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Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – 15.12.2006 1 construction collaborative de théorie … vers une machine abstraite conversationnelle Philippe.

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1 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – construction collaborative de théorie … vers une machine abstraite conversationnelle Philippe LEMOISSON LIRMM

2 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – Formulation du problème abordé dans la thèse 2. Proposition : la machine abstraite AUSTiN 3. Mise en perspective de la proposition Construction collaborative de théorie: vers une machine abstraite conversationnelle 1.1. un cadre pour la construction collaborative de théorie 1.2. assister la composition automatique des raisonnements ?

3 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – Formulation du problème abordé dans la thèse 2. Proposition : la machine abstraite AUSTiN 3. Mise en perspective de la proposition Construction collaborative de théorie: vers une machine abstraite conversationnelle 1.1. un cadre pour la construction collaborative de théorie 1.2. assister la composition automatique des raisonnements ?

4 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – Climat : flux et stocks de CARBONE unités : GigaTonne (GT); GT/an source : IPPC 1995 extrait de : Lavenir climatique Jean-Marc Jancovici

5 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – Biomasse marine Industrie Sols + Végétaux Océan profond Océan surface stocks carbone (océan surface) = 1020 GT stocks carbone (sols + végétaux) = 2190 GT stocks carbone (océan profond) = GT stocks carbone (atmosphère) = 750 GT Données Calculs Climat : flux et stocks de CARBONE n fragments 1 théorie ? Atmosphère (|) Raisonnements Connaissances

6 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – processus … à plusieurs (|)

7 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – mondes c h a n g e m e n t s d é t a t événements avant leur description (Science Physique = premier niveau de description ) e x p r e s s i o n s schémas stables et partagés c o m m u n i c a t i o n alphabets & jeux de règles finis langages formels d é d u c t i o n a s s o c i a t i o n s i n t i m e s graphe connexe de neurones & synapses individuel, changeant re-entrée entre « structures » associativité forte redondance adaptabilité pas accessible de lextérieur aucun codage p e n s é e s é l e c t i o n n i s t e cerveau: neurones cortex: 3*10 10 neurones; synapses Le « monde physique » des objets et des instruments Le « monde intérieur » Le « monde du langage » un fait (|) une théorie concentration en carbone dans locéan de surface ? stocks carbone (océan surface) = 1020 GT Atmosphère Océan profond Biomasse marine Océan surface stocks carbone (atmosphère) = 750 GT

8 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – (|) s o u r c e s … () Gerald M. Edelman (1929 ) Charles Sanders Peirce (1839 – 1914) Karl Raimund Popper (1902 – 1994)

9 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – m o n d e i n t é r i e u r m o n d e d u l a n g a g e m o n d e p h y s i q u e existencevalidité syntaxique fragment de théorie événements causalité déduction prédictions (|) jugement dans les traces de Peirce, Edelman … observations pensée sélectionniste

10 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – fragments de théorie dans les traces de Peirce, Edelman … et Popper m o n d e d u l a n g a g e m o n d e p h y s i q u e événements causalité observations déduction prédictions (|) fragments de théorie pensée sélectioniste

11 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – T h é o r i e : définition semi-formelle … 1.un jeu dexpressions décrivant des observations et des prédictions, basé sur un alphabet initial fini et un ensemble fini de règles dassemblage statique; 2.un jeu dexpressions permettant de raisonner logiquement à partir des faits, basé sur un ensemble fini de règles dassemblage dynamique; 3.un ensemble fini de règles de composition des raisonnements. Supposons un langage formel consistant en : Supposons un groupe de personnes chacune dotée de son propre jugement en accord sur le langage formel constituant collectivement un oracle capable darbitrer sur la véracité ou la fausseté des expressions. (|)

12 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – …T h é o r i e : définition semi-formelle Une théorie est un ensemble dexpressions vraies du langage formel tel que lapplication composée des raisonnements aux faits produise des expressions vraies. * 1, * 2 (|) * 1 les « fragments de théorie » sont des théories * 2 définition inspirée de [Shapiro, 1991] E. Shapiro, Inductive inference of theories from facts/ Computational logic (essays in honour of Alan Robinson), Chap7, edited by Jean-Louis Lassez and Gordon Plotkin, The MIT Press, 1991.

13 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – machine abstraite : intelligibilité / codification ? théorie prédictions m a c h i n e a b s t r a i t e m o n d e i n t é r i e u r (|) m a c h i n e p h y s i q u e événements causalité observations déduction m o n d e p h y s i q u e

14 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – {prédictions} 1 {prédictions} 5 {prédictions} 4 {prédictions} 3 {prédictions} 2 (|) {observations} compositionalité ?

15 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – (|) { prédictions } { observations } compositionalité ?

