Le système hypermédia sur le Web : aspects techniques

By 13 March 2013

6.4.2 Aspects techniques

Comme nous l’avons mentionné, le développement de notre système prototype constitue une première tentative pour appliquer notre approche centrée sur les structures à un type de création associé à la production de documents pédagogiques numériques. Cependant, l’une de conclusions que l’on peut tirer à partir de nos expériences est le nécessité d’un développement plus robuste et tout à fait distinct des applications hypermédias pédagogiques.

Parmi les principaux défauts de notre système à l’égard d’une pleine intégration de notre approche, il y a le manque de fonctionnalité pour la modification des éléments syntaxiques ainsi que des règles sémantiques au sein de documents pédagogiques numériques. Dans ce sens, notre prototype peut être conçu comme un système fermé au niveau de la communication des états entre les composants. Par exemple, lorsqu’il est nécessaire de faire évoluer la constitution d’un document, disons changer la balise chapitre pour leçon, l’état actuel de notre système requiert de modifier le générateur de documents et le moteur d’importation.

Un autre problème est la gestion de multiples domaines des hypermédias. Nous avons signalé que l’un de pré-requis de notre approche est que les documents pédagogiques numériques puissent être manipulés de manières différentes. Dans notre système, nous avons inclus la fonctionnalité d’affichage sous forme hypermédia navigable et bien que d’autres domaines peuvent s’intégrer, ils restent toujours attachés au modèle prédéfini. C’est-à-dire que tout autre modèle d’assemblage doit prendre en compte les éléments existants.

À ce sujet, nous tournons notre regard vers la recherche des hypermédias centrée sur les systèmes, recherche dont les développements les plus récents ont débouché sur le courant nommé « informatique structurale » (structural computing). En effet, l’informatique structurale nous fournit une méthodologie de développement suffisante afin de répondre aux aspects technologiques idéaux pour adapter notre approche en tant que système hypermédia, disposant des caractéristiques abordées dans [§ 2.4.5.2].

6.4.2.1 Informatique structurale

L’« informatique structurale », terme proposé par Nürnberg, Leggett et Scheinder lors de la conférence de l’ACM Hypertext’97 [NUR 97], est une approche de développement qui répond aux besoins d’intégration des services au sein des systèmes hypermédia distribués. Elle a émergée des travaux sur l’interopérabilité menés par la communauté des systèmes hypermédias ouverts. Bien qu’au début elle ait été perçue exclusivement comme un concept, elle constitue maintenant un axe de recherche par elle-même, disposant d’une série de workshops, articles scientifiques et systèmes prototypes comme Themis, Callimachus ou Construct.

Nous pouvons distinguer trois directions qui intéressent particulièrement à l’informatique structurale : le type de support aux domaines de structures hypermédias (simple ou multiple), le nombre d’applications auxquels le middleware adresse ses services (à une seule application ou à travers des multiples applications), et la diversité des structures hypermédias supportées (allant du bas au haut degré).

La caractéristique fondamentale de l’informatique structurale est qu’elle favorise une approche centrée sur les structures, au lieu d’une approche centrée sur les données, à tous les niveaux concernant l’architecture des systèmes hypermédias (figure 36).

Architecture des applications basées sur l'informatique structurale
Architecture des applications basées sur l’informatique structurale, traduit de [HIC 04]

Le niveau de l’application se réfère aux programmes utilisés par l’usager final (éditeurs de textes, feuilles de calcul, navigateurs). Le niveau du middleware constitue l’ensemble des services disponibles dans une application particulière ou à travers diverses applications (versions, annotations, édition, structures navigables, structures spatiales, structures taxonomiques, etc.). Enfin, le niveau de stockage est lié aux facilités d’archivage des données, sous forme de données structurées. L’idée est donc de créer des infrastructures flexibles et génériques permettant aux développeurs de construire des services et applications pour les usagers.

Étant donné que l’informatique structurale doit répondre à la diversité structurale des applications hypermédias, elle implique un changement au niveau du vocabulaire des éléments constitutifs des hypertextes. Ainsi, un nœud devient une structure générique, un lien un gestionnaire de comportements et les actions que l’on peut faire avec ces deux éléments sont des services [NUR 97].

Afin de proposer une solution aux problèmes de notre système, on peut penser à l’intégration d’un modèle décrivant une structure générique de données. De cette manière, la couche de stockage sera déterminée par un modèle de donné indépendant des règles sémantiques et de syntaxe d’un document pédagogique numérique, qui seront associées en tant que services.

Une piste intéressante à ce propos à été présentée par Nanard, Nanard et King avec le modèle IUHM (Information Unit Hypermédia Model) [NAN 03]. L’avantage de cette approche réside précisément dans le fait de supporter une hétérogénéité structurale par le biais de la définition d’un mécanisme d’encapsulation générique disposant d’un schème commun d’exécution. Ce mécanisme est l’IU (Information Unit), il permet la gestion ouverte et réflexive de relations sémantiques entre nœuds en utilisant des liens typés.

