertion d'unités supplémentaires, par commande à partir du poste de commande. Selon une caractéristique avantageuse de ce procédé, pour l'individualisation de la séquence, en commande à partir du poste de commande l'arrêt du déroulement de la séquence préétablie, l'incorporation des unités élémentaires désirées et la continuation du déroulement de la séquence depuis le point d'interruption. Suivant une autre caractéristique avantageuse, les unités supplémentaires sont des unités déjà incorporées ou non dans la séquence générale préétablie. Le système selon la présente invention est également utilisable pour la préparation automatique de mélangesou de dosagesà partir de plusieurs composantes. Un tel procédé est caractérisé en ce qu'il consiste à quantifier le ou les composantes, à établir, le cas échéant, un programme général de mélange ou de dosage et à individusaliser ce programme par addition d'unités supplémentaires par commande à partir du poste de commande. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiquement annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant la réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure 1 illustre sous forme d'un schéma bloc le système et le procédé suivant la présente invention la figure 2 illustre schématiquement l'individualisa- tion d'une séquence formée par une pluralité d'unités élémentaires, conformément à la présente invention; et les figures 3 à 6 illustrent schématiquement chacune une situation d'une séquence d'unités d'informa- tions élémentaires d'un cours d'enseignementsconçu suivant la présente invention. La figure 1 montre de façon schématique le principe de structure d'un système selon la présente invention Ce système comprend essentiellement un ordinateur O en commu- nication avec un dispositif de stockage DS d'un contenu de nature quelconque, tel que par exemple notamment de données ou d'informations ou de matériaux, et un poste de commande P Cainsi qu'avec un dispositif de matérialisation DM ou d'exécution des instructions contenues dans le dispositif de stockage DS Les communications sont symbolisées par des flèches. Le dispositif de stockage DS est particulier par l'organisation interne de son contenu Ce dernier est divisé en une multitude d'unités élémentaires 1, 2, 3 N autonomes et librement associables les unes aux autres pour la forma- tion d'une séquence de plusieurs unités Bien entendu chaque unité porte une référence pour être identifiable dans le dispositif de stockage DS par l'ordinateur. Le dispositif de matérialisation et d'exécution DM peut être de toute nature appropriée en fonction de l'uti- lisation à laquelle est destiné le système De façon géné- rale, il a pour fonction de faire apparaître soit sous forme d'une image et/ou de text% le contenu informationnel d'une unité élémentaire 1 à N du dispositif de stockage DS sur un écran vidéo et/ou sur un support mobile tel que par exemple une bande de papier ou encore sous forme de dépla- cementset d'opérationsd'un dispositif de travail. Le poste de commande PC comporte de façon générale un moyen de commande, par exemple un clavier alphanumérique CL Les moyens de commande peuvent être également formés par des zones tactiles sur un écran vidéo de visualisation des unités élémentaires contenues dans le dispositif de stockage DS Cet écran vidéo pourrait être celui prévu dans le dispositif de matérialisation DM Le poste de commande PC peut comprendre en outre un moyen de contrôle pourvu par exemple d'un moyen de référence RF et d'un comparateur CG destinés à vérifier s'il y a ou non une concordance entre les résultats produits par le système et de grandeursde référence concrétisant les résultats que l'on désire obtenir, c'est-à-dire les résultats de consigne En prévoyant une action du dispositif de contrôle sur le moyen de commande, symboliséeà la figure 1 par la flèche entre le comparateur CO et le clavier alphanumérique CL, des différences entre les résultats réels et les résultats souhaités ou de consigne peuvent être réduites ou totalement éliminées par incorporation d'unités élémentaires supplémentaires dans une séquence par exemple préétablie, par commande à partir du dispositif de commande PC. On décrira ci-après le fonctionnement du système suivant la présente invention, qui vient d'être décrit, en se reportant aux figures 1 et 2, tout d'abord de façon générale, avant de l'expliciter d'une manière plus détaillée à l'aide d'un exemple d'utilisation de ce systêmeillustré par les figures 3 à 6. Avantageusement,mais non obligatoirement, l'ordinateur O est programmé pour produire une séquence ou série pré- déterminée d'un certain nombre d'unités élémentaires, telles que celles illustrées à la figure 2 contenant les unités 1 à 9 La figure 1 symbolise par des flèches en lignes continues la coopération entre l'ordinateur O, le dispositif de stockage DS, le dispositif de matérialisation ou d'exé- cution DM et éventuellement le poste de commande PC, ce dernier n'ayant pour fonction dans ce cas que de cadencer le déroulement de la séquence si cela est souhaitable Cette coopération est tout à fait classique et ne nécessite aucune explication