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137 results on '"Thierry Viéville"'

1. Computational thinking development and assessment through tabletop escape games

Author

Divya Menon, Thierry Viéville, and Margarida Romero

Subjects
Game-based learning, escape games, board games, tabletop games, computational thinking, competency assessment, Education, Electronic computers. Computer science, QA75.5-76.95, Computer software, QA76.75-76.765
Abstract

The development and assessment of computational thinking (CT) is garnering a lot of attention and research since the last decade. However, the learning of CT is perceived as a time-consuming and frustrating experience by many K-12 and university students. Hence, educators are coming up with various methodologies to make CT both accessible and engaging for learners, thus leading to a spurt in various game-based learning (GBL) approaches in this field, ranging from board games to educational robotic games. This paper strives to evaluate existing escape games aiming to develop CT based on their systematic analysis according to the CT competency components. The authors conducted an analytical review of three tabletop escape games in CT to identify CT components and subcomponents developed through these games. The use of tabletop escape games from a pedagogical perspective to develop CT among learners is discussed based on the results of the analysis to identify their current limits. This also covers the design aspects to be considered for the development of a CT-based educational escape game to support and evaluate this competency and its components.

Published
2019
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2. Bio-inspired Analysis of Deep Learning on Not-So-Big Data Using Data-Prototypes

Author

Thalita F. Drumond, Thierry Viéville, and Frédéric Alexandre

Subjects
deep learning, not so big data, data prototypes, interpretability, transfer learning, Neurosciences. Biological psychiatry. Neuropsychiatry, RC321-571
Abstract

Deep artificial neural networks are feed-forward architectures capable of very impressive performances in diverse domains. Indeed stacking multiple layers allows a hierarchical composition of local functions, providing efficient compact mappings. Compared to the brain, however, such architectures are closer to a single pipeline and require huge amounts of data, while concrete cases for either human or machine learning systems are often restricted to not-so-big data sets. Furthermore, interpretability of the obtained results is a key issue: since deep learning applications are increasingly present in society, it is important that the underlying processes be accessible and understandable to every one. In order to target these challenges, in this contribution we analyze how considering prototypes in a rather generalized sense (with respect to the state of the art) allows to reasonably work with small data sets while providing an interpretable view of the obtained results. Some mathematical interpretation of this proposal is discussed. Sensitivity to hyperparameters is a key issue for reproducible deep learning results, and is carefully considered in our methodology. Performances and limitations of the proposed setup are explored in details, under different hyperparameter sets, in an analogous way as biological experiments are conducted. We obtain a rather simple architecture, easy to explain, and which allows, combined with a standard method, to target both performances and interpretability.

Published
2019
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3. PRANAS: A New Platform for Retinal Analysis and Simulation

Author

Bruno Cessac, Pierre Kornprobst, Selim Kraria, Hassan Nasser, Daniela Pamplona, Geoffrey Portelli, and Thierry Viéville

Subjects
retina simulator, spike train statistics, population coding, maximum entropy, Gibbs distributions, large scale spiking activity, Neurosciences. Biological psychiatry. Neuropsychiatry, RC321-571
Abstract

The retina encodes visual scenes by trains of action potentials that are sent to the brain via the optic nerve. In this paper, we describe a new free access user-end software allowing to better understand this coding. It is called PRANAS (https://pranas.inria.fr), standing for Platform for Retinal ANalysis And Simulation. PRANAS targets neuroscientists and modelers by providing a unique set of retina-related tools. PRANAS integrates a retina simulator allowing large scale simulations while keeping a strong biological plausibility and a toolbox for the analysis of spike train population statistics. The statistical method (entropy maximization under constraints) takes into account both spatial and temporal correlations as constraints, allowing to analyze the effects of memory on statistics. PRANAS also integrates a tool computing and representing in 3D (time-space) receptive fields. All these tools are accessible through a friendly graphical user interface. The most CPU-costly of them have been implemented to run in parallel.

Published
2017
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4. Quantitative analysis of cell migration using optical flow.

Author

Katica Boric, Patricio Orio, Thierry Viéville, and Kathleen Whitlock

Subjects
Medicine, Science
Abstract

Neural crest cells exhibit dramatic migration behaviors as they populate their distant targets. Using a line of zebrafish expressing green fluorescent protein (sox10:EGFP) in neural crest cells we developed an assay to analyze and quantify cell migration as a population, and use it here to characterize in detail the subtle defects in cell migration caused by ethanol exposure during early development. The challenge was to quantify changes in the in vivo migration of all Sox10:EGFP expressing cells in the visual field of time-lapse movies. To perform this analysis we used an Optical Flow algorithm for motion detection and combined the analysis with a fit to an affine transformation. Through this analysis we detected and quantified significant differences in the cell migrations of Sox10:EGFP positive cranial neural crest populations in ethanol treated versus untreated embryos. Specifically, treatment affected migration by increasing the left-right asymmetry of the migrating cells and by altering the direction of cell movements. Thus, by applying this novel computational analysis, we were able to quantify the movements of populations of cells, allowing us to detect subtle changes in cell behaviors. Because cranial neural crest cells contribute to the formation of the frontal mass these subtle differences may underlie commonly observed facial asymmetries in normal human populations.

Published
2013
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8. Activité pour apprendre la pensée computationnelle en mode branché et débranché

Author

Margarida ROMERO, Thierry Viéville, Marie Duflot-Kremer, Laboratoire d'Innovation et Numérique pour l'Education (LINE), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modeling and Verification of Distributed Algorithms and Systems (VERIDIS), Max-Planck-Institut für Informatik (MPII), Max-Planck-Gesellschaft-Max-Planck-Gesellschaft-Inria Nancy - Grand Est, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Department of Formal Methods (LORIA - FM), Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Proof-oriented development of computer-based systems (MOSEL), Department of Formal Methods (LORIA - FM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), UCA - INSPE Académie de Nice, and MSc - SmartEdtech

Subjects
Unplugged activity, [SHS.EDU]Humanities and Social Sciences/Education, [INFO.INFO-GL]Computer Science [cs]/General Literature [cs.GL], Computational thinkink, Pedagogical robotics
Abstract

The introduction of computing into schools can drive the development of computational thinking along with associated problem-solving skills. In this context we look at the different types of activities used to learn computing, with the aim of establishing a protocol to compare plugged and unplugged activities at school, and more specifically to see how effectively unplugged activities can be used for skills transfer in order to learn computing.

