Raisonnement_decisionnel_fonde_sur_un_modele_centre
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1. et post conditions de son ex cution Les pr conditions d crivent les contraintes concernant les entit s qui peuvent tre appliqu es la proc dure l ensemble des entit s d entr e forment avec les contraintes le contexte d application de la t che Les post conditions d finissent les caract ristiques des entit s de sortie ces conditions sont v rifier si la t che a t correctement ex cut e La d finition d une t che est compl te dans le sens o toutes les informations n cessaires qu elles soient donn es r sultats ou traitements sont disponibles son niveau On distingue deux types de t ches les t ches lementaires et les t ches complexes 2 1 les t ches l mentaires Une t che complexe d finit les caract ristiques des entit s d entr e et de sortie d un traitement algorithmique particulier La strat gie de r solution de probl mes associ e se r sume la proc dure externe ex cuter Exemple de t che l mentaire Le test de Breuch Pagan est disponible dans toute biblioth que de calcul scientifique sous forme de proc dure test Breuch Pagant Tache E matrice _X matrice_Y ST appel de proc dure breu_ page S matrice result La strat gie de r solution associ e cette t che consiste en un traitement algorithmique proc dure externe qui s appelle breu_ page La t che l mentaire constitue une interface d clarative entre le syst me et les traitements externes 22. d autre part d exploiter ses r sultats repr sent s sous la forme d objets comme de nouvelles connaissances La r solution d une t che complexe est effectu e en ex cutant soit toutes ses sous t ches si c est une t che s quentielle soit une seule de ses sous t ches si elle est alternative L exploitation de ces t ches est r alis e gr ce aux m canismes d inf rence de RECOS qui sont soit des processus de d duction tels que l h ritage 6 7 l attachement proc dural et le filtrage 11 14 ou soit des processus d induction comme la classification 1 2 12 La s lection entre sous t ches d une t che alternative se fait soit de mani re automatique la t che la plus adapt e au contexte courant est choisie selon les caract ristiques des entit s d entr e fournie par l utlisateur gr ce au m canisme de classification de RECOS 2 3 18 qui d termine quelle sous t che correspond au contexte d application courant ou selon un calcul effectu au pr alable par la tache sur les entit s d entr e et de sortie soit de mani re interactive en demandant l utlisateur des informations suppl mentaires sur aussi bien les entit s d entr e et de sortie que sur l objectif de sa pr sente d marche afin de r soudre son probl me efficacement Le mod le de t che a t d velopp avec le syst me RECOS Repr sentation et Exploitation de Connaissances par Sch mas qui a t con u et r alis dans un envi
3. la strat gie de r solution de probl mes de cette t che Le second exemple est une t che l mentaire Le test de Breuch Pagan classe test Breuch_Pagan ako valeur test heterosc_ obs pet entree alts mat slot sch x entree alts mat slot _sch y traitement si_besoin terminal breu_ page sortie alts mat slot sch result La proc dure externe Breu_ page est ex cut e par le logiciel MATLAB qui renvoie le r sultat dans la variable r sult 4 3 Repr sentation des connaissances op ratoires Les r gles de production sont utilis es pour repr senter les connaissances op ratoires au niveau des t ches Ces connaissances consistent en fait en choix de mod les et d termination et ou r partition des t ches Les r gles de production permettent de repr senter les connaissances op ratoires d un domaine d application explicitement de telle fa on que le concepteur puisse facilement comprendre leur connotation s mantique repr senter des connaissances d une mani re uniforme les exploiter de fa on simple et efficace et de d finir leur m canisme d exploitation s par ment Exemple Dans l exemple pr c dent la t che alternative de Estimer ou Identifier est d compos e en deux sous t ches R gression et Identification Sa r alisation consiste choisir une des deux sous t ches Ce genre de d composition est facilit dans l utilisation du formalisme des r gles de production
4. mani re uniforme elles permettent de repr senter des connaissances heuristiques elles permettent une conception modulaire de l univers de travail l exploitation des r gles de production est facile et efficace et le m canisme d exploitation de ces r gles est d fini s par ment Mais l usage exclusif des r gles de production trouve aussi ses limites lorsqu elle sont appel es op rer sur des connaissances difficiles structurer comme c est le cas pour le calcul scientifique 5 16 Le formalisme hybride constitu par les r gles et les objets permet de repr senter les connaissances statiques l aide d objets et les connaissances op ratoires sous forme de r gles de production 4 2 Repr sentation des connaissances statiques Les objets permettent de bien rendre compte des diff rents aspects des connaissances qu ils soient d claratifs proc duraux ou d ductifs gr ce aux m canismes d inf rences que sont l h ritage l attachement proc dural et le filtrage et inductifs gr ce au m canisme de classification L attachement proc dural qui consiste associer une proc dure un attribut peut servir 1 mod liser le contexte d application d une t che donn e en d finissant les pr et post conditions qui d crivent les contraintes concernant respectivement les entit s d entr e et les entit s de sortie 2 effectuer un ou des calcul s au pr alable sur les entit s d entr e de fa on f
