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See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/322740806 Cours Système Expert Book · September 2010 CITATIONS 0 READS 8,948 1 author: Some of the authors of this publication are also working on these related projects: Combination of second order modeling and ACP tool for fault isolation View project Shape analysis View project Lotfi Nabli National Engineering School of Monastir 126 PUBLICATIONS 282 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Lotfi Nabli on 27 January 2018. The user has requested enhancement of the downloaded file. 1 Cours : Système Expert et Applications NABLI LOTFI Cours Syst. Expert Cours de Mastère Professionnelle Pilotage et Réseaux Industriels Institut Supérieur des Sciences Appliquées et de Technologie de Kairouan NABLI LOTFI Systèmes Experts ISSAT de Kairouan Historique : Les systèmes experts ont eu leur heure de gloire dans les années 1980, où on a trop rapidement pensé qu'ils pourraient se développer massivement. En pratique, le développement de ce genre d'application est très lourd car, lorsque l'on dépasse la centaine de règles, il devient difficile de comprendre comment le système expert « raisonne » (manipule faits et règles en temps réel), et donc d'en assurer la mise au point finale puis la maintenance. Définition : C’est un outil capable de reproduire les mécanismes cognitifs d'un expert, dans un domaine donné. Il s'agit de l'une des voies tentant d'aboutir à l’Intelligence Artificielle. 2 Cours Syst. Expert NABLI LOTFI Systèmes Experts ISAT de Kairouan Base de règles Base de faits Moteur d’Inférence Entrées Sorties 3 Cours Syst. Expert NABLI LOTFI 1) Base de Connaissances ISAT de Kairouan Définition : Une base de connaissance regroupe des connaissances spécifiques à un domaine spécialisé donné, sous une forme exploitable numérique. Elle peut contenir des règles, dans ce cas on parle de base de règles, des faits ou d'autre représentations c'est-à-dire l‘ensemble des propriétés générales de l’existant. 4 Cours Syst. Expert NABLI LOTFI ISAT de Kairouan Ainsi, comment décrire le comportement d'un expert face à un problème particulier, et sa manière de le résoudre, là est la question. Car ce que l'on souhaite obtenir n'est ni plus ni moins que l'expérience, la connaissance pratique de l'expert, et non la théorie que l'on peut trouver dans les livres ni exclusivement les règles logiques d'inférence. Si les algorithmes de manipulation de faits et de règles sont nombreux et connus, la détermination de l'ensemble des faits et règles qui vont composer la base de connaissances est un problème délicat. Equivalents des méthodes d'analyse de l'informatique traditionnelle, des méthodes d'acquisition des connaissances sont développées. 5 Cours Syst. Expert NABLI LOTFI 2. Moteur d’Inférence ISSAT de Kairouan Définition : Le moteur d'inférence, du verbe « inférer » qui signifie « déduire », est capable d'utiliser faits et règles pour produire de nouveaux faits, jusqu'à parvenir à la réponse à la question experte posée. Il existe de nombreux types de moteur, capables de traiter différentes formes de règles logiques pour déduire de nouveaux faits à partir de la base de connaissance On distingue souvent trois catégories, basées sur la manière dont les problèmes sont résolus : 6 Cours Syst. Expert NABLI LOTFI ISSAT de Kairouan Les moteurs - dits à « chaînage avant » - qui partent des faits et règles de la base de connaissance, et tentent de s'approcher des faits recherchés par le problème. Les moteurs - dits à « chaînage arrière » - qui partent des faits recherchés par le problème, et tentent par l'intermédiaire des règles, de « remonter » à des faits connus, Les moteurs - dits à « chaînage mixte » - qui utilisent une combinaison de ces deux approches chaînage avant et chaînage arrière. 7 Cours Syst. Expert NABLI LOTFI ISSAT de Kairouan Certains moteurs d’inférence peuvent être partiellement pilotés ou contrôlés par des méta-règles qui modifient leur fonctionnement et leurs modalités de raisonnement. Dans un système expert à base de règles, le chaînage avant est une méthode de déduction qui applique des règles en partant des symptômes pour en déduire de nouvelles conclusions. Ces conclusions enrichissent la mémoire de travail et peuvent devenir les prémisses d’autres règles. Par opposition, le chainage arrière (en) part des conclusions pour essayer de « remonter » aux axiomes. 8 Cours Syst. Expert Exemples de moteurs d'inférence CLIPS : Chaînage avant, Contrôle irrévocable, Moteur d'ordre 1, Logique non monotone, Monde fermé Moteur de MYCIN :' système de diagnostic médical, GOSSEYN : moteur d'ordre 1 en chaînage avant, développé en Fortran par Jean- Marc Fouet, PROLOG II : moteur d'ordre 1 en chaînage arrière, développé par Alain Colmerauer, Kadviser : moteur d'ordre 1 à propagation de contraintes, créé en 1988 par la société KADE-TECH et développé aujourd'hui par la société NIMTOTH, MACISTE moteur d'ordre 2, développé par Jacques Pitrat, SMECI : développé en LISP par la société ILOG, SNARK : développé par Jean-Louis Laurière. 