Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

UNIVERSITÉ DE SHERBROOKE Faculté des sciences appliquées Département de génie é

UNIVERSITÉ DE SHERBROOKE Faculté des sciences appliquées Département de génie électrique et de génie informatique MODÉLISATION DE LA DÉPENDANCE CONTEXTUELLE DES CONCEPTS FLOUS : LA STRUCTURE SFC Thèse de doctorat en sciences appliquées Spécialité : Génie électrique Kamil Murât EKSIOGLU Sherbrooke (Québec), CANADA février 2000 (J-lO Reproduced with permission of the copyright owner. Further reproduction prohibited without permission. 1+1 National Libraiy of Canada Acquisitions and Bibliographie Services 385 WcKnglon StrMt Ottawa ON K1A0N4 Canada Bibliothèque nationale du Canada Acquisitions et services bibliographiques 395, rue WaCngton Ottawa ON K1A0N4 Canada YourUt Von rrnwnct Ourm Nonrétiimcm The author has granted a non- exclusive licence allowing the National Library of Canada to reproduce, loan, distribute or sell copies of this thesis in microform, paper or electronic formats. The author retains ownership of the copyright in this thesis. Neither the thesis nor substantial extracts from it may be prïnted or otherwise reproduced without the author’s permission. L’auteur a accordé une licence non exclusive permettant à la Bibliothèque nationale du Canada de reproduire, prêter, distribuer ou vendre des copies de cette thèse sous la foime de microfiche/film, de reproduction sur papier ou sur format électronique. L’auteur conserve la propriété du droit d’auteur qui protège cette thèse. Ni la thèse ni des extraits substantiels de celle-ci ne doivent être imprimés ou autrement reproduits sans son autorisation. 0-612-67104-6 Canada Reproduced with permission of the copyright owner. Further reproduction prohibited without permission. RÉSUMÉ Ces dernières années, l’intelligence artificielle a connu une évolution rapide grâce à de nouvelles approches comme, par exemple, la logique floue. Les systèmes flous sont en effet, venus combler des niches importantes dans plusieurs applications de contrôle et de décision. Malgré ses succès, la logique floue a toutefois rapidement atteint ses limites du fait qu’on n’ait pas tenu compte de l’effet du contexte. Dans un contexte particulier, l’homme a, en effet, la capacité d’utiliser adéquatement des représentations floues. Dans le cas d’un système flou, si le contexte change, ce dernier ne peut pas s’adapter puisqu’il a été conçu dans certaines conditions particulières. Ce problème, maintes fois soulevé, a pourtant été très peu abordé dans les recherches. Le présent travail a permis d'identifier les raisons de cette indifférence dans le domaine du raisonnement flou. Compte tenu de ses implications complexes au niveau cognitif, plusieurs domaines ont été abordés, entre autres, ceux de la linguistique, de la psychologie cognitive, de l’intelligence artificielle, de la théorie des connaissances et des théories de mémorisation. Ces études interdisciplinaires ont contribué à déduire les lignes essentielles d’une modélisation de l’effet contextuel. La proposition est une structure cognitive désignée sous l’acronyme SFC dont les mécanismes simulent le raisonnement humain envers la dépendance contextuelle. L’approche est structuraliste du fait qu’elle inclut des modules internes comportant différentes fonctionnalités et responsabilités. Ces modules interagissent hiérarchiquement dans le traitement de l’information floue sous l’efiet du contexte. En ce qui concerne les représentations des connaissances, l’approche englobe l’ensemble de l’information : les connaissances à traiter doivent contenir implicitement ou explicitement l’information provenant du contexte. L’effet du contexte constitue donc, en lui-même, une information à traiter et à mémoriser. De ce point de vue, les connaissances sont intégrées à leur contexte. L’exemple de la conduite automatique d’une voiture vient valider la structure SFC. Une structure simplifiée appelée SFC-R a récemment été proposée; outre de pouvoir être utilisée dans les systèmes flous à grande échelle, cette dernière peut également servir à réduire la dimension des bases des règles à grande échelle et à intégrer efficacemment l’information, même discrète, dans une base floue. Reproduced with permission of the copyright owner. Further reproduction prohibited without permission. ABSTRACT MODELING OF CONTEXTUAL DEPENDENCY OF FUZZY CONŒPTS : THE SFC STRUCTURE During the last years, artificial intelligence evolved rapidly by the introduction of some innovative approaches and théories such as fuzzy logic. Fuzzy Systems have filled some important niches in several applications of control, décision, etc.. Despite these successes, fuzzy logic has confronted rapidly its limitations by the lack of processing the effect of context. Human is capable to décidé adequately fuzzy représentations in particular contexts. Nevertheless a fuzzy system, once conceived by an expert, is non-adaptable to conditions that change under the effect of context. This problem has been addressed by several researchers; however, very few have touched it. In this research, it has been fîrst identified the reasons of such an indifférence in fiizzy reasoning. By complex implications at the cognitive level, several areas such as linguistics, cognitive psychology, artificial intelligence, the theory of knowledge and of memory and mémorisation have been studied. These interdisciplinary studies helped to deduce essentials of such a model of contextual effect. Consequently, a cognitive structure named SFC is proposed. This structure contains internai mechanisms simulating human reasoning under contextual dependence. Proposed appioach is structuralist by the fact of including internai modules, each one having différent functionality and responsibilities. These modules interact hierarchically to process fiizzy information under the effect of context. As of representing knowledge, the approach assumes integrity at the level of information: knowledge to process has to contain, implicitly or explicitly, the information of context. Consequently, the effect of context is itself an information to process and to mémorisé. Under this viewpoint, knowledge is integrated to its context. The SFC structure is validated by an automatic conduct example of a car. Finally, a simplified structure named SFC-R that can be used in large-scale