Les méthodes formelles en ingénierie des connaissances Damien Lhomme-Desages Jérémie Barlet

Historique

Les 3 étapes historiques de l'ingénierie des connaissances: Lère de la programmation Lère de la modélisation Lère contemporaine: vers les méthodes formelles

Lère de la programmation Dans les années 70 – 80, développement de nombreux systèmes à base de connaissances Ils se caractérisent les uns des autres par leur mode de représentation des données (ex: règles, réseaux sémantiques) Absence de modèle abstrait sous-jacent

Les précurseurs du formalisme 1980: Alan Newell évoque la possibilité et la nécessité de se dégager des formalismes liés à limplémentation pour aller vers une formalisation au niveau des connaissances 1985: Clancey met en évidence les méthodes de résolution de problèmes sous- jacentes aux systèmes existants

Lère de la modélisation Dans les années 80 – 90 mise au point de nombreuses méthodologies visant à construire des modèles conceptuels des SBC Exemples: KADS, Generic Tasks, Method- to-tasks Ces méthodologies manquent de sémantique claire et de syntaxe formelle

Vers les méthodes formelles Nécessité de combler le fossé entre modèle conceptuel semi-formel et système exécutable Ces méthodes dissocient le niveau de limplémentation et le niveau conceptuel tout en fournissant un formalisme assez précis pour les relier ceux-ci.

Avantages des méthodes formelles Modélisation et validation Les modèles ont une sémantique précise fondée sur une représentation mathématique Maintenance et réutilisation La description du système est à la fois: précise: facilite la maintenance à haut niveau dabstraction: donne des outils génériques

Questions sur les méthodes formelles Peut-on tout formaliser ? Ces méthodes ne sont-elles pas trop complexes? Ces méthodes ne sont-elles pas trop coûteuses?

Le présent

De nombreux languages formels(LF) ont été développés. Exemples: MODEL-K, KARL, TFL… 3 directions: -Les LF basés sur KADS (FORKADS) -Les LF basés sur dautres modèles -Les LF issus du GL

La méthode KADS (Knowledge Acquisition and Design System) Méthode de modélisation et de conception en 4 couches: Domain Inference Task Strategy

Types de languages Opérationnalisation du modèle (OMOS, MODEL-K) Exécutabilité ((ML) 2, QIL) Les LF qui combinent les 2 (KARL, FORKADS)

Comparaison des languages Critères: Expressivité des domaines Flexibilité des motifs de raisonnements Expressivité des structures de contrôle de la connaissance

Formalisme pour les systèmes dynamiques Réseaux de Petri, logique dynamique, temporelle… Meilleure sémantique Preuves de propriétés de la forme: précondition^spécification=>post-condition Validation et vérification Démonstration automatique utilisant les structures de contrôle de la connaissance Interaction avec lenvironnement Interaction avec lutilisateur, des évènements… Exploitation industrielle Le futur