particulière. Mais le système selon l'invention est conçu pour permettre l'intervention dns ie déroulement d'une séquence programmée, à partir du poste de commande PC, par exemple pour adapter cette séquence A des conditions nouvelles et/ou pour réduire une différence entre les résultats produits par le système et des résultats de référence ou de consigne. Une telle intervention provoque l'arrêt du déroulement 3 de la séquence prétablieen cours d'exécution,et l'inser- t Lon dans cette séquence A l'endroit d'interruption d'une -u ri sieurs unités élémentaires, telles que suivant la S::e 2, des unités 2 et 31 au niveau de l'unité 4 et oe: unités 12, 13 et 15 au niveau de l'unité 8 La figure 2 is le encore qu'il est possible d'associer à des unités sum l L:ne taires d'autres unités supplémentaires, par exemple 1 U 1 nte ' au niveau de l'unité 13 Bien entendu comme unitl supplémentaire on peut utiliser des unités qui font déjà eartie de la séquence générale, telle que l'unité 2; ca S u:â peuvent être situées en amont ou en aval de l; endrclt d'i % -pcion Après l'insertion des unités élimeeta À: si-ë;e_: i) séquence continue à se dérouler à Èaiir: l'ern t d L tr-rruption Pour commander une inrte:u:r:, lnviens par exemple d'envoyer à l'ordina- eu, _ du poste de commande, un code de référence désignan 2 i':nité à incorporer à la séquence L'ordinateur cherche cette unité et la transfère au dispositif DM. L'intervention à find'insertion d'une unité peut être considérée dans le système selon la présente invention comme constituant une action directe depuis le poste de commande PC sur le dispositif de stockage et le dispositif d'exécu- tion DM, en passant bien entendu par l'ordinateur O Il est évident que celui-ci doit être programmé pour être immédiatement disponible pour l'exécution de l'ordre donné. Cette caractéristique particulière de l'invention assurant l'arrêt du programme préétabli pour l'incorporation d'unités supplémentaires est symbolisée par des lignes fléchées interrompues mais traversant l'ordinateur Bien entendu, le système selon l'invention permet d'organiser une séquence d'unités dans sa totalité, c'est-à-dirn sans qu'il existe déjà une séquence générale formant une suite principale En se reportant maintenant aux figures 3 à 6, on décrira l'utilisation du système selon les figures 1 et 2 dans le domaine de l'enseignement assisté par ordinateur. Il est à noter que cette utilisation peut aboutir à l'éta- blissement d'un cours d'enseignement individualisé, c'est-à- dire adapté aux besoins et à l'état de connaissance d'un élève Ce cours peut être imprimé par exemple sur une bande en papier à l'aide d'une imprimante, et/ou défil E sur un écran vidéo Ce dernier et l'imprimante font partie de l'équipement du dispositif de matérialisation et d'exêcu- tion DM Cet écran est avantageusement pourvu des zones tactiles pour faciliter les interventions de l'élève dans le programme préétabli en vue de son individualisation. Pour optimaliser l'équipement du dispositif DM, on peut l'équiper d'un appareil vidéodisque 'TD auquel est associé un écran vidéo ED pour la Visualisation des informations stockées sur le disque vidéo Un interface IF est monté en amont de l'appareil vidéodisque VD. Dans le cas d'utilisation de l'invention dans l'ensei- gnement assisté par ordinateur, chaque unité élémentaire 1 à N contenue dans le dispositif de stockage r S contient une entité élémentaire d'enseignement autonomie, se présentant par exemple sous forme d'une situation, Chacune de ces entités élémentaires est associable aux autres Ainsi un cours est formé par une séquence de situations, Les figures 3 à 6 montrent quatre situations qu'il faut imaginer arrangées en une séquence ou série Comme il ressort des figures 3 à 6, chaque situation comporte dans l'exemple représenté, une image à laquelle sont associées une zone d'inscription ZI et des zones de commande ZC permettant l'intervention de l'élève Cee zones de commande portent les signes AR, AV, AID, et FI signifiant respectivement les commandes "marche arrière", "marche avant" "la demande assistance" et "la commande retour au point d'interruption". Les zones d'inscription ZI sont réservées aux instructions et explications relatives àl'image ou aux possibilités d'opé- rations ou d'interventions, offertes à l'élève. Les situations représentées concernent les équipe- ments d'une cabine de pilotage d'un avion La figure 3 montre une telle cabine, avec les éléments principaux de son équipement Chaque élément principal est pourvu d'une zone grise constituant une zone tactile en touchant cette zone, on commande la visualisation de l'unité d'enseignementen forme de situation ou de la première unité d'une série d'informations relatives à cet élément principal. Dans l'exemple représenté, l'élève a touché la zone grise a désignant le panneau de bord supérieur L'ordina- teur cherche alors la première unité concernant ce tableau dans le dispositif de stockage DS (figure 1) et commande sa visualisation sur l'écran Sur celui-ci apparaît alors la situation que montre la figure 4 On reconnaît la structure complexe du tableau supérieur, comprenant une multitude