Équipe « Cognition et Expérience »

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1 Équipe « Cognition et Expérience »
User Assistance ? Towards reusing experience « in context » to help « no completely known tasks » Alain Mille LISI Université Lyon1 Équipe « Cognition et Expérience »

2 Summary Reusing experience in problem solving CBR as a first answer
Illustrations of the necessity to go further A « new » generation of assistants based on reusing experience Curret research projects Discussion 21st July Cost 282 WG 1-2

3 La réutilisation en résolution de problème
Le RàPC Illustrations Nouvelle génération Les projets Discussion La résolution du problème est d’abord la tâche de l’utilisateur, le système informatique l’assiste 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 21st July Cost 282 WG 1-2

4 Le Raisonnement à Partir de Cas comme première réponse
La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération Les projets Discussion 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 d’adaptation fondent le RàPC 21st July Cost 282 WG 1-2

5 Le carré d’analogie pour le RàPC
La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération Les projets Discussion problème cible solution cible problème source solution source source problème solution cible 21st July Cost 282 WG 1-2

6 Le cycle du RàPC Cas cible Cas appris Cas cible Cas cible
La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération Les projets Discussion Cas Source Cas cible RETROUVER PROBLEME Cas cible ELABORER Cas appris MEMORISER Base de cas Cas cible adapté ADAPTER Connaissance REVISER Solution confirmée Cas cible adapté, évalué, corrigé générale 21st July Cost 282 WG 1-2

7 Illustrations d’une évolution
La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération Les projets Discussion 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] 21st July Cost 282 WG 1-2

8 Illustration Conception Caoutchouc
La réutilisation Le RàPC Illustrations - Canonique Nouvelle génération Les projets Discussion Mélanger Matières Premières Paramètres de fabrication Paramètres Extruder Couper Vulcaniser Paramètres stocker 21st July Cost 282 WG 1-2

9 Illustration Conception Caoutchouc
La réutilisation Le RàPC Illustrations - Canonique Nouvelle génération Les projets Discussion 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 nok ok 21st July Cost 282 WG 1-2

10 Conception Caoutchouc Les « cas essais »
La réutilisation Le RàPC Illustrations - Canonique Nouvelle génération Les projets Discussion 1 épisode 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 Description Procédé Description Tests Résultats Tests 1 ESSAI 21st July Cost 282 WG 1-2

11 Conception Caoutchouc : leçons
La réutilisation Le RàPC Illustrations - Canonique Nouvelle génération Les projets Discussion Deux tâches principales (synthèse et analyse) réutilisant les « mêmes » épisodes mais des essais différents. Le système a été « détourné » pour bien d’autres tâches identification d’effets de produits identification de produits pour un effet assistance à la mise en œuvre de tests... etc. 21st July Cost 282 WG 1-2

12 RàPC « non canonique » La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion 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 => 21st July Cost 282 WG 1-2

13 PADIM : Poste d'Aide à la Décision Immédiate en Supervision Industrielle
La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion recherche d'un objet focal pour la supervision Remémoration d'un épisode passé et adaptation au nouveau contexte En différé, validation et apprentissage Une alerte.... ??? Tableaux de bord 21st July Cost 282 WG 1-2

14 PADIM : un épisode de supervision
La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion Modifications d'Environnement Episode de supervision ESd Environnement de début d'épisode ESf Environnement de fin d’épisode Objet « focal » OF Séquence d'événements 21st July Cost 282 WG 1-2

15 PADIM : notion d'environnement de supervision
La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion Contexte Opérateur Contexte d’Exploitation ENVIRONNEMENT DE SUPERVISION Liste de Tableaux de Bord / Liste de couples Objet / Etats d'objet de supervision 21st July Cost 282 WG 1-2

16 PADIM : la « signature » d'un épisode
La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion Objets représentés au début de l'épisode V1 P1 SSP1 V1 P1 Objets représentés par les événements V1 P1 P1 SSP1 Groupe de pompage 1 Objets représentés en fin d'épisode Episode Qu'est-ce qui explique la supervision de ces objets? 21st July Cost 282 WG 1-2

17 PADIM : l'épisode à « résoudre »
La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion Objets représentés au début de l'épisode P2 SSP1 BA25 P2 Objets représentés par les événements ? P1 Episode en cours 21st July Cost 282 WG 1-2

18 PADIM : exploiter les similarités de rôles pour adapter
La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion SSP1 Groupe de pompage 2 P2 BA25 lien est_composant_de lien est_composé_de 21st July Cost 282 WG 1-2

19 PADIM : exploiter les similarités de rôles pour adapter
La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion Objets de fin d'épisode rémémoré Objets proposés pour la fin d'épisode courant SSP1 SSP1 Groupe de pompage 1 Groupe de pompage 2 V1 P1 BA25 P2 jouent le même rôle dans les deux épisodes 21st July Cost 282 WG 1-2

20 PADIM : Retour des usages vers les modèles de connaissances
La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion Pad'im Exploitation Pad'im Conception ? Système Industriel Système Industriel 21st July Cost 282 WG 1-2

21 Une façon de voir PADIM Niveau Niveau “ontologique” “contextuel”
La réutilisation Le RàPC Illustrations - Non canonique Nouvelle génération Les projets Discussion Niveau “ontologique” Niveau “contextuel” L'opérateur possède des connaissances utilise son expérience pratique Le système d'aide à la décision utilise des modèles de connaissances gère une bibliothèque d’épisodes d'utilisation 21st July Cost 282 WG 1-2

