Assister lutilisateur dans sa tâche ? Vers une gestion des connaissances et de l'expérience pour leur réutilisation « en situation » Alain Mille LISI Université

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1 Assister lutilisateur dans sa tâche ? Vers une gestion des connaissances et de l'expérience pour leur réutilisation « en situation » Alain Mille LISI Université Lyon1 Équipe « Cognition et Expérience »

2 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble2 Plan Le cadre particulier de la réutilisation en résolution de problème Le Raisonnement à Partir de Cas comme première réponse Illustrations dune évolution nécessaire Une « nouvelle » génération de système dassistance à la réutilisation de lexpérience Les projets de recherche en cours Discussion

3 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble3 La réutilisation en résolution de problème La résolution du problème est dabord la tâche de lutilisateur, le système informatique lassiste dans cette tâche La réutilisation de problèmes résolus est souvent considérée comme plus efficace que la résolution « à partir de zéro » La capitalisation à partir de nouveaux cas de résolution de problème est un objectif du système La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération Les projets Discussion

4 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble4 Le Raisonnement à Partir de Cas comme première réponse Un cas est un couple (description de problème, description de solution) Un problème « bien » décrit permet de retrouver des solutions « réutilisables » Les connaissances nécessaires sont essentiellement dans les cas, mais aussi dans tout ce qui « explique » les cas Les connaissances duales de similarité et dadaptation fondent le RàPC La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération Les projets Discussion

5 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble5 Le carré danalogie pour le RàPC problème cible solution cible problème source solution source source problème solution cible La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération Les projets Discussion

6 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble6 Le cycle du RàPC PROBLEME Base de cas Connaissance générale Cas cible ELABORER Cas appris MEMORISER Cas cible adapté ADAPTER REVISER Solution confirmée Cas cible adapté, évalué, corrigé Cas Source Cas cible Cas Source RETROUVER La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération Les projets Discussion

7 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble7 Illustrations dune évolution Des systèmes RàPC « canoniques » –Système d assistance à la programmation de minéralisateurs (monotâche spécifique)[Prolabo] –Système d'assistance à la conception de caoutchouc élastomère (multitâches spécifiques)[Interep] aux systèmes RàPC non « canoniques » charnière dans l'évolution –Système d'aide à la décision opérateur en supervision industrielle (tâche générique : supervision)[Sferca] –Système d aide à la recherche d information (tâche générique : navigation)[Cincom Chemdata] La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération Les projets Discussion

8 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble8 Illustration Conception Caoutchouc stocker Paramètres Extruder Couper Vulcaniser Paramètres Mélanger Matières Premières Paramètres de fabrication La réutilisation Le RàPC Illustrations - Canonique Nouvelle génération Les projets Discussion

9 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble9 Illustration Conception Caoutchouc Tâches Spécification des besoins Synthèse d'une structure Analyse des comportements Actions Lister les propriétés attendues Décrire un procédé Décrire les tests de comportements à mettre en œuvre ok nok La réutilisation Le RàPC Illustrations - Canonique Nouvelle génération Les projets Discussion

10 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble10 Description Procédé Description Tests Résultats Tests Spécifications Description Procédé Description Tests Résultats Tests Description Procédé Description Tests Résultats Tests Description Procédé Description Tests Résultats Tests Description Procédé Description Tests Résultats Tests 1 ESSAI Conception Caoutchouc Les « cas essais » 1 épisode La réutilisation Le RàPC Illustrations - Canonique Nouvelle génération Les projets Discussion

11 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble11 Conception Caoutchouc : leçons Deux tâches principales (synthèse et analyse) réutilisant les « mêmes » épisodes mais des essais différents. Le système a été « détourné » pour bien dautres tâches –identification deffets de produits –identification de produits pour un effet –assistance à la mise en œuvre de tests... –etc. La réutilisation Le RàPC Illustrations - Canonique Nouvelle génération Les projets Discussion

12 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble12 RàPC « non canonique » La tâche assistée est « générique », non complètement définie. L'utilisateur est au centre du système d'assistance. Les modèles de connaissances sont « opportunistes » et évolutifs avec l'usage. Un cas est un épisode de « résolution d'un problème » non complètement modélisé Illustration donc => La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion

