User Assistance ?

(1)

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

(3)

La réutilisation en résolution de problème

 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

La réutilisation Le RàPC

Illustrations Nouvelle génération Les projets Discussion

(4)

Le Raisonnement à Partir de Cas comme première réponse

 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

La réutilisation Le RàPC

(5)

Le carré d’analogie pour le RàPC

problème cible

solution cible problème source

solution source



_source



_problème



_solution



_cible

(6)

Le cycle du RàPC

PROBLEME

Base de cas

Connaissance générale

Cas cible

ELABORER

Cas appris

MEMORISER

Cas cible adapté

ADAPTER

Cas cible adapté, évalué, corrigé

Cas

Source

Cas cible

Cas Source

RETROUVER

(7)

Illustrations d’une évolution

 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]

La réutilisation Le RàPC

Illustrations Nouvelle génération Les projets Discussion

(8)

Illustration Conception Caoutchouc

stocker Paramètres

Extruder Couper

Vulcaniser Paramètres Mélanger

Matières Premières

Paramètres de fabrication

Illustrations - Canonique

Nouvelle génération Les projets Discussion

(9)

Illustration Conception Caoutchouc

 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

(10)

Description Procédé Description Tests

Résultats Tests

Spécifications

Description Procédé Description Tests

Résultats Tests Description Procédé

Description Tests Résultats Tests Description Procédé

Description Tests

Résultats Tests 1 ESSAI

Conception Caoutchouc Les « cas essais »

1 é pis od e

(11)

Conception Caoutchouc : leçons

 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.

(12)

RàPC « non canonique »

 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 =>

Illustrations - Non canonique

(13)

PADIM : Poste d'Aide à la Décision Immédiate en Supervision

Industrielle

Une alerte....

???

Tableaux de bord

Remémoration d'un épisode passé et adaptation au nouveau contexte En différé, validation et apprentissage

recherche d'un objet focal pour la supervision

(14)

PADIM : un épisode de supervision

Episode de supervision

ES

_f

Environnement de fin d’épisode

Modifications d'Environnement

Séquence d'événements

Objet « focal »

OF ES

_d

Environnement de début d'épisode

(15)

ENVIRONNEMENT DE SUPERVISION

Contexte Opérateur

Contexte d’Exploitation

Liste de

Tableaux de Bord /

PADIM : notion d'environnement de supervision

(16)

PADIM : la « signature » d'un épisode

P1 V1 V1

V1

P1 P1

P1

SSP1

Groupe de pompage 1 SSP1

Episode

Objets représentés par les événements

Objets représentés en fin d'épisode

Qu'est-ce qui explique la supervision de ces objets?

Objets représentés au début de l'épisode La réutilisation

Le RàPC Illustrations - Non canonique

(17)

PADIM : l'épisode à « résoudre »

P1

BA25 P2 P2 SSP1

Episode en cours

Objets représentés par les événements

?

Objets représentés au début de l'épisode

(18)

PADIM : exploiter les similarités de rôles pour adapter

lien est_composé_de lien est_composant_de SSP1

Groupe de pompage 2

P2

BA25 La réutilisation

Le RàPC Illustrations - Non canonique

(19)

PADIM : exploiter les similarités de rôles pour adapter

SSP1

P2 Groupe

de pompage 2

BA25 SSP1

P1 Groupe

de pompage 1

V1

jouent le même rôle dans les deux épisodes

Objets de fin d'épisode rémémoré Objets proposés pour la fin d'épisode courant

(20)

PADIM : Retour des usages vers les modèles de connaissances

Système Industriel

?

Pad'im

Exploitation Pad'im

Conception

Système Industriel

(21)

Une façon de voir PADIM

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 Niveau

“ontologique”

Niveau

“contextuel”

(22)

A « new » generation of assistant: generic, reusing experience explained by explicit knowledge (if available!)

 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 »

Illustrations Nouvelle

génération ? Les projets

Discussion

(23)

Use Trace Notion

« Use » Model

2 . . . . ^N

1 j

+

j

Discussion

(24)

«Use » Model

 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)

Discussion

(25)

« Explained » trace

Use Model

2 . . . . N

1 j j

Model linked to

a task 1 Model linked to a task 2

Discussion

(26)

Model « linked to » task

 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

Discussion

(27)

A usage episode

2 .. .. .. .. N

1 j j+1

Episode state

Transition

trial La réutilisation

Le RàPC Illustrations Nouvelle

Discussion

(28)

Describing an episod as a case...

2 .. .. .. .. N

1 j j

Problem part Solution Part

Model linked to a particular task La réutilisation

Discussion

(29)

Cutting up an episode in t

1 2 3 4 5

Trial 1

Trial 2

Trial 3

Trial 4

? ? La réutilisation

Discussion

(30)

Episode / Trial notions

 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?

Discussion

(31)

ADD

ZOOM on a trial

Domain theory

Direct relations La réutilisation

Discussion

(32)

Retrieve ?

ADD Target Signature

ADD

Target Continuation ADD

source Continuation

ADD source Signature

Adapt ?

Discussion

(33)

General process of assistance

 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

Discussion

(34)

Current projects implementing this approach

 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

Illustrations Nouvelle

génération ? Les projets Discussion

(35)

The pragmatic effort of the research

 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!

génération ? Les projets Discussion

(36)

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

génération ? Les projets Discussion

(37)

Pour en savoir plus et/ou participer...

 http://experience.univ-lyon1.fr

 participer à l ’Atelier RàPC de demain

 écrire à

experience@lisi.univ-lyon1.fr

(38)

Annexes

(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 )

(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

(41)

Échantillon à minéraliser

Système d’assistance à la

programmation de minéralisateur

P

Magnétron

M

(42)

Illustration Minéralisateur

: un « problème »

(43)

Illustration Minéralisateur :

une « solution »

(44)

Illustration Minéralisateur :

Recherche de cas « similaires »

(45)

Illustration Minéralisateur

Adaptation

(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

_problè

me



_cible