Intitulé du module : Introduction aux systèmes experts Niveau: 4ème Année Cycle : Ingénieur Cœfficient : 3

Contenu Chapitre1: Introduction à l’intelligence artificielle et domaines d’application Chapitre2: Formalisme de la représentation des connaissances Chapitre3: Les systèmes inférentiel(système sexperts) Chapitre4: systèmes experts et application Chapitre5: Méthodologie de construction des systèmes experts

Références Bibliographiques   1- J.L.LAURIERE. «Représentation des connaissances» Edition Eyrolles, 1988. 2- A. HAYASE et al. « Approche Logique de l’IA » Edition Dunod Informatique, 1990. 3- A. BUNDY. « Artificial Intelligence Techniques » Edition Springer,1997. 4- S.Russell et P.Norvig. « Intelligence Artificielle » Edition Pearson Education, 2006.

INTRODUCTION GENERALE INTELLIGENCE ARTIFICIELLE 2008/2009

1 - HISTOIRE DE L’INTELLIGENCE ARTIFICIELLE 1-1 Gestation de L’IA (1943 – 1955) Les premier traveaux :Warren Mc Culloch et Walter Pitts (1943)  ils puisèrent à trois sources : L’état du savoir sur la psychologie de base et la fonction des neurones dans le cerveaux ; L’analyse formelle de la logique propositionnelle de Russell et whithead ; La théorie de calcul de Turing. Toute fonction calculable peut être calculé par un réseau de neurones.

Deux étudiants du département de mathématique de Prinston, Marvin Minsky et Dean Edmonds, ont construit le premier ordinateur à réseau de neurones en 1951, le SNARC( 3000 tubes à vide et un mécanisme de pilote automatique récupère sur un bombardier B-24 pour simuler un réseau de 40 neurones) Le jury de thèse émit des doutes quant à la nature mathématique du travail, mais Von Neumann déclara « Si ce n’est pas le cas aujourd’hui, ce la sera un jour. »…

Alin Turing : Première vision complète de l’IA dans son article de 1950 « Les ordinateurs et l’intelligences » c’est dans ce texte qu’il a présenté le Teste de Turing, l’apprentissage artificielle, les algorithmes génétiques,…

1-2 Naissances de l’IA A Princeton John McCarthy convainquit Minsky, Claude Shannon et Nathaniel Rochester de l’aider à rassembler les chercheurs américains spécialisés dans la théorie des automates, les réseaux de neurones et l’étude de l’intelligence. Ils organisèrent un séminaire de deux mois a Dartmouth au cours de l’été 1956(MIT, IBM,…).

Allen Newell et Herbert Simon prestent un programme capable de raisonner, le Logique Théoriste(LT) , dont Simon disait :  «  nous avons inventé un programme informatique capable de penser de manière non numérique et, ce faisant, résoudre le problème de la dualité du corps et de l’esprit».

peut après le séminaire le programme été capable de démontrer la majorité des théorèmes du chap2 de: « Principes Mathématique» de Russell et Whithead.

Le principal héritage de ce séminaire et le consensus autour du nom proposé par McCarty pour baptisé la nouvelle discipline : INTELLIGENCE ARTIFICIELLE .

2- Définition de l’Intelligence Artificielle 2-1 L’intelligence est : a) La capacité d’apprendre ou de comprendre grâce à l'expérience. La capacité d'acquise et de retenir les connaissances. La capacité mentale b) La capacité de répondre rapidement et de manière appropriée à une nouvelle situation; L’utilisation de la faculté de raisonnement pour résoudre des problèmes, se comporter en société, etc.. de manière effective c) En Psychologie, le succès mesure de l’utilisation de ces capacités afin de résoudre certaines taches. (Webster’s New World Dictionary 1988)

2-2 Définition de l’IA : (Le Petit Robert) : "Partie de l'informatique qui a pour but la simulation de facultés cognitives afin de suppléer l'être humain pour assurer des fonctions dont on convient, dans un contexte donné, qu'elles requièrent de l'intelligence (cf. Système expert) Les langages de l'intelligence artificielle (ada, lisp,prolog) Les fonctions de l'intelligence artificielle : reconnaissance des formes et de la parole, simulation, jeu, conduite de robots, apprentissage Les outils de l'intelligence artificielle : réseau de neurones (cf. connexionnisme), réseau sémantique (cf. aussi cogniticien)"

(John McCarthy): Le but de intelligence artificielle est l’étude de la structure de l’information et de la structure de processus de résolution de problèmes, indépendamment des applications et indépendamment d’une réalisation.

