Islam Barchouch · Docteur en Informatique
Qualifié aux fonctions de Maître de Conférences — CNU section 27

i.Présentation

Docteur en informatique diplômé de l'Institut National des Sciences Appliquées de Rennes (INSA Rennes), je suis actuellement ATER à l'IUT de Montreuil — Université Paris 8, et mène mes activités de recherche au Laboratoire d'Intelligence Artificielle et Sémantique des Données (LIASD), au sein de l'équipe Espaces Intelligents de Données (EID).

Ma thèse, soutenue le 3 décembre 2025 à l'INSA Rennes, a été menée dans le cadre du projet ANR SKETCH (21-CE38-0009) au sein de l'équipe Systems for Hybrid Analysis of DOCuments (SHADOC) de l'Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA). Elle a porté sur la conception d'un système tutoriel intelligent pour l'apprentissage par le dessin de l'anatomie basé sur l'interprétation à la volée de croquis manuscrits semi-structurés.

Je poursuis aujourd'hui mes recherches autour de l'alignement de graphes hétérogènes par signatures structurelles et sémantiques, et des systèmes de recommandation argumentatifs combinant grands modèles de langage et raisonnement sur graphes d'arguments.

ii.Axes de recherche

  1. Modélisation des connaissances expertes
  2. Intelligence artificielle explicable et interprétabilité des modèles hybrides
  3. Conception centrée utilisateur pour les systèmes interactifs
  4. Reconnaissance de formes complexes et interprétation de documents manuscrits
  5. Systèmes tutoriels intelligents

iii.Travaux de thèse

Conception d'un Système Tutoriel Intelligent basé sur l'interprétation à la volée de croquis manuscrits semi-structurés

Soutenue le 3 décembre 2025
Établissement
Institut National des Sciences Appliquées de Rennes (INSA Rennes)
Unité de recherche
Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA) — équipe Systems for Hybrid Analysis of DOCuments (SHADOC)
École doctorale
Mathématiques, télécommunications, informatique, signal, systèmes, électronique (MATISSE)
Projet
ANR SKETCH (21-CE38-0009)
Directeur de thèse
Éric Anquetil, Professeur des Universités, INSA Rennes
Co-encadrante
Nathalie Girard, Maître de Conférences, Université de Rennes

Mes travaux de thèse portent sur la conception du système tutoriel intelligent IntuiSketch, adapté à un contexte d'apprentissage par le dessin de l'anatomie sur tablette stylet. Le système s'articule autour de deux modes d'utilisation — un mode auteur, dans lequel l'enseignant définit l'exercice étape par étape, les entités à dessiner et les consignes associées, et un mode étudiant, dans lequel l'apprenant réalise cet exercice sur une tablette stylet — et de deux moteurs complémentaires : un moteur de reconnaissance, chargé d'interpréter à la volée les croquis manuscrits, et un moteur de supervision, chargé de suivre les progrès de l'apprenant et de fournir des feedbacks appropriés.

Deux axes complémentaires

  • Interprétation à la volée de croquis manuscrits semi-structurés en se basant sur le formalisme CD–CMG (Context-Driven Constraint Multiset Grammar), une famille de grammaires formelles bidimensionnelles, intégrant un classifieur capable d'apprendre à partir de peu d'exemples ainsi que des mécanismes de logique floue.
  • Supervision en temps réel des productions des apprenants et génération de feedbacks adaptés reposant sur la représentation de la connaissance experte d'un exercice sous la forme d'un graphe de connaissances généré automatiquement.

iv.Projets de recherche en cours

Dans le cadre de mon poste d'ATER au LIASD, mes travaux s'inscrivent dans les thèmes de recherche de l'équipe EID, en particulier le Thème 3 : Plongement de graphes multimodaux, qui vise à apprendre des représentations de graphes pour modéliser et analyser des données hétérogènes et multimodales.