En termes généraux, une unité d’information peut être vu comme un nœud hypertexte structuré en deux parties : le « descriptor » et le contenu. Le descriptor fournit des réponses concernant quatre requêtes à un IU : comment elle est utilisée ? (itsTypeis), à quelle fin ? (itsRoleis), avec qui elle est connectée ? (istOwneris) et, qui peut y accéder ? (isRelativeis). Pour sa part, le contenu comporte l’information elle-même. L’originalité du modèle IU est que le descriptor et le contenu peuvent être physiquement séparés. En raison du fait qu’on accède à une IU par son descriptor, il est possible de définir des règles d’héritage à partir d’un objet quelconque dans une situation quelconque.

L’implémentation des unités d’information dans notre système oblige à redéfinir son architecture conformément à l’IUHM. Comme cela peut être observé dans la figure 37, cette reconfiguration s’effectue principalement au niveau de l’infrastructure et du middleware.

SPECS : architecture orientée informatique structurale
SPECS : architecture orientée informatique structurale

Le fait de disposer d’une architecture ouverte basée sur les structures permet le développement et l’intégration de plusieurs services sans modifier la structure fondamentale des données. Parmi les services envisageables, on trouve :

* recherche de structures : services supportant la recherche de nom de nœuds et leurs relations. Haake et Wang [HAA 98] ont vu dans ces requêtes une manière de chercher des modèles de cohérence, par exemple pour trouver des arguments circulaires, mais ils peuvent être aussi des éléments dans une structure plus large, comme des modèles d’un scénario pédagogique partageable;

* références croisées et bi-directionnelles : services supportant l’inclusion des ontologies. Le développement des vocabulaires, lexiques ou glossaires peut aider les auteurs à associer des définitions à des termes spécifiques dans un document. Les lecteurs peuvent consulter ces définitions à travers la génération automatique de liens (nous pensons aux liens à double soulignement, par exemple) pour la définition d’un concept ou mot-clé;

* galerie de gabarits : services supportant la création, le stockage et le partage de structures (domaines) hypermédias. Chacune de ces structures peut être disponible en tant que service aux lecteurs. Dans un certain sens, ce sont des gabarits ou templates, qui représentent les versions de ce que les documents pédagogiques numériques deviennent, des structures possibles de ce qui n’existe pas encore;

* services de collaboration : services supportant des tâches collaboratives asynchrones. Ce sont des services permettant la gestion de versions de modèles de structures de documents pédagogiques numériques. À un autre niveau, ce peut être des services facilitant l’inclusion des annotations et commentaires à une structure ou à son contenu soit par les auteurs, soit par les lecteurs. Un autre type de service peut se faire en tant que Services Web sémantiques en associant à une structure des schémas propres au SOAP et les distribuant en petit blocs à la demande.

Malgré les bénéfices offerts par une approche structurale, son implémentation sur le Web reste attachée à d’autres problématiques propres de cet environnement. Alors que plusieurs des possibilités d’un stockage basé sur l’Internet ont prouvé leur valeur, des contraintes liées à l’authenticité, au contrôle d’accès et à la sécurité/intimité restent sans solution. Il a été reproché généralement au Web comme plateforme :
* une forte dépendance de connexions réseaux et des capacités des serveurs;
* la nécessité d’une connexion rapide et fiable pour fonctionner correctement;
* l’inefficacité pour communiquer avec des matériels informatiques périphériques;

De plus, en faisant du XML le format natif des documents et en lui conférant la manipulation d’éléments, d’autres contraintes se posent au niveau technique. Notons deux cas. Premièrement, la création de documents sur le Web doit prendre en compte le développement d’interfaces WYSIWYM 55 répondant aux exigences des utilisateurs : surlignement des erreurs syntaxiques, fermeture automatique de balises, vérification de la tabulation, validation avec un schéma XML ou une DTD, vérification de la structuration. Deuxièmement, les moteurs de rendu des navigateurs Web ne supportent qu’un échantillon des standards W3C : SMIL, SVG (partiel à l’heure actuelle), XPoint, XForms, etc.

55 WYSIWYM est l’acronyme de « What You See Is What You Mean » (ce que vous voyez est ce que vous voulez dire). Dans d’autres contextes, notamment à l’université de Brighton, en Angleterre, il est connu comme « What You See Is What You Meant » (ce que vous voyez est ce que vous avez voulu dire), (cf. http://www.itri.brighton.ac.uk/projects/WYSIWYM/wysiwym.html) ce qui a donné lieu à l’idée de « conceptual authoring » à l’Open University (cf. http://mcs.open.ac.uk/nlg/research/Conceptual_Authoring.html).

Objet technique hypermédia : repenser la création de contenu éducatif sur le Web
Thèse pour obtenir le grade de Docteur – Discipline: Sciences de l’information et de la communication
Université De Paris VIII – VINCENNES-SAINT-DENIS – U.F.R. Langage Informatique Technologie