22 Proposing an assistant complying the context of usage
A « new » generation of assistant: generic, reusing experience explained by explicit knowledge (if available!) La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion Proposing an assistant complying the context of usage Making profit of the emergence of the availability of « auto-descriptive » digital documents Taking into account a limited number of « generic » tasks Recognizing the real task of the user by signature of « use episods » 21st July Cost 282 WG 1-2

23 . . . . + . . . Use Trace Notion « Use » Model 1 2 j j N
La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion « Use » Model 1 2 . . j j . . N + « raw » trace of usage (of the computer) . . . 21st July Cost 282 WG 1-2

24 «Use » Model La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion All available « objects » of the domain and possible actions (interactions) on them Several levels of observation, depending on the abstraction level chosen One observation level is linked to a specific « generic » task (chosen as it by the user) 21st July Cost 282 WG 1-2

25 No known task explains this part
« Explained » trace La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion Model linked to a task 1 Use Model Model linked to a task 2 1 2 . . j j . . N Type 1 episode Type 2 episode No known task explains this part 21st July Cost 282 WG 1-2

26 Model « linked to » task La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion A model « linked to » a task IS NOT a complete model of the task, but a set of relations (constraints) between the objects of the « use » model in the context of the task This model can be expressed only on the « use » model, and has to be « explainable » to the user 21st July Cost 282 WG 1-2

27 A usage episode La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle
génération ? Les projets Discussion state Transition trial Episode 1 2 .. .. j j+1 .. .. N 21st July Cost 282 WG 1-2

28 Describing an episod as a case...
La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion 2 .. N 1 j Problem part Solution Part Model linked to a particular task 21st July Cost 282 WG 1-2

29 Cutting up an episode in t
La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion Trial 3 Trial 1 ? Trial 2 Trial 4 1 2 3 4 5 21st July Cost 282 WG 1-2

30 Episode / Trial notions
La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion The term « trial » is supposed to express the fact that the user tries to go closer his (unknown) goal for the current task. A « trial » is then an elementary step at the chose observation level (linked to a task for example) A « trial » is an atomic episode. Generic operators : Add, remove, modify (Choix d'opérateurs génériques [Add, Remove, Modify]… The user question is: what other trial can I do in order to achieve my current task? 21st July Cost 282 WG 1-2

31 ZOOM on a trial La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle
génération ? Les projets Discussion Domain theory ADD Direct relations Trial description in its « raw » context 21st July Cost 282 WG 1-2

32 Retrieve ? Adapt ? La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle
génération ? Les projets Discussion ADD source Signature ADD source Continuation ADD Target Signature ADD Target Continuation 21st July Cost 282 WG 1-2

33 General process of assistance
La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion On the base of a « task » signature, Retrieving similar signaturesremémorer des signatures similaires, Interpreting the signatures differences in order to Proposing an adapted continuation in the context of the current task 21st July Cost 282 WG 1-2

34 Current projects implementing this approach
La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion ARDECO : Assistance à la Réutilisation D'Épisodes de Conception (Dassault Systèmes) OSCAR, ACE : assistance à la réutilisation en conception coopérative (PCO Technologies) RECIS : Assistance aux tâches liées aux documents audiovisuels (FT-R&D) PIXED, AMBRE, EPICEA : assistance aux tâches d'apprentissage humain MESA-MERA, CASES : études de la remémoration en interaction homme-machine 21st July Cost 282 WG 1-2

35 The pragmatic effort of the research
La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion Making profit of the available descriptions of usages and tasks (XML, RDF), In order to build possible continuations semanticaly contextualise for no completely explicited tasks Offering a kind of « augmented » memory Assisting the user ot find and reuse in context information making sense for him in his current task -> knowledge! 21st July Cost 282 WG 1-2

36 DISCUSSION Challenge: to put the user at the center of the system
La réutilisation Le RàPC Illustrations Nouvelle génération ? Les projets Discussion Challenge: to put the user at the center of the system Mastering the complexity of the process (partial isomorphisms in a huge graph) -> heuristics Expressivity of XML/RDF Cooperative approaches (communities of users). Cognitive Sciences Laboratories collaborations 21st July Cost 282 WG 1-2

37 Pour en savoir plus et/ou participer......
participer à l ’Atelier RàPC de demain écrire à 21st July Cost 282 WG 1-2

38 Annexes 21st July Cost 282 WG 1-2

39 Merci à toute l’équipe Béatrice, Nathalie, Stéphanie, Yannick
Elöd, Jacques, Jean-Mathias , Luc, Pierre-Antoine (et les autres thésards qui les ont précédés ) 21st July Cost 282 WG 1-2

40 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 21st July Cost 282 WG 1-2

41 Système d’assistance à la programmation de minéralisateur
Échantillon à minéraliser Magnétron M P Pompe(s) Programmateur 21st July Cost 282 WG 1-2

42 Illustration Minéralisateur : un « problème »
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43 Illustration Minéralisateur : une « solution »
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44 Illustration Minéralisateur : Recherche de cas « similaires »
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45 Illustration Minéralisateur Adaptation
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46 Illustration Minéralisateur Synthèse
Système « mono » tâche (quel protocole pour cet échantillon ?) Un cas est une séquence d’états-transitions L’adaptation 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 problème solution cible 21st July Cost 282 WG 1-2