(Marvin Minsky): L’IA a pour but la construction de programmes informatiques qui s’adonnent a des taches qui sont, pour l’instant, accomplies de façon plus satisfaisantes par des êtres humains car elles demandent des processus mentaux de haut niveau tels que : l’apprentissage perceptuel, l’organisation de la mémoire et le raisonnement critique

(Allen Newell): Une présupposition essentielle pour agir intelligemment d’une manière générale est la capacité de produire et de manipuler des structures symboliques. (John Shore) :Reproduction des activités cognitives jugées intelligentes pour l'homme.

3- De l’informatique à l’IA L’informatique est définie par Philippe Dreyfus, l’inventeur de ce mot, comme une science qui, à l’aide d’algorithmes, traite des données pour obtenir des information (modèle de Von Newman) L’informatique nécessite q’un programmeur sache résoudre le problème posé, et puisse expliciter les différentes étapes de cette résolution par un nombre fini d’instruction

Pour construire un programme qui joue au échec, cela nécessite la mise en œuvre d’un nombre énorme(voir impossible) de configuration pour faire face aux différentes situation dans le jeu. Alors, au lieu d’indiquer à l’ordinateur toutes les étapes du raisonnement, pourquoi ne pas luis donner la faculté de raisonner comme le fait une personne dans la même situation.(idée de base de l’IA)

Le programmeur en IA doit raisonner en terme d’objectif, seul l’objectif doit être fixé( un théorème à démontrer, une image à reconnaître, etc.…). Le programmeur se charge de choisir les moyens d’atteindre cet objectif en fonction des hypothèse qui lui sont données. Il s'agit de la programmation DECLARATIVE par opposition à la programmation PROCEDURAL. Pour permettre à un système de trouvé lui-même une solution à un problème donné, il doit possède des capacité de raisonnement en utilisant un ensemble de connaissances approprié.

3- Domaines d’application Systèmes expert Programmation par contraintes Raisonnement basé sur le cas Reconnaissance de la parole Traitement du langage naturel Traduction automatique Vision par ordinateur Robots et systèmes autonomes

Exemples: Planification et Programmation Autonomes: Remote Agent de la NASA, le premier programme de planification embarqué, il a servi à contrôler la programmation des opération à bord d’un vaisseau spatial (Jonsson et al 2000) Jeux: Deep Blue d’IBM, le premier ordinateur qui soit parvenu à vaincre le champion du monde d’échecs Garry Kasparove (Goodman et Keen 1997)

Diagnostic: des programmes de diagnostic médical fondés sur une analyse probabiliste ont atteint un niveau d’expertise élevé dans plusieurs spécialités médicales Robotique: de nombreux chirurgiens se servent de robots capables de les assister en microchirurgie(HipNav Digioia et al 1996)

4- L’IA et La représentation des connaissances L’homme communique sans cesse. Il a inventé pour cela la parole, l’écriture, puis récemment les moyen audio-visuelles. L’intelligence de l’homme est liés à la communication du savoir et du savoir-faire. La question qui se pose est: comment communiquer à un ordinateur des connaissances, des raisonnement.

La représentation des connaissances fait appel non seulement à des concepts isolés(données), mais aussi aux liens qui existent entre eux(information symboliques). Il existe différents modes de représentation de connaissances, dont les principaux sont les suivants:

Logique des proposition, Calcul des prédicats, Règles de production, Réseaux sémantiques, Objets structurés.