5. 2 La t che complexe Une t che complexe d finit les caract ristiques des entit s d entr e de la t che une strat gie de r solution de probl me qui peut tre un ensemble de sous t ches r aliser d une mani re r cursive et les caract ristiques des entit s de sortie de la t che Les trois figures ci dessous illustrent un exemple de t ches complexes Nous distinguerons 3 sortes de t ches les t ches s quentielles les t ches alternatives et les t ches it ratives Les t ches s quentielles Fig 1 sont constitu es d un encha nement de sous t ches Figure 1 Une f che s quentielle Les t ches alternatives fig 2 consistent en une s lection entre sous t ches La figure 2 repr sente un exemple de t che alternative Figure 2 Une t che alternative Une t che it rative est d finie soit par combinaison de t ches s quentielles et alternatives soit par des appels r cursifs d une m me t che Figure3 Une t che it rative d identification du mod le 3 Repr sentation centr e objet des t ches La mod lisation des connaissances proc durales repose sur un mod le de repr sentation des connaissances centr t che Les t ches outil de mod lisation m thodologiques sont formalis es en terme d objets Leur dynamique est d crite au travers des liens d h ritage et de r flexes Le mod le centr objet permet l utilisateur d une part d exprimer ses connaissances sous forme d objets et
6. Exemple Si les hypoth ses du mod le sont v rifi es Alors la sous t che choisie est R gression Si les hypoth ses du mod le ne sont pas v rifi es Alors la sous t che choisie est Identification Dans l exemple pr c dent la t che alternative de R gression Lin aire est d compos e en deux sous t ches R gression Simple et R gression Multiple Sa r alisation consiste choisir une des deux sous t ches Exemple Si le nombre de variables explicatives est gal 1 Alors la sous t che choisie est R gression Simple Si le nombre de variables explicatives est sup rieur 1 Alors la sous t che choisie est R gression Multiple 5 Conclusion La mod lisation d une d marche de r solution d un probl me dans un domaine d application sous forme de t ches autonomes et compl tes est int ressante de plusieurs points de vue Du point de vue de l expert la conception se limite la description des t ches qui mod lisent une d marche donn e et cela sans tenir compte de son impl mentation future dans un environnement sp cifique Il se voit ainsi affranchi des consid ration techniques qui limiteraient sa vision d analyste avant tout Du point de vue de l utilisateur cette approche lui permet d utiliser l environnement en ayant la possibilit de suivre et de comprendre la t che qu il r sout R f rences Bibliographiques 1 Z Bouzidi A Hocine RECOS un langage de repr sentation et d exploit
7. Raisonnement d cisionnel fond sur un mod le centre t che Z BOUZIDI H KHERBACH Universit Abderahmane Mira Laboratoire LITEQ Targa Ouzemmour 06000 Bejaia Alg rie 1 Introduction e travail que nous pr sentons dans cet article aborde le probl me de la mod lisation des connaissances strat giques et proc durales dont les traitements algoritmiques sont parpill s dans les biblioth ques scientifiques et crits dans des langages de programmation assez diversifi s 2 3 La programmation et la mise en oeuvre informatique perturbent le rythme de r flexion des analyses et handicapent leur progression dans la recherche 4 9 15 Cependant pour l utilisateur la grande difficult est non seulement de pouvoir exprimer ses connaissances mais d exploiter ses r sultats comme de nouvelles connaissances Cette double difficult d expression et d exploitation des connaissances a t l objet de r cents travaux sur la mod lisation des connaissances proc durales qui visent int grer au sein d un m me environnement les concepts de mod les et de traitements algorithmiques C est dans cet ordre d id es que B Rousseau et F Rechenmam 15 ont introduit le concept d ERP environnement de r solution de probl mes qui est d fini comme un environnement ouvert devant int grer toutes les connaissances n cessaires la r solution d un probl me Ces connaissances englobent les connaissances du domaine consi
