Projet Acacia

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Résultats nouveaux

Acquisition des connaissances, documents structurés et graphes conceptuels

Mots-clés : acquisition de connaissances, document structuré, hypertexte, graphe conceptuel, raisonnement, grammaire de graphe, point de vue


Résumé : L'objectif de ces travaux est une aide logicielle à la construction de modèles d'expertise à partir de documents structurés, ces modèles étant décrits à l'aide de graphes conceptuels que l'on puisse comparer ou sur lesquels on puisse raisonner.

Outil d'aide à la construction de graphes conceptuels en exploitant des documents structurés : CGKAT



Participantes : Nada Matta , Myriam Ribière


Mots-clés : document structuré, hypertexte, graphe conceptuel, point de vue


Nous avons réfléchi à une méthodologie d'utilisation du logiciel CGKAT, dont nous avons écrit le manuel utilisateur [12], [MM98].

Graphes conceptuels et raisonnement



Participants : Stéphane Lapalut , Rose Dieng


Mots-clés : graphe conceptuel, raisonnement, grammaire de graphe


Ces travaux se sont déroulés dans le cadre de la thèse de Stéphane Lapalut et ont consisté en une formalisation du raisonnement sur les graphes conceptuels [7]. Nous avons étudié une approche de grammaire de graphe permettant la spécification puis l'implémentation des règles d'inférence sur ces graphes. Nous avons tout d'abord considéré les graphes simples et proposé les bases nécessaires à l'étude de leur extension à la négation. Puis nous avons abordé les graphes étendus, qui intègrent la logique et les règles d'inférence du système $\beta$ de Peirce. Pour chaque type de graphe (graphe simple, graphe étendu), nous avons établi un schéma de graphe au sens du langage de spécification de grammaire de graphe PROGRES [*]. Nous avons spécifié chaque opération sur les graphes par une règle de grammaire de graphe. Nous avons formalisé les systèmes de requêtes par projection et par déduction à l'aide de «machines» de grammaire de graphes.

Gestion de multiples points de vue dans les graphes conceptuels



Participantes : Myriam Ribière , Rose Dieng


Mots-clés : graphe conceptuel, point de vue


Nous avons proposé une extension du formalisme des graphes conceptuels par la notion de points de vue, en exploitant, d'une part, le modèle de base et, d'autre part, les extensions proposées pour l'expression d'éléments en logique du second ordre [14]. Nous avons défini une architecture de gestion de points de vue, composée des éléments de base des graphes conceptuels que sont le support et la base de «graphes faits», ainsi qu'un module de gestion de points de vue. Ce module permet par interaction avec le support et la base de graphes faits, d'exprimer des points de vue, et de manipuler la base de graphes à travers ces points de vue (extraction d'informations relatives à un expert, ou à un domaine, vérification de cohérence entre points de vue, etc.). Ce module comprend de nouveaux éléments constitutifs (base de points de vue, base d'instanciation), ainsi que des opérateurs dédiés à la gestion de points de vue (restriction, jointure selon un point de vue d'éléments du graphe, projection selon un point de vue d'un graphe sur un autre). Nous gérons également la cohérence entre les différents éléments de l'architecture, à travers l'attribution de comportements aux différentes relations (relation point de vue, relation de représentation, d'exclusion, d'inclusion ou d'équivalence) sur lesquelles repose notre structuration des connaissances en points de vue. L'ensemble de cette proposition a été guidée par la volonté de n'utiliser la notion de point de vue qu'à bon escient : l'utilisation des points de vue n'est pas imposée en cas de construction de systèmes simples ne les nécessitant pas. Cette architecture est en cours d'implémentation au dessus de la plate-forme de gestion de graphes conceptuels COGITO.

Comparaison entre graphes conceptuels



Participants : Stefan Hug , Rose Dieng


Mots-clés : graphe conceptuel, point de vue, multiexpertise, ontologie


Nous avons achevé l'implémentation dans l'outil MULTIKAT d'un algorithme permettant de comparer des graphes conceptuels représentant les connaissances de plusieurs experts et de les intégrer en adoptant différentes stratégies d'intégration [16]..