№ 01Projet de recherche

Alignement de graphes hétérogènes par signatures structurelles et sémantiques

avec M. Mario Cataldi & M. Jinfeng Zhong, Maîtres de Conférences, Université Paris 8

L'objectif est d'analyser un graphe construit à partir de données relationnelles, où chaque nœud représente une entité et chaque arête représente une relation telle qu'une interaction, une co-occurrence ou un lien sémantique. L'approche vise à comparer deux graphes distincts — issus de sources différentes, de collections indépendantes ou de périodes temporelles distinctes — afin d'identifier les situations dans lesquelles deux nœuds, bien que décrits par des identifiants différents ou en présence de bruit et d'informations incomplètes, correspondent en réalité à la même entité.

  1. Caractérisation structurelle des nœuds Construction, pour chaque nœud, d'une représentation décrivant les relations qui l'entourent ainsi que les motifs structurels présents dans son voisinage.
  2. Propagation des informations structurelles Propagation contrôlée d'informations dans le voisinage du nœud, afin de capturer les motifs de connectivité locaux et la position structurelle des nœuds dans le graphe.
  3. Intégration des informations sémantiques Enrichissement des représentations structurelles par les informations sémantiques associées aux nœuds, intégrées dans un vecteur de signature conjointe.
  4. Alignement des graphes Mise en correspondance des nœuds entre graphes hétérogènes sur la base des signatures obtenues.
№ 02Projet de recherche

Systèmes de recommandation argumentatifs basés sur des LLMs

avec M. Jinfeng Zhong, Maître de Conférences, Université Paris 8

L'objectif est de concevoir et d'évaluer un pipeline de recommandation produisant des explications argumentatives structurées, explicables et contestables, en combinant les capacités de génération des LLMs et un raisonnement explicite sur des graphes d'arguments.

  1. Construction du graphe d'arguments Construction automatique, à l'aide d'un LLM, d'un graphe d'arguments (arguments pour/contre, relations de support et d'attaque) à partir de données textuelles : avis utilisateurs, descriptions d'items, préférences.
  2. Génération de la recommandation Raisonnement sur le graphe afin de produire une recommandation accompagnée d'une explication structurée mettant en évidence les arguments dominants et les contre-arguments principaux.
  3. Analyse de la contestabilité Étude de l'évolution de la recommandation lorsque certains arguments sont contestés ou que les préférences utilisateur changent.

v.Encadrement de stages

Enrichissement d'ontologies par approche neuro-symbolique — Génération et validation de nouveaux concepts à l'aide d'un LLM

Master de Recherche M2 · LIASD, équipe EID · 2026

Exploitation d'un modèle de langage pour générer de nouveaux concepts, propriétés et axiomes, puis validation automatique de ces propositions à l'aide d'un moteur de raisonnement symbolique OWL. Le stage prévoit la conception d'un pipeline complet : extraction automatique de candidats à partir de textes, génération d'axiomes (domain, range, hiérarchie), et vérification de cohérence.

Co-encadrement avec M. Thamer Mecharnia, M. Jinfeng Zhong et Mme Sihem Belabbes.

Argumentation et LLMs : vers des recommandations explicables et contestables

Master de Recherche M2 · LIASD, équipe EID · 2026

Conception d'un cadre combinant génération par LLM et raisonnement argumentatif explicite afin de produire des recommandations explicables et contestables.

Co-encadrement avec M. Jinfeng Zhong.

vi.Publications

Articles de revues internationales à comité de lecture 2 soumis

2026
Automatic Grammar Extension to Handle Multi-Stroke Drawing Recognition
I. Barchouch, S. Serre, E. Anquetil, N. Girard
Pattern Recognition Letters (PRL)
2026
Apprendre l'anatomie en dessinant sur tablette : effets du type d'activité et des capacités visuospatiales sur l'apprentissage et les perceptions d'étudiant·es en kinésithérapie
L. Leconte, E. Jamet, I. Barchouch, E. Anquetil, N. Girard
Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain (EIAH)