fuzzy Systems is proposed. This structure is not only useful to reduce dimension in large scale rule bases, but also to integrate, in a very efficient manner, the discreet information in fiizzy rule bases. Reproduced with permission of the copyright owner. Further reproduction prohibited without permission. REMERCIEMENTS J’aimerais remercier mon directeur de recherche, le professeur Gérard Lachiver, pour son soutien, son encouragement et ses critiques constructives. Je tiens à souligner, tout particulièrement, la qualité de sa direction et de ses conseils techniques ainsi que les heures innombrables qu’il a consacrées à la lecture de cette thèse. Je lui suis reconnaissant de m’avoir admis au doctorat et de m’avoir soutenu tout au long de mes études à l’Université de Sherbrooke. Je m’estime privilégié d’avoir eu l’occasion de travailler auprès d’un directeur aussi compréhensif et constructif que Monsieur Lachiver. Je dois aussi des remerciements spéciaux au professeur Shengrui Wang qui m’a si bien conseillé dans la compréhension des dynamiques internes des réseaux neuronaux. Je me considère privilégié de connaître un scientifique de cette envergure, aussi constructif et d’avoir reçu ses encouragements. J’adresse aussi mes remerciements à Christian Langheit, Ph.D., lng. pour son soutien et son encouragement durant les étapes de correction de ma thèse et de la préparation de ma soutenance. Je tiens aussi à remercier le professeur Jean-Marie Dirand pour ses commentaires. Finalement je veux remercier à Marie-Reine Mauve pour les corrections durant la rédaction de ma thèse. À la fin de ce travail, la grande question reste de savoir laquelle de la recherche ou de la rédaction aura été la plus ardue. La recherche aura sans doute été la plus longue, mais la rédaction aura nécessité beaucoup d’efforts, de patience et de sacrifices dans la vie de tous les jours. Aussi, je remercie infiniment ma femme Ôzlem (ainsi que ma fille Selin qui n’a jamais vraiment compris pourquoi son meilleur partenaire de jeu était si occupé) pour son soutien et sa patience tout au long du travail de rédaction. Nos parents ont aussi été très présents durant cette période. Je vous en remercie beaucoup, les Biyikoglu et les Eksioglu. Et, je n’oublie pas, bien sûr, mes amis sherbrookois, Berk, Daghan, Marc et Servet que je remercie pour leur aide, leur support et leur amitié. Je veux dédier cette thèse, à mon neveu Murât qui nous a quittés en 1998, à l’âge de 22 ans. Kamil Murât EKSIOGLU Montréal, juillet 1999 Reproduced with permission of the copyright owner. Further reproduction prohibited without permission. TABLE DES MATIÈRES CHAPITRE 1 INTRODUCTION....................................................................................................1 CHAPITRE 2 L’IMPRÉCISION DU FLOU ET SA DÉPENDANCE AU CONTEXTE.............. 4 2.1 Imperfection des connaissances.............................................................................................4 2.2 La Logique Floue...................................................................................................................7 2.3 Qu’est-ce que le contexte?....................................................................................................11 2.3.1 Le contexte dans la linguistique et la psycholinguistique........................................11 2.3.2 Le contexte dans la psychologie et la psychologie cognitive.................................... 12 2.3.3 Le contexte dans la théorie de décision des sciences du comportement...................14 2.4 Relation entre concept flou et contexte............................................................................... 14 2.4.1 Contexte et définition floue.......................................................................................15 2.4.2 Les modificateurs linguistiques.....................................................................................17 2.4.3 Concept flou et contexte dans les études expérimentales........................................... 18 2.4.4 La subjectivité des fonctions d’appartenance.............................................................21 2.5 Contexte, un composant cognitif ? ...................................................................................... 23 2.5.1 Le sens et les concepts..................................................................................................23 2.5.2 La catégorisation contextuelle des concepts................................................................. 26 2.6. Sommaire............................................................................................................................28 CHAPITRE 3 CONNEXIONNISME...........................................................................................29 3.1 Connexionnisme..................................................................................................................29 3.2 Une approche connexionniste pour le flou contextuel : CFS...............................................30 3.3 Les mémoires associatives bidirectionnelles (BAM)...........................................................31 3.4 L'étude du comportement des BAM continues................................................................... 34 3.5 Discussion sur le connexionnisme.......................................................................................40 3.6 Sommaire.............................................................................................................................42 CHAPITRE 4 STRUCTURE COGNITIVE DU FLOU CONTEXTUEL.................................... 43 4.1 La Structure Cognitive du Flou Contextuel : la SFC........................................................43 4.1.1 Module des couches contextuelles...........................................................................45 4.1.2 Module de sélection du contexte..............................................................................47 4.1.3 Module d’agrégation.................................................................................................49 4.1.4 Modules d’entrée et de sortie.................................................................................... 52 4.1.5 Caractéristiques générales............................................................................................52 4.2 Validation de uploads/Philosophie/ 51338665.pdf