d'éléments par exemple en forme de panneaux. Chacun de ces éléments porte une référence non représentée. La zone d'inscription ZI de la figure 4 indique les ins- tructions (non représentées), entre autres informations relative aux manoeuvres que peut commander l'élève, en actionnant les zones de commande ZC En touchant la zone AR, la séquence revient en arrière, suivant un pas, à la situation de la figure 3 Un appui sur la zone AV fait apparaitre la prochaine situation concernant le tableau supérieur En touchant la zone AID, des informations supplémentaires seraient données. Dans le cas présent, l'élève n'a pas voulu continuer le séquence préétablie qui prévoit la représentation de la deuxième situation relative au tableau supérieur. Pour le faire il aurait de toucher la zone AV Or l'élève a préféré arrêter la séquence pour se renseigner sur l'élément du tableau b formant le tableau d'évacuation Il a tapé sur le calvier alphanumérique CL du poste de com- mande la référence associée à cet élément b cequi a provoqué l'apparition sur l'écran vidéo de la situation que présente la figure 5 La zone d'inscription ZI indique les possibilités d'individualisation ou d'adaptation à l'état de connaissance de l'élève, offerte à cette étape de la séquence Par exemple en touchant la zone AID il peut provoquer la visualisation d'informations explicatives relatives à la structure et au fonctionnement du panneau is d'évacuation b Ces informations peuvent apparaître sur l'écran principal sous forme d'une situation supplémentaire ou sur l'écran ED associé au vidéodisque VD (figure 1). En touchant les zones AV et AR l'élève pourrait commander respectivement la représentation de la prochaine situation prévue dans la série de situations préétablie relative au panneau d'évacuation ou revenir à la situation 4 pour commander l'insertion dans le cours d'enseignement des informations sur un autre élément du panneau supérieur. Dans l'exemple représenté, l'élève a choisi la dernière possibilité et commandé par actionnement par exemple du clavier alphanumérique CL la présentation de la première situation relative à l'élément c constituant un panneau de contrôle Comme auparavant, trois possibilités pour continuer lui sont offertes Il peut demander des informa- tions supplémentaires (zone AID), commander que le système lui présente la situation suivante prévue dans la séquence préétablie (zone AV) ou revenir au point de départ, c'est- à-dire à la situation suivant la figure 4 et, s'il le désire, à la situation représentée à la figure 3 (zone Cl). Il ressort de l'exemple d'utilisation qui vient 2523327 l'établissement d'une banque de données L'élève, par l'intermédiaire de l'ordinateur, peut se déplacer dans cette banque de données, d'une unité élémentaire à une autre comme on le fait dans une bibliothèque Ainsi l'élève peut établir un itinéraire individuel à travers la matière à apprendre, avantageusement à partir d'un chemin pré- établi constituant un guide général. Il est évident que la présente invention n'est pas limitée au cas d'utilisation donné ci-avant L'invention est applicable à tous les domaines caractérisés par le déroulement d'une opération ou de traitement se présentant sous forme d'une séquence d'un certain nombre d'étapes. Selon l'invention on quantifie les étapes pour pouvoir ensuite individualiser la sdquence par incorporation d'uneou de plusieurs unités êl&nentaires Par exemple l'invention pourrait être utilisée pour le mélange ou o$sage de plusieurs composantes de matière L'individualisa- tio Un consisterait dans ce cas à quantifier les différentes omtposantes en quantités élémentaires, c'est-à-dire minimum, que e-n s'eut ensuite ajouter à un mélange déjà fait, en ar tunt le déroulement du processus de mélange à l'endroit desiré et on ajoutant le nombre désiré d'unités élémentaires. Lieu entendu la possibilité de contrôler à tout moment, grâce au moyen de comparaison et de référence prévu dans la p:-e 'l r o uandeajoute à la souplesse inhérent au systè;me ut aux uoc&Qé:s selon l'invention encore la prî iso Dn -t f ab d Wh résultat. E.: -v: nart B r:: une fois a l'exemple relatif à ?enuegrw;q a ass par l'ordinateur, on peut contrôler ou sure'i P'uassim lation ou la compréhension par l'élève de la matière enseignée en posant des questions appropriées. Dans ce cas, les valeurs de référence sont formées par des réponses exactes auxquelles le comperateur comparerait les réponses données par lélève En fonction du résultat de la comparaison, l'élève pourrait orienter ou individua- liser le cours qu'il est en train de suivre. La présente invention est également applicable dans le domaine de l'usinage de pièces Dans ce cas,les unités élémentaires seraient constituées chacune part le programme élémentaire d'une opération de travail à effectuer par un outil En insérant une ou plusieurs opérations dans une séquence d'opérations le cas échéant préétablies on pourrait individualiser la pièce à guise par simple commande à partir du poste de commande, sans qu'il soit nécessaire d'établir préalablement un programme complet pour la fabrication de la pièce individualisée, ce qui serait très cher et par conséquent inadmissible si le prix de revient ne doit pas être trop élevé. 