Examonitor - G10 - BATOG Traian & KESSAI Aghilas

Système de surveillance d'examen en ligne - Réalisé avec un site web (Flask - Python) et une application mobile sur Android

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NameContribution
Traian BATOGSite web : Flask, reconnaissance faciale, detection objets et detections de voix
Aghilas KESSAIApplication moble : detections mouvements des bras (Python) et connexions entre site et applis

State of the Art

Business Aspect

Etat de l'art commercial

Avant de se lancer dans un tel projet informatique, il est important de se
renseigner sur les différentes solutions présentes sur le marché ainsi que sur
l’avancement technique liée à cette problématique.
D’abord nous allons nous plonger dans l’aspect commercial et voir
quelles solutions sont mises à disposition des établissements d’enseignements.

 

En cherchant sur internet, on retrouve une multitude de solutions de
proctoring (un terme anglais signifiant : surveiller des personnes faisant un
examen et sassurer quils ne trichent pas).

Intéressonsnous dabord aux solutions utilisées par de grandes
universités tel que Sorbonne Université, lUniversité dAmsterdam ou
Polytechnique Montréal : ces 3 universités se retrouvent sur le site de
ProctorExam. Daprès la démo de ProctorExam, létudiant doit montrer sa
pièce didentité avant de débuter et son visage pendant la durée de lexamen.
Un téléphone est aussi placé derrière le candidat afin davoir une vue de la
pièce sur laquelle il se trouve. Cependant, on ne trouve pas de détails
concernant la façon dont la détection de triche est faite, mais nous avons
contacté l’assistance technique de Proctor Exam, qui nous a indiqué que la
reconnaissance faciale ainsi que la surveillance de la pièce est faite de
manière continue durant tout le déroulement de lexamen. A la fin de
lexamen, le professeur reçoit un rapport avec tous les incidents relevés par
ProctorExam. Nous n’avons pas trouvé dinformation concernant le prix de la
solution, étant donné quil faut demander une démo et un devis afin davoir
une réponse. Nous notons que cette solution nous semble très professionnelle,
avec par exemple des assistants techniques sur le chat du site disponibles pour
toute question.

On retrouve une autre solution de proctoring répandue particulièrement
aux EtatsUnis et classée par plusieurs sites web comme étant lune des
meilleures solutions présentes sur le marché : ProctorU. Il est à noter que
depuis le 28 février 2022, cette solution a fusionné avec Yardstick Assessment
Solutions qui est une autre entreprise de proctoring et est devenue Meazure
Learning. Cela laisse présager une croissance rapide du chiffre daffaires de
cette nouvelle entreprise. Cette solution permet 2 sortes de surveillance :
automatisée grâce à lIA ou/et faite par une personne. On peut lire sur le site
Automated monitoring paired with human review and validation, cela signifie
que la vérification automatique grâce à lIA accompagne la vérification
humaine. Le produit ‘ProctorU Platform’ permet par exemple d’offrir une aide
supplémentaire à un professeur qui surveille ses élèves lors dun examen en
ligne. La plateforme détecte les comportements suspects et par la suite un
surveillant certifié vérifie s’il y a une tentative de triche ou non. On retrouve de
multiples options quon peut personnaliser avec différents produits
disponibles. Ainsi léquipe de Meazure Learning soccupe de tous les processus
liés à un examen en ligne (assister le professeur, créer un horaire dexamen,

 

surveillance, ). Daprès un article sur le site de lUniversité de Louisiane, un
étudiant passant un examen en ligne avec cette solution doit sacquitter dune
somme entre 15 et 30$. Ainsi, cette somme est assez élevée étant donné que
lIA offre une grande assistance lors de la détection de triche, ce qui réduit le
temps de travail dun employé qui vérifie les tentatives de triche. On suppose
que lors dun examen en ligne dune heure et de 20 personnes, le prix est de 20
* 15 = 300 $. On suppose aussi que lors dun examen dune heure, il y a environ
2 évènements suspects par candidat, ce qui fait un total de 80 événements
suspects pour cette session dune heure. Or, si lemployé de lentreprise prends
1 minute pour vérifier un incident et indiquer si cest de la triche ou non, alors
en 80 minutes il pourra vérifier lintégralité des événements. Supposons que
cet employé est payé à 20$/heure (ce qui est une estimation élevée), alors il
sera payé 27 $ pour cette prestation. Ainsi, lentreprise peut potentiellement
avoir un bénéfice de 300 27 = 273 $ pour une heure. Cependant, ce bénéfice
dépend de lefficacité et des capacités du système dIA développé par Meazure
Learning.

