L'IA dans l'apprentissage par simulation

Existe-t-il des domaines d’études plus théoriques que d'autres ? Il semble, en effet, que certains n’exigent que de la documentation afin d’inculquer les savoirs. Par contre, il est difficile pour de futurs spécialistes en médecine, en pilotage, en métallurgie, en travail social, en ébénisterie, en sport ou même en vente de ne compter que sur des théories. Les métiers où se trouvent des contacts avec de la matière et surtout des humains obligent ceux qui auront à le pratiquer à s’y adonner auparavant. Cela explique la notion des stages, phases importantes, où les apprenants peuvent expérimenter dans de véritables milieux de travail la réalité. Encore faut-il, toutefois, que les stagiaires ne soient pas vus uniquement comme du personnel auquel attribuer les tâches ingrates que personne ne désire réaliser…

L’apprentissage par simulation apporte aussi en partie cet élément pratique. Que ce soit par des mises en scène avec des acteurs ou numériquement avec l’avènement de la réalité virtuelle, les professeurs peuvent se servir de ces outils afin d’obliger les étudiants à résoudre des situations complexes.

Comment faire avec un patient qui semble mentir, une personne en pleine crise suicidaire ou lors d'une perte importante d’essence dans un aéroplane ? La mise en situation permet d’expérimenter dans un cadre sécuritaire des conditions plus périlleuses. Cela devient plus facile avec la démocratisation de la réalité virtuelle, entre autres.

Une autre technologie s’immisce partout ces dernières années : l’intelligence artificielle. Pourrait-elle transformer les simulations pédagogiques ?

Des simulations plus réactives

La question de l’intelligence artificielle cause encore des débats dans les milieux universitaires. D’un côté, elle facilite la tricherie, voire la paresse intellectuelle, puisque des étudiants peuvent réaliser des essais en quelques minutes avec un robot conversationnel. De l’autre, il s’agit d’un outil visiblement là pour rester qui va modifier bien des tâches dans le futur.

Les établissements jonglent donc entre littératie à l’IA et surveillance contre les potentiels actes de triche. D’ailleurs, fait très intéressant, des milieux académiques utilisent des simulations où les étudiants doivent jouer des penseurs d’intelligence artificielle afin qu’elle soit éthique.

Or, les IA peuvent aussi servir à améliorer des simulations numériques. Un des problèmes importants de la mise en place de l’apprentissage par simulation est le fait qu’elle est longue à mettre en place. Il faut scénariser la simulation, la recréer numériquement, s’assurer qu’elle couvre tous les aspects désirés. Un temps de conception qui rend souvent les mises à jour plus rares parce qu’elles demandent aussi du temps de création, de programmation, etc. L’IA vient simplifier le tout en permettant de prendre, par exemple, tout le matériel didactique d’un cours et créer des points et des idées de mises en situation pertinentes. Elle peut aussi analyser le scénario d’une simulation et proposer des concepts oubliés dans sa conception. Elle est même capable de fournir de A à Z la recette de la création d’une mise en situation.

En fait, il existe peu de domaines où elle ne pourrait pas diminuer de manière drastique le temps alloué à la production d’une simulation, qu’elle soit humaine ou numérique. Une simulation appuyée sur une intelligence artificielle serait en mesure de créer des situations adaptatives en fonction des réactions des étudiants. Elle pourrait alors simuler l’attitude d’un patient, d’un client ou de toute autre personne par rapport à ce qui est dit ou réalisé.

Le monde du jeu vidéo voit déjà certaines expériences développées presque entièrement avec une IA réagissant aux propos d’un joueur. Cette rétroaction quasi immédiate a un effet important sur l’apprentissage ; l’étudiant comprend la portée des gestes et paroles adressées à une autre personne. D’ailleurs, les quelques facultés dans le monde proposant ce type de simulation voient un grand intérêt chez les apprenants qui peuvent alors se rassurer ou gagner en confiance en voyant qu’ils ont de bonnes attitudes.

Ce qui se veut intéressant, dans cette étude par exemple, est que les jeunes adultes ont préféré l’approche avec écran plutôt qu’avec un casque VR. Comme quoi les réponses immédiates et proches de la réalité sont plus importantes que d’être immergé complètement dans une environnement virtuel.