Articles de conférences internationales à comité de lecture 3 publiés · 1 soumis

2025
Improving Feedback Generation in a Drawing-Based ITS
I. Barchouch, N. Girard, E. Anquetil, L. Leconte, E. Jamet
International Conference on Intelligent Tutoring Systems (ITS), LNCS, Springer, pp. 259–269
doi.org/10.1007/978-3-031-98281-1_21
2025
Enhancement of IntuiSketch ITS with teacher's planned sequence to improve learning by drawing
I. Barchouch, S. Serre, E. Anquetil, N. Girard
International Graphonomics Society Conference (IGS)
hal.science/hal-05455715
2023
IntuiSketch, a Pen-Based Tutoring System for Anatomy Sketch Learning
I. Barchouch, O. Krichen, E. Anquetil, N. Girard
Graphonomics in Human Body Movement (IGS), LNCS vol. 14285, Springer, pp. 61–74
doi.org/10.1007/978-3-031-45461-5_5
2026
Aligning Nodes, Bridging Graphs: A Structure- and Context-Aware Approach
M. Cataldi, J. Zhong, I. Barchouch
International Conference on Artificial Neural Networks (ICANN)

Communications, symposiums & posters 3 contributions

2024
Interpretation of semi-structured traces for the conception of a Pen-Based Intelligent Tutorial System
I. Barchouch, E. Anquetil, N. Girard, O. Krichen
Smart Learning Ecosystems and Regional Development (SLERD) — Doctoral Consortium
Certificat finaliste
Finaliste
2024
Interpretation of semi-structured hand-drawn sketches for the conception of a Pen-Based Intelligent Tutorial System
I. Barchouch, E. Anquetil, N. Girard, O. Krichen
Symposium International Francophone sur l'Écrit et le Document (SIFED), Nantes
hal-04876641
Poster
2023
Système tutoriel intelligent pour l'apprentissage par croquis — Projet Sketch
I. Barchouch, E. Anquetil, N. Girard, O. Krichen
Symposium International Francophone sur l'Écrit et le Document (SIFED), Paris
hal-04129595
Poster

vii.Enseignement

271 h Équivalent TD
2 Modules responsable
Ressource Niveau Volume
Qualité et Non-Relationnel· responsable SQL (dépendances fonctionnelles, normalisation) et NoSQL (MongoDB, Neo4j) — IUT de Montreuil BUT S4 58 h CM/TD/TP
Sensibilisation à la programmation multimédia· responsable Traitement d'images avec Python — IUT de Montreuil BUT S5 9 h CM/TD/TP
Introduction aux bases de données SQL Requêtes, jointures, modélisation MCD avec PostgreSQL — IUT de Montreuil BUT S1 39 h TP
Exploitation d'une base de données requêtes avancées, vues, fenêtrage avec pgadmin4 — IUT de Montreuil BUT S2 38 h TP
Introduction aux systèmes d'exploitation Bash, entrées/sorties, processus — IUT de Montreuil BUT S1 23 h TD/TP
Introduction à l'architecture des ordinateurs Conversions de bases, langage C — IUT de Montreuil BUT S1 21 h TD/TP
Programmation orientée objet en Java Héritage, interfaces, algorithmique — INSA Rennes 2STPI S4 32 h CM/TD/TP
Introduction aux bases de données SQL Requêtes, modélisation MCD — ISTIC Rennes L2 ISTN 15 h TD/TP
Introduction à la programmation Python Structures de contrôle, fonctions — Université de Rennes L1 PCSTM 32 h TP
SAÉ — Installation d'un poste de travail VirtualBox, Ubuntu, PostgreSQL — IUT de Montreuil BUT S1 4 h éq. TD

viii.Formation

2022 — 2025

Doctorat en Informatique

Institut National des Sciences Appliquées de Rennes (INSA Rennes)
Laboratoire Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), équipe SHADOC. École doctorale MATISSE. Thèse soutenue le 3 décembre 2025.
2021 — 2022

Master de Recherche M2 — Traitement de l'Information et Complexité du Vivant

Parcours Son, Perception, Image · École Nationale d'Ingénieurs de Tunis (ENIT)
Mémoire sur l'informatique décisionnelle pilotée par l'IA dans le cadre du e-learning.
2019 — 2022

Diplôme National d'Ingénieur en Télécommunications

Parcours Science des Données · École Nationale d'Ingénieurs de Tunis (ENIT)
2017 — 2019

Cycle préparatoire aux études d'ingénieur

Institut Préparatoire aux Études d'Ingénieurs d'El Manar (IPEIEM)