IFT-10552 Projet de fin détudes en informatique de gestion Danijela Manojlovic

IFT-10552

Projet de fin d’études en informatique de gestion

Danijela Manojlovic

Modélisation en ingénierie des connaissances

méthode CommonKADS

Objectifs principaux

• élaboration d’une documentation commentée et illustrée de méthodes, de langages et d’ateliers de modélisation utilisés en IC

• survol de la méthode CommonKADS ( l’utilisation, l’efficacité, les étapes, la comparaison avec les autres méthodes, les limites et les perspectives , les projets et travaux actuels etc...)

Problèmes et motivations

• Comment modéliser l’approche d’ID3 avec la méthode CommonKADS ?

• Quelles explications le système développé devrait être en mesure de fournir ?

Autres aspects abordés

• génération des explications

• le RPC ( Raisonnement Par Cas )

• ID3 ( approche inductive, l’algorithme d’ID3, les arbres de décision etc. )

Les étapes du projet

• inventaire des publications sur la modélisation en IC

• identification des travaux sur les explications, RPC, ou sur l’approche orientée objet

• résumés techniques des articles sélectionnés

• modélisation d’un exemple avec CommonKADS

• élaboration du rapport technique

Contribution

Une tentative d’appliquer la méthode CommonKADS pour modéliser un exemple en ID3 en faisant en parallèle la génération

des explications

Problèmes rencontrés et les solutions adoptées

• manque de connaissances sur la problématique imposée

• difficultés d’envisager les résultats que le système développé devrait fournir

• difficulté de structuration des résultats de recherche

• difficultés de gestion du temps nécessaire ( les durées prévues vs les durées réelles …)

• identification de plusieurs solutions possibles

• lecture de la documentation pertinante, des travaux existants, des supports de cours

• présentation des résultats de recherche sous plusieurs formes différentes ( site web, rapport écrit, résumé etc… )

• les rencontres hebdomadaires pour résumer les activités réalisées et prévues

Réalisations

Outils de la recherche

• Bibliothéque scientifique ( banques de données ERIC, Current Contents, Ei-Compendex, Inspec, ...PEB…)

• Internet ( sites intéressants, listes de discusion, auteurs des ouvrages, etc…)

• travaux semblables de modélisation

Résultats de la recherche

• Site Internet disponible à l’adresse suivante: http://www.angelfire.com/ia/projet/

• bibliographie ( banque des exemples )• résumés• rapport technique

( modéle d’analyse, modèle de conception )

Survol de la méthode proposée

Aperçu historique

• Projet Pilot ( Projet 12 ) du programme ESPRIT ( 1982 )

• Un système Computérisé d’Analyse de Doucumentation des Connaissances-KADS (1983 )

• Projet P1098 (1985 )

• KADS-I ( 1989 )

• KADS-II ( CommonKADS CommonKADS ), élaboré dans le projet P5248 du programme ESPRIT II ( octobre, 1990 )

CommonKADS aujourd’hui…..

de facto un standard pour le développement des SBC en Europe

Autres projets actuels en IC

• Protégé II

• Sisyphus

• VITAL

• ESSI

• etc….

Étapes de développement d’un SBC avec CommonKADS

1. AnalyseAnalyse

2. Conception

3. Implémentation

4. Utilisation et

maintenance

ANALYSEModèle

organisationnelModèled’agents

Modèlede tâches

Modèle decommunication

Modèled’expertise

CONCEPTION

Modèlefonctionnel

Modèle de

comportement

Modèlephysique

IMPLÉMENTATION

Prototypage et testsUTILISATION DUSYSTÈME

MAINTENANCE

Modèle d’organisationModèle d’organisation

• introduit le contexte du problème• contient les descripteurs de l’organisation

( composante structurelle, fonctionnelle, d’autorité, des ressources et de processus ) et les problèmes de l’organisation ( actuels et anticipés )

• formalismes adoptés différents ( texte, graphique)

Modèle de tâchesModèle de tâches

• Description détaillée des fonctions ( tâches ) que le système doit exécuter

• approches utilisées : top-down, bottom-up

Tâche 1

Tâche 1.1 Tâche 1.2 Tâche 1.3

Tâche Tâche Tâche Tâche Tâche Tâche 1.1.1 1.1.2. 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4

…… ……. ……………

Exemple de spécification d’une tâche

Tâche classificationAgent

systèmeEntré

Données sur les facteurs météorologiquesSortie

proposition de jouer ou ne pas jouerBut principal

Proposer la solution de jouer ou ne pas jouer au golf après bien avoir examinerl’ensemble des conditions météorologiques et leur influence.

