Le raisonnement à partir de cas est une méthode de résolution de problèmes dits routiniers. Cette méthode se base sur la réutilisation de connaissances. Ces connaissances sont souvent des données sur les problèmes similaires ainsi que leurs solutions. Nous allons voir dans la partie qui suit les différents composants et étapes de cette méthode (Fig.5.4). Cette description fait écho à la partie expliquant ce système (section2.6.2.1).
5.3. DÉFINITION GÉNÉRALE DU SYSTÈME RÀPC
Descrption d'un problème Solution Remémoration Adaptation Evaluation Apprentissage Base de cas Solution Apprentissage Descrption d'un problème Remémoration Adaptation Evaluation Base de cas Descrption d'un problème Remémoration TempsFigure 5.4– Fonctionnement général d’un RàPC
5.3.1
Structure et fonctionnement générale d’un RàPC
5.3.1.1 Cas
Un cas est, le plus souvent, un couple constitué d’un problème et de sa solution et est l’élément central d’un RàPC. Ce qui implique qu’ils sont considérés comme deux éléments distincts dans un système de ce type. Traditionnellement, on distingue deux cas :
— Cas source : est défini comme une expérience passée, c’est donc un cas appartenant à la base de connais- sance du système composé d’un problème et de sa solution.
— Cas cible : problème en cours de résolution.
5.3.1.2 Étape 0 : Représentation du problème
La première étape à réaliser est la représentation du problème. Dans cette étape, il s’agit de décrire le problème de telle sorte que le système puisse le comprendre et l’exploiter. Ainsi, il existe différentes formes de représentation selon le type de problèmes auxquels le système sera soumis. Cela revient à trouver une manière de représenter la connaissance. Il existe plusieurs représentations de cette connaissance comme la forme classique composée d’une série d’attributs caractéristiques à valeur, ou l’utilisation des graphes. Plusieurs éléments sur la représentation de la connaissance sont détaillés dans la section2.7.1.1.
5.3.1.3 Étape 1 : la remémoration du cas
Dans cette partie, le problème P que l’on cherche à résoudre est introduit dans le système. La première étape de résolution consiste en la recherche de cas source similaire, c’est-à-dire d’un problème similaire et sa solution. Cette étape implique donc la définition de la similarité entre problèmes et, si nécessaire, une méthode d’exploration de la base de cas. À la fin de cette étape, un ou plusieurs cas seront remémorés et seront traités dans les étapes suivantes.
Objet 1 Objet 2 Objet 3 distance 1-2 distance 1-3 distance 3-2 Figure 5.5– Distances
La question centrale est qu’est ce que la similarité et comment la calcule- t-on ?
Une première réponse provient de sa définition et des éléments qui y réfé- rent (voir section2.7.2.1). Ici, nous souhaitons décrire plus en détails certains aspects de la similarité que l’on retrouve fréquemment dans les systèmes de raisonnement à partir de cas (RàPC). La similarité est une valeur en relation avec une distance (Fig.5.5). Plus précisément, elle est souvent considérée comme l’inverse de la distance. Néanmoins il est nécessaire de définir comment calculer la distance entre deux éléments.
La distance entre deux éléments est une valeur subjective qui quantifie la possibilité de considérer ces deux éléments comme semblables. Elle fournit une comparaison des éléments entre eux en permettant par la suite une classification par ordre de similarité. Concrètement, cette valeur peut dépendre de plusieurs facteurs, comme le type de problème, le mode de représentation, le point de vue d’un expert ou le degré de connaissance du
BASÉE SUR LE RAISONNEMENT À PARTIR DE CAS
domaine. Cependant, dans la majorité des systèmes, elle nécessite des connaissances spécifiques qui doivent être introduites dans le système lors de la réalisation de ce dernier.
5.3.1.4 Étape 2 : l’adaptation
Suite à l’étape précédente, un certain nombre de cas résolus plus ou moins distants (d’un point de vue de la similarité) de notre problème sont remémorés. Deux situations sont envisageables :
— Soit un cas remémoré correspond exactement à notre problème, alors notre problème est résolu et il n’y a rien à faire. La solution du cas trouvé répond à P.
— Soit aucun cas remémoré correspond exactement au problème. Dans cette situation plusieurs politiques peuvent être appliquées. Il est possible de considérer que la solution trouvée, bien que ne correspondant pas exactement à notre problème est applicable sans modification. Sinon, il est nécessaire de l’adapter. Ce processus d’adaptation est complexe puisqu’il suppose que le système sache comment l’adapter. À travers de cette supposition, cela implique que des méthodes d’adaptation ont été implémentées dans le système. Nous voyons ici, qu’un autre type de connaissance est introduit dans le système. Il s’agit de connaissances qui expliquent comment réaliser cette adaptation et qui implique que ce mécanisme est plus ou moins maîtrisé.
5.3.1.5 Étape 3 : évaluation et révision
Cette étape consiste à évaluer la solution adaptée. Cette étape peut être automatique, mais le plus géné- ralement elle est faite par un être humain qui va vérifier la cohérence de la solution et surtout sa pertinence. Dans certain cas, la solution proposée peut être revue car malgré l’adaptation elle ne répond pas totalement aux exigences du problème initial.
5.3.1.6 Étape 4 : apprentissage
Ici, le problème P résolu est stocké dans la base de cas s’il est considéré pertinent. Il pourra ainsi alimenter cette base et permettre de résoudre d’autres problèmes en élargissant l’espace de ces derniers.