16 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – Formulation du problème abordé dans la thèse 2. Proposition : la machine abstraite AUSTiN 3. Mise en perspective de la proposition Construction collaborative de théorie: vers une machine abstraite conversationnelle 1.1. un cadre pour la construction collaborative de théorie 1.2. assister la composition automatique des raisonnements ?

17 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – Acceptation dun langage conceptuel pour les observations et prédictions Acceptation dalgorithmes à étapes pour les raisonnements Composition globalement déterministe des raisonnements Chaque calcul doit être une déduction formelle Si échec à larticulation des raisonnements, aide au diagnostic Construction collaborative de théorie: vers une machine abstraite conversationnelle Cahier des charges pour une machine abstraite qui compose automatiquement les raisonnements

18 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – Formulation du problème abordé dans la thèse 2. Proposition : la machine abstraite AUSTiN 3. Mise en perspective de la proposition Construction collaborative de théorie: vers une machine abstraite conversationnelle 1.1. un cadre pour la construction collaborative de théorie 1.2. assister la composition automatique des raisonnements ?

19 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – (|) s o u r c e s … () John McCarthy (1927 ) John Langshaw Austin (1911 –1960)

20 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – Composition de fragments de théorie … rouge triangle triangle petit rouge petit

21 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – … à travers une conversation objets rouges ? objets verts ? objets bleus ? objets petits ? objets grands ? forme taille couleur forme * 1 2 promesse question propriété x ? propriété y rouge petit rouge triangle assertion triangle petit

22 t=1 t=2t= t= t=2 rejected (1,1,1,2) accepted (0,1,1,2) (1,0) (0,0) (1,1) (0,1) accepted (1,0,1,2) 1-Sudoku: un langage simple S 0 22

23 Sudoku [row : CO-ORDINATE : 0 ] [column : CO-ORDINATE : 1 ] [accepted : VALUE : ? ] [when : STATE : ? ] question ( ) [row : CO-ORDINATE : 0 ] [column : CO-ORDINATE : 1 ] [accepted : VALUE : 1 ] [when : STATE : 2 ] ( ) assertion [row : CO-ORDINATE : * ] [column : CO-ORDINATE : * ] [accepted : VALUE : * ] [when : STATE : * ] ( ) promesse accepted (0,1,?,?) t= intelligibilité / codification ? 23 accepted (0,1,1,2) accepted (*,*,*,*) AUSTiN

24 accepted (x,y,z,t) answerFor accepted (x,y,?,t) rejected (0,1,0,t) answerFor rejected (?,?,?,?) accepted (x,y,*,*) reductionOf accepted (*,*,*,*) accepted (x,y,*,t) reductionOf accepted (x,y,*,*) accepted (x,y,z,t) reductionOf accepted (x,y,*,*) rejected (0,1,?,t) reductionOf rejected (*,*,?,*) accepted (x,y,z,t) triggerFor accepted (*,*,*,*) rejected (x,y,?,t) triggerFor rejected (*,*,?,*) 3 actes de langage … + 3 relations … rejected (1,1,1,t) accepted (0,1,1,t) accepted (1,0,1,t) pré-conditions de patterns assertion question promesse 24

25 (i): accepted (x,y,z,t) answerFor accepted (x,y,?,t) … + déduction interne à AUST i N ! (ii):accepted (x,y,z,t) reductionOf accepted (x,y,*,*) (i) (ii):accepted (x,y,*,*) potentialAnswerFor accepted (x,y,?,t) (iii):accepted (x,y,z,t) triggerFor accepted (*,*,*,*) (ii) (iii): accepted (x,y,*,*) potentialTriggerFor accepted (*,*,*,*) assertion question promesse starter 25

26 accepted (*,*,?,*) rejected (*,*,?,*) accepted (*,*,*,*) rejected (*,*,*,*) réécritures (réductions) successives chez CELL 0 assertion question promesse 26 context (x,y,t) accepted (x,y,?,t) rejected (x,y,?,t) accepted (x,y,*,t+1) rejected (x,1-y,*,t+1) rejected (1-x,y,*,t+1) 1 (x,y) (1-x,y) (x,1-y) accepted (x,y,*,t) rejected (x,y,*,t) A={accepted(x,y,z i,t)} R={rejected(x,y,z k,t)} si A=R=, alors: sinon: accepted (x,y,z 0,t+1) rejected (x,1-y,z 0,t+1) rejected (1-x,y,z 0,t+1) 2 z0z0 Z0Z0 Z0Z0

