Mémoire de DEA. Modélisation opérationnelle des domaines de référence

Mémoie e DEA Ecole octoale IAEM Loaine / DEA Infomatique e Loaine Univesité Heni Poincaé, Nancy 1 LORIA Moélisation opéationnelle es omaines e éféence soutenu le Mai 22 juin 2004 pa Alexane Denis membes u juy : Responsable e DEA Pemanents Repésentants e filièe Encaant D.Méy N.Cabonell, D.Méy, D.Galmiche O.Festo, N.Cabonell, D.Katsch, D.Galmiche L.Romay 1

Résumé Le besoin e ene plus spontanés les systèmes e ialogue en langage natuel nécessite la compéhension et la mise en oeuve e mécanismes linguistiques et cognitifs. En paticulie, afin ientifie les entités ésignées pa l utilisateu, la ésolution e la éféence aux objets est inispensable au fonctionnement un système e ialogue finalisé. Le moèle es omaines e éféence s attache à fomalise les epésentations ynamiques inhéentes à l usage e la langue. Cepenant ce moèle este théoique et son utilisation ans un système implique un effot e moélisation opéationnelle. Deux fomalismes nous paaissent petinents pou une telle moélisation : les stuctues e taits ca elles enent compte es mécanismes éféentiels, et les logiques e esciption ca elles autoisent l usage e connaissances, inispensables ans la ésolution e la éféence. Ce appot exploe la moélisation opéationnelle es omaines e éféence à taves ces eux fomalismes et en popose une implémentation intégée ans un système e ialogue. 2

Remeciements Je tiens à emecie pofonément Lauent Romay pou l attention qu il a su m accoe malgé sa chage e tavail et sutout pou la patience qu il a éveloppée face à mon impulsivité. Que soient emeciés ici Susanne Salmon-Alt pou avoi écotiqué avec moi la complexité u sujet, Betan Gaiffe pou m avoi accompagné ans le voyage au coeu es stuctues e tait, Calos Aeces pou ses claifications concenant les logiques e esciption, et Fééic Lanagin pou ses pécieux conseils. Que soient emeciés tous les membes e l équipe Langue et Dialogue ont la sympathie et l ouvetue ont contibué à ce que ce stage se éoule ans es conitions exemplaies. 3

1 INTRODUCTION... 5 1.1 INTERPRETATION EN CONTEXTE... 5 1.2 REFERENCE AUX OBJETS... 7 1.3 OBJECTIFS DU DEA... 8 2 D UNE THEORIE LINGUISTIQUE A UN MODELE FORMEL... 9 2.1 PHENOMENES ET APPROCHES... 9 2.1.1 ivesité es souces... 9 2.1.2 phénomènes... 10 2.2 MODELE DES DOMAINES DE REFERENCE... 12 2.2.1 éfinition... 13 2.2.2 mécanismes éféentiels... 14 3 D UN MODELE FORMEL A UN MODELE OPERATIONNEL... 17 3.1 BESOINS POUR UN MODELE OPERATIONNEL... 17 3.1.1 epésentations es entités et es connaissances... 17 3.1.2 epésentation es moyens accès... 19 3.1.3 epésentation es mécanismes éféentiels... 20 3.2 MODELISATION OPERATIONNELLE AVEC DES FS... 21 3.2.1 epésentation es entités et es connaissances... 21 3.2.2 epésentation es moyens accès... 22 3.2.3 epésentation es mécanismes éféentiels... 23 3.2.4 conclusion... 25 3.3 MODELISATION OPERATIONNELLE AVEC DES DL... 26 3.3.1 epésentation es entités et es connaissances... 26 3.3.2 epésentation es moyens accès... 26 3.3.3 epésentation es mécanismes éféentiels... 29 3.3.4 conclusion... 30 3.4 CONCLUSION DU MODELE OPERATIONNEL... 31 4 PERSPECTIVES... 31 5 BIBLIOGRAPHIE... 33 6 ANNEXES... 35 6.1 IMPLEMENTATION ET EVALUATION... 35 6.1.1 REFAgent... 35 6.1.2 agents MEDIA... 38 6.1.3 évaluations MEDIA... 39 6.2 STRUCTURES DE TRAITS... 40 6.3 LOGIQUES DE DESCRIPTION... 41 6.4 EXEMPLES DE DIALOGUES GENERES... 42 6.5 MMIL... 44 6.6 PATRONS DE SELECTION ET DE RESTRUCTURATION... 46 6.6.1 Inéfini «R un N»... 46 6.6.2 Inéfini avec moifieu «R un N P»... 47 6.6.3 Défini «R le N»... 48 6.6.4 Défini avec moifieu attibutif «le N P»... 49 6.6.5 Défini avec altéité «l aute N»... 51 6.6.6 Démonstatif «ce N»... 51 6.6.7 Nom pope typé «N Np»... 52 4