8. aciliter la d composition d une t che donn e en sous t ches 3 et lancer galement l ex cution d une t che l mentaire qui corresponde l ex cution d un traitement algorithmique sp cifique La proc dure externe est d clench e par l interm diaire de l interface RECOS Matlab 13 Celle ci acc de aux param tres d entr e sortie correspondant respectivement aux entit s d entr e et de sortie de la t che et effectue les calculs requis Ensuite le r flexe compl te les attributs par les valeurs associ es aux param tres de sortie Nous donnons ci dessous des exemples de t ches issus de l application de r gression multiple 2 qui sont d crites par des classes Le premier exemple d crit une t che complexe la mod lisation sous RECOS de la t che prevision Classe prevision ako valeur prevision econometrique commentaire tache terminale entree alts mat slot Sch x_F entree alts mat slot Sch b entr y_f slot Sch result entree alts mat slot Sch x entree s 2 slot Sch result entree alts mat slot Sch var_b entree opsilon slot Sch result traitement si_ besoin alternative prevision_ ponctuelle estimation_intervalle confiance _Yf sortie y _f slot Sch result sortie y debut slot Sch result sortie y fini slot Sch result L ex cution de cette t che est effectu e en ex cutant une seule des deux sous t ches qui composent
9. ation des connaissances par les sch mas Rapport interne ICOG 3 95 D partement d informatique Universit de PAU Ao t 1995 2 Z Bouzidi Contribution la mod lisation des connaissance m thodologiques une approche centr e t che Application au choix de mod les conom triques Th se de Magister d Informatique Univerist de Constantine D cembre 95 3 Z Bouzidi H Kherbachi A Hocine Procedural Knowledge Modelling Fourteenth IASTED International Conference APPLIED INFORMATICS Innsbruck Austria February 20 22 1996 4 M K Brou Vers un syst me interactif d aide l utilisation et a l application de tests statistiques Rapport interne BC 1 94 de l quipe Base de Connaissances G n ralis es LICIAP Pau Jan 94 5 S Dami FLORIAN un syst me d ductif de gestion de base de connaissances centr e objet Th se de l Universit de Savoie 23 Nov 89 6 R Deschamps Base de connaissances g n ralis es une approche fond e sur un mod le hypertexte expert Th se de l Universit Paul de Sabatier de Toulouse 24 Janv 95 7 R Ducournaou M Habib La multiplicit de l h ritage dans les langages objets TSI Vol8 n 1 1989 pp41 62 8 F Fikes T Kehler the role of frame based representation in reasoning Communication of ACM Vol 28 Number9 Septembre 85 9 W A Gale Artificial intelligence and Statistics Addison Wesley Publishing Company 86 10 J Gensel P Girard E
10. complex problem and the different knowledge of a given field of application We describle the task centered model based upon the object centered approach 12 14 and production rules 2 5 All the structured and declarative knowledge are formalized in terms of objects The production rules are used to disign the decisional and operational knowledge at the tasks and the algorithmic treatments available in scientific libraries 2 5 Keys works Object Classification Production rules Task Strategic knowledge
11. d r qui doivent porter sur les objets manipul s de ce domaine les traitements algorithmiques qui peuvent tre aussi bien des programmes crits dans un langage volu que des proc dures et programmes disponibles dans des biblioth ques scientifiques et des strat gies de r solution de probl mes qui mod lisent des d marches adopt es par l expert du domaine afin de r soudre une classe de probl mes La notion de t che l aide d un syst me centr objet a t d finie et utilis e dans les travaux de P Uvietta amp al 17 et Willamowski amp al 19 J Gensel et P Girard 10 ont introduit un mod le de t ches assez original comportant des t ches abstraites qui ne servent qu la d finition de t ches concr tes Ces travaux sont abord s dans l environnement du syst me centr objet Shirka 10 14 15 17 19 La mod lisation des connaissances prod durales dans un domaine d application consiste structurer les connaissances concernant les probl mes existants et les strat gies de r solution de probl mes appropri es 1 2 10 15 19 L expert d un domaine d application donn d crit en termes de t ches le probl me de l utilisateur qui peut tre exploratoire ou confirmatoire Dans une premi re partie nous introduisons quelques aspects de la mod lisation centr e t che dans le cadre de la r solution de probl mes Dans la seconde partie nous pr sentons le mod le de repr sentation c
