Projet Nextic

Le projet NEXTIC

Noël Conruyt, Didier Sebastien, Laurent Cochet, Jacques Fournel,Jaëla Devakarne, Maelle Raude, Bruno Macé, Bruno Lock-Koon,

Lucien Stojcevski, César Jacquet, Richard Porcher

Université de La Réunion

Atelier Bases de Données et Bases de Connaissances Environnementales

7 décembre 2010

Ce projet est la suite du programme

Nouvel EnvironnementX

Technologies de l’Information et de la Communication

Gestion de la biodiversité marine et terrestre

Hotspots de la biodiversité

Détenteurs de la plupart des données et des connaissances

La biodiversité est au sud …

< Fanjan ou peste végétale ?

Blanchissement des coraux ? >

… et les connaissances existent aussi au sud !

OSUR

LIM / IREMIA

ViBRANT Virtual Biodiversity Research and Access Network for Taxonomy

• The Natural History Museum, London• Hellenic Center for Marine Research, Crete• Royal Belgian Institute of Natural Sciences• Oxford e-Research Centre• Vrije Universiteit Amsterdam• Julius Kühn-Institute• Museum für Naturkunde, Berlin• University of Amsterdam• The Open University• Karlsruher Institut für Technologie• Vizzuality• PENSOFT Publishers• Université Pierre et Marie Curie-Paris 6• Global Biodiversity Information Facility• Freie Universität Berlin• Université de la Reunion• University of Trieste

x3x2

• 17 partners in 9 countries• Includes new member states• Partner profiles include universities, museums, 2 research centres and 2 SMEs

The ViBRANT Consortium

Systématique pour la gestion de la biodiversité

Molécules

Cellulles

Systématique

Physiologie

Ecologie

BiologieDes organismes

Biologiecellulaire

Organes

Organismes

Populations

Taxons

Ecosystèmes

La Réunion île verte

Vers un tourisme durable ? 1 million de touristes en 2030 !

Organiser la mise en valeur touristique du patrimoine naturel, sans nuire à sa préservationhttp://www.ileverte.re/das/domaine-activite-strategique/tourisme.html

Vers un tourisme responsable et donc durable ?

Green Energy Revolution: Reunion IslandProjet présidentiel pour La Réunion 2030 : l’énergie verte !

GERRI n’a de sens que si on développe la formation et l’information de la population.C’est un pari. Le succès de GERRI dépendra du répondant de la population …

+ Energie -

Matière

La France d’en haut

Visionindustrielle

de la rechercheWeb 1.0

Information

+ Energie -

Matière

Et l’Information et la Communication ?!

Communication

La France d’en bas

La France d’en haut

Visionpost-industriellede la recherche

Web 2.0

Visionindustrielle

de la rechercheWeb 1.0

La population ne répondra que si on lui en donne les moyens !Le Web est la vraie révolution.

Philosophie du Web

Web 1.0 Web 2.0

Gouvernance Top-down Bottom-up

Information Site web Blog, wiki

Structure Répertoires Tags

Savoirs Britannica Wikipédia

Données Capture d’écran Web service

Accès Naviguer Publier

Technologie HTML XML, AJAX

Applications Propriétaires Ouvertes

Information

+ Energie -

Matière

: vers une éthique des services TIC

Communication

Rendre service : le monde est une île à préserver !

Information

Energie + -

Matière

Communication

Service

Valorisation du patrimoine naturel

=> Vers un E-co-tourisme responsable de la préservation des écosystèmes avec le Parc National de La Réunion

Valorisation des données …

√ Contexte régional des données scientifiques

MonographiesSpécimens en collectionRésultats de campagnes de suiviImages, vidéos

√ Objectifs

InventorierStockerOrganiser et structurerExploiter ces données

√ Contexte mondial

Connaissances distribuéesMétiers et usagesSavoir comment faireSavoir comment y faire

√ Méthodologie

AcquérirTraiterValiderCommuniquer

… et des connaissances

Système de Gestion des Informationssur la biodiversité des récifs coralliens


Outils pour aider à la gestion de la biodiversité de La Réserve Naturelle Marine

Quelle est la biodiversité du lagon de la Réunion ? Comment identifier les coraux ?Quelle est la pression anthropique et l’état de santé du récif ?Quelle sera son évolution dans 10 ans ?

