La formalisation des connaissances est un mécanisme indispensable pour valoriser et faciliter la réutilisation future des connaissances capitalisées. En effet, il s’agit d’un moyen de partager les connaissances en favorisant leur compréhension au moyen de représentations explicites (Rakoto, 2004) et par un traitement plus automatisé de l’information.
Cette partie est consacrée aux principaux formalismes de représentation de connaissances susceptibles d’être utilisés dans notre travail pour la représentation des différents types de connaissances liés aux expériences passées. Le choix d’un formalisme spécifique sera justifié par le fait que notre approche est destinée à un processus de recherche et d’exploitation des expériences passées ainsi qu’à un traitement d’extraction, d’évaluation et de validation de nouvelles connaissances.
Avant d’aborder les formalismes possibles pour la représentation des connaissances, il nous semble important d’exposer quelques points clés permettant de prendre en compte les différents types de connaissances disponibles et les besoins des entreprises (Lai, 2007) :
- Une représentation unifiée : les entités et les relations utilisées pour la représentation de la
connaissance déclarative doivent être aussi utilisées pour formaliser la connaissance procédurale.
- Une représentation suffisamment intuitive et naturelle : le formalisme de représentation de
connaissances devrait faciliter le rôle des experts du domaine industriel autant pour exprimer que pour comprendre la connaissance, car ces experts ne sont pas a priori informaticiens, cogniticiens ou spécialistes de l’ingénierie des connaissances.
- Un vocabulaire commun : l’interprétation d’une entité ou concept devrait être la même pour les
Nous trouvons dans la littérature de nombreux formalismes de représentation des connaissances utilisés dans les systèmes de gestion des expériences/connaissances. Ci-dessous, nous présentons une synthèse de ces formalismes en distinguant les approches basées sur les frames (Borgida, 1996) (i.e. les Frames et les Logiques de Description) et celles basées sur les graphes (Sowa, 1984) (i.e. les Réseaux Sémantiques et les Graphes Conceptuels).
I.4.1 APPROCHES BASEES SUR LES FRAMES
- Les Frames (Minsky, 1975) sont un premier formalisme informatique dans lequel les concepts représentent des ensembles d’objets ayant des propriétés communes. Un frame (schéma ou cadre) est donc une structure représentant une situation typique comportant plusieurs attributs. Minsky (Minsky, 1975) a proposé de structurer la connaissance à travers un ensemble de frames, différents types d’informations étant liés à chaque frame, les attributs étant représentés par un ensemble de facettes. La principale critique à ce formalisme est liée à une expressivité limitée et au fait que, selon les logiciens, il ne permet pas d’inférer des connaissances valides (Apedome et al., 2011).
- Les Logiques de Description (LDs) (Borgida, 1996) sont issues de la théorie des frames et sont couplées avec les principes des réseaux sémantiques que nous exposons ci-dessous. Ce formalisme peut être utilisé pour représenter la connaissance d’un domaine d’application d’une manière structurée et formelle. En effet, on peut distinguer dans la plupart des langages de ce type deux niveaux de représentation des connaissances : le niveau terminologique (qui définit les concepts ou connaissances générales) et le niveau factuel (ou assertionnel, qui définit des connaissances spécifiques). Ces niveaux ont donné naissance aux notions de T-Box et A-Box que l’on retrouve dans la plupart des logiques de description. Il s’agit de l’une des plus importantes familles de formalismes de représentation de connaissances basés sur la logique de premier ordre. Malgré cela, ce formalisme a perdu certaines des qualités graphiques et/ou visuelles de ses ancêtres (i.e. les frames et les réseaux sémantiques) (Dau & Eklund, 2008).
I.4.2 APPROCHES BASEES SUR LES GRAPHES
- Les Réseaux Sémantiques (Quillian, 1968) ont été proposés en 1961 puis en 1968 par Quillian afin de construire un modèle de la « mémoire humaine » fondé sur un réseau sémantique de mots construit à partir d’expériences en psycholinguistique. Cette approche introduit l’utilisation de nœuds pour représenter les entités conceptuelles. Un réseau sémantique est donc un graphe orienté et étiqueté, constitué d’un ensemble de nœuds et d’arcs, qui permet la représentation des relations sémantiques entre les entités conceptuelles.
Les nœuds représentent les entités conceptuelles qui sont interconnectées par des arcs représentant des liens ou des relations conceptuelles. Ce formalisme a aussi introduit l’idée d’organiser les concepts dans des hiérarchies en considérant que certains concepts sont généraux et d’autres plus spécifiques.
Paula Andrea Potes Ruiz
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La principale critique à ce formalisme, très présente dans la littérature, est le manque de sémantique formelle clairement définie (Chein & Mugnier, 2008), point gênant pour toute interprétation. En conséquence, ce formalisme a donné lieu à de nombreux modèles de représentation des connaissances dotés d’une sémantique formelle, parmi lesquels les graphes conceptuels (Chein & Mugnier, 1992).
- Les Graphes Conceptuels (GCs) (Sowa, 1984) et les Logiques de Description (LDs) sont tous deux des descendants des réseaux sémantiques et sont basés sur la logique des prédicats du premier ordre. Toutefois, une représentation de la connaissance à l’aide des GCs offre des facilités spécifiques d’explicitation des connaissances.
Les GCs sont des graphes finis, connectés et bipartis (Sowa, 1984), incluant deux types de nœuds : les concepts et les relations conceptuelles. Ces deux types de nœuds définissent une structure ontologique permettant de construire les différents graphes conceptuels nécessaires à la représentation de la connaissance. Ce formalisme permet donc une séparation nette entre les connaissances ontologiques (structure ontologique appelée « support », formée d’une hiérarchie de concepts et d’une hiérarchie de relations), et les connaissances factuelles représentées par les graphes (Baget, 2001), i.e. les connaissances déclaratives et procédurales. Pour l’inférence, le mécanisme privilégié des GCs est l’opération de projection (Sowa, 1984). Ce formalisme et ses mécanismes sont intéressants dans le contexte du REx, car ils expriment les connaissances sous une forme graphique, logique, précise, compréhensible par des utilisateurs et adaptée à un traitement automatique.
Dans la suite de ce mémoire, nous nous focalisons sur l’étude d’une problématique liée à la démarche de REx permettant d’enrichir sa mémoire. Nous allons étendre la démarche classique de retour d’expérience en y ajoutant un processus d’Extraction de Connaissances à partir de Données (ECD).