12. entr e objet dans l approche centr e t che que nous avons adopt e Ce mod le est implant l aide du syst me RECOS Repr sentation et Exploitation de Connaissances par les Sch mas 1 2 La troisi me partie aborde le raisonnement d cisionnel dans les t ches fond sur une repr sentation hybride des connaissances Cette approche a t mise en oeuvre dans le cadre de l application Aide au choix de mod les conomiques 2 La mod lisation centr e t che La mod lisation des connaissances sous forme de t ches repose sur deux types de connaissances 3 les entit s qui repr sentent les objets du domaine d application manipul s par les traitements algorithmiques les t ches qui mod lisent les connaissances strat giques repr sentant la d marche de l expert pour r soudre un probl me donn Le mod le de t che qui permet l analyste de mod liser la d marche de l utilisateur est un outil tr s puissant qui permet l utilisateur de mod liser les diff rentes tapes n cessaires la r solution d un probl me aussi complexe soit il ainsi que les diff rentes connaissances du domaine d application Une t che d crit une d marche pour r soudre un probl me Tout probl me est d crit par un ensemble d entit s d entr e et de sortie et par la strat gie de r solution de probl mes qui lui est associ e Dans une t che les caract ristiques des entit s d entr e et de sortie sont en fait des pr
13. ner Dimensions of objet oriented modeling Computer Vol 25 number 10 Oct 92 19 J Willamowski F Chevenet Modeling methodological knowledge in data analysis Avignon 1993 pp 211 220 R sum Cet article aborde le probl me de la mod lisation des connaissance strat giques et pr c durales qui sont formalis es en terme de t ches Le mod les de t che est un outil tr s puissant qui permet l utilisateur de mod liser les diff rentes tapes n cessaires la r solution d un probl me aussi complexe soit il ainsi que les diff rentes connaissances du domaine d application Nous d crivons un mod le centr t che qui est fond sur une approche centr e objet 12 14 et sur les r gles de production 2 5 16 Toutes les connaissances structur es et d claratives sont formalis es en terme d objets Les r gles de production permettent de mod liser les connaissances d cisionnelles et op ratoires au niveau des t ches afin de faciliter le choix de mod les et la d termination et ou la r partition des t ches et des traitements algorithmiques disponibles au sein de biblioth ques scientifiques 2 5 Mots cl s Objet Classification R gles des production Tache Connaissances strat giques Abstract This article is about the strategic knouwledge lodelling problem formalized in termes of tasks The task model powerful tool thal allows the uset to design the different necessary steps for solving any
14. ronnement Prolog Il est bas sur le paradigme classe instance Ce syst me est d taill dans 1 et 2 Chaque t che est formalis par un sch ma 4 Raisonnement d cisionnel au niveau des t ches L ensemble des connaissances des t ches sont repr sent es de mani re hybride l aide d objets et de r gles de production 4 1 Une repr sentation hybride des connaissances Les objets qui exhibent une certaine forme de modularit permettent de representer des donn es incompl tes caract ristiques n cessaire au niveau de l analyse repr senter des exceptions voluer au fur et mesure que l univers se modifie Cependant m me si les apports d une repr sentation objet sont nombreux l utilisation exclusive des objets peut aboutir des obstacles difficilement franchissables Les objets constituent une bonne approche pour repr senter des structures complexes mais peuvent difficilement repr senter d une mani re d clarative une quelconque forme de raisonnement d cisionnel 2 5 16 Le formalisme des r gles de production est tr s utilis et dans des domaines assez divers Ce succ s est d plusieurs raisons les connaissances d un domaine apparaissent explicitement dans leur repr sentation sous forme de r gles les r gles sont d crites de telle fa on que le concepteur peut facilement comprendre leur connotation s mantique les r gles de production permettent de repr senter des connaissances d une
15. xpression d un mod le de t ches l aide d une repr sentation par l objets Actes Representation par objet La Grande Motte France 22 23 Juin 1992 11 G Masini A Napoli D Calnet D Lenard K Tombre Les Langages Objets InterEditions Paris 1989 12 A Napoli C Lauren o Repr sentations objets et classification Conception d un syst me d aide la planification de synth ses organiques Revue de I IA Vol 7 n 2 1993 pp 175 221 13 P Prugneau P Mahoudeaux P Gaillard et P Le Breux Partage de ressources entre un syst me expert et un progiciel application au traitement du signal Sixi me Journ e Internationales Les syst mes experts et leurs applications avignon 28 30 avril 86 14 F Rechenmann P Fontanille P Uviette SHIRKA syst me de gestion de connaissances centr e objet manuel d utilisation INRIA et Laboratoire ARTEMIS IMAG Novembre 1988 15 B Rousseau et F Rechenmann Apport des techniques de I l A au d veloppement d ERP Actes de la Convention I A 1989 pp 129 155 16 H Touhami Contribution l explication du raisonnement dans les syst mes experts un syst me combinant r gles et objet Th ses d information Universit Paul Sabatier de Toulouse 26 Jan 90 17 P Uvietta J Willamwski Mod lisation de Connaissances en biologie mol culaire 8 me congr s Reconnaissances des Formes et IA AFCET Lyon Villeurbanne 25 29 Nov 91 pp 1067 1078 18 P Weg
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