Parc marin




Parc marin

Hydraires

Systématique

Description, classification, identificationdes spécimens et des taxons

Bases de connaissancesPoissonsCoraux …

❶

❷

Bases de connaissances sur le Webhttp://coraux.univ-reunion.fr

Xper2




Parc marin

Hydraires

Systématique



Accès aux informations

sur les taxonsBases de données

MultimédiaTaxonomie Biologie

BibliographieGéographie

Ecologie

❸

❶

❷




Parc marin

Hydraires

Systématique



Accès aux informations

sur les taxonsBases de données



Ecologie

CorauxPoissonsHydraires

Simulation de ladynamique des populations

Systèmes multi-agents

Suivirécifs

Ecosystème

Pollutionpêche

❹

❸

❶

❷

Système de Gestion des Informationssur la biodiversité de la forêt des hauts de La Réunion

Insectes

Systématique


Bases de connaissances

Outils d’aide à la gestion de la biodiversité du Parc national de La Réunion

Pestesvégétales

Accès aux informationssur les taxons

Bases de données



EcologieSimulation de la

dynamique des populationsSystèmes multi-agents

Orchidées

Quelle est la biodiversité de la forêt réunionnaise? Comment identifier les plantes ?Quelle est la pression anthropique sur les écosystèmes forestiers ?Quelle sera son évolution dans 10 ans ?

Dombeya

Suivi de laforêt primaire

Ecosystème

PNR

Mitagedes espaces

naturels

…

Système de Gestion des Informationssur la biodiversité de la forêt des hauts de La Réunion

❹

❸

❶

❷

Système d’Information pour l’aide à la gestion des milieux insulaires tropicaux : application à l’île de La Réunion

Moyens

Constitution d’une équipe à l’interface des contenus ETI (“Environnement Tropical Insulaire”) et des contenants TIC (“Technologies de l’Information et de la Communication”)

Mots-clés

ETI : ressources et environnement naturels, diagnostic systématique et écologique, gestion spatialisée, suivi environnemental temporel,

TIC : bases de données, bases de connaissances, systèmes multi-agents, système d’information géographique, applications collaboratives et collectives, stratégies d’information et de communication

ETIC3 : aide à la décision, modélisation conceptuelle, couplage de modèles de représentation des connaissances, veille technologique et innovation

Mission du programme

Première phase (2009 - 2010)

Service d’informationspour l’aide à la gestion des milieux naturels : application à

l’Herbier Universitaire de La Réunion

Moyens

Constitution d’une équipe d’ingénieurs en recherche et développement à la fois sur la production des contenus, l’édition des contenants et leurs distributions sur le Web

Mots-clés

INSPIRE - WEB SERVICES - HERBIER

Mission du projet

Du Programme Pluri-Formations Mer (1998-2001) …

BiodiversitéEspace

Outils

Bases de données

Biodiversité etRessources

marines

Environnementlittoral

SICe programme développe et généralise certains thèmes du PPF Mer en concentrant son action sur l'intégration des contenus scientifiques au sein d'un même Système d'Information (SI).

… à (2003-2006)

Espace Biodiversité

LCF

CREGUR

CIRCI

ECOMAR

LBVPGME

IREMIA

CREGUR

Systémiciens

SI

CogniticiensGéomaticiens

Outils

BD - Base de DonnéesBC - Base de ConnaissancesSIG - Système d'Information GéographiqueSMA - Système Multi-Agents

merterre

physiquesocial

Pôle Géosphère

LPA

LSTURThématiques

complémentaires

Collaboration entre laboratoires de l’

Collaborations entre organismes

Espace BiodiversitéSystémiciens

SI

CogniticiensGéomaticiens

Outils

IRD

MHN

CIRAD

IFREMER

ARVAM

METEO France

APLAMEDOM

CBNM

ONF

KELONIA

VO

PM

Partenaires

régionaux

Audit national

IRD

PARIS VI

INRA

INSTITUT TELECOM

INRIA

MNHN

OTEN

Projets en commun

PortailEnvironnement Tropical Insulaire


http://etic.univ-reunion.fr

Méthode scientifique

•Approche interdisciplinaire, entrepreneuriale et constructiviste, combinant expérimentation et théorie, travaillant de manière collaborative

sur Internet pour anticiper ou satisfaire les usages des contenus scientifiques par les différents partenaires socio-économiques.

