semaine 11

semaine11.md

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+header-includes:
+  - \usepackage[T1]{fontenc}
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+# Semaine 11: Les étapes de la conception des systèmes à base de connaissances
+
+## Première lecture
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+Source: Studer, R., Benjamins, V.R. and Fensel, D., 1998. Knowledge engineering: principles and methods. Data & knowledge engineering, 25(1-2), pp.161-197.
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+### Introduction
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+Parcours historique similaire à la naissance du génie logiciel, l'ingénierie des connaissances est née du besoin d'avoir une base théorique pour la mise en production de logiciels dans l'entreprise.
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+Développements de la fin des années 1980:
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+- Méthodes avec limitation des rôles
+- Tâches génériques
+
+Trois méthodologies développées dans les dernières années:
+
+- CommonKADS
+- MIKE
+- Protege-II
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+### Historique
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+Processus de transfert: on considère que la connaîssance nécessaire pour résoudre le problème existe déjà et qu'il suffit de la recueillir et de l'implémenter.
+
+Transfert vers l'approche de modélisation: représentation limitée des connaîssances sous forme de règles. Connaissances tacites de l'expert. Difficulté à maintenir les systèmes experts.
+
+Caractéristiques de l'approche de modélisation:
+
+- Approximation de la réalité
+- Processus cyclique
+- Revisable à chaque étape du processus de modélisation
+
+#### Clancey: Méthodes de résolution de problèmes (PSMs)
+
+- Actions d'inférence
+- Séquence d'activation de ces actions
+- Rôles de connaissance: utilisation des connaissances dans chacune des actions. Terminologie indépendante du domaine
+- Systèmes experts: Classification heuristique
+- Autres méthodes:
+  - Couverture et différentiation
+  - Proposer et reviser
+
+#### Méthodes avec limitation des rôles (RLM)
+
+- Implémentation d'une méthode de résolution de problème en particulier.
+- Définit la représentation des connaissances utilisée
+- L'expert associe un concept spécifique à chacun des rôles
+- Il est facile de concevoir une interface pour alimenter les faits nécessaires.
+
+SALT: méthode *proposer et reviser*
+
+Caractéristiques (rôles génériques):
+
+- Extensionner une conception partielle en proposant des valeurs pour les paramètres qui n'ont pas encore été calculés
+- Vérifier si tous les paramètres proposés répondent aux contraintes
+- Appliquer des réparations pour enlever les contraintes qui ne sont pas respectées
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+Méthodes avec limitation des rôles configurables: diviser le problèmes à résoudre en sous-problèmes ayant chacun possiblement leur propre méthode de résolution
+
+#### Tâches génériques
+
+Caractéristiques d'une tâche générique:
+
+- Description générique des ses entrées et sorties
+- Schéma fixe de types de connaissances spécifiant la structure de la connaissance du domaine nécessaire pour résoudre une tâche
+- Une méthode de résolution de problèmes fixée, précisant les étapes et leur séquence d'application
+
+Un système à base de connaissances est constitué de plusieurs blocs représentant chacun une tâche générique.
+
+Désavantages:
+
+- La tâche est contrainte par sa méthode de résolution de problèmes
+- La complexité des tâches est très variable, et aucun niveau de granularité des blocs n'est précisée.
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+#### Structure de tâches
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+Basée sur la connaissance des désavantages des tâches génériques. Différencie la tâche de la méthode. Il peut y avoir plusieurs méthodes possibles pour résoudre la même tâches.
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+Essentiellement, il y a une décomposition à trois niveaux:
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+- Tâches
+- Méthodes de résolution de problèmes
+- Sous-tâches
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+### Cadre de modélisation
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+#### CommonKADS
+
+Objectif: Préserver les processus d'affaires et la structure actuelle de l'organisation
+
+Un modèle différent par aspect du systèmes à base de connaissances à développer
+
+- Aspects fonctionnels
+  - Organisation:
+    - Fonctions de chaque unité de l'organisation
+    - Problèmes des processus d'affaires actuels
+    - Opportunités liées à l'introduction d'un système à base de connaissances
+  - Tâche
+    - Description hiérarchique des tâches accomplies par l'unité organisationnelle où le système sera implanté
+  - Agent
+    - Compétences requises par tous les agents qui effectuent les tâches manuelles qui seront remplacées par le système à base de connaissances. Ces agents peuvent être des humains, des systèmes mécaniques ou des systèmes informatiques
+  - Communication
+    - Interactions entre les agents: type d'information et initialisation de la communication
+- Aspects non-fonctionnels
+  - Expertise
+    - Inventaire des différents types de connaissances nécessaires pour résoudre la tâche
+    - Trois couches:
+      - Tâche
+        - Décomposition en sous-tâches
+        - Description des objectifs
+      - Inférence
+        - Processus de raisonnement
+        - Structure d'inférence
+      - Domaine:
+        - Ontologie
+        - Théorie déclarative
+    - Langages:
+      - [CML](https://ris.utwente.nl/ws/portalfiles/portal/5475135)
+      - [(ML)2](http://www.cs.vu.nl/~frankh/postscript/ECAI92.pdf)
+  - Conception
+    - Architecture du système
+    - Mécanismes de calcul
+
+![Le langage CML dans la méthodologie KADS](images/semaine11/kads-cml.png)
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+#### MIKE
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+Objectif: Tracabilité de toutes les étapes de développement
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+Approche basée sur l'intégration avec les méthodes de génie logiciel
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+Activités:
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+- Élicitation
+  - Entrevues avec les experts
+  - Protocoles de connaissances
+- Interprétation
+  - Modèle structurel (semi-formel)
+  - Base de communication entre l'expert et le modélisateur
+- Formalisation
+  - [Knowledge Acquisition and Representation Language (KARL)](https://pdfs.semanticscholar.org/e2f6/907b93095f6fead9d4d2332557780fe4ba2d.pdf)
+- Conception
+  - Efficacité et maintenance
+  - Contraintes logicielles et matérielles
+  - Langage DesignKARL
+- Implémentation
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+![Le langage KARL dans la méthodologie MIKE](images/semaine11/karl.png)
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+Modèle en spirale: Chaque cycle produit un prototype qui peut être évalué dans un environnement cible.
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+#### PROTÉGÉ-II
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+Objectifs: Réutilisation de méthodes de résolution de problèmes et d'ontologies. Outils personnalisés d'acquisition de connaissances par l'utilisation d'outils basés sur des ontologies.
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+Utilisation d'une ontologie d'application pour étendre les ontologies de domaine avec des concepts et relations spécifiques aux méthodes de résolution de problèmes.
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+![Ontologies dans Protégé II](images/semaine11/ontologies-protegeii.png)