Published
2022

13. Bio-inspired Robotics

Author

María-José Escobar, Frédéric Alexandre, Thierry Viéville, Adrian Palacios, Viéville, Thierry, Departamento de Electrónica, Universidad Tecnica Federico Santa Maria [Valparaiso] (UTFSM), Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Facultad de Ciencias, Centro Interdisciplinario de Neurociencia de Valparaíso, and Universidad de Valparaiso [Chile]

Subjects
robotics, sensorimotor behavior, [INFO.INFO-RB] Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], [SDV.NEU.SC]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Cognitive Sciences, computer vision, [SDV.NEU.SC] Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Cognitive Sciences
Abstract

International audience; The fields of artificial intelligence and bio-inspired robotics have proven to cross several other fields of expertise including Cognitive Neuroscience. Here, we review principles of interaction between a natural (or artificial) organism and the environment where it lives. Then we ask whether such structural coupling shapes the way it behaves. For instance, how the sensory processing of the external world controls actions, and finally, behavior? We remind the main sources of inspiration for bio-inspired robotics and relate them to currently active fields of research like Embodiment and Enaction. These latter concepts are illustrated by examples of recent researches on two main aspects: (i) bio-inspired algorithms processing sensory signals coming from the outer world and (ii) bio-inspired controllers based on human behavior and physiology. Finally, we include an example of a bio-inspired robot controller design based on the concepts here exposed.

Published
2022

25. Ontology as neuronal-space manifold: Towards symbolic and numerical artificial embedding

Author

Chloé Mercier, Hugo Chateau-Laurent, Frédéric Alexandre, Thierry Viéville, Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AEx AIDE, Viéville, Thierry, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest

Subjects
[SCCO]Cognitive science, Ontology, Semantic Pointer Architecture, Resource Description Framework, [INFO]Computer Science [cs], [SCCO] Cognitive science, [INFO] Computer Science [cs], Neural Engineering Framework, Neurosymbolism, Vector Symbolic Architecture
Abstract

International audience; Some human cognitive tasks may involve tightly interleaved logical and numerical computations. On the one hand, ontologies allow us to describe symbolic structured knowledge and perform logical inference, providing a rather natural representation of human reasoning as modeled in cognitive psychology. On the other hand, spiking neural networks are a biologically plausible implementation of processing in brain circuits, yet they process numeric vectors rather than symbolic data. Unifying these symbolic and sub-symbolic approaches is still a wide and open question, and the Semantic Pointer Architecture (SPA) based on the Vector Symbolic Architecture (VSA) provides a way to manipulate symbols embedded as numeric vectors that carry semantic information. In this paper, as a step towards filling the symbolic/numerical gap, we propose to map an ontology onto a SPA-based architecture with a preliminary partial implementation into spiking neural networks. More specifically, we focus on ontology standards used in the semantic web such as Resource Description Framework [Schema] (RDF[S]) and the Web Ontology Language (OWL). We provide a detailed implementation example in the case of specific RDFS entailments based on predicate chaining. To that end, we used the neural simulator Nengo with two associative memories in interaction, the first one storing assertions and the second one storing entailment rules. Reporting interesting formal results, our embedding enjoys intrinsic properties allowing semantic reasoning through distributed numerical computing. This original preliminary work thus combines symbolic and numerical approaches for cognitive modeling, which might be useful to model some complex human tasks such as ill-defined problem-solving, involving neuronal knowledge manipulation.

Published
2021

30. Formalizing Problem Solving in Computational Thinking : an Ontology approach

Author

Lisa Roux, Frédéric Alexandre, Chloé Mercier, Margarida Romero, Thierry Viéville, Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Innovation et Numérique pour l'Education (LINE), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), AEx AIDE, Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, and Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS)

Subjects
Computer science, Formalism (philosophy), Cognitive Neuroscience, [SHS.EDU]Humanities and Social Sciences/Education, media_common.quotation_subject, 0211 other engineering and technologies, 02 engineering and technology, Ontology (information science), [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], Task (project management), Human–computer interaction, 0502 economics and business, Problem Solving, Problem-Solving, media_common, 021103 operations research, Operationalization, Ontology, [SCCO.NEUR]Cognitive science/Neuroscience, Computational thinking, 05 social sciences, Creativity, Learning sciences, Computational Thinking, Proof of concept, Learning Sciences, 050203 business & management
Abstract

International audience; We introduce the idea of a symbolic description of a complex human learning task, in order to contribute to better understand how we learn. The learner is modeled on the basis of knowledge from learning sciences with the contribution of cognitive neurosciences, including machine learning formalism, in the very precise framework of a task, named #CreaCube reviewed here, related to initiation to computational thinking presented as an open-ended problem, which involves solving a problem and appealing to creativity. We target problem-solving tasks using tangible interfaces for computational thinking initiation, and describe in details how we model the task and the learner behavior in this task, including goal-driven versus stimulus-driven behavior and the learner knowledge construction. We show how formalizing these elements using an ontology offers a well-defined computational model and the possibility of inferences about model elements, analyzing and predicting the learner behavior. This operationalization of a creative problem-solving task is still at a preliminary stage, but an effective proof of concept is described in this study.

Published
2021

33. Why, What and How to help each Citizen to Understand Artificial Intelligence?

Author

Marie-Hélène Comte, Romain Liblau, Aurelie Lagarrigue, Thierry Viéville, Frédéric Alexandre, Jade Becker, Margarida Romero, Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Magic Makers, Inria Learning Lab (ILL), Inria Siège, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Laboratoire d'Innovation et Numérique pour l'Education (LINE), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Class´Code, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Direction de la Culture et de l’Information Scientifiques (DCIS), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Inria Siège, and Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS)

Subjects
[SHS.EDU]Humanities and Social Sciences/Education, Learning analytics, Quantitative Evaluations, MOOC, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], Artificial Intelligence, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Educational science, Sociology, Competence (human resources), Artificial intelligence for all, business.industry, 4. Education, Computational thinking, 05 social sciences, Perspective (graphical), 050301 education, Project Reports, Open Educational Resources (OERs), Scale (social sciences), 020201 artificial intelligence & image processing, Artificial intelligence, business, 0503 education, Discipline
Abstract

A critical understanding of digital technologies is an empowering competence for citizens of all ages. In this paper we introduce an open educational approach of artificial intelligence (AI) for everyone. Through a hybrid and participative MOOC we aim to develop a critical and creative perspective about the way AI is integrated in the different domains of our lives. We have built and now operate a MOOC in AI for all the citizens from 15 years old. The MOOC aims to help understanding AI foundations and applications, intended for a large public beyond the school domain, with more than 20,000 participants engaged in the MOOC after nine months. This study addresses the pedagogical methods for designing and evaluating the MOOC in AI. Through this study we raise four questions regarding citizen education in AI: Why (i.e., to which aim) sharing such citizen formation? What is the disciplinary knowledge to be shared? What are the competencies to develop? How can it be shared and evaluated? We finally share learning analytics, quantitative and qualitative evaluations and explain to which extent educational science research helps enlighten such large scale initiatives. The analysis of the MOOC in AI helps to identify that the main feedback related to AI is “fear”, because AI is unknown and mysterious to the participants. After developing playful AI simulations, the AI mechanisms become familiar for the MOOC participants and they can overcome their misconception on AI to develop a more critical point of view. This contribution describes a K-12 AI educational project or initiatives of a considerable impact, via the formation of teachers and other educators. Supplementary Information The online version contains supplementary material available at 10.1007/s13218-021-00725-7.