27 2 1 context(*,*,*) les patterns conversationnels Q 1 : accepted (*,*,?,*) Q 2 : rejected (*,*,?,*) accepted (*,*,*,*) rejected (*,*,*,*) accepted (x,y,*,t+1) rejected (x,1-y,*,t+1) rejected (1-x,y,*,t+1) 27 {answers to Q 1,Q 2 } accepted (x,y,z,t+1) rejected (1-x,y,z, t+1) rejected (x, 1-y,z, t+1) 2 Q 1 : accepted (x,y,?,t) Q 2 : rejected (x,y,?,t) context(x,y,t) 1 assertion question promesse

28 résolution du 1-Sudoku

29 P R O G R A M M E 1 + P R O G R A M M E 2 PROGRAMME2PROGRAMME2 3-Sudoku / AUSTiN-Java Sudoku « Le Monde » n° 53 PROGRAMME1PROGRAMME1 CELL 3 81 invocations SET 3 x 27 invocations 30

30 AUSTiN : 3 transitions assertion question promesse starter triggerFor answerFor reductionOf revoke ( ) activate ( ) invoke ( or ) + 3 tests 31

31 AUSTiN : concurrence des tests & transitions inv. act. rev. act. rev. act. inv. transition pipe test-Itest-A test-Itest-R test pipe transition testInvoke testActivate testRevoke test-A test-R test-I 32

32 propriétés formelles dAUSTiN / 1 Théorème 1: Soit un ensemble de patterns tel que le graphe de la relation « potentialTriggerFor » soit sans cycles, Alors le calcul sachève en un nombre fini de transitions. 33

33 propriétés formelles dAUSTiN / 2 a b d c Théorème 2: Le calcul est confluent. 34

34 promesse starter question assertion propriétés formelles dAUSTiN / 3 composition automatique des groupes de patterns 35

35 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – A U S T i N inputoutput déduction Construction collaborative dune théorie pensée sélectionniste pensée sélectionniste DEADLOCK

36 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – Formulation du problème abordé dans la thèse 2. Proposition : la machine abstraite AUSTiN 3. Mise en perspective de la proposition Construction collaborative de théorie: vers une machine abstraite conversationnelle 1.1. un cadre pour la construction collaborative de théorie 1.2. assister la composition automatique des raisonnements ?

37 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – Un langage conceptuel Représentation des connaissances ? triggerFor{ } answerFor{ } triggerFor{ } { } { } { }

38 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – des graphes conceptuels … ( ) f c d e b a assertion ( ) ? c ? ? ? a question ( ) * c * * b * promesse answerFor reductionOf … encapsulés dans des actes de langage

39 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – Raisonnements à étapes AUSTiN est un « blackboard » dont le contrôle est basé sur des actes de langage triggerFor{ } potentialAnswersFor{ }= answerFor{ } potentialTriggersFor{ }= triggerFor{ }

40 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – Composition … Déduction Composition automatique de fragments de théories … le point de départ est un langage partagé! articulation dun nombre fini de raisonnements à nombre fini détapes où chaque étape est un « réducteur » contrôle confluent sur une conversation qui se propage en avant Aspects logiques du déroulement du calcul: « décroissance » garantie par « reductionOf » transitions pilotées par événements (triggerFor ; answerFor) second ordre (les réducteurs sont eux-mêmes réduits) Autres principes structurants « triggerFor » : traitement CONCURRENT de tous les contextes de raisonnements « answerFor » : attente de la TOTALITE des réponses potentielles avant le passage à létape suivante La trace de la conversation est un chemin logique entre le contexte initial et les nouveaux énoncés, qui articule les raisonnements posés au début.

41 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – AUST i N : expérimentations potentielles Modèles au carrefour de plusieurs expertises Progiciels organisés en services autonomes Code distribué parallélisable inv. act. rev. act. rev. act. inv. test-I test-A test-I test-R test-A test-I transitiontest (|) Océan Atmosphère (|)

42 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – Perspectives Publier [Lemoisson, Cerri, Sallantin, 2005] P. Lemoisson, S.A. Cerri and J. Sallantin, Conversational Interactions Among Rational Agents, in Towards the Learning GRID: Advances in Human Learning Services, IOS Press [Lemoisson and Cerri, 2005] P. Lemoisson, and S.A Cerri, Interactive Knowledge Construction in the Collaborative Building of an Encyclopedia, in Applied Artificial Intelligence Journal, Vol. 19, n.9-10, pp , Approfondir les aspects liés à la concurrence au sein du calcul Approfondir lexamen dAUSTiN à travers un ou des formalisme(s) classique(s)… Pb: « assertions », « questions », « promesses », « answerFor », « triggerFor » sont omniprésents dans le contrôle du calcul Replacer la conversation dans un cadre plus large, moins contraignant … non-confluent?... non monotone?

43 Soutenance Thèse Philippe Lemoisson - LIRMM – merc i Photographie : I-Fang Lin Lemoisson Construction collaborative de théorie: vers une machine abstraite conversationnelle


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