Équipes LILaC & ADRIA. Représentation des connaissances et formalisation du raisonnement

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Alphonse Bois
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2 IRIT Thèmes 3 & 4 Thèmes 4 Équipes LILaC & ADRIA Équipe LILaC Modélisation d agents cognitifs Informatique Intelligence Artificielle Représentation des connaissances et formalisation du raisonnement Logique formelle Logiques non classiques

Intelligence Artificielle Représentation des connaissances

3 Agent artificiel?!! Cognitif??!!! Qu est-ce que ça veut dire?

4 On oppose : Agent artificiel : tout(e partie d un) système informatique capable d exécuter une tâche donnée Agent humain : vous, moi, les autres être humains (souvent, l agent humain désigne celui qui va utiliser l agent artificiel) Exemple : Angry birds contient des agents artificiels (un pour chaque oiseau, par exemple, et un agent pour gérer chaque objet du jeu amené à bouger)

celui qui va utiliser l agent artificiel) Exemple : Angry birds contient des agents artificiels

5 Agent réactif : agent très simple réagissant toujours de la même manière à un stimulus s donné sans raisonner. (Il suffit d observer une fois la réaction de cet agent face à s pour être capable de prévoir sa réaction si on le soumet de nouveau à s). Agent intelligent : agent doté de propriétés particulières lui permettant de raisonner (est-ce que le but qu il avait est résolu? Si non, quelles solutions peut-il mettre en œuvre pour le résoudre, etc.) et de s adapter à son environnement (ex. on n a plus de papier et on ne peut imprimer un billet pour l agent humain, est-ce qu on peut lui envoyer par internet ou par sms?).

Agent intelligent : agent doté de propriétés particulières lui permettant de raisonner (est-ce que le but qu il avait est résolu?

En intelligence artificielle, on attribue aux agents intelligents des propriétés particulières : Pro-activité : l agent va agir pour réaliser ses buts Coopérativité : l agent adopte les buts des

6 En intelligence artificielle, on attribue aux agents intelligents des propriétés particulières : Pro-activité : l agent va agir pour réaliser ses buts Coopérativité : l agent adopte les buts des autres agents etc. Quand l agent et ses propriétés sont modélisés avec des concepts humains, on l appelle un agent cognitif. Sincérité : l agent ne dit que ce qu il croit être vrai Rationalité : il ne [croit/vise] pas des choses contradictoires Empathie : il est sensible aux émotions des autres agents

Quand l agent et ses propriétés sont modélisés avec des concepts humains, on l appelle un agent cognitif.

7 La conceptions d agents cognitifs suppose donc qu on sache représenter leurs connaissances et formaliser leurs raisonnements Heu oui, sans doute. Et?

Toute information (vraie ou fausse) contenue dans la mémoire d un agent. On a des connaissances sur : des faits (ex. : Cannelle est un chat, Il fait beau, 1+2=3, etc.

8 Toute information (vraie ou fausse) contenue dans la mémoire d un agent. On a des connaissances sur : des faits (ex. : Cannelle est un chat, Il fait beau, 1+2=3, etc.) des connaissances des autres (ex. : Tom croit au Père Noël) des implications (ex. : (x N) (x + 1 > x) qui se lit «SI x est un entier ALORS x + 1 > x» ) ses propres connaissances (Je ne crois plus au Père Noël)

) des connaissances des autres (ex. : Tom croit au Père Noël) des implications (ex.

C est représenter tout ce que l agent est sensé savoir à l aide d un langage non ambigu L homme utilise un langage ambigu (une phrase ou un mot peut vouloir dire des choses différentes selon le

9 C est représenter tout ce que l agent est sensé savoir à l aide d un langage non ambigu L homme utilise un langage ambigu (une phrase ou un mot peut vouloir dire des choses différentes selon le contexte. Exemple : «bout» signifie «extrémité», «morceau» ou «cordage») Une machine ne comprend que les langages non ambigus (langage de programmation, de description de pages HTML, mathématique, etc.) L équipe LILaC utilise les langages des logiques non classiques (modales) où un opérateur correspond à un concept

Exemple : «bout» signifie «extrémité», «morceau» ou «cordage») Une machine ne comprend que les langages non ambigus (langage de