Published
2021

34. Analyse d’activités d’apprentissage médiatisées en robotique pédagogique

Author

Margarida Romero, Thierry Viéville, Laurent HEISER, Laboratoire d'Innovation et Numérique pour l'Education (LINE), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), B. Alberto, J.Thievenaz, and AEx AIDE

Subjects
[SHS.EDU]Humanities and Social Sciences/Education
Abstract

National audience; La robotique pédagogique a connu un nouvel essor au cours des dernières années, aussi bien du point de vue de la banalisation des robots pédagogiques en classe que celui de l’intégration de la programmation dans les curricula scolaires. A cela s’ajoute l’intérêt des élèves et des enseignants pour ce type de technologie. Au cours des dernières années, cet essor a été accompagné d’études d’une grande diversité épistémologique et méthodologique en SEF. La multi-dimensionnalisé des phénomènes étudiés dans cette discipline donne lieu à des positionnements de pluralisme épistémologique mais aussi à des travaux visant à fédérer différentes approches autour du concept d’activité visant à le concevoir comme susceptible de constituer un « cadre organisateur » permettant de « structurer (...) un corpus théorique et méthodologique commun ». Dans cette perspective, ce chapitre présente des méthodes d’analyse d’activités d’apprentissage médiatisées en robotique pédagogique, en particulier dans des situations de résolution de problèmes, à partir de l'opérationnalisation d’observables et de schémas d’analyse de l’activité effective des apprenants. Deux cas d’étude en robotique pédagogique illustrent le propos.

Published
2021

35. Les hauts de Otesia

Author

Lisa Roux, Margarida ROMERO, Frédéric Alexandre, Thierry Viéville, Laboratoire d'Innovation et Numérique pour l'Education (LINE), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and AEx AIDE

Subjects
[SHS.EDU]Humanities and Social Sciences/Education, Pensée informatique, Modélisation de l'apprenant, Ontologie, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI]
Abstract

National audience; Lorsqu'on parle d'intelligence artificielle, surgit très souvent le problème de la définition de ce que cette notion recouvre, en opposition ou en complément à une intelligence dite "humaine". Profitant des travaux sur la formalisation d'une intelligence mécanique et de nombreux outils développés dans ce cadre, abordons la question passionnante de la modélisation de l'intelligence humaine ! Regardons ici comment quelques scientifiques essayent d'aborder cette question.

Published
2020

36. Éducation et numérique, Défis et enjeux

Author

Gérard Giraudon, Pascal Guitton, Margarida Romero, Didier Roy, Thierry Viéville, Inria Siège, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Popular interaction with 3d content (Potioc), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Laboratoire d'Innovation et Numérique pour l'Education (LINE), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Flowing Epigenetic Robots and Systems (Flowers), Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Unité d'Informatique et d'Ingénierie des Systèmes (U2IS), École Nationale Supérieure de Techniques Avancées (ENSTA Paris)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées (ENSTA Paris), Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Monteil, Alain, Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, and Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS)

Subjects
[INFO.INFO-AI] Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], [INFO.EIAH] Computer Science [cs]/Technology for Human Learning, [INFO.INFO-LG]Computer Science [cs]/Machine Learning [cs.LG], [SHS.EDU]Humanities and Social Sciences/Education, [SHS.EDU] Humanities and Social Sciences/Education, [INFO.INFO-GL]Computer Science [cs]/General Literature [cs.GL], [INFO.EIAH]Computer Science [cs]/Technology for Human Learning, [INFO.INFO-LG] Computer Science [cs]/Machine Learning [cs.LG], [INFO.INFO-GL] Computer Science [cs]/General Literature [cs.GL], [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI]
Abstract

International audience; Ce document est le fruit d’un travail collectif qui a pour ambition d’analyser l’impact du numérique comme vecteur de transformation éducative, d’une part par la nécessité de la formation à la pensée computationnelle dans un monde devenu numérique et d’autre part par l’usage croissant des outils numériques. L’objectif était de présenter les défis et les enjeux notamment de souveraineté numérique et de respect de la vie privée, d’identifier des questions de recherche pour les sciences du numérique et de faire quelques recommandations. La crise liée à la pandémie de Covid-19 est survenue au moment de la finalisation de sa rédaction et bien entendu, nous nous sommes interrogés sur notre projet. Était-il toujours d’actualité ? Le contenu était-il toujours pertinent ? Quels ont été les usages et les limites du numérique pour soutenir la continuité pédagogique pendant la crise ? De nouvelles questions de recherche sont-elles posées ? Autant d’interrogations qui nous ont conduits à un travail supplémentaire de réflexion.Les livres blancs d'Inria examinent les grands défis actuels posés par le numérique et présentent les actions menées par nos équipes-projets pour les résoudre. Ils ont pour objectif de faire le point sur une problématique en précisant ses complexités, en détaillant les voies de recherches existantes ou en émergence et en décrivant les impacts sociétaux attendus et à prévoir.

Published
2020

37. Développement d'une ontologie pour l'analyse d'observables de l'apprenant dans le contexte d'une tâche avec des robots modulaire

Author

Lisa Roux, Margarida ROMERO, Frédéric Alexandre, Thierry Viéville, Chloé Mercier, Laboratoire d'Innovation et Numérique pour l'Education (LINE), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), La docteure Lisa Roux est postdoc au Laboratoire d’Innovation et Numérique pour l’Education (LINE) de l’Université Côte d’Azur dans le cadre du projet Artificial Intelligence Devoted to Education (AIDE) financé par Otesia, sous la direction de Margarida Romero et Frédéric Alexandre.Otesia http://web.univ-cotedazur.fr//institutes/otesia, Inria, AEx AIDE, Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, and Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Problem solving, Résolution de problème, Computational educational science, Ontology, Apprentissage de la pensée informatique, Sciences de l'éducation computationnelles, [SHS.EDU]Humanities and Social Sciences/Education, Ontologie, [SDV.NEU.SC]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Cognitive Sciences, Computational thinking, CeaCube, CreaCube, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI]
Abstract

