{"id":6726,"date":"2021-01-04T16:18:33","date_gmt":"2021-01-04T15:18:33","guid":{"rendered":"https:\/\/telefab.fr\/?p=6726"},"modified":"2026-04-30T17:33:31","modified_gmt":"2026-04-30T15:33:31","slug":"coocpen-la-solution-au-manque-dinteractivite-des-cours-particuliers-a-distance","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/coocpen-la-solution-au-manque-dinteractivite-des-cours-particuliers-a-distance\/","title":{"rendered":"CoOCPen : la solution au manque d\u2019interactivit\u00e9 des cours particuliers \u00e0 distance"},"content":{"rendered":"<h3>Auteurs :<\/h3>\n<p>Bonnemains Sean, Herman Corentin, Benslimane Hazem<\/p>\n<h3>Contexte<\/h3>\n<p>Avec la crise sanitaire du Covid-19, les cours particuliers ont \u00e9t\u00e9 boulevers\u00e9s. March\u00e9 de pr\u00e8s de 2 milliards d\u2019euros en France, son activit\u00e9 a en effet \u00e9t\u00e9 frein\u00e9e fortement avec le confinement : 2\/3 des cours particuliers pr\u00e9vus ont ainsi \u00e9t\u00e9 annul\u00e9s \u00e0 la suite du premier confinement. Une enqu\u00eate de terrain a permis de montrer que bien que les \u00e9l\u00e8ves et les professeurs soient favorables \u00e0 la possibilit\u00e9 de dispenser des cours particuliers \u00e0 distance &#8211; principalement pour des gains de temps de transport -, cela n\u2019\u00e9tait que peu pratiqu\u00e9 car le niveau d\u2019interaction n\u2019\u00e9tait pas assez bon comparativement au niveau d\u2019interaction des cours \u201cen pr\u00e9sence\u201d. Ce constat, particuli\u00e8rement fr\u00e9quent lors de la dispense de cours scientifiques comme des cours de math\u00e9matiques, nous a amen\u00e9 \u00e0 envisager la probl\u00e9matique suivante : Comment am\u00e9liorer l\u2019interactivit\u00e9 des cours particuliers en ligne dans le cadre de mati\u00e8res scientifiques ?<\/p>\n<h3>La solution<\/h3>\n<p>Apr\u00e8s avoir consult\u00e9 les diff\u00e9rentes solutions existantes sur le march\u00e9, nous nous sommes rendu compte qu\u2019il existait diff\u00e9rentes technologies permettant de rendre les cours particuliers en ligne plus interactifs, mais toutes pr\u00e9sentent des d\u00e9fauts importants, que ce soit c\u00f4t\u00e9 prix &#8211; les dispositifs se chiffrent en centaines d\u2019euros, ce qui emp\u00eache les \u00e9l\u00e8ves de s\u2019en \u00e9quiper &#8211; ou c\u00f4t\u00e9 praticit\u00e9 &#8211; certains dispositifs ne sont pas intuitifs ou pr\u00e9sentent une courbe d\u2019apprentissage \u00e9lev\u00e9e -.<\/p>\n<p>Notre solution se veut \u00e9conomique, adaptative et intuitive, afin de pouvoir servir au plus grand nombre. Elle comporte une bague o\u00f9 se trouve un capteur IMU qui se positionne sur le stylo ou le crayon de son choix. Les informations sur le mouvement fournies par le capteur sont transmises sur un ordinateur par une carte Arduino et un module Bluetooth. Apr\u00e8s un traitement, ces donn\u00e9es permettent de reconstituer les symboles effectu\u00e9s par les utilisateurs, qui sont affich\u00e9s sur un document partag\u00e9 par l\u2019\u00e9l\u00e8ve et le professeur, accessible via une application web. Cela permet de recr\u00e9er des conditions d\u2019interaction tr\u00e8s proches de celles exp\u00e9riment\u00e9es lors d\u2019un cours particulier \u201cen pr\u00e9sentiel\u201d.<\/p>\n<p>Le sch\u00e9ma ci-dessous r\u00e9capitule le fonctionnement global de notre solution.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-content\/uploads\/archives\/2020\/12\/photo1.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-large wp-image-6732\" src=\"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-content\/uploads\/archives\/2020\/12\/photo1-1024x543.png\" alt=\"\" width=\"1024\" height=\"543\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Pour le moment, notre premier prototype consiste en la partie stylo et traitement des donn\u00e9es. Nous allons d\u00e9sormais d\u00e9crire ce prototype : pour ce faire, nous verrons dans un premier temps la partie Hardware plus en d\u00e9tail, puis nous nous attarderons sur la partie Software.