•Le programme ETIC est structuré en projets, fondés sur la rencontre

entre les métiers (producteurs chercheurs et informaticiens éditeurs) et

les usages (des utilisateurs ciblés) sur un plateau de créativité pour

construire ensemble des e-services en co-design.

•Cette approche est pilotée par des chefs de projet qui sont eux-mêmes engagés dans la conception de ces e-services.

Méthode de structuration des projets

•Type du projet : application / outil

•Nature du projet : thématique / transversal

•Cycle de developpement : maquette / prototype / produit/service

•Type de participant : producteur / éditeur / distributeur

•Acteurs du projet : recherche / entreprise / utilisateur

Méthode de valorisation des projets

UsageUsage

ServiceApplications

LogicielLogiciels & Services

RéseauRéseau

Valorisation avalE-research + E-learning

Valorisation amontInternet + Web

E-services

Passer du Système d’Informationau Service d’informations

Scientia

PraxisTechne

SaaS (Software as a Service)Accès aux données par Web Service (WS)

Architecture de type RESTFramework Cake PHP

Herbier numérique universitaire

Facilite l’échange des informations avec des

applications tierces (Mascarine du CBNM) utilisant les Web services publiés par NEXTICEn accord avec la directive

INSPIRE sur l’interopérabilité des informations

Distribution des informations dans des modules spécialisés interopérablesModèle en couches : modules de gestion des données primaires (saisie), des

métadonnées (préparation) et des connaissances (traitement)Service d’informations accessible à l’ensemble d’une communauté d’acteurs identifiés

M

Infrastructure Système et Réseau (serveurs LINUX)Plate-forme de Distribution - Diffusion (IPV6)

RechercheDans le domaine

de l’environnement

Tropical Insulaire

& des applications

Multimédia

Recherche« User-Centred

Design »

2005

2004

APPLICATIONSMARINES ET

TERRESTRES

USAGE

Système de Gestion de Bases de Données en Java-PHP-MySQL

Rechercheen informatique

& Modélisation desconnaissances

Recherche en Télécommunications

LOGICIELS ET

SERVICES

RESEAU

am

on

ta

val

2003

ARCGISModèle spatial

IKBSModèle descriptif

GEAMASModèle comportemental

Annuaire Multimédia CartographieBiodiversité Thésaurus

Système d’acquisition et de présentation des informations en Flash-XML

Ingénierie des Connaissances & Intelligence Collective

Echino-dermes

Blanchis-sement

COREMO Insectes GET SMAT

HydrairesTortuesmarines

SIL Herbier Thérésien PAM

CorauxPoissonsrécifaux

Ileséparses

Ileséparses

Risquesnaturels

HydroFournaise

Information & CommunicationPortail sur l’Environnement Tropical Insulaire

2005

2006

Architecture du SI

Authentifier les usagers

Définir les termes

Partager les documents

Répertorier les taxons Lister les spécimensInventaire de la biodiversité

Géoréférencer les donnéesEvaluer la qualité

Annuaire Thésaurus Systématique Cartographie Multimédia

Architecture modulaire

Infrastructure Système et Réseau (serveurs LINUX)Plate-forme de Distribution - Diffusion (IPV6)

