3 MRPs Common Kads Lacquisition de connaissances se

3. MRPs (Common. Kads) L’acquisition de connaissances se définit comme « le transfert et la transformation d’une expertise d’une source de connaissances à un programme » . On parle plus spécifiquement d’élicitation de connaissances lorsque cette acquisition se fait par l’intermédiaires d’entretiens entre l’expert et l’ingénieur. Dans ce cours, nous parlerons de méthodologie pour mettre en place l’acquisition de connaissances.

3. MRPs (Common. Kads) Difficulté d’acquisition : Pour un système de règles, il estimé qu’à l’aide d’interviews, on peut générer « entre deux et cinq règles par jours » . Les causes données pour expliquer ça sont les suivantes : 1. L’ingénieur n’est pas un spécialiste dans le domaine d’expertise, mais il doit apprendre une base de connaissances minimum pour communiquer avec l’expert. 2. L’expert ne pense pas en général en terme de grands principes mais en termes de situations typiques et d’événements classiques. 3. Il est déjà difficile de mettre au point un cadre (notations) pour exprimer la connaissance, même sur papier. Pour cette raison, de nombreux travaux présentent de méthodes pour acquérir et modéliser Les connaissances.

3. MRPs (Common. Kads) KADS (Knowledge Analysis and Design System) est une méthodologie de développement pour les systèmes à base de connaissances développé à Amsterdam au début des années 1990. - KADS se veut une méthodologie pour l’étude, la construction, l’utilisation et la maintenance de systèmes de connaissances. - Le principe d’une mise en place rapide d’un prototype est rejeté (connaissance « superficielle » , manque de structure, de maintenance), en cherchant au contraire à conceptualiser et modéliser le domaine complètement avant d’entreprendre une implémentation. - l’approche doit permettre de stocker la connaissance de l’expert indépendamment du système expert construit. Common. KADS, développé quelques années plus tard, reprend et étend KADS. http : //www. commonkads. uva. nl

3. MRPs (Common. Kads) Modèles de comm. Kads :

3. MRPs (Common. Kads) Modèle de la connaissance décrit, de façon indépendante de l’implémentation, la connaissance utilisée dans une tâche de connaissances « knowledge-intensive » . Connaissance de tache Buts du tache Décomposition de la Tache Contrôle de la Tache Connaissance d’Inférences de base rôles Connaissance du Domaine Types du Domaine Règles du domaine Faits du Domaine DIAGNOSIS (task) hypothesize (inference) Symptom (type) verify (inference) Disease (type) Test (type)

3. MRPs (Common. Kads) Connaissance du domaine se compose de deux parties: 1. un schéma de domaine, qui décrit schématiquement les types de connaissances et d’informations à l’aide de constructions (comparable à un modèle de données). 2. une base de connaissance, statique, qui s’applique sur le schéma de domaine.

3. MRPs (Common. Kads) Connaissance du domaine : schéma de domaine: On définit dans le schéma : 1. des concepts (classes), sous forme hiérarchique ; 2. des attributs (pour les concepts) ; 3. des relations entre concepts ; 4. des types de règles (relations entre valeurs) : <antécédent> <symbole-de-connection> <conséquent>.

3. MRPs (Common. Kads) Connaissance du domaine : schéma de domaine: Exemples car state status: universal observable: boolean invisible car state observable: {false{ car visible car state observable: {true{ 0+ ownership 0 -1 person

3. MRPs (Common. Kads) Connaissance du domaine : schéma de domaine: Exemples 1 invisible car state 1 causes car state dependency invisible car state 1 has manifestation rule 1 car observable

3. MRPs (Common. Kads) Connaissance du domaine : base de connaissances: Exemples KNOWLEDGE-BASE car-network; USES: state-dependency FROM car-diagnosis-schema, manifestation-rule FROM car-diagnosis-schema; EXPRESSIONS: /* state dependencies */ fuse. status = blown CAUSES power. status = off; battery. status = low CAUSES power. status = off; …. /* manifestation rules */ fuse. status = blown HAS-MANIFESTATION fuse-inspection. value = broken; battery. status = low HAS-MANIFESTATION battery-dial. value = zero; …. . END KNOWLEDGE-BASE car-network;

3. MRPs (Common. Kads) Connaissances d’inférence: Décomposer le raisonnement au plus bas niveau possible (il faut pouvoir expliquer chaque règle). Préciser la forme de l’inférence. Cette connaissance se veut indépendante de la connaissance du domaine, et réutilisable pour des tâches différentes (utiliser autant que possible des noms génériques). Pour assurer l’indépendance de la connaissance, on utilise des « rôles de connaissances » , un nom générique qui décrit le rôle de la connaissance dans l’inférence, et qui est associé à un type particulier dans le domaine.

3. MRPs (Common. Kads) Connaissances d’inférence: Exemple:

3. MRPs (Common. Kads) Fonctions de transfert : En plus des inférences, on dispose de « fonctions de transfert » pour représenter l’échange d’informations entre le système et les autres agents. Leur nom sont standards

3. MRPs (Common. Kads) Connaissances de tâche : task 1. description des buts de la tâche ; 2. description des stratégies employées pour résoudre ces buts ; 3. décomposition de la tâche en soustâches. task method diagnosis through generate-and-test decomposition obtain cover predict inferences compare transfer function

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Common. KADS fournit une Librairie de MRPs indexé par le type de tache. Pour chaque MRP, on donne : Ø une structure d’inférence « provisoire » Ø une structure de contrôle ( « algorithme » ) typique Ø un schéma de domaine typique On va présenter rapidement les principaux. .