<\/p>\n<h3>Le Hardware en d\u00e9tail<\/h3>\n<p>Pour notre prototype, nous avons imprimer en 3D un support de bague pour le stylo, sur lequel nous positionnons le capteur IMU : une photo de ce support est pr\u00e9sente ci-dessous.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-content\/uploads\/archives\/2020\/12\/Photo2.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-6733\" src=\"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-content\/uploads\/archives\/2020\/12\/Photo2.png\" alt=\"\" width=\"238\" height=\"263\" \/><\/a><\/p>\n<p>Ce capteur IMU MPU-9250\u00a0est reli\u00e9 \u00e0 une carte Arduino UNO. Cette derni\u00e8re est aliment\u00e9e par une pile et est connect\u00e9e \u00e0 un module de transmission Bluetooth HC-05 BT qui permet de transmettre par Bluetooth les donn\u00e9es r\u00e9colt\u00e9es \u00e0 l\u2019ordinateur. Le montage est sch\u00e9matis\u00e9 ci-dessous.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-content\/uploads\/archives\/2020\/12\/Photo3.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-6734\" src=\"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-content\/uploads\/archives\/2020\/12\/Photo3-1024x907.png\" alt=\"\" width=\"606\" height=\"537\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Le software en d\u00e9tail<\/h3>\n<p>Pour ce prototype, nous avons choisi de traiter les donn\u00e9es selon la m\u00eame logique que le traitement de la reconnaissance des caract\u00e8res, aujourd\u2019hui bien document\u00e9e et pr\u00e9sentant des bases de donn\u00e9es tr\u00e8s compl\u00e8tes. Pour ce faire il nous faut obtenir les positions occup\u00e9es par le stylo au cours du mouvement de mani\u00e8re tr\u00e8s pr\u00e9cise, afin de pouvoir recr\u00e9er une image virtuelle de trac\u00e9 de l\u2019utilisateur. Cela n\u00e9cessite un pr\u00e9-traitement des donn\u00e9es afin de limiter le bruit pr\u00e9sents pour chaque mesure de capteurs. Une fois cette image obtenue, il faut alors entra\u00eener un r\u00e9seau de neurones de la m\u00eame mani\u00e8re que pour le traitement d\u2019images, afin de restituer les caract\u00e8res comme souhait\u00e9s. Le graphique ci-dessous d\u00e9crit de mani\u00e8re d\u00e9taill\u00e9e le processus de traitement des donn\u00e9es.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-content\/uploads\/archives\/2020\/12\/Photo4.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-6735\" src=\"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-content\/uploads\/archives\/2020\/12\/Photo4-1024x545.png\" alt=\"\" width=\"757\" height=\"403\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Pour notre prototype, nous avons d\u00e9velopp\u00e9 un code qui permet d\u2019effectuer toutes les \u00e9tapes de ce traitement \u00e0 l\u2019exception du bloc \u201cConversion ASCII\u201d. Le code de cette solution est disponible sur le repository GitHub suivant : <a href=\"https:\/\/github.com\/sean-bnms\/CoOCPen.git\"><u>https:\/\/github.com\/sean-bnms\/CoOCPen.git<\/u><\/a><\/p>\n<h3>Constats &amp; Perspectives<\/h3>\n<p>En appliquant cette solution, nous avons pu reconstituer un trait vertical et un trait horizontal. Cependant, d\u00e8s lors d\u00e8s qu\u2019il a s\u2019agit de formes plus complexe, telle qu\u2019un carr\u00e9 ou un cercle, l\u2019image reconstitu\u00e9e n\u2019\u00e9tait pas satisfaisante, ce qui s\u2019explique notamment par les impr\u00e9cisions des m\u00e9thodes de double int\u00e9gration de l\u2019acc\u00e9l\u00e9ration notamment utilis\u00e9es pour obtenir la position de la mine.