10 Raisonner c est faire des inférences Faire une inférence c est créer une nouvelle connaissance à partir d autres connaissances (qu on a déjà) En logique, une inférence est Formalisée par une règle d inférence Représentée par une expression du type φ ψ Qui se lit : «Du fait que φ soit vrai on infère que ψ est vrai» ou encore : «De φ on infère ψ» Principalement une règle de déduction

règle d inférence Représentée par une expression du type φ ψ Qui se lit : «Du fait que φ soit

11 Soient les deux formules suivantes : aa qui se lit «J achète légalement de l alcool dans un bar» +18 qui se lit «J ai plus de 18 ans» Et l implication aa +18 qui se lit «SI j achète légalement de l alcool dans un bar ALORS j ai plus de 18 ans» D après ma règle de déduction φ φ ψ ψ, du fait que : J achète légalement de l alcool dans un bar (on remplace φ par aa) Et que, SI j achète légalement de l alcool dans un bar ALORS j ai plus de 18 ans (on remplace φ ψ par aa +18) Je peux déduire le fait : J ai plus de 18 ans (on remplace ψ par +18)

déduction φ φ ψ ψ, du fait que : J achète légalement de l alcool dans un bar (on remplace φ par aa) Et que, SI j achète légalement de l

Maintenant, nous savons répondre : Formaliser le raisonnement d un agent c est écrire toutes les implications (formules de la forme φ ψ) choisir la ou les

12 Maintenant, nous savons répondre : Formaliser le raisonnement d un agent c est écrire toutes les implications (formules de la forme φ ψ) choisir la ou les règle(s) d inférence qui seront utilisées En logique classique, on utilise majoritairement la déduction En logique modale, on y ajoute la règle d équivalence φ ψ φ ψ (RE)

règle(s) d inférence qui seront utilisées En logique classique, on utilise

13 Oui, et avec tout ça : Keskon fait???

14 La croyance de l agent i est représentée à l aide de l opérateur Bel i Une formule est une expression vraie ou fausse formée à partir d opérateurs et d autres formules Bel i φ est une formule se lisant : «l agent i croit que φ est vrai» où φ est elle-même une formule représentant : un fait, la croyance d un autre agent, ou une règle de raisonnement Exemple de croyances de l agent Tom «Tom croit que le chat dort» Bel Tom LeChatDort (croyance sur 1 fait)

φ est vrai» où φ est elle-même une formule représentant : un fait, la croyance d un autre agent, ou une règle de

Rationalité (D) : Bel i φ? Bel i φ L agent i ne peut-il croire une chose et son contraire? Introspection positive (4) : Bel i φ? Bel i Bel i φ L agent i doit-il être conscient de ses croyances?

15 Rationalité (D) : Bel i φ? Bel i φ L agent i ne peut-il croire une chose et son contraire? Introspection positive (4) : Bel i φ? Bel i Bel i φ L agent i doit-il être conscient de ses croyances? Introspection négative (5) : Bel i φ? Bel i Bel i φ L agent i doit-il être conscient de tout ce qu il ne croit pas? Attention : de certaines propriétés, on peut en déduire d autres! Par exemple : Bel i φ Bel i Bel i φ peut être déduit de (D), (4) et (5)

Goal i φ se lit «l agent i a pour but que φ soit vrai Value i φ se lit «l agent i a pour valeur morale le fait que φ soit vrai After i:α φ se lit «après toute exécution de l action α par l agent i la

16 Goal i φ se lit «l agent i a pour but que φ soit vrai Value i φ se lit «l agent i a pour valeur morale le fait que φ soit vrai After i:α φ se lit «après toute exécution de l action α par l agent i la formule φ sera vraie on peut définir autant de symboles qu on a besoin, mais on cherche à être minimal : on se donne certains opérateurs de base, et on cherche à définir les autres opérateurs (complexes) à partir des opérateurs de base

vraie on peut définir autant de symboles qu on a besoin, mais on cherche à être minimal : on se donne