MULTIKAT a été implémenté en C++ et en JAVA, au-dessus de la plate-forme de gestion de graphes conceptuels COGITO. Il a été testé sur des graphes conceptuels représentant les connaissances des experts de l'INRETS en analyse des accidents de la route [15]. Ces travaux peuvent être appliqués à la comparaison d'ontologies quand celles-ci sont décrites dans le formalisme des graphes conceptuels.

Aide à la modélisation des connaissances en CommonKADS

Mots-clés : acquisition de connaissances, mémoire d'entreprise, environnement de programmation, serveur de connaissances, World Wide Web, CommonKADS


Résumé : Les modèles d'expertise obtenus pour une application donnée pouvant être décrits dans le langage CML (Conceptual Modelling Language) offert par la méthodologie COMMONKADS, nous étudions l'aide logicielle que l'on peut apporter au cogniticien pour construire et valider des modèles d'expertise décrits en CML.

Environnement de développement pour CommonKADS CML : COKACE



Participant : Olivier Corby


Mots-clés : acquisition de connaissances, mémoire d'entreprise, environnement de programmation, serveur de connaissances, World Wide Web, CommonKADS


Cokace.

Nous avons produit une version diffusable de l'outil COKACE. Elle a été installée chez nos collègues de l'université d'Amsterdam (NL). Nous avons implémenté des fonctions d'édition pour rendre l'outil plus ergonomique.

Serveur de connaissances WebCokace.

Nous avons poursuivi nos travaux sur un serveur de modèles d'expertise COMMONKADS sur le Web. Le serveur est construit à partir de l'environnement COKACE, doté d'une connexion à un serveur HTTP. Ce serveur tourne maintenant en permanence et est accessible sur l'Internet à l'URL : http://www.inria.fr/acacia/Cokace . Ce travail a fait l'objet d'une publication à ISMICK'97 [11].

Graphique.

Nous avons développé un module de génération de vues graphiques sur les connaissances telles que les hiérarchies de concept et de tâches, les flots de données des tâches ainsi que les modèles de domaine. Les graphiques sont interactifs et permettent d'accéder aux définitions des entités.

Serveur de programmes

Nous avons généralisé l'outil WEBCOKACE pour permettre de diffuser sur le Web des programmes écrits dans tout languge spécifié sous Centaur.

Langage d'interrogation.



Participants : Véronique Martineau , Olivier Corby


Dans le cadre du stage de DEA de Véronique Martineau [17], nous avons procédé à une évaluation du langage OQL (Object Query Language) pour l'adapter à WEBCOKACE. Nous considérons les entités CML comme des objets sur lesquels nous émettons des requêtes OQL. Nous avons identifié un sous-ensemble d'OQL utile pour WebCokace et nous l'avons implanté dans l'environnement.

Interface graphique



Participants : Eric Hauttecoeur , Frédéric Rubino , Christophe Cointe , Nada Matta


Ces travaux se sont déroulés dans le cadre du projet de DESS d'Eric Hauttecoeur et Frédéric Rubino. Nous avons fourni une interface graphique permettant la gestion de graphes en utilisant des techniques du Web (SUN-Java, HTML, Netscape,...). L'interface graphique permet d'afficher des graphes de flots de données (pour des méthodes et des tâches). Les graphes sont représentés sous forme d'une «Structure d'inférences» CommonKADS et décrits dans le langage CML. Nous avons distingué les différents types d'éléments CML (tâche, inférence, rôle et connaissances du domaine) inclus dans un flot de données par des représentations adaptées de noeuds du graphe et de liens étiquetés.

Nous avons exploité un éditeur de graphes existant (défini avec CREoPS2 en SUN-Java) et les fichiers CML définis avec COKACE. L'interface a été ainsi définie sous forme d'applet SUN-Java sous Netscape.

