Méta Modèle

Ce chapitre décrit en détail le système d'aide à la décision que nous avons nommé le méta modèle dans le cadre de la thèse. La dénition d'un méta modèle est présentée dans un premier temps. Ensuite, la méthodologie de modélisation est adressée avec une nouvelle architecture multi-couches comportant les composantes principales suivantes : une ontologie, une base de données, le processus de fouille de données, et l'algorithme de décision. Le détail de chaque composante est abordé. Les éléments essentiels de la théorie des fonctions de croyance sont présentés par la suite. Enn, les applications cliniques de ce modèle sont présentées et discutées.

4.1 Dénition

Le modèle1 est déni comme une représentation simpliée de la réalité étudiée. Quel que soit son niveau de complexité, un bon modèle doit être aussi dèle que possible à l'objet ou au système modélisé. Par exemple, le modèle physique décrit les états du corps humain ou le modèle mathématique décrit les états d'un système de logistique.

Le méta modèle peut être déni2 comme un modèle d'un langage de modélisation. Un mé-tamodèle sert ainsi à exprimer les concepts communs à l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble, désigne intuitivement une collection d'objets (que l'on appelle éléments...) des modèles d'un même domaine.

Une autre dénition3 est : le méta modèle est déni comme la représentation d'un point de vue particulier sur des modèles. Les modèles présentent une caractéristique commune : ils sont des représentations d'un point de vue (d'une conception, d'une théorie, ...) particulier sur un système sujet d'études.

La diversité de la dénition du méta modèle dépend du domaine considéré. En plus, le méta-modèle est à la fois un méta-modèle abstrait, la dénition d'un langage et le support des mécanismes d'abstraction pour les concepteurs d'un système quelconque (physique, mathématique, écono-mique, etc).

En contraste avec le modèle biomécanique qui est plus basé sur le modèle physique, nous avons proposé la dénition du méta modèle comme suit : le méta modèle est un modèle abstrait,

1. Encyclopedie du Web - www.amba.fr

2. Encyclopédie scientique en ligne - www.techno-science.net 3. Wikipédia - www.wikipedia.org

Le Système d'Aide à la Décision utilisant l'Ontologie (SysADO) a été développé dans le but de fournir l'utilisation interactive des connaissances accumulées pour raisonner, diagnostiquer, et donner des décisions médicales. Le scénario opérationnel du SysADO est illustré dans la gure 4.1.

Les mesures cliniques du patient sont entrées dans le SysADO par les experts cliniques (le cli-nicien, le médecin, etc.). Le système utilise les connaissances issues de l'ontologie et du processus de fouille de données pour donner un diagnostic (une décision médicale). Ensuite, le traite-ment conservatif a été proposé par une série d'exercices de rééducations fonctionnelles. Jusqu'au moment t, le clinicien décide de faire un test d'évaluation pour prendre une nouvelle décision médicale : si le traitement est ecace, on le continue, sinon la chirurgie est proposée. Par la suite, les programmes de traitement et de suivi sont réalisés pour améliorer le résultat du traitement du patient.

Sur le plan architectural, le SysADO comporte 3 composantes principales : une ontologie, nommée OSMMI (Ontologie du Système Musculosquelettique des Membres Inférieurs) ; une base de données, nommée DB3M (DataBase Mechanics Morphology Movement) ; un processus de fouille de données. Le SysADO est un module interactif et itératif pour gérer l'interactivité avec les experts. Il est un système évolutif. Le SysADO est développé en utilisant l'architecture Modèle Vue Contrôleur (MVC) qui est une méthode de conception pour le développement d'applications logicielles qui sépare le modèle de données, l'interface utilisateur et la logique de contrôle. Cette méthode a été mise au point en 1979 par Trygve Reenskaug.

Ce modèle d'architecture impose la séparation entre les données, les traitements et la présen-tation, ce qui donne trois parties fondamentales dans l'application nale : le modèle, la vue et le contrôleur :

 Le Modèle représente le comportement de l'application : traitements des données, inter-actions avec la base de données, etc. Il décrit les données manipulées par l'application et dénit les méthodes d'accès ;

 la Vue correspond à l'interface avec laquelle l'utilisateur interagit. Les résultats renvoyés par le modèle sont dénués de toute présentation mais sont présentés par les vues. Plusieurs vues peuvent acher les informations d'un même modèle. Elle peut être conçue en html, ou tout autre langage de présentation. La vue n'eectue aucun traitement, elle se contente d'acher les résultats des traitements eectués par le modèle, et de permettre à l'utilisateur d'interagir avec elles ;

PATIENT DATA ONTOLOGY DATABASE CLASSIFICATION DIAGNOSIS CONSERVATIVE TREATMENT EVALUATION CONSERVATIVE TREATMENT ^SURGERY

FOLLOW UP ^CONSERVATIVE _TREATMENT

FOLLOW UP

OK Not OK

Figure 4.1  Le scénario de fonctionnement du SysADO

 le Contrôleur prend en charge la gestion des évènements de synchronisation pour mettre à jour la vue ou le modèle. Il n'eectue aucun traitement, ne modie aucune donnée. Il analyse la requête du client et se contente d'appeler le modèle adéquat et de renvoyer la vue correspondante à la demande.

En résumé, lorsqu'une requête est eectuée par le clinicien à l'application (une requête de diagnostic dans notre application), celle-ci est analysée par le contrôleur, qui demande au modèle approprié d'eectuer les traitements, puis renvoie la vue adaptée au navigateur, si le modèle ne l'a pas déjà fait.

L'architecture multi-couches du SysADO est illustrée dans la gure 4.2. Les 3 composantes principales du SysADO sont positionnées comme suit :

Ontology

Model

(Data layer)

Controller

(Application layer)

View

(Presentation layer)

(JSP, Displaytag and Struts)