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Classement des taches : On distingue essentiellement les tâches d’analyses et les tâches de synthèses. Dans une tâche d’analyse : Ø le système étudié existe déjà : Ø on cherche à caractériser le système à partir de données sur celui-ci. Ø la classification ; l’assessement : le diagnostique ; la supervision ; la prédiction. Dans une tâche de synthèse : Ø le système n’existe pas encore ; Ø on cherche à construire le système à partir de requêtes sur celui-ci. Ø la conception (avec une sous-tâche, la configuration) ; la modélisation ; la planification ; l’ordonnancement ; la répartition.

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Classification : Archétype des fonctions d’analyse, une des plus simples avec de nombreuses méthodes. L’objet à classer est étudiable à loisir (on peut demander à l’utilisateur des attributs). Exemple : classification des champignons.

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Classification: Principe par élimination Ø production de l’ensemble des classes disponibles ; Ø choix d’un attribut ; Ø obtention de la valeur de l’attribut ; Ø élimination des classes ne correpondant pas à la valeur.

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Classification: Inférences proposées

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Classification: Variations Ø Limiter la génération des candidats (expression des ensembles de classes, heuristiques) ; Ø sélectionner les attributs à demander (arbres de décisions. . . ) ; Ø exploration à travers une structure des classes possible.

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Classification: Schéma de domaine

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Assessement: Décision à prendre sur un cas donné, à l’aide de critères spécifiques. Le nombre de décisions est limitée, les critères sont clairement définies. Exemples : examen d’un dossier de prêt bancaire, ou d’attribution d’une aide sociale.

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Assessement : abstraction – correspondance: Ø Abstraire le cas (exemple : « revenu : 1500 Euros » devient « revenu : entre 1000 et 2000 Euros » ). Répéter le processus. Ø prendre l’ensemble des critères adaptés au cas ; Ø sélectionner un critère particulier ; Ø le confronter au cas ; Ø si cela ne conduit pas à décider, reprendre l’étape de sélection.

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Ø Assessement: abstraction – correspondance: inférence.

3. MRPs (Common. Kads): Modèles de connaissances Types Assessement: Variations. Ø L’abstraction du cas n’est pas toujours nécessaire. Ø Stratégies de sélection des normes.

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Synthèse : approche générique : Construction d’un système à partir de requêtes (demandes extérieures) et de contraintes (limitations intérieures). Distinction entre requêtes « fortes » et « faibles » , et parallèlement entre contraintes (fortes) et préférences (contraintes faibles).

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Synthèse : approche générique : Méthode idéale théorique 1. mise en place des conditions (requêtes et contraintes) ; 2. construction de toutes les combinaisons possibles ; 3. élimination des constructions incorrectes (ne satisfiant pas contraintes ou requêtes fortes) ; 4. tri des constructions valides (selon les préférences ou les requêtes faibles).

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Synthèse : approche générique : Méthode idéale théorique: Structure d’inférence

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Synthèse : approche générique : Méthode idéale théorique: Structure d’inférence

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Conception: En général, le système à construire est un système physique (voiture). Conception créative => impossible à automatiser. Limitation à un sous-ensemble : la configuration (composants prédéfinis, limités). Souvent coûteux en calcul.

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Conception: propose et révise 1. Création d’un squelette de configuration ; 2. proposition d’une extension à la configuration ; 3. ajout de l’extension, puis vérification des contraintes ; 4. si incorrect, fabrication d’une liste de revision ; 5. application des révisions, jusqu’à ce que les contraintes soient vérifiées ; 6. retour à l’étape 2 tant qu’il reste des extensions à ajouter. Demande des stratégies de révision (issues de la connaissance du domaine).

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Conception: propose et révise : Structure d’inférence

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Conception: propose et révise : Structure d’inférence

3. MRPs (Common. Kads) : Modèles de connaissances Types Conception: propose et révise : Structure du domaine

3. MRPs (Common. Kads): Construction du modèle de connaissance Trois étapes : 1. Identification de la connaissance Ø familiarisation avec le domaine (sources, scénarios) Ø examen de composants réutilisables (ontologies) 2. Spécification de la connaissance Ø choix d’un template Ø construction d’un schéma de domaine initial Ø construction du modèle complet 3. Rafinement de la connaissance Ø validation du modèle de connaissance Ø complétion/rafinement de la base de connaissance

3. MRPs (Common. Kads): Construction du modèle de connaissance Identification de la connaissance Ø Examen des différentes sources : livres, experts. . . Ø Principaux aspects de la connaissance (sans rentrer dans la théorie ou les détails). Ø Examen d’un ou deux scénarios dont l’aspect général est compris. Examen de composants réutilisables (ne pas réinventer la roue) : à la fois pour les tâches utilisées (faire la liste), et le domaine (bases existantes, modèles génériques, ontologies).

3. MRPs (Common. Kads): Construction du modèle de connaissance Spécification de la connaissance Objectif : spécification complète de la connaissance, excepté le contenu du modèle du domaine (qui doit se limiter à des exemples). Ø Choix d’un template (fonction des entrées, sorties, de la nature du système), en annotant la structure d’inférence. Si aucun template ne semble convenir, vérifier que la tâche nécessite bien un SBC. Ø Construire le schéma de domaine, en se concentrant sur les données. Ø Terminer la spécification, soit en partant de la structure d’inférence (technique « middleout » , préférable), soit en partant parallèlement de la décomposition de la tâche et du schéma de domaine (technique « middlein » , si la première ne fonctionne pas).

3. MRPs (Common. Kads): Construction du modèle de connaissance Rafinement de la connaissance Ø Vérification du modèle (est-il correct), et validation (correspond-il aux attentes). Ø Parallèlement, remplissage des bases de connaissances (discussions avec l’expert. . . ). Écrire une documentation (spéfication du modèle, liste des sources d’informations, composants réutilisables, scénarios et simulations).