La recette d’une simulation créée par IA

Comment concevoir une simulation à l’aide d’une IA ? La faculté d’administration de l’université d’Harvard donne déjà une bonne idée avec une recette utilisée sur ChatGPT avec des étudiants dans le cadre d’un exercice sur la négociation.

Ce qui est intéressant est la longueur de la demande. Pour avoir droit à une simulation complète et vraiment stimulante, il faut prévenir le robot de ce qui est attendu ou pas par l’exercice. Par exemple, dans la demande du professeur d’Harvard, il est noté ce que doit effectuer l’IA mais aussi éviter dans ses réponses, dont ne pas céder trop vite à la tractation en acceptant puisque l’échec est toléré dans l’activité. L’avantage de cette approche est que l’algorithme peut s’adapter aux intérêts de l’étudiant et proposer des scénarios qui se rapprochent de ce qui le passionne.

Mais si l’IA fait tout, quel est le rôle du professeur puisqu’il n’a plus à écrire quoi que ce soit ou presque (hormis la demande au robot conversationnel) ? Il est là pour accompagner les étudiants dans l’exercice, voir comment ils se débrouillent, les réponses qu’ils rencontrent, etc. Il est surtout là pour mettre la table à l’exercice et faire un retour par la suite avec les apprenants pour recueillir ce qu’ils ont aimé, ont trouvé bizarre ou difficile, etc.

Parce que, même si l’IA paraît désormais en mesure de tout faire seule, il lui faut un humain pour la guider de sorte qu’elle ne sorte pas des objectifs exigés. De plus, des simulations en dehors du numérique avec de véritables personnes (acteurs ou non) seront nécessaires quand même puisque l’IA ne reproduit pas à 100 % les subtilités du comportement humain et des gestes et attitudes se pratiquent mieux sans informatique.

Néanmoins, il semble que l’intelligence artificielle a la capacité d’offrir aux facultés dans le monde plus rapidement des mises en situation afin de les partager aux étudiants.

Image : dpung de Pixabay

Références :

Anthamatten, Angelina, and Jo Ellen Holt. "Integrating artificial intelligence into virtual simulations to develop entrustable professional activities." ScienceDirect. Dernière mise à jour en octobre 2024. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S155541552400268X.

"Comment l'IA innove les mises en situation en e-learning." Didask. Dernière mise à jour : 2 mars 2025. https://www.didask.com/post/mises-en-situation-ce-que-lia-a-change.

Hoppough, Emma, and Patrick Moyle. "Using simulation technology to teach complex problem-solving." Institute of Education Sciences (IES). Dernière mise à jour : 18 octobre 2024. https://ies.ed.gov/learn/blog/using-simulation-technology-teach-complex-problem-solving.

"How AI is shaping the future of simulation-based learning." SchoolSims. Dernière mise à jour : 12 août 2024. https://schoolsims.com/blog/how-ai-is-shaping-the-future-of-simulation-based-learning/.

Kelts, Steven A., and Chinmayi Sharma. "Leveling up to responsible AI through simulations." Tech Policy Press. Dernière mise à jour : 4 septembre 2024. https://www.techpolicy.press/leveling-up-to-responsible-ai-through-simulations/.

Mollick, Ethan, and Lilach Mollick. "How to use AI to create role-play scenarios for your students." Harvard Business Publishing Education. Dernière mise à jour : 13 juin 2024. https://hbsp.harvard.edu/inspiring-minds/using-generative-ai-to-create-role-play-scenarios-for-students.

Munn, Yves. "Le milieu de l’éducation s’active et cogite à l’IA." Collimateur - Veille Pédagonumérique. Dernière mise à jour : 1er mai 2024. https://collimateur.uqam.ca/collimateur/le-milieu-de-leducation-sactive-et-cogite-a-lia/.

Woon, Andrew. "AI-driven simulations build decision-making skills." AACSB. Dernière mise à jour : 18 février 2025. https://www.aacsb.edu/insights/articles/2025/02/ai-driven-simulations-build-decision-making-skills.