12 2523327 R E V E N D I C A T I ON S 1 Système conversationnel avec un poste de commande, pour le traitement séquentiel d'une matière de nature quelconque, notamment informationnelle, le cas échéant assisté par ordinateur, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de stockage DS de matières ou d'informations groupées en unités élémentaires ( 1 n) autonomes, le cas échéant programmées, et librement associables les unes aux autres pour former des séquences désirées d'unités élémen- taires, des moyens DM pour matérialiser le contenu des unités élémentaires ( 1 n) et des moyens CL pour commander à partir du poste de commande PC l'insertion d'au moins une unité élémentaire ( 1 n) supplémentaire à un endroit désiré d'une séquence, le cas échéant le cas prédtabli. 2 Système selon la revendication 1, pour l'établisse- ment d'un cours d'enseiqnement, caractérisé en ce que le dispositif de stockage D 6 est adapté pour contenir des unités d'enseignement élémentaires relatives à la matière enseignée les moyens de matérialisation DM comprennent un support de visualisation d'une séquence d'unité élémentaire d'enseigne- ment, tel qu'un écran vidéo ou un support mobile par exemple une bande de papier sur laquelle la séquence d'unité peut être imprimé-e. 3 Système selon la revendication 1, pour le mélange ou dosage de plusieurs composantes de matières, caractérisé en ce que les unités élémentaires ( 1 n) contenues dans -le dispositif de stockage DS sont formées par des quantités élémentaires d'une matière et en ce que les moyens de matérialisation DM comprennent un dispositif de dosage. 4 Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de contrôle o de comparaison CO des résultats produits par une séquence d'unités élémentaires, vis-àvis des valeurs de consigne établies par un dispositif de référence RF. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de contrôle ou de comparaison CO sont reliés aux moyens de commande CL pour au moins réduire une différence entre les résultats réels produits par le système et les valeurs de consigne, par l'insertion d'unités élémen- taires supplémentaires dans la séquence préétablie. 6 Procédé d'utilisation du système selon la revendica- tion ldans l'enseignement, le cas échéant assisté par ordina- teur, caractérisé en ce qu'il consiste à traiter la matière à enseigner et la matière en rapport avec celle-ci, pour former une multitude d'unités d'enseignement élémentaires, autonomes, librement associables les unes aux autres, à établir, le cas échéant,une séquence générale d'unités d'enseignement et à prévoir la possibilité d'individualiser cette séquence par l'insertion d'unités supplémentaires, par commande à partir du poste de commande. 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pour l'individualisation d'une séquence, on commande, à partir du poste de commande, le déroulement de la séquence, l'interruption de celle-ci à l'endroit désiré, l'incorporation des unités élémentaires désirées et la reprise du déroulement de la séquence au point d'interruption. 8 Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les éléments supplémentaires peuvent être des éléments déjà continus dans la séquence générale préétablie. 9 Procédé selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'on visualise les séquences individuali- sées sur un écran-vidéo. Procédé selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que l'on imprime une séquence individualisée sur un support permanent tel qu'une bande de papier, pendant l'opération de l'individualisation. 11 Procédé selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que chaque unité d'enseignement élémentaire peut comporter une image et/ou des textes explicatifs. 12 Procédé selon l'une des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que la commande d'insertion d'unités élémentaires supplémentaires dans une séquence est réalisée par l'écriture de la référence associée à l'unité élémen- taire, avantageusement, à l'aide d'un clavier alphanuméri- que ou en touchant une zone tactile correspondant de l'écran vidéo. 13 Procédé d'utilisation du système selon la revendi- cation 1, pour commander le mélange ou le dosage de différentes composantes de matières, caractérisé en ce qu'il consiste à quantifier ces composantes pour former des quantités élémentaires minimum et de commander l'addition d'une quantité désirée d'une composante sous forme d'un nombre approprié de quantités élémentaires. 14 Système selon l'une des reve:i cations 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de matérialisation DM comprennent un appareil de vidéodisque DV auquel est associé un écran ED de représentation des informations supplementaires spécifiques. l 5 Procédé d'utilisation du système selon la reven- dication 1, 2 ou 5; pour l'usinage de pièces, caractérisé en ce que l'on quantifie les opérations d'usinage et commande à partir du poste de commande, l'addition d'au moins une opération aux opérations déjà effectuées ou l'insertion d'au moins u;e {nération dans une séquence d'opérationsle cas êchéan; préètlie.