Module de raisonnement à partir de cas

Le module de raisonnement correspond aux tâches effectuées par le système. En RàPC, le système effectue cinq tâches principales, décrites dans le modèle de Riesbeck et Schank, fondateurs du RàPC, en 1989, puis adaptées par Aamodt et Plaza (1994), dans un modèle cyclique, très fréquemment repris dans la littérature (cf. figure 2.23 du chapitre 2 et figure 3.1 de ce chapitre). Pour décrire ces tâches, nous nous appuyons principalement sur les textes fondateurs et les revues de littérature suivants : Riesbeck et Schank (1989) ; Aamodt et Plaza (1994) ; Watson et Marir (1994); Fuchs et

Mille (1999) ; Lopez de Mantaras et al. (2005) ; Mille (2006) ; Cordier (2008). Nous nous appuyons

aussi sur le modèle de décomposition des tâches d’Aamodt et Plaza (1994) (cf. figure 3.6).

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Figure 3.7 : typologie des méthodes d’adaptation rencontrées dans la littérature (Badra, 2009)

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1.2.1.Tâche 1 : élaborer un cas

La première tâche du RàPC est l’élaboration d’un cas. Elle s'appuie évidemment sur la structure des cas enregistrés dans la base, et qui a donné lieu à un travail préalable. Dans ce travail, la définition des cas se fait à partir des expériences ; elle consiste à définir ce qu'est le problème, la solution et à choisir des descripteurs en lien avec les problématiques de remémoration et d'adaptation. Ainsi, pour définir les cas, deux critères peuvent être choisis : le critère de dépendance entre le problème et la solution des cas sources (cf. partie 1.1.4) et le niveau d’adaptabilité des descripteurs de la solution.

1.2.2.Tâche 2 : remémorer des cas sources

La remémoration consiste à identifier un ou plusieurs cas sources de la base de cas susceptibles de résoudre au mieux le problème cible. Cette étape s’appuie sur les connaissances de similarité (cf. partie 1.1.3) faisant l’hypothèse que les problèmes sources les plus similaires au problème cible sont ceux qui apportent la meilleure solution pour résoudre le nouveau problème. Ainsi, la remémoration se déroule en trois étapes : l’appariement du problème cible au problème source, l’évaluation de la similarité entre les problèmes et la sélection finale des cas sources (Fuchs et Mille, 1999).

Concernant les méthodes d’appariement, celles-ci varient selon le formalisme de représentation des connaissances du système. La sélection finale des cas consiste à sélectionner un ou plusieurs cas maximisant la similarité globale avec le problème cible. Cette sélection utilise très couramment l’algorithme des plus proches voisins (algorithme de classification K-NN), mais elle peut aussi se faire par un simple tri, permettant de présenter les cas sources selon leur niveau de similarité.

Revenons maintenant à l’évaluation de la similarité. Pour que les cas remémorés soient des cas

« adaptables », de nombreux travaux tiennent à la fois compte des connaissances de similarité (cf. partie 1.1.3) et des connaissances d’adaptation (cf. partie 1.1.4) dans leurs mesures : on parle alors de remémoration guidée par l’adaptation (Smyth et Keane, 1994). Pour cela, Leake (1997) propose d’inclure des « coûts d’adaptation » dans l’évaluation de la mesure de similarité. Il propose plus concrètement une remémoration en deux étapes, où après une mesure de similarité classique sur les

descripteurs du problème, la sélection finale des cas sources à remémorer s’effectue selon leur

niveau d’adaptabilité.

1.2.3.Tâche 3 : adapter la solution des cas sources

Les méthodes d’adaptation sont multiples, c’est pourquoi nous nous appuyons sur la typologie de Badra (2009) pour en présenter les 8 principales sans objectif d’exhaustivité (cf. figure 3.7).

- L’adaptation par transformation et dérivation sont deux grands types d’adaptation. L’adaptation par transformation consiste « à déterminer une modification à appliquer à la solution du (ou des) cas source(s) remémoré(s) » ; l’approche par dérivation consiste elle « à adapter la méthode utilisée pour obtenir cette solution ».

- L’adaptation par décomposition consiste à décomposer un problème en sous-problèmes plus simples. Par exemple les chemins de similarité consistent à décomposer une adaptation complexe (en termes de connaissances d’adaptation et d’opérateurs) en sous-tâches d’adaptation plus simples (Lieber, 2008). Dans la figure 3.8, l’axe du haut représente un chemin de similarité liant le problème source (à gauche) au problème cible (à droite) par q étapes de reformulations successives du problème source, en problèmes intermédiaires se rapprochant graduellement du problème cible. Ainsi, à chaque étape est associée une fonction d’adaptation spécifique permettant de passer d’un

88 problème à un autre. L’axe du bas représente alors le chemin d’adaptation reliant la solution source à la solution cible, par q étapes d’adaptation intermédiaires successives.

- L’adaptation par combinaison de cas consiste à remémorer plusieurs cas sources pour un problème d’adaptation donné puis à composer une solution à partir des solutions des différents cas sources remémorés.

- L’adaptation interactive elle consiste à impliquer l’utilisateur pour lui demander d’effectuer l’adaptation manuellement ou d’affiner dans un processus itératif, une solution proposée par le système.

- L’adaptation à partir de cas consiste « à appliquer un processus de raisonnement à partir de cas à la tâche d’adaptation elle-même. L’adaptation est alors réalisée en raisonnant sur un ensemble d’expériences passées d’adaptation »

- L’adaptation « comme une tâche de recherche dans l’espace des solutions, où l’état initial est la solution source d’un cas remémoré et l’état final une solution cible pour le problème cible » consiste à appliquer des « opérateurs d’adaptation, qui sont des transformations effectués dans l’espace des solutions ».

- L’adaptation par satisfaction de contraintes peut aussi être vue comme la recherche dans un espace des solutions d’une solution cible qui satisfasse un certain nombre de contraintes.

- Enfin, l’adaptation « comme un jeu dans l’espace » repose sur un espace des remémorations désignant un ensemble de correspondances entre le problème cible et les problèmes sources et un espace des adaptations désignant un ensemble d’opérateurs qui peuvent être utilisés pour modifier la solution source du problème remémoré.

1.2.4.Tâche 4 : révision des solutions prédites par le système

Il s’agit de l’étape où les solutions prédites sont validées par l’utilisateur et/ou le système, selon leur aptitude à résoudre le problème posé.

Ainsi, si les solutions sont jugées inaptes à la résolution du problème, elles peuvent être refusées par l’utilisateur ou le système. Des corrections sont également possibles et en fonction des opportunités d’interaction de l’utilisateur avec le système (cf. partie 2.4), des connaissances supplémentaires peuvent aussi être ajoutées au système pour corriger les causes identifiées des échecs de prédiction.

1.2.5.Tâche 5 : mémorisation des cas cibles révisés

La cinquième étape du cycle du RàPC est l’étape de mémorisation des cas cibles révisés. Elle permet d’incrémenter le système de nouvelles expériences de résolution de problème, tout au long de sa phase de production. C’est également durant cette étape que la base de cas peut être réorganisée et que les index utilisés pour retrouver les cas sont mis à jour (cf. partie 1.1.1).

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