2005

Système de Gestion de Bases de Données en PHP-MySQL

Annuaire Multimédia CartographieBiodiversité

Web Component Services

Web Software Services

ArcGISModèle Spatial

IKBSModèle Descriptif

GEAMAS-NGModèle comportement

Thésaurus

Portail Ingénierie des Connaissances & Intelligence Collective

COREMOBlanchis-sement

Echino-dermes

Insectes GET SMAT

HydrairesTortuesmarines

SIL HerbierRéserve

ThérésienPAM

CorauxPoissonsrécifaux

Ileséparses

Ileséparses

Risquesnaturels

HydroFournaise

Information & CommunicationPortail sur l’Environnement Tropical Insulaire

APPLICATIONSMARINES ET

TERRESTRES

USAGE

LOGICIELS ET

SERVICES

RESEAU

RechercheDans le domaine

de l’environnement

Tropical Insulaire

& des applications

Multimédia

Recherche« User-Centred

Design »

Rechercheen informatique

& Modélisation desconnaissances

Recherche en Télécommunications

am

on

ta

val

Interface des bases de données sur le Webhttp://nextic.univ-reunion.fr/herbier

Interface des bases de données sur le Webhttp://nextic.univ-reunion.fr

Gestion des données par Web Services

Annuaire

WS

WS

WS

WSWS

HerbierAuthentification

Multimédia

Base de données

Navigateur Web Ilela Flore d’ici

WS

Serveur web

WS

WS

Spip

WS

Edition - Consultation

Consultation

Proposition (2011 - 2013)

Service et usage des informationspour l’aide à la gestion et à l’éducation des milieux naturels avec les

usagers du Parc National de La Réunion

Moyens

Constitution d’une équipe d’ingénieurs sur la production des contenus, l’édition des logiciels et services, et leur usage sur le Web

Mots-clés

USAGE - SERVICE - SEMANTIQUE - IMMERSIF

Suite du projet

Web 1.0 Web 2.0 Web 3.0Service Social Sémantique Immersif

Gouvernance Top-downCathédrale

Bottom-upBazar

Communauté d’acteursChapelle

Information Site Web, CMS Blog, Wiki YouTube, GlossToU

Structure RépertoiresTaxonomie

TagsFolksonomie

OntoterminologieGuide

Connaissances Britannica Wikipédia Knol

Données Capture d’écran Web Service Web sémantique

Accès Navigation2D

Publication2D

Immersif et ubiquitaireWisdom ?

Technologies HTML XML, AJAX OWL, RDF, SPARQL

Applications CopyrightProprietary

CopyleftFree

SomeRightsReservedCreative Commons

Nouvel Environnement TIC pour la gestion durable

Distribution des données et des connaissances sur le Web (Services Web)

Contenus de la biodiversité terrestre et marine

Developpement durable : Energie Matière Information Communication

Instrument : E-service sur un Plateau de Créativité

Communauté de Pratique pour l’Innovation Interdisciplinaire

Valorisation par les TIC : Web service immersif semantique

Recherche sur le Web sémiotique de demain

Mixer E-research & E-learning

Semantique

ServiceImmersif

W

Sémantique

ServiceImmersif

Scientia

PraxisTechne

Web

Méthode Living Lab RégionalPlateau de Créativité

Territoire

Technologique

Scie

ntifi

que

Usage

Innover avec les TIC : les E-services

De la gestion des connaissances …

Outil = IKBS

Savoir-faire Savoirs

Application = Base de connaisances

Il s’agit d’une approche reflexive de l’interprétation des observations de l’expert pour l’aider à modéliser, décrire et

classifier ses objets biologiques

Compétencesmétier Ingénieur

desConnaissances

Méthodologiede transfert

Expert Producteur Editeur Informaticien

Approche itérative

Cogniticien

… à la gestion des signes

Il s’agit de partager des interprétations de l’observation des usagers pour l’aide à la définition, modélisation, description, classification et identification des objets biologiques

Plateau de créativité

Usagers = public + experts

Approche itérative en co-design

Instrument = ISBS

Application = e-service

Savoir-faire Savoirs

Compétencesmétier Ingénieur

desSignes

Méthodologiede transfert

Expert Producteur Editeur Informaticien

Semioticien

Espace de rencontre

Entreprises

Utilisateurs

Laboratoires

Sens

ContenuForme

Un Plateau de créativité est un espace permettant aux enseignants-chercheurs, étudiants, entreprises et utilisateurs de se rencontrer autour de projets pour la définition en commun des caractéristiques de services qui correspondent le plus directement aux usages attendus de ceux-ci.