Évaluation ergonomique du serveur de connaissances WebCokace



Participants : Christine Ros , Alain Giboin , Olivier Corby


Mots-clés : serveur de connaissances, ergonomie, CommonKADS


Dans le cadre du stage de DESS de Christine Ros, nous avons mené une étude ergonomique pour évaluer l'utilité et l'utilisabilité du serveur WEBCOKACE en tant qu'outil de recherche d'informations dans des modèles d'expertise pour des cogniticiens travaillant avec la méthodologie COMMONKADS [19].

La démarche ergonomique s'est décomposée en deux grandes étapes :

1.
Application d'une grille de critères ergonomiques en tenant compte également des problèmes des utilisateurs de systèmes hypertextes rapportés dans la littérature.
2.
Analyse du travail :

Notre analyse a abouti à une série de propositions et recommandations ergonomiques en accord avec la logique de recherche d'informations dans des modèles d'expertise observée pendant l'activité des cogniticiens. La nouvelle interface de Cokace propose donc deux modes de consultation dans les modèles :

Serveur de connaissances sur le cancer du sein : Oncology



Participants : Olivier Corby , Rose Dieng


Mots-clés : serveur de connaissances, World Wide Web, CommonKADS


Nous avons complété le serveur de connaissances sur le Web sur le pronostic et la thérapie du cancer du sein. L'utilisateur peut naviguer entre divers éléments des modèles d'expertise et vers des documents accessibles par le Web (comme certains journaux électroniques) et d'autres serveurs Web en cancérologie. Les modèles d'expertise CML jouent alors le rôle d'interface intelligente pour accéder à ces documents ou à ces serveurs.

ONCOLOGY est accessible par l'URL http://www.inria.fr/acacia/Cokace/ . Une démonstration a été effectuée lors des Journées INRIA & Santé, le 22 octobre 1997.

Acquisition des connaissances, multiexpertise et ingénierie concourante

Mots-clés : acquisition de connaissances, capitalisation des connaissances, serveur de connaissances, mémoire d'entreprise, ingénierie concourante, conception coopérative, graphe conceptuel, CommonKADS, World Wide Web, travail coopératif, conflit, système multiagents


Résumé : L'objectif de ces travaux est d'offrir des modèles, outils et méthodes pour aider le cogniticien à acquérir des connaissances à partir de plusieurs experts, et pour aider au travail coopératif, en particulier dans le cadre d'une tâche de conception concourante.

Extensions de la méthode CommonKADS pour l'ingénierie concourante



Participants : Nada Matta , Olivier Corby


Mots-clés : capitalisation des connaissances, mémoire d'entreprise, ingénierie concourante, conception coopérative, World Wide Web, conflit, CommonKADS


Dans la conception concourante, plusieurs concepteurs de différentes spécialités (appelés participants) coopèrent pour concevoir un système (appelé artefact). Deux sortes de connaissances sont utilisées dans cette conception : des connaissances individuelles ou privées, propres à chaque concepteur et des connaissances partagées entre les différents participants. Des divergences (appelées conflits) peuvent apparaître entre les différents concepteurs, lors de l'intégration des parties de conception proposées. Une gestion de conflits est donc menée pour déterminer une solution, et progresser dans la conception de l'artefact.

Nous avons poursuivi notre extension de la méthodologie COMMONKADS pour qu'elle supporte la tâche de conception concourante. A partir des différents modèles fournis pour la tâche de conception concourante dans la littérature, nous avons complété notre bibliothèque de composants génériques pour la tâche de conception concourante et pour la gestion de conflits [18,13]. Ces composants peuvent être réutilisés pour construire un modèle conceptuel d'une application particulière. La bibliothèque a été implémentée en COKACE. Elle est accessible à travers le serveur de connaissances WEBCOKACE, et donc disponible à l'URL : http://www.inria.fr/acacia/Cokace .

Gestion de conflits en ingénierie concourante : CREOPS



Participants : Christophe Cointe , Nada Matta , Olivier Corby


Mots-clés : ingénierie concourante, conception coopérative, travail coopératif, conflit, Java, système multiagents


Ces travaux se déroulent dans le cadre de la thèse de Christophe Cointe. Nous avons poursuivi notre prototypage en Java des principes de base concernant la représentation et l'échange des éléments de conception entre participants. Ce prototype s'appelle CREoPS2 (Communication, Representation and Evaluation of Proposition Support System) et permet à un participant de représenter, de manipuler, de communiquer et d'évaluer des éléments de propositions [10,8].