The aim of this document is to present the design of an ontology allowing to carry out a modeling of the learner, the task and the observables during a learning activity, in order to develop a model applicable to the observed learning analytics which can be exploited to analyze them with computational approaches.The challenge here is to work from a relatively small batch of data (a few dozen to compare with the thousands of data used with classic statistical methods), highly structured, therefore to introduce a maximum of a priori information upstream to the analysis in order the results to be meaningful.The learner is modeled on the basis of knowledge from the educational science and cognitive neurosciences, including machine learning formalisms, in the very precise framework of a task, named CreaCube, related to initiation to computational thinking presented as an open-ended problem, which involves solving a problem and appealing to creativity.This document presents these elements and discusses the exploration and exploitation issues, the different goals (for example of performance, speed or mastery of the task), before relating this to the different types of memory and discussing the basics of problem solving, including engaging in a learning activity.It then describes the very precise construction of an ontology which formalizes this process of task resolution and knowledge construction, taking into account the stimuli received, the discovery of affordances, the setting of hypotheses, clearly distinguished from the notion of belief, without forgetting contextual knowledge.The production is shared as a free and open resource, and both the implications and the perspectives of this pioneering work of formalizing such a human learning task are discussed in conclusion.This research report and ontology corresponds to the short Post Doc research work of Lisa Roux, who is also the main author of the document, supervised by Margarida Romero and Frédéric Alexandre and was carried out within the framework of the Aex AIDE project supported by the Otesia Observatory of Technological, Economic and Societal impacts of Artificial Intelligence and Digital Technology.; Le but de ce document est de présenter la conception d'une ontologie permettant de réaliser une modélisation de la personne apprenante, de la tâche et des observables au cours de l'activité, ceci afin de développer un modèle applicable aux traces d'apprentissage qui puisse être exploité pour les analyser avec des approches computationnelles. L'enjeu est ici de travailler à partir d'un relativement petit lot de données (quelques dizaines à comparer aux milliers de données utilisées avec les méthodes statistiques classiques), fortement structurées, donc d'introduire un maximum d'informations a priori en amont de l'analyse pour permettre que les résultats soient significatifs.L'apprenant·e est modélisé·e à partir de connaissances issues des sciences de l'éducation et des neurosciences cognitives, y compris les formalismes d'apprentissage machine, dans le cadre très précis d'une tâche -dite « CreaCube »- d'initiation à la pensée informatique, présentée sous forme d'un problème ouvert, qui implique la résolution d'un problème et de faire appel à la créativité.Ce document présente ces éléments et discute les problématiques d'exploration et exploitation, les différents buts (par exemple de performance, de célérité ou de maîtrise de la tâche), avant de relier cela aux différents types de mémoire et de discuter les bases de la résolution de problèmes, et l'engagement dans une activité d'apprentissage.Il décrit ensuite la construction très précise d'une ontologie qui formalise ce processus de résolution de tâche et de construction de connaissances, prenant en compte les stimuli reçus, la découverte d'affordances, la pose d'hypothèses, bien distinguées de la notion de croyance, sans oublier les connaissances contextuelles.La production est mise en partage sous forme de ressource libre et ouverte, et on discute en conclusion à la fois les implications et les perspectives de ce travail pionnier de formalisation d'une telle tâche d'apprentissage humain.Ce rapport de recherche et l'ontologie correspond au travail de recherche de Lisa Roux, qui est aussi la principale autrice du document, encadrée par Margarida Romero et Frédéric Alexandre et a été réalisé dans le cadre du projet Aex AIDE soutenu par Otesia, l'Observatoire des impacts Technologiques, Économiques et Sociétaux de l'Intelligence Artificielle et du numérique.

Published
2020

38. Une para-plateforme pour faire communauté autour de l’enseignement de l’informatique

Author

Benjamin Ninassi, Margarida ROMERO, Olivier Goletti, Sabrina Barnabé, Sébastien Hoarau, Thierry Massart, Kim Mens, Patricia Corieri, Thierry Viéville, Médiation Scientifique Inria (Mecsci), Inria Siège, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Laboratoire d'Innovation et Numérique pour l'Education (LINE), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Département d'Ingénierie Informatique - UCL (INGI), Université Catholique de Louvain = Catholic University of Louvain (UCL), SNJazur, Université de La Réunion - Faculté des Sciences et Technologies (FST), Université de La Réunion (UR), Faculté des Sciences [Bruxelles] (ULB), Université libre de Bruxelles (ULB), La Scientothèque [Bruxelles], Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Inria, Gabriel Parriaux, Jennifer Christophe, Maryna Rafalska, Vassilis Komis, Jean Olgiati, Rawad Ghostin, European Project: CAI, Direction de la Culture et de l’Information Scientifiques (DCIS), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Inria Siège, Viéville, Thierry, Erasmus+ Communauté d'Apprentissage de l'Informatique - CAI - INCOMING, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), and Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest

Subjects
Community of practice, [SHS.EDU]Humanities and Social Sciences/Education, [SHS.EDU] Humanities and Social Sciences/Education, Enseignement de l’informatique, Plateforme numérique, Communauté de pratique, Computer science education, Digital platform
Abstract

Computer science education is a major issue in the training of the adults of tomorrow who will have to enroll in a society where technology is increasingly present. However, for compulsory education in many European countries it has only recently been introduced or is only at the draft stage. The European Commission, aware of the major challenges of digital and computer education, has designed a frame of reference and within this frame of reference, our project more specifically targets the learning of computer science in link with item 3 “Digital content creation” and 5 “Problem solving ”.In this context, the Computer Learning Community project aims to bring French spiking teachers into a community to facilitate the discovery of computer science and the necessary methods and tools for their learning, considering students aged 10 to 18. years. Our platform and related tools allow mutual assistance between teachers and other education professionals through discussions, sharing of experiences and open educational resources.Here, after a brief overview of the existing expression of need, and a presentation of the methodology of a community of practice, we describe the implementation of what we call a “para”-platform with is in connection with already existing initiatives, to help them.Experimenting and evaluating this proposal will take place in 2021 and 2020 and constitutes the perspective of this preliminary work., L’enseignement de l’informatique est un enjeu majeur dans la formation des adultes de demain qui devront s’inscrire dans une société où la technologie est de plus en plus présente. Cependant, pour l’enseignement obligatoire dans de nombreux pays européens, il n’a été que tout récemment introduit ou n’est seulement qu’au stade de projet. La Commission européenne, consciente des enjeux majeurs de l’enseignement du numérique et de l’informatique, a conçu un cadre de référence et au sein de ces référentiels, notre projet vise plus particulièrement l’apprentissage des sciences informatiques via les points 3 “Digital content creation” et 5 “Problem solving”. Dans ce contexte, le projet de Communauté d'Apprentissage de l'Informatique vise la mise en communauté d’enseignant·e·s pour leur faciliter la découverte de l’informatique et d’outils nécessaires pour son apprentissage aux élèves de 10 à 18 ans. Une plateforme et des outils numériques permettent l'entraide entre enseignant·e·s et autres professionnel·le·s de l’éducation à travers discussions et partages d’expériences et de ressources pédagogiques. Nous discutons ici, après un bref panorama de l’existant de l’expression des besoins, et de la méthodologie d’uune communauté de pratique avant de décrire l’implémentation de ce que nous appelons une “para”-plateforme qui vient en appui et en lien des plateformes existantes.Expérimenter et évaluer cette proposition se fera en 2021 et 2020 et constitue la perspective de ce travail préliminaire.