13 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble13 PADIM : Poste d'Aide à la Décision Immédiate en Supervision Industrielle Une alerte.... ??? Tableaux de bord Remémoration d'un épisode passé et adaptation au nouveau contexte En différé, validation et apprentissage recherche d'un objet focal pour la supervision La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion

14 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble14 PADIM : un épisode de supervision Episode de supervision ES f Environnement de fin dépisode Modifications d'Environnement Séquence d'événements Objet « focal » OF ES d Environnement de début d'épisode La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion

15 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble15 ENVIRONNEMENT DE SUPERVISION Contexte Opérateur Contexte dExploitation Liste de Tableaux de Bord Liste de couples Objet / Etats d'objet de supervision / PADIM : notion d'environnement de supervision La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion

16 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble16 PADIM : la « signature » d'un épisode P1 V1 P1 SSP1 Groupe de pompage 1 SSP1 Episode Objets représentés par les événements Objets représentés en fin d'épisode Qu'est-ce qui explique la supervision de ces objets? Objets représentés au début de l'épisode La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion

17 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble17 PADIM : l'épisode à « résoudre » P1 BA25 P2 SSP1 Episode en cours Objets représentés par les événements ? Objets représentés au début de l'épisode La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion

18 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble18 PADIM : exploiter les similarités de rôles pour adapter lien est_composé_de lien est_composant_de SSP1 Groupe de pompage 2 P2 BA25 La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion

19 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble19 PADIM : exploiter les similarités de rôles pour adapter SSP1 P2 Groupe de pompage 2 BA25 SSP1 P1 Groupe de pompage 1 V1 jouent le même rôle dans les deux épisodes Objets de fin d'épisode rémémoré Objets proposés pour la fin d'épisode courant La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion

20 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble20 PADIM : Retour des usages vers les modèles de connaissances Système Industriel ? Pad'im Exploitation Pad'im Conception Système Industriel La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion

21 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble21 Une façon de voir PADIM L'opérateur possède des connaissances utilise son expérience pratique Le système d'aide à la décision utilise des modèles de connaissances gère une bibliothèque dépisodes d'utilisation Niveau ontologique Niveau contextuel La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion

22 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble22 Une « nouvelle » génération de système dassistance à la réutilisation de lexpérience ? Proposer un type d'assistant à l'utilisation « en situation » des outils disponibles sur un système informatique S'appuyer sur l'émergence des langages de description « documentaire » Considérer des tâches génériques en nombre limité Approcher les véritables « taches » de l'utilisateur par les signatures qu'il en donne (volontairement !) La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion

23 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble23 Notion de trace d'utilisation Modèle « dutilisation » 2..... N.. 1 j + j Trace brutedutilisation La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion

24 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble24 Modèle « d'utilisation » Tous les objets et actions possibles sur ces objets offerts par une « application » informatique plusieurs niveaux d'observations possibles selon l'interface qui en fournit l'accès à l'utilisateur un niveau d'observation correspond à une « tâche » générique (visée pour tout usage à ce niveau d'utilisation) le modèle d'utilisation nest pas forcément explicite pour l'utilisateur La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion

25 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble25 Trace « expliquée » par des modèles liés à une « tâche » Modèle dutilisation 2...N.1 j j Modèle lié à la tâche1 Modèle lié à la tâche2 Épisode de type 1 Episode de type 2 Partie non expliquée La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion

26 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble26 Modèle lié à une tâche Un modèle lié à la tâche se matérialise au moins par un ensemble de relations (contraintes) que les éléments du modèle dutilisation doivent entretenir dans le cadre dune tâche particulière. Ce modèle sexprime exclusivement sur les éléments du modèle dutilisation et il doit (dans notre définition) être explicitable à lutilisateur. La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion

27 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble27 Un épisode d'utilisation 2.. N 1 j+1 j Episode Etat TransitionEssai La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion

28 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble28 Décrire un épisode comme un cas... 2.. N 1 jj Partie ProblèmePartie Solution Modèle lié à une tâche spécifique La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion

29 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble29 Découper un épisode en une succession « d'essais » 12345 Essai 1 Essai 2 Essai 3 Essai 4 ? ? La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion Cette approche très utile en conception, peut sappliquer à bien dautres types de tâche ?

