Approches Formelles en Systèmes d'information

Présentation au sujet: "Approches Formelles en Systèmes d'information"— Transcription de la présentation:

1 Approches Formelles en Systèmes d'information
Gilles Falquet

2 Contact Gilles Falquet Centre universitaire d'informatique
Uni-Dufour, bureau 323 cui.unige.ch Matériel et info sur le cours : http : / / cui.unige.ch / isi / aftsi

3 Thème général du cours Formalisation des données et des connaissances
Formalisation de leur représentation dans des interfaces Objectifs pédagogiques : connaissances de base du domaine comment attaquer formellement un domaine d'étude

4 Evaluation : 1 ou 2 travaux de modélisation/formalisation de connaissances présentation (courtes) d'articles de recherche  

5 Programme du cours Systèmes formels et SI
Représentations des connaissances logique premier ordre, réseaux sémantiques, logique descriptive systèmes et langages de RdC (CyC, OWL, ...) hypertextes Interfaces spécification orientée modèle représentation hypertextuelle des données documents virtuels

6 1. Formalisation et SI

7 Plan système et langage formel ==> langages informatiques
spécification formelle des applications propriétés dynamiques des systèmes modèles de données données et connaissances interfaces des SI

8 1. Système formel Axiomes Règles de production
==> chaînes (théorèmes)

9 SF pour définir un langage
axiome S règles S --> ab S --> bSa chaînes (= langage) ab, baba, bbabaa, bbbabaaa, etc.

10 exemple E --> T E --> T + T E --> T - T T --> (E)
0, 1, 1+1, 1+0, (1+1), 1-(0+(1-1))

11 SF pour raisonner Règles d'inférence de théorèmes
en logique: pour prouver des conséquences logiques

12 Ex. en logique : modus ponens : A => B, A --> B
spécification : "x P(x) --> P(t/x) 36 > 20 " x >20 => x2 > 400 -spec-> 36 >20 => 362 > 400 -mp-> 362 > 400

13 SF et théorie Fabrication de théories axiomes de la théorie
règles d'inférence --> ensemble de théorèmes = théorie

14 Exemple Théorie des dépendances fonctionnelles Théorie logique axiomes
" X ( df(X, X) ) " X " Y " Z ( df(X, Y) => df(XZ, Y) ) " X " Y " Z ( df(X, YZ) => df(X, Y) ) " X " Y " Z ( df(X, YZ) => df(X, Z) ) etc.

15 SF et sémantique Associer une interprétation aux chaînes
Domaine d'interprétation lui même formalisé (!?) Fonction d'interprétation 1 1 2 3 0+(1+0) 0+0

16 2. Langages informatiques
Donner une définition formelle de la syntaxe grammaire formelle :< SF Formaliser la sémantique domaine abstrait : ensemble de fonctions énoncé SQL ---> expr. algébrique == fonction C, Java, etc très complexe

17 3. Spécifications formelles
Fixer formellement ce que doit faire un programme ≠ comment le faire Spécifications algébriques types abstraits algébriques axiomes sur les opérations Spécifications orientées modèles modèle de données pré-post conditions (logiques)

18 4. Propriétés dynamiques
Spéc. formelle des traitement : difficile pas dans UML Plus simple : spécifier l'évolution des états du système spécifier l'interaction entre tâches Outils automates finis, state charts, réseaux de Petri

19 5. Modèles de données Syntaxe : éléments du modèle Sémantique :
interprétation abstraite des types de données, définition des opérations

20 exemple table T(a1 d1, …, an dn) définit un type T
[[T]] = ensemble des fonctions t de {a1, …, an} dans d1  ...  dn telles que t(ai)  di un n-uplet de (type) T est une fonction (a1 v1, …, an  vn)

21 6. Données et connaissances
Données: plutôt représentation des informations (factuel) Connaissances: plutôt orienté traitement Calculs sur les données, dirigés par les connaissances BD: connaissances : schéma données : n-uplets

22 Faits et connaissances
Le savant doit ordonner ; on fait la Science avec des faits comme une maison avec des pierres ; mais une accumulation de faits n'est pas plus une science qu'un tas de pierres n'est une maison. Henri Poincaré

23 Niveaux de connaissances
générique livre scientifique encyclopédie CD-ROM éduc. TV (arte) taxonomie règles de sys. expert réseau sémantique ontologie journal (news) TV (TF1) site web (météo) données formules "de base" spécifique non formalisé formalisé

24 7. Interfaces Spécification formelle de la représentation
objet de l'application --> objet(s) d'interface Spécification formelle de l'interaction action d'interface --> action de l'application action --> changement d'état de l'interface