Published
2020

39. Apprendre en jouant

Author

Eric Sanchez, Margarida ROMERO, Thierry Viéville, Laboratoire d'innovation pédagogique (LIP), Université catholique de Lille (UCL), Laboratoire d'Innovation et Numérique pour l'Education (LINE), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), and Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest

Subjects
[SHS.EDU]Humanities and Social Sciences/Education
Abstract

National audience; On devrait rendre l’enseignement plus ludique ! Quel professeur n’a jamais entendu cette affirmation, de la part de parents – ou même de collègues – qui voient dans le jeu une solution idéale pour favoriser la motivation des élèves et lutter contre le décrochage scolaire ?L’idée n’est pas nouvelle. Mais l’omniprésence des smartphones, le saut technologique récent et l’inventivité des créateurs de jeux-vidéo ont redonné à cette question une belle actualité.Est-ce à dire que, pour enseigner, il faudrait désormais s’inspirer des codes de Fortnite ou de Minecraft ?Fidèles aux principes de la collection, les auteurs s’emploient à passer au tamis les mythes et les réalités qui entourent la question du jeu dans un cadre scolaire tels que :« Le jeu, c’est surtout pour les enfants »,« La gamification ou ludicisation permet d’améliorer les apprentissages »,« On apprend mieux en jouant »,« Le jeu est une activité solitaire qui privilégie la compétition ».

Published
2020

40. LINE - Mnémosyne : Des neurosciences computationnelles aux sciences de l’éducation computationnelles pour la modélisation du cerveau de l’apprenant et du contexte de l’activité d’apprentissage

Author

Margarida ROMERO, Frédéric Alexandre, Thierry Viéville, Gérard Giraudon, Laboratoire d'Innovation et Numérique pour l'Education (LINE), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Inria Siège, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), AEx AIDE, Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), and Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest

Subjects
Sciences de l'éducation, Sciences computationnelles de l’éducation, [SHS.EDU]Humanities and Social Sciences/Education, Neurosciences cognitives, Intelligence artificielle
Abstract

National audience; Face au défi de comprendre les processus d’apprentissage humain, notre programme de recherche interdisciplinaire vise donc à combiner d’une part des modélisations développée en neurosciences computationnelles et en intelligence artificielle bio-inspirée et d’autre part la modélisation en sciences de l’éducation de la personne apprenante et la situation d’apprentissage dans une tâche bien définie. Ce programme doit contribuer aux travaux initiés dans ce domaine émergent des sciences computationnelles de l’éducation (Computational Learning Sciences).

Published
2020

41. When a Master of Sciences on EdTech becomes an International Community

Author

Margarida ROMERO, Saint-Clair Lefèvre, Thierry Viéville, Laboratoire d'Innovation et Numérique pour l'Education (LINE), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), and Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest

Subjects
[SHS.EDU]Humanities and Social Sciences/Education, ComputingMilieux_COMPUTERSANDEDUCATION
Abstract

International audience; The MSc SmartEdTech program at Université Côte d’Azur aims to develop a quality approach to digital education with a co-creative and participative education. The program is embedded within a socioeconomic sensibility, specifically related to the ​ Global Goals of the United Nations in relation to education​. The challenge is to both improve today's education and create tomorrow’s education, by means of breakthrough digital pedagogies. Perhaps the most interesting and motivating aspect of this experience is the way in which this tiny, lively, global group has started to form a multicultural, interdisciplinary and international community, with a common objective, sharing ideas and practices, being.

Published
2020

42. Computational thinking development and assessment through tabletop escape games

Author

Margarida Romero, Thierry Viéville, Divya Menon, Laboratoire d'Innovation et Numérique pour l'Education (LINE), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA), Médiation Scientifique Inria (Mecsci), Direction de la Culture et de l’Information Scientifiques (DCIS), Inria Siège, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Inria Siège, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), AEx AIDE, Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, and Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)

Subjects
Computer science, [SHS.EDU]Humanities and Social Sciences/Education, Game based learning, 02 engineering and technology, Board Game, Field (computer science), lcsh:QA75.5-76.95, Education, Escape Game, Development (topology), Artificial Intelligence, 020204 information systems, Evaluation methods, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Mathematics education, lcsh:Computer software, 4. Education, Applied Mathematics, Computational thinking, 05 social sciences, ComputingMilieux_PERSONALCOMPUTING, 050301 education, Computer Graphics and Computer-Aided Design, Game-based learning, escape games, board games, tabletop games, computational thinking, competency assessment, Competency Assessment, Human-Computer Interaction, Computational Thinking, Tabletop Game, Competency assessment, lcsh:QA76.75-76.765, lcsh:Electronic computers. Computer science, lcsh:L, Game-Based Learning, 0503 education, Software, lcsh:Education
Abstract

International audience; The development and assessment of computational thinking (CT) is garnering a lot of attention and research since the last decade. However, CT learning is perceived as a time-consuming and frustrating experience by many K-12 and university students. Hence, educators are coming up with various methodologies to make CT both accessible and engaging for learners, thus leading to a spurt in various game-based learning (GBL) approaches in this field, ranging from board games to educational robotic games. This paper strives to evaluate tabletop escape games as a potential tool to develop CT as a competency among K-12 learners and the assessment of its effectiveness in achieving the learning outcomes. To do this, the authors conducted a literature review of existing papers on tabletop games that use the theme of an escape game to develop and assess CT as a competency. Based on a systematic analysis of the existing literature, they conducted an analytical review of three papers on tabletop games in CT to identify the CT components being developed, the evaluation methods explained in them, the current limitations faced by the authors of these three papers and the possible ways to circumvent such limitations. This paper also covers the design aspects to be considered for the development of a CT-based educational escape game to support and evaluate this competency and its components.