Nous représentons les propositions des concepteurs sous forme d'arbres. Chaque arbre de représentation de CREOPS2 est encapsulé dans un agent aidant un utilisateur à formuler et éditer sa proposition. Nous avons également mis en oeuvre les échanges entres participants permis par CREoPS2. Pour cela, nous avons étendu le système de communication Java Agent Template de R. Frost. La communication s'effectue ainsi au moyen du langage KQML (Knowledge Query and Manipulation Language). Puis nous avons réalisé la partie évaluation de CREoPS2. En particulier nous proposons un panel d'évaluation comprenant des liens avec les définitions de conflits et de méthodes de gestion de conflits proposées dans COKACE.

Gestion de multiples points de vue en ingénierie concourante



Participants : Myriam Ribière , Christophe Cointe , Nada Matta


Mots-clés : ingénierie concourante, conception coopérative, mémoire d'entreprise, mémoire de projet, conflit, point de vue


Nous avons proposé l'utilisation des graphes conceptuels pour la gestion d'une mémoire de projet en conception concourante. Nous proposons de garder une trace du processus de conception à travers les différents versions de l'artefact élaboré dans le cycle de conception [9]. L'artefact, correspondant aux connaissances partagées des différents concepteurs, est représenté à l'aide de graphes conceptuels. L'utilisation des points de vue conjointement à l'utilisation des graphes est nécessaire pour la représentation des connaissances des différents experts, et permet d'obtenir une représentation accessible (pour aider à l'extraction de connaissances) et évolutive (afin de pouvoir représenter des connaissances incomplètes et évolutives) [RCM98].

Aide à la modélisation et construction de mémoire d'entreprise

Mots-clés : mémoire d'entreprise, science cognitive, acquisition de connaissances, explication, assistance à l'utilisateur, psychologie cognitive, coopération


Résumé : L'objectif de cette action est : a) d'analyser les pratiques de mémoire d'entreprise, de les modéliser, et de tester la pertinence de modèles existants pour rendre compte de ces pratiques ; b) de définir les exigences de futurs outils informatiques d'aide à la mémoire d'entreprise et d'évaluer des outils existants ou en cours de conception. Certains des travaux réalisés dans cette action ont été amorcés dans l'ancienne action «Acquisition des connaissances et explications».

Méthodologie de construction de mémoire d'entreprise



Participants : Rose Dieng , Alain Giboin , Myriam Ribière , Olivier Corby


Mots-clés : capitalisation des connaissances, mémoire d'entreprise, serveur de connaissances


Nous avons poursuivi notre approfondissement de la notion de mémoire d'entreprise afin de mieux définir les modèles ou outils développés dans l'équipe pour aider à la construction de mémoire d'entreprise. Nous réfléchissons à un guide méthodologique basé sur les étapes suivantes : détection des besoins en mémoire d'entreprise, construction de la mémoire d'entreprise, diffusion, utilisation, évaluation et évolution de la mémoire d'entreprise. La gestion des connaissances dans une entreprise peut reposer sur la construction d'une mémoire collective d'entreprise, dans laquelle seraient explicitées diverses connaissances de membres de l'entreprise à diffuser au sein de l'entreprise : savoir-faire technique individuel ou collectif, secrets de métier, connaissances sur l'historique et les contextes des décisions... Suivant les objectifs poursuivis pour la construction de la mémoire d'entreprise et, suivant la nature des connaissances à capitaliser, on peut distinguer mémoire organisationnelle, mémoire technique, mémoire métier, mémoire individuelle, mémoire de projet. Suivant la nature des sources d'expertise disponibles et les objectifs de la mémoire d'entreprise au niveau des utilisateurs, la mémoire peut prendre la forme d'un système documentaire, d'une base de connaissances, d'une base de cas, d'un serveur de connaissances via le Web, etc. Nous nous appuyons en particulier sur plusieurs exemples :