Plateau de créativité

Qu’est-ce qu’un Living Lab Territorial ?

Un Living Lab Territorial (LLT) est une politique d‘innovation située sur un territoire et centrée sur les usages en plus des technologies. Il est fondé sur l’analyse et la synthèse des pratiques journalières des usagers. Il gère les retours d‘expérience des utilisateurs sur les technologies proposées, tout en facilitant leur intervention de manière ouverte et distribuée au sein de la communauté des chercheurs et des entrepreneurs pour créer durablement de la valeur avec eux.

=> Co-design des E-Services avec les usagers

Ballade virtuelle

SOCIALECONOMIQUE

ENVIRONNEMENT

Durable

Equitable

Vivable Viable

Immersion dans des jeux sérieux

Valorisation et diffusion des travauxde la Recherche

Convention Etat-Région-Europe DOCUP/TIC (2002-2006)

Contexte du programme

Valorisation de la Recherche

« La Valorisation constitue une des missions de l’Université, qui doit

s’inscrire dans la politique globale de l’établissement et tenir compte des

besoins des partenaires socio-économiques »

Orientations MJERNT 2002/2006

« Le projet coraux doit permettre de sortir du cadre de la Recherche pour

que les acteurs de l’environnement puissent développer l’éducation et la

sensibilisation des Réunionnais à la préservation de leur patrimoine

naturel »

Objectif DEAT/3 Conseil Régional 2002/2006

Environnement Tropical Insulaire

E T I C3

production - edition - distribution

E T I C3



Ingénierie des Connaissances & Intelligence Collective,& Information et Communication

E T I C3


Gestion des Signes

Information

Connaissance

Donnée

Sujet

Signe

Web sémiotique

Immersif

Semantique

Service

Social

Web

Gestion des connaissances en Systématique

Modèledescriptif

Connaissances

Définir

Cas

Classifier

Taxonset clés

Noms

Identifier

Acquérir

Traiter

ValiderValider

Décrire

Iterative Knowledge Base System

Gestion des données sur la Biodiversité

Annuaire

DéfinirAuthentifier

Multimédia

DécrireDocumenter

ClassifierNommer

ThésaurusCartographie

IdentifyLocaliser

Stocker

Rechercher

ValiderValiderModule

Biodiversité

Accès à différent types d’information

Annuaire

Définir

Information contextuelle

EcologieGeographie

Multimédia

Bibliographie

Taxonomie

Biologie

Multimédia

Décrire

Classifier

ThésaurusCartographie

Identifier

Stocker

Recherche

ValiderValiderModule

Biodiversité

Research & Enhancement

ToolKnowledge Bases Management System

ApplicationKnowledge Bases

DataBases:

• Cartography and Biodiversity of Reunion coral reefs (SIL)• Thesaurus on Hydroids (COP)• Coral reef monotoring (COREMO)• Herbarium of Reunion university• Enhancement of a natural reserve (THERESIEN)• Aromatic and Medicinal plants (MAP)…

Knowledge Bases:

• Corals of the Mascarene archipelago (e-research)• Fish of Reunion coral reef (e-learning)• Marine turtles…

Applications

•Data Bases : PHP-MYSQL-XMLStructure bibliographic, photographic, ecologic, geographic and

taxonomic knowledge in order to access persistent information and interoperable data.

•Knowledge Bases : IKBSModel and describe intuitive, experimental and expert know-how about

collection specimens, in order to classify and identify the species names.

•Geographical Information System : ARCVIEW-ARCGIS-ARCIMSAcquire, store, analyse and display georeferenced data.

•Multi-Agents System : GEAMASSimulate behaviours and interactions between agents which evolve

along the time.