Published
2019

43. Apprentissage de la pensée informatique : de la formation des enseignant·e·s à la formation de tou·te·s les citoyen·ne·s

Author

Corinne Atlan, Jean-Pierre Archambault, Olivier Banus, Frédéric Bardeau, Amélie Blandeau, Antonin Cois, Martine Courbin-Coulaud, Gérard Giraudon, Saint-Clair Lefèvre, Valérie Letard, Bastien Masse, Florent Masseglia, Benjamin Ninassi, Sophie de Quatrebarbes, Margarida ROMERO, Didier Roy, Thierry Viéville, Canopé académie de Marseille, Retraité, Simplon.co, Médiation Scientifique Inria (Mecsci), Direction de la Culture et de l’Information Scientifiques (DCIS), Inria Siège, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Inria Siège, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), La Ligue de l'Enseignement, Information et Édition Scientifiques (IES), Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Laboratoire d'Innovation et Numérique pour l'Education (LINE), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), La Compagnie du Code, Département de Mathématiques et Informatique - Université de Nantes, Université de Nantes (UN), S24B, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA), Flowing Epigenetic Robots and Systems (Flowers), Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Canopé, Association Enseignement Public et Informatique (EPI), Association Enseignement Public et Informatique, Educazur, Poppy Station, Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), Scientific Data Management (ZENITH), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Unité d'Informatique et d'Ingénierie des Systèmes (U2IS), École Nationale Supérieure de Techniques Avancées (ENSTA Paris)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées (ENSTA Paris), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, and Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM)

Subjects
Parity, Computer Thinking, Parité, Fracture Numérique, Equal Opportunity, Lifelong Learning, [SHS.EDU]Humanities and Social Sciences/Education, Digital Fracture, [INFO.INFO-OH]Computer Science [cs]/Other [cs.OH], Pensée informatique, Égalité des chances, Formation au long de la vie
Abstract

National audience; In recent years, in France, computer learning (under the term of code) has entered the school curriculum, in primary and high school. This learning is also aimed at developing computer thinking to enable students, girls and boys, to start master all aspects of the digital world (science, technology, industry, culture). However, neither teachers, nor parents are trained to teach or educate on these topics. Furthermore, if the educational system progresses progressively towards these objectives, in everyday life and in professional context there is also a need for lifelong training in computer thinking. Large-scale projects on coding initiation are now quite successful in supporting the training of professionals in education on these topics. However, they require an infrastructure of people and important resources to maintain their level of efficiency. In order to further develop the objectives of helping people to demystify IT thinking, we aim to question here the way by which it is possible to conceive a concrete and operational initiative that addresses this issue. A huge challenge: Let's share a proposal here and discuss it.; En France au cours de ces dernières années, l’apprentissage de l’informatique (sous le terme d’«​ ​ apprentissage du code​ ​ ») est entré dans les programmes scolaires, en primaire et secondaire. Cet apprentissage vise notamment le développement de la pensée informatique (au sens défini par Wing) afin de permettre aux élèves, filles et garçons, d’acquérir les bases, une étape initiale vers la maîtrise du numérique, sous tous ses aspects (science, technologie, industrie et culture). Cependant, peu d’enseignant·e·s, ou de parents, ont été formé·e·s pour enseigner les sciences du numérique ou éduquer à leurs fondements et leurs usages. De plus, si le système éducatif avance progressivement au niveau de ces objectifs, dans la vie quotidienne et en contexte professionnel, il existe aussi un besoin de formation tout au long de la vie à la pensée informatique. Des projets d’envergure sur l’apprentissage du code sont aujourd’hui forts d’un véritable succès en matière de support à la formation des professionnel·le·s de l’éducation sur ces sujets. Cependant ces projets nécessitent une main d'oeuvre importante tant pour la création de ressources que pour leur actualisation, afin de rester en phase avec les besoins de formation dans un domaine en évolution constante. Dans le but de développer davantage les objectifs de démystification de la pensée informatique vers un large public de citoyens et de citoyennes, nous voulons questionner ici la manière dont il est possible de concevoir une initiative concrète et opérationnelle qui relève ce défi. Partageons ici une proposition et discutons-la. Ce qui est proposé porte un nom : une Université, Citoyenne en Sciences et Culture du Numérique (#UCscN) qui s’inscrit dans la tradition des universités populaires. Il s’agit donc très simplement d’étendre à toutes et tous cette éducation pour penser l’informatique en capitalisant sur l’expérience acquise de Class’Code en formant les professionnel·le·s de l’éducation.

Published
2019

44. Proceedings of the ANR ​#CreaMaker​ workshop: co-creativity, robotics and maker education

Author

Laura Cassone, Margarida ROMERO, Thierry Viéville, Cindy de Smet, Mbemba Ndiaye, Laboratoire d'Innovation et Numérique pour l'Education (LINE), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), and Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest

Subjects
[SHS.EDU]Humanities and Social Sciences/Education, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2019

45. AI in the media and creative industries

Author

Baptiste Caramiaux, Fabien Lotte, Joost Geurts, Giuseppe Amato, Malte Behrmann, Frédéric Bimbot, Fabrizio Falchi, Ander Garcia, Jaume Gibert, Guillaume Gravier, Hadmut Holken, Hartmut Koenitz, Sylvain Lefebvre, Antoine Liutkus, Andrew Perkis, Rafael Redondo, Enrico Turrin, Thierry Viéville, Emmanuel Vincent, Laboratoire de Recherche en Informatique (LRI), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Extreme Interaction (EX-SITU), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Popular interaction with 3d content (Potioc), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB), Direction des Partenariats Européens et Internationaux (DPEI), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Consiglio Nazionale delle Ricerche [Pisa] (CNR PISA), bbw Hochschule, Parcimonie et Nouveaux Algorithmes pour le Signal et la Modélisation Audio (PANAMA), SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE (IRISA-D5), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, VicomTech, Eurecat - Centro Tecnológico de Catalunya, Creating and exploiting explicit links between multimedia fragments (LinkMedia), MEDIA ET INTERACTIONS (IRISA-D6), Holken Consultants, University of the Arts Utrecht (HKU), Matter from Graphics (MFX), Department of Algorithms, Computation, Image and Geometry (LORIA - ALGO), Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Nancy - Grand Est, Scientific Data Management (ZENITH), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Norwegian University of Science and Technology [Trondheim] (NTNU), Norwegian University of Science and Technology (NTNU), Federation of European Publishers (FEP), Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Speech Modeling for Facilitating Oral-Based Communication (MULTISPEECH), Inria Nancy - Grand Est, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Department of Natural Language Processing & Knowledge Discovery (LORIA - NLPKD), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), New European Media (NEM), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Inria Siège, Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE (IRISA-D5), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-MEDIA ET INTERACTIONS (IRISA-D6), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Department of Algorithms, Computation, Image and Geometry (LORIA - ALGO), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-CentraleSupélec-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Inria Nancy - Grand Est, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL), CentraleSupélec-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CentraleSupélec-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CentraleSupélec-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Saclay - Ile de France, Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1)