FréquenceÀ chaque interaction de joueur avec le système

Sous-tâchesRPC pour la classification

Super-tâcheExpliquer la classification

Type de décompositionLes buts indépendants

Modèle d’agentsModèle d’agents

• Identification de tous les utilisateurs du système ( internes, externes ou prévisibles )

• identification de différents types d’utilisateurs ( expert, novice ou concepteur )

• formalisme utilisé: selon le choix du concepteur

Modèle d’expertiseModèle d’expertise

• la connaissance d’un expert, nécessaire pour la résolution d’une tâche particulière ( connaissances et leur structure )

• modèle à 4 niveaux [Wielinga&Breuker,86]

Type des connaissances

Plans, méta-règles, résolution

contrôle des problèmes

niveau les buts, les termes

d’abstraction applique de contrôle, structures des tâches

sources de connaissances,

métaclasses, la vue du domaine

utilise

concepts, relations, propriétes,

expressions, structures du domaine

etc.

stratégie

tâche

inférence

domaine

Modèle de communicationModèle de communication

• Interaction entre le SBC et ses utilisateurs ( assignation des tâches aux différents agents, spécification des dépendences entre les sous-tâches etc… )

• réduction des risques ( par la validation de l’interaction entre le système et l’usager )

• dialogue avec l’utilisateur ( à l’aide d’une interface utilisateur )

• génération des explications

Étapes de développement d’un SBC avec CommonKADS

1. Analyse

2. Conception. Conception

3. Implémentation

4. Utilisation et

maintenance

ANALYSEModèle

organisationnelModèled’agents

Modèlede tâches

Modèle decommunication

Modèled’expertise

CONCEPTION

Modèlefonctionnel

Modèle de

comportement

Modèlephysique

IMPLÉMENTATION

Prototypage et testsUTILISATION DUSYSTÈME

MAINTENANCE

Modèle de conception

• Modèle fonctionnel:Modèle fonctionnel: architecture fonctionnelle du système, décomposition en modules - blocs fonctionnels

• Modèle de comportement: Modèle de comportement: montre comment les fonctionnalités du système sont réalisées, l’interaction entre les modules etc.

• Modèle physique: Modèle physique: architecture physique du système , , implémentation des blocs fonctionnels

Interface usager B1

données Système Système

UTILISATEUR

B11 B12 B13

Écran de saisie Affichage desolution

Affichage desexplications

B2

B5

B4B3Gestion des cas

Résolveurdu problème

B21

B211

B212

B213

B214

B215

classification

rechercher

adapter

créer

transformer

enreigstrer

Vérifier /valider

Consulter B31

B32ajouter

modifier

supprimer

BC

explication

classification

Moduled’explications

B41

B42

B421

B422

B423

B424

B425

B43

B44

B45

Idéntifier(Aide )

Élaborer( générer )

A qui

Quoi

Pourquoi

Pourquoipas

comment

vérifier

réviser

enregistrer

3. Prototypage et tests ( implémentation )

• Codage dans un langage approprié ( Prolog, Prolog++ …)

• moyen de vérification et de validation des résultats obtenus

• élaboration d’une interface usager conviviale

4. Utilisation et maintenance des systèmes

Est-ce que le système obtenu est réutilisable, facile à comprendre et à maintenir ?

Réutilisabilité

• modèle générique de tâches

• modèle générique des PSM

• modèle des techniques d’acquisition des connaissances

• modèle générique des explications etc….

• réduction des coûts et des risques du développement d’un SBC

Facilité de maintenance

• structures adéquates, documentées et faciles à modifier

• traces d’exécution ou de développement

• réduction des coûts et des risques

Facilité de fournir des explications

• répondre à des questions du type QUOI, POURQUOI, POURQUOI PAS, COMMENT, À QUI etc…

• expliquer les connaissances ou le raisonnement utilisé

• modèle générique des explications

Modèle générique des explications

• besoins des explications: comprendre le raisonnement utilisé, connaître le domaine du problème, la logique et.

• utilité: outil d’apprentissage, d’amélioration du raisonnement, de détection des erreurs possibles du système, de compréhension des tâches du système par l’utilisateur etc…

CommonKADS:

avantages et inconvénientsavantages et inconvénients

AvantagesAvantages

• développement structuré et systématique des SBC

• beaucoup de facilités dans la modélisation des connaissances

• les modèles permettent une configuration flexible, facile à comprendre, à utiliser et à maintenir

• réutilisabilité : réduction des coûts et des risques

InconvénientsInconvénients

• Difficultés dans la phase d’acquisition des connaissances

• utilisation du CML qui est un langage semi-formel

• pas de modèle de conception ( design ) particulier, => les règles sont moins contraignantes

• les outils logiciels toujours en développement

Limites et perspectivesLimites et perspectives

Les modèles développés par la méthode CommonKADS sont:

moins flexibles dans les systèmes autres que les SBC et ne peuvent pas remplacer le raisonnement humain,

mais…..rendent les connaissances des experts plus

utilisables et permettent aux non-experts de mieux fonctionner

Apprentissages

• méthode CommonKADS, RPC, ID3, les explications

• techniques différentes de recherche d’information• gestion du temps nécessaire et des durées des

activités

Proposition

Combiner la méthode CommonKADS avec une autre méthode plus formelle, afin de rendre le développement des SBC plus sophistiqué et plus rigoureux

Ceci permettrait d’élargir le champs d’utilisation de la méthode CommonKADS ...