30 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble30 Notion d'essai / épisode Le terme « essai » recouvre l'idée que chaque action est censée rapprocher l'utilisateur de l'objectif de sa tâche L'essai est donc une progression « élémentaire » au sens d'un modèle de tâche L'essai est aussi un épisode « atomique » Choix d'opérateurs génériques [Add, Remove, Modify], spécialisables. La question est « quel nouvel essai puis- je tenter ? » pour continuer ma tâche La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion

31 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble31 ADD ZOOM sur un essai Description du domaine : « contexte ontologique » Description de l'essai : « contexte direct» Relations « directes » La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion

32 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble32 Retrouver ? ADD Signature cible ADD Suite cible ADD Suite source ADD Signature source Adapter ? La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion

33 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble33 Principe proposé pour l'assistance Sur la base d'une « signature » de tâche, remémorer des signatures similaires, « interpréter » les écarts de signatures pour proposer une suite « logique » adaptée dans le cadre de la tâche en cours, mémoriser (éventuellement) cette assistance elle-même comme « épisode d'assistance »... La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion

34 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble34 Projets intégrant des études sur ces principes ARDECO : Assistance à la Réutilisation D'Épisodes de Conception (Dassault Systèmes) OSCAR, ACE : assistance à la réutilisation en conception coopérative (PCO Technologies) PILOTAGE : gestion des connaissances et de l'expérience pour la conception de formations d'opérateurs sur simulateur (MDS) SESAME, RECIS : Assistance aux tâches liées aux documents audiovisuels (FT-R&D) PIXED, AMBRE : assistance aux tâches d'apprentissage humain MESA-MERA, CASES : études de la remémoration en interaction homme-machine La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion

35 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble35 L'objectif pratique des recherches S'appuyer sur des « descriptions » disponibles des usages et des tâches (XML, RDF), pour construire « des » sémantiques possibles « dans le contexte » de tâches non complètement explicitées, sous la forme dun dispositif de « mémoire augmentée » assistant l'utilisateur à trouver et utiliser « en situation » les informations (connaissances pour lui ?) qui lui sont utiles dans sa tâche. La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion

36 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble36 DISCUSSION Ambition (irréaliste?) de mettre l'Homme au centre du dispositif d'assistance. Maîtrise de la complexité de l'approche (isomorphismes partiels de sous-graphes partiels dans un graphe énorme !) -> heuristiques ! Expressivité de XML/RDF Approche « coopérative » d 'application de ce principe et donc, notion d'exportation explicite de son expérience (protocoles, hétérogénéité des agents, etc...) Aspects linguistiques, ergonomiques, cognitifs, sémiologiques,... La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion

37 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble37 Pour en savoir plus et/ou participer...... http://experience.univ-lyon1.fr participer à l Atelier RàPC de demain écrire à experience@lisi.univ-lyon1.fr

38 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble38 Annexes

39 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble39 Merci à toute léquipe Béatrice, Nathalie, Stéphanie, Yannick Elöd, Jacques, Jean-Mathias, Luc, Pierre-Antoine (et les autres thésards qui les ont précédés )

40 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble40 existence « théorique » d'un modèle d'utilisation présentant tous les objets « informatiques » et les « processus » d'actions sur ces objets : caractère fini d'un modèle d'utilisation

41 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble41 Échantillon à minéraliser Système dassistance à la programmation de minéralisateur P Pompe(s) Magnétron M Programmateur

42 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble42 Illustration Minéralisateur : un « problème »

43 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble43 Illustration Minéralisateur : une « solution »

44 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble44 Illustration Minéralisateur : Recherche de cas « similaires »

45 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble45 Illustration Minéralisateur Adaptation

46 27 juin 2001PIAF 2001 Grenoble46 Illustration Minéralisateur Synthèse Système « mono » tâche (quel protocole pour cet échantillon ?) Un cas est une séquence détats-transitions Ladaptation est guidée par les écarts entre descriptions de problèmes, permettant de « calculer » les adaptations à faire à la solution source pour construire la solution cible. problème cible solution cible problème source solution source source problè me solution cible