Projet de construction d un «Serious Game» sur le vieillissement d une population Lycée Aristide Berges, Seyssinet, académie de Grenoble Equipe des élèves du lycée : Amin Bedaoui BTSIG2 2010 Alexis Morin BTSIG2 2010 Benedicte Buisson BTSIG2 2011 Mathieu Bossan BTSIG2 2011 Stephan Franco BTSIG2 2011 La Classe de seconde Informatique et Société Numérique 2011 Equipe des enseignants du lycée : Sophie Girard, Professeur d informatique Claude Gourc, Responsable projet : claude.gourc@ac-grenoble.fr, Professeur d Informatique Kamel Soua, Professeur de Mathématiques Equipe des Universitaires : Professeur Jacques Demongeot, Université Joseph Fourier Grenoble, Informatique médicale, biomathématiques et modélisation de la cognition, Directeur Pôle Santé Publique CHU Grenoble Olivier Hansen, Université Joseph Fourier Grenoble, Ingénieur de recherche laboratoire AGIM Introduction Le Professeur J. Demongeot du laboratoire AGIM de l université Joseph Fourier de Grenoble a proposé aux lycéens et étudiants du lycée Aristide Berges de réaliser un «Serious Game» sur le vieillissement d une population. Ce jeu est développé selon deux prototypes itératifs par les étudiants de BTS Informatique de Gestion, à partir d un modèle élaboré par les chercheurs : Le prototype 1 permet le vieillissement d une population que l on génère et pour laquelle on étudie la prévalence d une maladie virale, les Interfaces Homme-Machine sont simplistes ; Ce prototype est testé par les élèves de l option expérimentale de seconde Informatique et Société Numérique en introduction du cours de mathématiques sur les statistiques. Ils proposent une Interface plus conviviale et étudient une variation possible des paramètres de prévalence pour différentes maladies virales. Définition de la prévalence : La prévalence, en épidémiologie, est une mesure de l état de santé d une population à un instant donné. Elle se calcule en faisant le rapport du nombre de cas de maladies présents par rapport à la population totale. Le prototype 2 est élaboré par les étudiants de BTS avec de nouvelles interfaces et de nouveaux paramètres. Les élèves de seconde ISN vont tester le protype2.
Objectifs Ce projet contribue à l'acquisition par les lycéens de seconde de quelques fondements de la science informatique : modélisation d un processus humain, usage et conception d Interfaces Homme- Machine. Ainsi les élèves auront-ils quelques clés pour comprendre les implications des «outils» informatiques dans la «société numérique», ils seront à même de mieux appréhender leur usage dans différents domaines comme celui des mathématiques et celui de la santé. Ce projet permet aux étudiants de BTS IG d utiliser leurs compétences en développement d application (Modélisation, SGBD, Programmation Objet) dans un environnement professionnel. Enfin, ce «Serious game» permet à tout utilisateur de se projeter dans le monde du futur et d y observer les facteurs qui seront déterminants pour allonger son espérance de vie, notamment en pratiquant certaines préventions qui peuvent être expliquées à l école. Outils, Méthode Le prototype1 consiste à estimer la prévalence du SIDA en France en 2050. Pour réaliser cette estimation, nous avons créé une population d individus, puis nous l avons fait vieillir jusqu à atteindre l année 2050. La génération de cette population s appuie sur des données statistiques (pyramide des âges, proportion hommes-femmes, taux de natalité, taux de mortalité, etc.). La plupart des données que nous possédons datent de 2006, nous nous sommes donc fondés sur cette année pour compléter les informations qui nous manquaient. Nous avons intégré les contraintes suivantes : - Les flux migratoires en France ; - Les relations entre les individus ; - Les données épidémiologiques. Ce projet s est déroulé sous deux distributions de Linux : CentOS et Ubuntu. La première (CentOS) est présente sur le serveur du laboratoire et héberge la base de données. Elle nous a aussi servi à tester la future application. La deuxième (Ubuntu) est présente sur un autre poste et a servi de plateforme de développement. Ce projet a été développé en PHP pour la partie extraction des migrations et en Java pour le développement de l application. La base de données quant à elle est sous Postgresql. Le tableur utilisé est Excel du PackOffice de Microsoft. Nous avons modélisé le processus de vieillissement humain selon un diagramme d activités :
. Diagramme d activité Traitement probabiliste sur l'évènement décès [Est décédé] [Est vivant] Avoir conjoint? *N a pas de conjoint+ [A un conjoint] Traitement probabiliste sur l'évènement conjoint Un traitement probabiliste a deux issues possibles : soit le succès, soit l'échec. Ces deux issues sont représentées ici par oui et non. Attribution conjoint Sexe? [Homme] [Femme] Traitement probabiliste sur l'évènement grossesse Attribution enfant Traitement probabiliste sur l'évènement migration Attribution nouvelle région Traitement probabiliste sur l'évènement relation [A une relation] Avoir SIDA? *N a pas de relation] Traitement probabiliste sur l'évènement séropositif Attribution SIDA Fin du processus Processus de vieillissement d un individu Maquette de l application et résultats obtenus
Voici la maquette de l application. Vieillissement de la population. (Choix du nombre d années possible) Génération d une population de départ. Interface principale Affichage de la pyramide des âges. Une fois qu une population a été créée, il est possible d afficher les données statistiques de cette population (dans un tableur) : - Pyramide des âges ; - Répartition homme-femme ; - Natalité, mortalité ; - Répartition des personnes atteintes du SIDA selon les régions ; - Etc. Pyramide des âges Tranches d âge (par 5 ans) Statistiques calculées (issues de l application) Statistiques théoriques Répartition hommes-femmes par tranche d âge. Par tranche d âge Répartition des personnes atteintes du SIDA. Par région Maquette de l application et aperçu des résultats
Conclusion Ce projet de «Serious game» est encore en cours d élaboration puisque le prototype 2 sera terminé en Mars 2011. Il est un outil de collaboration entre élèves de différents niveaux du lycée (Seconde et BTS), mais également un outil d acquisition de connaissances et de résolution de problèmes statistiques. Il peut être dans une version plus élaborée un outil de travail pour les chercheurs du laboratoire AGIM. Ces chercheurs ont d ores et déjà intégré qu'il est impossible d'imaginer ce que nous serons dans notre grand âge, sans nous passer des jeunes gens d aujourd hui