9 ISSAT de Kairouan 9 NABLI LOTFI Cours Syst. Expert NABLI LOTFI ISSAT de Kairouan Le raisonnement est un processus cognitif qui permet d'obtenir de nouveaux résultats ou de vérifier un fait en faisant appel à différentes "lois" ou expériences, quel que soit leur domaine d'application : système d’informations, système industrielle, mathématique, système juridique, système qualité, système pédagogique, etc. 10 3. Raisonnement Cours Syst. Expert ISSAT de Kairouan Objectifs des raisonnements On conduit des raisonnements pour des objectifs différents, qui peuvent se combiner : Prise de décision ; Test d'une argumentation ; Conduite d'une démonstration, d'un théorème, de la confirmation d'une hypothèse ; On dit que l’individu effectue des inférences et que le mécanisme d’élaboration de ces inférences s’appelle raisonnement. 11 NABLI LOTFI Cours Syst. Expert ISSAT de Kairouan Les différents raisonnements Un raisonnement s'appuyant davantage sur des règles formulées en langage mathématique sera dit plutôt rationaliste. Cette forme de raisonnement est prépondérante dans les systèmes avec modèle physique. Un raisonnement s'appuyant davantage sur des expériences vécues sera dit plutôt empirique. Cette forme de raisonnement, qui n'exclut pas la rigueur, y compris dans la méthode expérimentale, est prépondérante dans les systèmes sans modèle physique. 12 NABLI LOTFI Cours Syst. Expert ISSAT de Kairouan Descartes affirmait : « Il n’y a pas d’autres voies qui s’offrent aux hommes, pour arriver à une connaissance certaine de la vérité, que l’intuition évidente et la déduction nécessaire ». Il admettait l'importance de l'intuition, qui fut confirmée par Spinoza et Bergson. Pourtant, toute intuition n'est pas forcément évidente tant qu'elle n'est pas partagée. La logique générale s'appuie sur la tradition des syllogismes (voir logique). 13 NABLI LOTFI Cours Syst. Expert ISSAT de Kairouan Dans une logique mathématique (logique des propositions, logique des prédicats, logique modale, etc.), on s'accorde à considérer trois moyens de construction de raisonnements : la déduction : raisonnement par déduction l'induction : raisonnement par induction l'abduction : raisonnement par abduction 14 NABLI LOTFI Cours Syst. Expert ISSAT de Kairouan Elles se présentent schématiquement ainsi, en s'appuyant sur les notations classiques de la logique (→ pour l'implication) : Déduction Abduction Induction a b a a→b a→b b b a a→bsi aest vrai et sia est vrai alors b l'est aussiest vrai alors b est vrai. La règle de l'abduction se lit ainsi: La règle de la déduction se lit ainsi :si best vrai et sia est vrai alors b l'est aussiest vrai alors a est vrai. 15 NABLI LOTFI Cours Syst. Expert ISSAT de Kairouan Le processus de construction d'un raisonnement simple consiste à appliquer au moins l'une de ces trois règles sur une théorie initiale ; c'est donc un moyen d'y ajouter de nouvelles propositions. Un raisonnement est dit déductif s'il ne s'appuie que sur la règle de déduction ; il est dit hypothétique s'il s'appuie sur au moins l'une des règles d'abduction ou d'induction. Seule la déduction conserve la cohérence d'une théorie : si la théorie initiale est cohérente, alors toute théorie qui en est une conséquence déductive reste cohérente. 16 NABLI LOTFI Cours Syst. Expert ISSAT de Kairouan Une n-conséquence déductive D d'une théorie initiale I est une théorie obtenue après application d'un nombre quelconque mais fini de déductions sur I. La clôture déductive D d'une théorie initiale I est sa n- conséquence déductive, n étant infini. Une théorie est dite maximalement cohérente si sa clôture déductive ne contient pas la proposition faux. 17 NABLI LOTFI Cours Syst. Expert ISSAT de Kairouan Dans la plupart des systèmes du calcul des propositions, on trouve les règles suivantes Le modus tollens est considéré en général comme une règle dérivée. La déduction naturelle y ajoute des règles d'introduction et d'élimination. Le calcul des séquents ne considère que des règles d'introduction et en plus la règle de coupure. modus ponens modus tollens a ¬b a→b a→b b ¬a 18 NABLI LOTFI Cours Syst. Expert ISSAT de Kairouan Le calcul des propositions ou calcul propositionnel est une théorie logique qui définit les lois formelles du raisonnement. C'est la version moderne de la logique stoïcienne. C'est aussi la première étape dans la construction des outils de la logique mathématique. 19 4. Calcul des propositions La notion de proposition a fait l'objet uploads/Philosophie/ cours-systme-expert.pdf