Sur le marché français, on retrouve Mereos qui est daprès forbes.fr le
discret leader français des examens en ligne. Dorone Parienti qui est le co
fondateur de cette solution indique que sa solution permet le blocage du
navigateur, la détection dun double écran ainsi que lenregistrement de la
caméra du candidat et de son écran. Une équipe de surveillant de Mereos
visionne ensuite les flux enregistrés et édite un rapport de fraude le cas
échéant déclare le cofondateur. Nous avons contacté Mereos afin de nous
renseigner sur le prix de la solution mais il ne la communique pas
publiquement tant que nous n’avons pas demandé un devis. Parmi ses clients
on retrouve lESAM Paris, le Haut Comité pour la Défense Civile ou TonAvenir.
Tout comme ProctorU, cette solution est basée sur une IA mais aussi sur une
vérification humaine. Une autre entreprise française, TestWe, qui est lun des
leaders du marché du secteur des examens en ligne daprès Le Figaro, a
développé une solution de surveillance nommée ProctorWe. Cette solution
prend en photo le candidat chaque intervalle de quelques secondes (on na pas
une vidéo en continu), et à la fin on obtient un film du déroulement de
lexamen. Parmi ses clients, on retrouve des universités brésiliennes ou le
groupe BPCE.

 

En somme, une multitude de solutions se trouvent sur le marché, nous
en avons sélectionné quelquesunes, qui ont été cités par plusieurs articles et
qui ont le meilleur SEO. Les prix ne sont pas indiqués clairement sur le site web
des solutions. Les solutions sont en général très personnalisables, ce qui à une
influence sur le prix.

Technical Aspect

Etat de l'art technique

On se plonge à présent dans la recherche et lavancée concernant les
solutions de surveillance dun examen en ligne. En faisant des recherches sur
ResearchGate, on retrouve larticle Automated Online Exam Proctoring,
réalisé par Atoum, Chen, Liu et Hsu et Xioming Liu de lUniversité de Michigan.
Ils proposent un système de surveillance entièrement automatisé
(contrairement aux solutions présentées précédemment qui requièrent une
intervention humaine pour valider ou non le bon déroulement de lexamen). Le
système est composé dune caméra (de lordinateur), dun microphone et
dune autre caméra qui filme la pièce. Il est basé sur la vérification de
lutilisateur, de la détection du texte et de la voix, du regard, de la vérification
des fenêtres ouvertes sur lordinateur et de la détection de téléphone. Ils
évaluent leur système grâce à un dataset généré par 24 personnes qui trichent
de diverses manières pendant un examen en ligne. Ils démontrent un taux de
réussite de leur modèle de 87%.

On retrouve un autre article : An intelligent system for online exam
monitoring publié en 2016 par Pratish, Narayanan et Bijalani. Ils utilisent la
caméra de lordinateur ainsi que son micro et lécran du candidat. Ils évaluent
le degré de langle du visage du candidat (head pose) et se basent aussi sur le
son ainsi que sur lécran pour voir si le candidat triche ou non. Daprès les
chercheurs, leurs résultats dexpérience ont montré une meilleure efficacité
que les systèmes existants déjà en 2016.

Il existe peu détudes qui ont réalisé un système de surveillance
dexamen entier (de lauthentification, à la détection, ). Cependant, les
systèmes réalisés par les chercheurs sont efficaces et coutent moins chers que
les systèmes présents sur le marché : ils ne nécessitent pas dintervention
humaine.

Project Description

Problem Definition
Système de surveillance d'un examen en ligne
Challenges & Motivation
Système de surveillance d'un examen en ligne
Real and Complete Usecases

L’utilisateur peut : s’inscrire et se connecter sur l’application web, il peut débuter l’examen (a condition d’avoir connecté les 2 téléphones à l’application mobile). Il a ensuite sa camera du téléphone qui s’affiche sur l’appli web ainsi que la camera de son ordinateur. Il peut voir si il y a eu des detections de triches (il y a 4 types de detection : voix, reconnaissance faciale et objets, ainsi que mouvements des bras). A la fin, le professeur peut acceder a un fichier log.txt qui contient tous les evenements de trches avec date et heure.

Technical Description

III Présentation générale de notre solution Examonitor
Notre système de surveillance dexamen en ligne est basé sur une
application mobile et une application web. Le candidat doit placer un
téléphone sur son bras et un autre téléphone sur sa tête. Le téléphone sur le
bras permet dutiliser le capteur de laccéléromètre tandis que le téléphone de
la tête permet de visualiser lordinateur du candidat ainsi que les objets qui
sont autour de lui. Lapplication web accède à la caméra de lordinateur du
candidat et procède à une reconnaissance faciale en continu tout au long de
lexamen.

Sur lapplication web, le candidat doit sinscrire et se connecter. Il ne
peut pas débuter lexamen si les 2 téléphones (du bras et de la tête) ne sont
pas connectés à lapplication. Après avoir placé et connecté les 2 téléphones, le
candidat peut débuter lexamen sur linterface web. Il y a 4 types de détections
qui ont été mises en place : détection faciale (caméra de lordinateur),
détection de son (de lordinateur), détection dobjets (du téléphone placé sur la
tête) et détection du mouvement du bras (du téléphone placé sur le bras).

Notre système est donc composé dune application mobile (Java) et
dune interface web réalisée avec Flask qui nous a permis de faire du
développement web avec Python. Toutes les détections sont réalisées grâce à
au programme Python. Plus de détails sont donnés dans les parties cidessous.

Hardware

Materials
ImageNamePart NumberPriceCountLink
Android phone-200-🛒
Schematic

Software

Arduino Code

-

External Services

Python