17 Intend i φ Bel i φ Goal i φ Qui se lit : «l agent i a l intention que φ devienne vrai» Et qui est vrai si et seulement si (ssi) : L agent i croit que φ est actuellement faux ET (symbole ) Qu il a pour but que φ soit vrai à un instant dans le futur ( ) Interdit φ Obligatoire φ Qui se lit : «il est interdit que φ soit vrai» Qui est vrai ssi il est obligatoire que φ soit faux Permis φ??? Obligatory φ (car φ est permit ssi φ n est pas obligatoire)

à un instant dans le futur ( ) Interdit φ Obligatoire φ Qui se lit : «il est interdit que φ soit vrai» Qui est

18 Intend i φ Bel i φ Goal i φ Qui se lit : «l agent i a l intention que φ devienne vrai» Et qui est vrai si et seulement si (ssi) : L agent i croit que φ est actuellement faux ET (symbole ) Qu il a pour but que φ soit vrai à un instant dans le futur ( ) Interdit φ Obligatoire φ Qui se lit : «il est interdit que φ soit vrai» Qui est vrai ssi il est obligatoire que φ soit faux Permis φ Interdit φ (car φ est permis ssi φ n est pas interdit)

vrai à un instant dans le futur ( ) Interdit φ Obligatoire φ Qui se lit : «il est interdit que φ soit vrai»

19 Ça, ce sont pour les opérateurs de base Mais comment modéliser des concepts plus compliqués?

C est formaliser les propriétés caractéristiques de ces concepts Ces propriétés sont décrites essentiellement par des philosophes, des psychologues, des sociologues, etc.

20 C est formaliser les propriétés caractéristiques de ces concepts Ces propriétés sont décrites essentiellement par des philosophes, des psychologues, des sociologues, etc. On traduit ensuite ces propriétés en formules logiques pour obtenir la définition logique de ce concept (idéalement, il est décrit à l aide d un opérateur défini à partir des autres opérateurs de base) On étudie alors comme ce concept évolue dans le temps (on appelle ça la dynamique d un concept)

On traduit ensuite ces propriétés en formules logiques pour obtenir la définition logique de ce concept (idéalement,

21 Qu est-ce qu une émotion? Aristote oppose passion à raison ; Darwin dit qu elle est nécessaire à notre évolution James, père fondateur de la psychologie moderne : l émotion est la conséquence d un événement physique Menace ouverture de la bouche + écarquillement des yeux sentiment de peur Scherer : émotion est déclenchée par une évaluation (consciente ou non) d une certaine situation par rapport à nos désirs et nos valeurs morale. Perception d un événement évaluation comme quelque chose de menaçant sentiment de peur + ouverture de la bouche + écarquillement des yeux des points de vue très différents, parfois contradictoires. Comment le chercheur s y retrouve-t-il?

22 «Joy ( ) is a sense of pleasure plus the urge toward exuberance and contact-seeking.» (Frijda, 1988) «An agent feels joy when he is pleased about a desirable event.» (Ortony, Clore & Collins, 1988) La joie résulte de la congruence de l état perçu avec l état désiré. (La tristesse correspond à un état incongruent.)

23 On doit représenter ce qui est observé, qu on assimile à ce que l agent croit qui est vrai : on va utiliser l opérateur Bel i On doit représenter les désirs de l agent, qu on assimile à ses buts (qui décrire la manière dont l agent préfèrerait que le monde soit) : on va utiliser l opérateur Goal i

24 D où l analyse suivante : Attitudes mentales Goal i φ Goal i φ Bel i φ Joy i φ Sadness i φ Bel i φ Sadness i φ Joy i φ Ainsi, par exemple, on peut définir la joie comme : Joy i φ Bel i φ Goal i φ on est joyeux à propos de φ (Joy i φ) quand on croit que φ est vrai (Bel i φ) et ( ) qu on a pour but que φ soit vrai (Goal i φ)

25 Travaux se basant sur des connaissances en Sciences Humaines et Sociales (psycho, philo, socio, ) Nécessite une capacité de lecture et d analyse de ces travaux afin d en extraire les propriétés les plus caractéristiques Fait appel à des langages mathématique (les logiques modales) pour représenter formellement ces propriétés On analyse ensuite les propriétés formelles découlant des définitions adoptées pour les confronter à l intuition et aux travaux en SHS travail à l intersection de différents domaines, où l analyse, l intuition et l introspection jouent un grand rôle

26 Merci!

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