Aide à la capitalisation des connaissances à partir de traces informatiques



Participantes : Joanna Golebiowska , Rose Dieng


Mots-clés : capitalisation des connaissances, mémoire d'entreprise, mémoire de projet, analyse linguistique


Ces travaux se sont déroulés dans le cadre de la thèse de Joanna Golebiowska, en collaboration avec RENAULT. Dans le contexte de la transition à l'ingénierie concourante et pour améliorer la maîtrise du processus de conception des véhicules, l'objectif du projet est de réaliser un système de capitalisation de décisions prises au cours des projets véhicules, dont les traces existent à travers les systèmes d'information (SI) de l'entreprise. Concrètement, il s'agit de construire une partie de la mémoire technique de Renault, en utilisant pour cela des techniques informatiques et des techniques linguistiques. Le domaine concret d'application sur lequel nous travaillons est celui du processus des validations d'un projet véhicule en cours. La première phase portait sur l'identification des sources de connaissances, et l'analyse de leur contenu et exploitabilité, avec comme préliminaire l'apprentissage du vocabulaire métier utilisé. Parmi les SI de l'entreprise, le système de gestion de problèmes, a priori le plus intéressant, a fait l'objet d'explorations approfondies selon deux critères majeurs : la validité des données pour la suite de l'étude, et la cohérence des données textuelles qui s'y trouvent, en vue des analyses linguistiques prévues. Pour exploiter la seconde source d'informations (les experts), nous avons mené des interviews et élaboré des questionnaires. Les critères retenus pour ces derniers portaient sur les périmètres techniques et fonctionnels de chacun des acteurs, en prenant en compte les jalons qui ponctuent le déroulement des validations, et l'intervention des autres acteurs. Les entretiens ont fait apparaître le problème du vocabulaire, spécifique à chaque service, et qu'il faudra obligatoirement gérer dans la modélisation (par exemple sous forme de points de vue). D'autre part, les critères proposés, modifiés au fur et à mesure des entretiens, affinaient progressivement le modèle d'essai et celui de problèmes qui à ce jour semblent être les plus importants dans le cycle de validations. A partir de l'analyse des données ainsi recueillies, nous avons commencé à élaborer un modèle de projet, un modèle de gestion des problèmes et un modèle du processus de conception.

Test du modèle de la «remémoration conversationnelle collective»



Participant : Alain Giboin


Mots-clés : mémoire d'entreprise, science cognitive, psychologie cognitive, coopération


La plupart des conceptions actuelles de la mémoire d'entreprise sont des conceptions passives, statiques : la mémoire est considérée comme un «magasin» d'informations ou de connaissances. Bannon et Kuutti (1996) ont proposé de passer de cette conception passive à une conception active, dynamique : la mémoire est alors considérée comme un processus. Dans cette conception, l'acte de mémoire est mis en avant. Cette conception provient d'une longue tradition de la psychologie de la mémoire humaine. L'une des implications tacites du changement de perspective proposé par Bannon et Kuutti est que les modèles existants de la mémoire humaine sont des candidats potentiels pour rendre compte de la mémoire d'entreprise. Mais avant d'accepter ces candidats, il est nécessaire de les confronter aux pratiques existantes de la mémoire d'entreprise. Nous avons entrepris une confrontation de ce genre entre l'un de ces candidats -- le modèle de la «remémoration conversationnelle collective» (Conversational Joint Remembering) d'Edwards et Middleton (1986; Middleton and Edwards, 1990) -- avec les pratiques des équipes d'accidentologues du Département «Mécanismes d'accidents» de l'INRETS. Les premiers résultats de cette confrontation montrent que le modèle est trop lié aux caractéristiques de la situation à partir de laquelle il a été élaboré pour rendre compte de toutes les pratiques de l'INRETS. Des caractéristiques des situations de l'INRETS qui devraient être prises en considération dans un modèle plus approprié, ainsi que des fonctions mnémoniques mises en oeuvre dans ces situations, ont été identifiées [Gib97].