<\/p>\n<p>2 possibilit\u00e9s sont d\u00e9sormais possibles : soit am\u00e9liorer la pr\u00e9cision de ce processus de double int\u00e9gration, soit se tourner vers une solution impliquant de l\u2019apprentissage profond directement en sortie des capteurs par le biais d\u2019un r\u00e9seau de neurones. Nous pensons que cette deuxi\u00e8me option est la plus prometteuse. Nous avons donc commenc\u00e9 \u00e0 entra\u00eener un r\u00e9seau de neurones sur la reconnaissance des chiffres 0, 1 et 2. L\u2019id\u00e9e est d\u2019impl\u00e9menter par la suite ce r\u00e9seau entra\u00een\u00e9 directement sur une carte Arduino Nano 33 BLE, ce qui permettrait d\u2019obtenir une r\u00e9ponse plus rapide sans passer par un appel \u00e0 un API : nous estimons que cela permettrait une exp\u00e9rience utilisateur plus fluide. Pour le moment, cette solution n\u2019a pas pu \u00eatre assez pouss\u00e9e pour obtenir des r\u00e9sultats convaincants, faute de temps. Ci-dessous une photo du montage utilis\u00e9 pour obtenir les premiers \u00e9chantillons utilis\u00e9s pour entra\u00eener le r\u00e9seau de neurones.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-content\/uploads\/archives\/2020\/12\/Photo5.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-6736\" src=\"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-content\/uploads\/archives\/2020\/12\/Photo5.png\" alt=\"\" width=\"215\" height=\"291\" \/><\/a><\/p>\n<p>Le code de cette nouvelle solution est accessible sur le repository GitHub suivant : <a href=\"https:\/\/github.com\/sean-bnms\/CoOCPen.git\"><u>https:\/\/github.com\/sean-bnms\/CoOCPen.git<\/u><\/a><\/p>\n<p>Une fois que cette phase de traitement sera r\u00e9alis\u00e9e et donnera satisfaction, d\u2019autres d\u00e9fis technologiques sont \u00e0 relever afin de compl\u00e9ter la solution. D\u2019un point de vue Hardware, il faudrait \u00e0 terme faire faire sur mesure une carte avec toutes les fonctionnalit\u00e9s int\u00e9gr\u00e9es et ajouter une batterie afin de gagner en autonomie et tout int\u00e9grer sur la bague. Il faudrait \u00e9galement choisir un serveur &#8211; il peut \u00eatre cr\u00e9\u00e9 avec une Raspberry Pi par exemple, ou \u00eatre lou\u00e9 de mani\u00e8re plus classique &#8211; pour pouvoir h\u00e9berger l\u2019application web. D\u2019un point de vue Software, il faudrait d\u00e9velopper l\u2019application web en int\u00e9grant les donn\u00e9es de la bague. Tout au long de ces \u00e9tapes, il faudrait \u00e9galement int\u00e9grer des tests utilisateurs afin de faire \u00e9voluer l\u2019ergonomie de notre solution pour qu\u2019elle puisse r\u00e9pondre au mieux aux besoins des clients.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Auteurs : Bonnemains Sean, Herman Corentin, Benslimane Hazem Contexte Avec la crise sanitaire du Covid-19, les cours particuliers ont \u00e9t\u00e9 boulevers\u00e9s. March\u00e9 de pr\u00e8s de 2 milliards d\u2019euros en France, son activit\u00e9 a en effet \u00e9t\u00e9 frein\u00e9e fortement avec le confinement : 2\/3 des cours particuliers pr\u00e9vus ont ainsi \u00e9t\u00e9 annul\u00e9s \u00e0 la suite du [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":6736,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[113],"tags":[],"class_list":["post-6726","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-couad"],"acf":{"article_projet":[10724]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6726","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=6726"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6726\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":10731,"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6726\/revisions\/10731"}],"acf:post":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/projet\/10724"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6726"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=6726"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6726"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}