Subjects
Media, [SHS.INFO]Humanities and Social Sciences/Library and information sciences, Inclusivity, News, [INFO.INFO-NE]Computer Science [cs]/Neural and Evolutionary Computing [cs.NE], GeneralLiterature_MISCELLANEOUS, [INFO.INFO-SI]Computer Science [cs]/Social and Information Networks [cs.SI], [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], Video games, Creativity, [INFO.INFO-CY]Computer Science [cs]/Computers and Society [cs.CY], [INFO.INFO-LG]Computer Science [cs]/Machine Learning [cs.LG], Artificial Intelligence, [INFO.INFO-HC]Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], Diversity, Creative Economy, [SHS.ARCHI]Humanities and Social Sciences/Architecture, space management, [SHS.MUSIQ]Humanities and Social Sciences/Musicology and performing arts, Personalization, [INFO.INFO-WB]Computer Science [cs]/Web, [INFO.INFO-MM]Computer Science [cs]/Multimedia [cs.MM], [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], [INFO.INFO-IA]Computer Science [cs]/Computer Aided Engineering, [SHS.ART]Humanities and Social Sciences/Art and art history, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], [INFO.INFO-TT]Computer Science [cs]/Document and Text Processing, Sound, [INFO.INFO-IR]Computer Science [cs]/Information Retrieval [cs.IR], [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], Open Society, [INFO.INFO-SD]Computer Science [cs]/Sound [cs.SD], [INFO.INFO-ET]Computer Science [cs]/Emerging Technologies [cs.ET], Music, Design
Abstract

Thanks to the Big Data revolution and increasing computing capacities, Artificial Intelligence (AI) has made an impressive revival over the past few years and is now omnipresent in both research and industry. The creative sectors have always been early adopters of AI technologies and this continues to be the case. As a matter of fact, recent technological developments keep pushing the boundaries of intelligent systems in creative applications: the critically acclaimed movie “Sunspring”, released in 2016, was entirely written by AI technology, and the first-ever Music Album, called “Hello World”, produced using AI has been released this year. Simultaneously, the exploratory nature of the creative process is raising important technical challenges for AI such as the ability for AI-powered techniques to be accurate under limited data resources, as opposed to the conventional “Big Data” approach, or the ability to process, analyse and match data from multiple modalities (text, sound, images, etc.) at the same time. The purpose of this white paper is to understand future technological advances in AI and their growing impact on creative industries. This paper addresses the following questions: Where does AI operate in creative Industries? What is its operative role? How will AI transform creative industries in the next ten years? This white paper aims to provide a realistic perspective of the scope of AI actions in creative industries, proposes a vision of how this technology could contribute to research and development works in such context, and identifies research and development challenges.

Published
2019

46. Going beyond digital literacy to develop computational thinking in K-12 education

Author

Divya Menon, Sowmya Bp, Margarida ROMERO, Thierry Viéville, Laboratoire d'Innovation et Numérique pour l'Education (LINE), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA), Linda Daniela, AEx AIDE, ANR-18-CE38-0001,CreaMaker,#CreaMaker: évaluation de la co-créativité dans une activité de fabrication physico-numérique de type maker(2018), ANR-15-IDEX-0001,UCA JEDI,Idex UCA JEDI(2015), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), and Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest

Subjects
0209 industrial biotechnology, educational robotics, coding for young learners, 4. Education, [SHS.EDU]Humanities and Social Sciences/Education, 05 social sciences, [INFO.INFO-OH]Computer Science [cs]/Other [cs.OH], 050301 education, 02 engineering and technology, Creative programming, 020901 industrial engineering & automation, computational thinking, ComputingMilieux_COMPUTERSANDEDUCATION, Unplugged activities, 21st-century skills, 0503 education
Abstract

International audience; In the past decade, digital learning has contributed to the transformation of K-12 education by using a variety of technology-enhanced pedagogical approaches, and it helps understand the basics of computational thinking (CT). In the area of CT for young learners, educators are experimenting with digital or digital-inspired methods to go beyond digital literacy, towards also improving other skills, such as problem-solving, logical thinking and abstraction. By improving these skills, we aim to empower learners with the required knowledge as technology users and to aid in mastering the technology to develop their creative and citizenship potential through them. This chapter will provide a literature review on studies conducted to teach computer programming and computational concepts to K-12 students using visual programming tools, unplugged activities and educational robotics while evaluating how it can also help improve CT skills.

Published
2019

47. Analyse comparative d’une activité d’apprentissage de la programmation en mode branché et débranché

Author

Margarida ROMERO, Benjamin Lille, Thierry Viéville, Marie Duflot-Kremer, Cindy de Smet, David Belhassein, Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA), Université Laval [Québec] (ULaval), Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modeling and Verification of Distributed Algorithms and Systems (VERIDIS), Max-Planck-Institut für Informatik (MPII), Max-Planck-Gesellschaft-Max-Planck-Gesellschaft-Inria Nancy - Grand Est, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Department of Formal Methods (LORIA - FM), Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Proof-oriented development of computer-based systems (MOSEL), Department of Formal Methods (LORIA - FM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Académie de Nice, Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Inria Nancy - Grand Est, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Max-Planck-Institut für Informatik (MPII), Max-Planck-Gesellschaft-Max-Planck-Gesellschaft, and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)

Subjects
Programmation, Code, [SHS.EDU]Humanities and Social Sciences/Education, Pensée informatique, Scratch, Informatique débranchée
Abstract

International audience; L’introduction de la programmation à l’école peut être un levier pour développer la penséeinformatique en lien avec une démarche de résolution de problèmes. Dans ce contexte, nous nous intéressonsaux différents types d’activités d’apprentissage de la programmation dans le but d’établir un protocole pourcomparer les activités branchées et débranchées à l’école, et plus particulièrement de voir dans quelle mesureune activité débranchée permet un transfert de compétences vers l’apprentissage de la programmation. Nousdiscutons la méthodologie et les résultats en lien aux observations réalisées au cours des activités deformation Class’Code.