Tools

Service available via the Internet that users want to use in their everyday life => we must focus on usage

Special development skills of persons that understand both design and use processes of the e-service:

1. Individuals = Producers, Editors, Distributors2. Team = Community sharing a vision (experts,

designers, developers, end-users, …)3. Social = Mediation and communication capacities Organization 2.0

Needs:

Definition:

Innovation with ICTtowards E-services

New skilled editors

Biologists & informaticians = Biomaticians

Knowledge Engineers = E-service architectsfor Expert Knowledge Management

ETIC = Merging Biology and ICT

Domain expert knowledge and its use by end-users

Innovation is also on the user sideand not only on the production side !

=> Citizen (not customer) Knowledge Management

Meeting room - physical and/or virtual -to co-design a product/service for better usage

- Designers of the product/service- Potential users- Initial product/service for evaluation- Questionnaires- Mirroring facilities- Knowledge extraction- Networking / Archiving

The Iterative Knowledge Base System supports these needsby helping designers to analyse the quality of e-services

Needs:

Definition:

Co-Design Platform ?

Synchronous collaborative work (e-research)

Collaborative work on the net (asynchronous)

A SPIP content management system for the Hodrozoan community.

http://etic.univ-reunion.fr/projects/CoP-Hydroids/

A new « cockpit » visualization of knowledge Corresponding descriptive object and illustrationCurrent node of the decision tree

Remaining descriptions at the current node Corresponding specimens for comparison

A marine educative portal (e-learning)

Chaetodon auriga

Virtual path

Click on fish !

Identification

Questionnaire

Info

rmat

ion

Discover the coral reef of Reunion

• Access to basic information for kids• Access to more information for

biologists and students through cards• Hypertext, photos and vidéos

How to manage research and pedagogical knowledge ?

• Activity theory (Engeström)• Designing tools in order that they become instruments

(Situated Instrumented Activity, Rabardel).• Merging bottom-up and top-down approaches

Building systems that users want to Use

(Malhotra & Galletta, 2004)

The interface is the application (Cooper, 2003)

Projects are developed from a well-focused objective (the asked question and the tasks to solve), and with the help of users in order that the new products match the most directly the awaited uses of the projected services.

Towards a Co-Design platform

In the context of research enhancement at University, a co-design platform is a physical or virtual meeting and communication space for projects to be developed by both the offer side (from domain knowledge) and the request side (from user's needs). Internet applications (e-services) are developed in these projects by a team of content producers (researchers), packaging editors (designers and programmers) and distributors (operators) of the final product. This multimedia platform is similar to those which are met in film and broadcasting industry(TV-Net style).

End-users

Operators

Pro

duce

rs

Edi

tors

The CDP methodology to create value

How to use

Roadmapto

tool mastering

Using the tool

as aninstrument

Resources

Means

Service

Product

Project Management

PRODUCTION

PROCESS

USAGE

PROCESS

Competency Acquisition

Tool Engineering

Appropriation

Confidence Acquisition

InstrumentUse

How to do

Roadmaptotool building

Buildingthe Tool

Business objects Usage objects

The CDP methodology to create value

How to use

Roadmapto

tool mastering

Using the tool

as aninstrument

Resources

Means

Service

Product

Project Management

PRODUCTION

PROCESS

USAGE

PROCESS


Tool Engineering

Appropriation


InstrumentUse

How to do


Buildingthe Tool

Business objects Usage objectsCDP

Methodology of project management

How to use

Roadmapto

tool mastering

Using the tool

as aninstrument

Resources

Means

Service

Product

Project Management

PRODUCTION

PROCESS

USAGE

PROCESS


Tool Engineering

Appropriation


InstrumentUse

How to do


Buildingthe Tool


Vision

Implementation plan

Assesment

Objectives

Methodology of appropriation

How to use

Roadmapto

tool mastering

Using the tool

as aninstrument

Resources

Means

Service

Product

Project Management

PRODUCTION

PROCESS

USAGE

PROCESS


Tool Engineering

Appropriation


InstrumentUse

How to do


Buildingthe Tool


Identity

Tasks

Activity

Sense

Technology

Projet Nextic