Rôle des représentations multiples dans la coopération entre experts en accidentologie



Participants : Laurence Alpay , Rose Dieng , Alain Giboin


Mots-clés : science cognitive, psychologie cognitive, coopération


Dans le cadre du programme «Learning in Human and Machines» de l'European Science Foundation, nous avons étudié le rôle des «représentations multiples» dans la coopération entre experts de l'INRETS analysant un accident de la route. Par «représentations multiples», nous entendons les représentations externes (photos, plans, transcriptions d'interviews de conducteurs, etc.) et les représentations internes (modèles mentaux, schémas, etc.) utilisées pour résoudre un problème. L'étude a consisté en particulier à identifier les différents types de représentations utilisées lors de l'analyse d'accident, leur coordination, leur transformation lorsque des conflits surviennent, et leur apprentissage [20].

Défauts de correspondance et conflits argumentatifs



Participant : Alain Giboin


Mots-clés : mémoire d'entreprise, science cognitive, psychologie cognitive, coopération


Nous appuyant sur le principe de correspondance proposé l'an passé, nous avons élaboré un cadre théorique -- le cadre de la correspondance -- pour interpréter les conflits argumentatifs apparaissant dans les dialogues médicaux de Gene (Baker et al., 1994), qui impliquent chacun un médecin expert jouant le rôle d'une machine conseillère en diagnostic médical et un interne en médecine jouant le rôle de l'utilisateur de ce qu'il croit être une machine (situation dite «du Magicien d'Oz»). Par correspondance, nous désignons le processus par lequel les interlocuteurs établissent et entretiennent, pour se comprendre ou s'accorder, des relations de compatibilité entre leurs représentations et opérations respectives ; la description des représentations et des opérations est empruntée au modèle de l'argumentation de Grize (1990, 1996). Nous faisons l'hypothèse que l'une des causes fondamentales des conflits argumentatifs réside dans certains défauts de correspondance (non établissement de correspondances, établissement de correspondances non pertinentes, etc., entre représentations et opérations). Nous avons étudié cette hypothèse plus particulièrement sur les conflits argumentatifs les plus marquants de Gene, ceux concernant le diagnostic d'hypocalcémie [Gib98b,Gib98a].

Les interférences référentielles dans les dialogues coopératifs à distance



Participant : Alain Giboin


Mots-clés : mémoire d'entreprise, science cognitive, psychologie cognitive, coopération


Nous avons poursuivi notre étude des trois types de situations de dialogues d'assistance du GEDIC, dans lesquelles un utilisateur novice d'un logiciel de traitement de texte (Word) se fait aider par un expert pour réaliser certaines tâches d'édition : 1) situation côte-à-côte, 2) situation à distance avec, pour le tuteur, un retour visuel de l'état de l'écran du novice, 3) situation à distance sans retour visuel de l'état de l'écran. Une analyse préliminaire des dialogues de type 2 et 3 nous avait conduit à découvrir des phénomènes d'interférence référentielle (cas où une activité de référence modifie par interférence celles qui la suivent), entravant la coopération. Pour mieux comprendre ces phénomènes et les modéliser, nous avons [22] analysé en détail un cas intrigant d'interférence, le cas du «petit carré en haut à gauche», survenu dans une situation de type 3. Ce cas consiste en un malentendu entre l'expert et le novice sur le référent de l'expression «petit carré en haut à gauche» : pour l'expert, auteur de l'expression, cette dernière désigne la case de fermeture de la fenêtre «Pied de page» alors que, pour le novice, elle va désigner successivement divers autres symboles de l'interface avant de désigner la case de fermeture. Il faudra dix-neuf échanges entre l'expert et le novice avant que le malentendu soit résolu. L'analyse des échanges (par la technique du «remontage») nous a permis d'expliquer les raisons possibles du malentendu entre l'expert et le novice. Ces phénomènes d'interférence devraient être pris en considération lors de la conception d'une mémoire d'entreprise.



Notes:

...PROGRES
PROGRES est un environnement de spécifications de programme basées sur une grammaire de graphe et développé à l'université de Aachen (DE), sous la conduite de Andy Schürr.


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