Published
2018

48. Que disent les sciences de l’éducation à propos de l’apprentissage du code ?

Author

Margarida ROMERO, Stephanie Noirpoudre, Thierry Viéville, École supérieure du professorat et de l'éducation - Académie de Nice (ESPE Nice), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Mnemonic Synergy (Mnemosyne), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), and Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest

Subjects
[SHS.EDU]Humanities and Social Sciences/Education, [INFO.INFO-OH]Computer Science [cs]/Other [cs.OH]
Abstract

National audience; L’apprentissage de la pensée informatique est une tendance croissante à l’échelle internationale. Dans ce contexte, des projets comme Class’Code ont permis développer des formations pour les éducateurs, des ressources et une communauté d’apprentissage interdisciplinaire. A l’échelle internationale, des nombreuses expérimentations ont eu lieu dans différents contextes, bien que l’analyse de ces différents pilotes n’ait pas été conduit de manière systématique. En vue d’établir un état des connaissances ces apprentissages, nous partageons ici une lecture et une synthèse de différentes études produites dans le domaine des sciences de l’éducation. Cette revue pourra servir à analyser Class’Code en vue d’établir un bilan du dispositif.

Published
2018

49. No clock to rule them all

Author

Wahiba Taouali, Thierry Viéville, Frédéric Alexandre, Nicolas P. Rougier, Neuromimetic intelligence (CORTEX), INRIA Lorraine, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Lorraine (INPL)-Université Nancy 2-Université Henri Poincaré - Nancy 1 (UHP)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Lorraine (INPL)-Université Nancy 2-Université Henri Poincaré - Nancy 1 (UHP), and Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université Henri Poincaré - Nancy 1 (UHP)-Université Nancy 2-Institut National Polytechnique de Lorraine (INPL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Henri Poincaré - Nancy 1 (UHP)-Université Nancy 2-Institut National Polytechnique de Lorraine (INPL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Scheme (programming language), Dynamic field, Central clock, Theoretical computer science, Dynamic neural fields, Computer science, Models, Neurological, Stability (learning theory), 02 engineering and technology, [INFO.INFO-NE]Computer Science [cs]/Neural and Evolutionary Computing [cs.NE], USable, Whole systems, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Artificial Intelligence, Physiology (medical), 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Computer Simulation, computer.programming_language, Asynchronous computation, Artificial neural network, General Neuroscience, Numerical analysis, [INFO.INFO-NA]Computer Science [cs]/Numerical Analysis [cs.NA], 020201 artificial intelligence & image processing, Numerical methods, Neural Networks, Computer, computer, Neural networks, Algorithms, 030217 neurology & neurosurgery
Abstract

International audience; This article introduces general concepts and definitions related to the notion of asynchronous computation in the framework of artificial neural networks. Using the dynamic field theory as an illustrative example, we explain why one may want to perform such asynchronous computation and how one can implement it since this computational scheme draws several consequences on both the trajectories and the stability of the whole system. After giving an unequivocal definition of asynchronous computation, we present a few practically usable methods and quantitative bounds that can guarantee most of the mesoscopic properties of the system.

Published
2011

50. Simulation of networks of spiking neurons: A review of tools and strategies

Author

Andrew P. Davison, Alain Destexhe, Olivier Rochel, Abigail Morrison, Anders Lansner, Dejan Pecevski, Milind Zirpe, Mikael Djurfeldt, Frederick C. Harris, Michelle Rudolph, Philip H. Goodman, Thomas Natschläger, G. Bard Ermentrout, Michael L. Hines, Eilif Muller, Ted Carnevale, Sami El Boustani, Romain Brette, David Beeman, Thierry Viéville, James M. Bower, Markus Diesmann, Département d'informatique - ENS Paris (DI-ENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Unité de neurosciences intégratives et computationnelles (UNIC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Neurobiologie Alfred Fessard (INAF), Yale University [New Haven], University of Colorado [Boulder], University of Texas Health Science Center, The University of Texas Health Science Center at Houston (UTHealth), Bernstein Center Freiburg (BCF), Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, RIKEN Center for Brain Science [Wako] (RIKEN CBS), RIKEN - Institute of Physical and Chemical Research [Japon] (RIKEN), Brain Laboratory [Reno], University of Nevada [Reno], Software Competence Center Hagenberg (SCCH), Johannes Kepler Universität Linz (JKU), Graz University of Technology [Graz] (TU Graz), Department of Computer Science - University of Pittsburgh, University of Pittsburgh (PITT), Pennsylvania Commonwealth System of Higher Education (PCSHE)-Pennsylvania Commonwealth System of Higher Education (PCSHE), Department of Speech, Music and Hearing [KTH Stockholm] (KTH TMH), Royal Institute of Technology [Stockholm] (KTH ), School of Computing [Leeds], University of Leeds, Computer and biological vision (ODYSSEE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Inria Paris-Rocquencourt, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École des Ponts ParisTech (ENPC), Kirchhoff Institut für Physik, Universität Heidelberg [Heidelberg], Département d'informatique de l'École normale supérieure (DI-ENS), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), and Universität Heidelberg [Heidelberg] = Heidelberg University

Subjects
Computer science, Cognitive Neuroscience, Models, Neurological, 02 engineering and technology, Machine learning, computer.software_genre, Article, Task (project management), Set (abstract data type), 03 medical and health sciences, Cellular and Molecular Neuroscience, 0302 clinical medicine, Resource (project management), Software, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Animals, Humans, Computer Simulation, Neurons, Spiking neural network, Quantitative Biology::Neurons and Cognition, business.industry, Sensory Systems, Electrophysiology, Open source, Quantitative Biology - Neurons and Cognition, FOS: Biological sciences, Synapses, Theory of computation, Benchmark (computing), [SDV.NEU]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC], Neurons and Cognition (q-bio.NC), 020201 artificial intelligence & image processing, Artificial intelligence, Nerve Net, business, computer, Algorithms, 030217 neurology & neurosurgery
Abstract

We review different aspects of the simulation of spiking neural networks. We start by reviewing the different types of simulation strategies and algorithms that are currently implemented. We next review the precision of those simulation strategies, in particular in cases where plasticity depends on the exact timing of the spikes. We overview different simulators and simulation environments presently available (restricted to those freely available, open source and documented). For each simulation tool, its advantages and pitfalls are reviewed, with an aim to allow the reader to identify which simulator is appropriate for a given task. Finally, we provide a series of benchmark simulations of different types of networks of spiking neurons, including Hodgkin-Huxley type, integrate-and-fire models, interacting with current-based or conductance-based synapses, using clock-driven or event-driven integration strategies. The same set of models are implemented on the different simulators, and the codes are made available. The ultimate goal of this review is to provide a resource to facilitate identifying the appropriate integration strategy and simulation tool to use for a given modeling problem related to spiking neural networks., Comment: 49 pages, 24 figures, 1 table; review article, Journal of Computational Neuroscience, in press (2007)

Published
2007

Catalog

Books, media, physical & digital resources
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