1 Intouction 1.1 Intepétation en contexte L enjeu e l intelligence ambiante est que les technologies e l infomation puissent se issémine ans la vie couante. Cepenant, pou qu elles puissent s intége facilement ans le quotiien un iniviu, il est nécessaie qu elles fassent inteveni la technologie e manièe natuelle. L utilisateu oit pouvoi se concente su le quoi faie et pas su le comment faie 1. Cet objectif est cental ans les systèmes e ialogue en langage natuel. En effet, il s agit e concevoi es systèmes capables e convese natuellement avec un utilisateu humain ans le but e éalise une cetaine tâche. Cet enjeu est aussi complexe que le sont la langue natuelle et les usages que l on peut en faie en situation e ialogue. Les ifficultés e l intepétation en contexte sont multiples et se situent à plusieus niveaux. Dans un pemie temps il faut paveni à constuie une epésentation sémantique un énoncé à pati e sa syntaxe. Cette epésentation oit ensuite pemette ientifie les objets et les actions auxquels il est fait éféence afin e compene l énoncé. Enfin losqu il est entièement compis, il est nécessaie pou le système e épone quelque chose e petinent. Chacune e ces étapes est souce e nombeuses ifficultés ûes à l ambiguité e la langue natuelle et u ialogue 2. La constuction un système e ialogue passe alos pa l examen et la ésolution e ces ifficultés. Les effots pou atteine ce but sont multiples et ont fait l objet e nombeuses tentatives ans le passé : SHRDLU, MultiDial, DenK... Mais ces systèmes en généal étaient non éutilisables. D une pat leus composants n étaient pas issociables onc pas évolutifs, et aute pat ils étaient tès liés à la tâche qu ils avaient pou objectif e pilote. Tout en consevant à l espit que note objectif pincipal est e pene en compte le maximum e phénomènes u langage natuel tel qu il est utilisé ans la vie quotiienne, la éalisation e systèmes e ialogues s appuie su eux besoins. Le pemie est le éveloppement achitectues éutilisables ans lesquelles on épatit les ifficultés u taitement es langues pami es agents logiciels. A chaque agent est évolue une tâche paticulièe : analyse syntaxique/sémantique, ésolution e la éféence, gestion u ialogue, généation es ésultats... et le système est éfini pa le ésultat es inteactions ente tous les agents et l utilisateu. Le système est alos évolutif puisqu il est possible e éveloppe les agents inépenamment les uns es autes en faisant évolue les composants nécessaies. Le secon besoin concene l inépenance u système e la tâche qu il oit accompli. L objectif est e ispose un moteu e ialogue suffisamment puissant pou consiée une vaste gamme application. Ces applications evont ête toutes à mêmes e founi leus 1 Pieel et Romay, 1997 2 on obseve es ambiguité à tous les niveaux analyse. Pa exemple ans «Jean a lancé une piee conte une fenête. Elle s est bisée.» (C.Gaent, CP), «elle» peut éfée à la piee ou à la fenête. En aison e ses connaissances, l ête humain n a aucun poblème pou ésoue cette éféence. 5

spécifications au système e ialogue afin que ce enie puisse conuie un ialogue sous les containtes e la tâche. MIAMM, MultiMoal Infomation Access using Multiple Moalities, le pemie système e ialogue éveloppé ans l équipe L&D en collaboation avec le DFKI 1 e 2001 à 2004 penait essentiellement en consiéation le pemie besoin en éfinissant un suppot commun pou un ensemble agents communicants. MIAMM était composé e 4 agents : econnaissance vocale et pasing, fusion multimoale 2, gestion u ialogue, et généation visuelle/haptique 3 es ésultats. Chacun e ces agents a été conçu à pati e la même base e communication : Soapmill. Cette libaiie échange éveloppée pa E.Kow, fonée su SOAP, pemet une communication ente agents inépenemment e leu oganisation. Chaque agent laisse et écoute es messages su un blackboa e telle sote qu il est aisément possible e les faie évolue. De plus tous les messages ont été écits ans le même langage e epésentation e contenus, MMIL MultiMeia Inteaction Language éveloppé ans L&D (Cf. annexe 6.5). Le méite e MIAMM fut e pose les bases concètes un taitement istibué u langage natuel. Le pojet OZONE 4 à la suite e MIAMM pemit e teste la éutilisabilité u système e ialogue. Cepenant les agents e MIAMM étaient encoe top épenants e l application, et seul l agent e taitement e la éféence fut éutilisé ans OZONE. Toutefois, le taitement e la éféence simpliste qui fut exploité ans OZONE n était pas suffisant pou éellement epésente la ivesité es accès éféentiels aux objets. En effet, seule la éféence émonstative («I want to go thee» + geste) fut ésolue. L agent qui avait été utilisé ans MIAMM puis ans OZONE était potentiellement capable e ésoue autes éféences, cepenant il était ifficile e mainteni cet agent pou es aisons techniques liées à la façon ont il avait été pogammé. C est pouquoi je me suis poposé pou faie évolue cet agent e manièe à ce qu il puisse taite le maximum expessions éféentielles en acco avec le moèle fomel es omaines e éféence écit ans [S.Salmon-Alt, 2001]. 1 laboatoie alleman intelligence atificielle 2 la fusion multimoale est la complétion infomations povenant e plusieus moalités (écite, oale, gestuelle, visuelle...) 3 la moalité haptique est la moalité e etou e foces 4 sujet u stage ingénieu que j ai effectué e mai 2003 à févie 2004 6

1.2 Réféence aux objets La éféence aux objets est l opéation cognitive qui consiste à «mette en elation une expession e la langue (ite en généal expession éféentielle) en emploi ans un énoncé et l objet ans le mone que cette expession ésigne» [Moeschle et Reboul, 1994]. La notion objet oit ête entenue au sens lage, en effet les entités qui peuvent ête ésignées pa le langage sont iveses : iniviu («Cet hôtel est che.»), ensemble inivius («Les hôtels e Maseille sont ches.»), classe inivius («Je n aime pas les hôtels.»), et attibut («Quel est le pix e cet hôtel?»). Le taitement e la éféence consiste alos à ésoue la elation qui existe ente une expession extene au moule et une epésentation intene coesponant au éféent. En consiéant une situation ancée ans le temps et ans l espace (le contexte), note objectif est e pouie un ou plusieus éféents pou une entée linguistique/gestuelle onnée. Le contexte est une situation e ialogue ans laquelle chacun es intelocuteus possèe son pope espace éféentiel, c est à ie ses popes epésentations, le langage ou le geste pemettant es actions ans cet espace. Le contexte peut ête stuctué selon le temps (le ialogue ébute et se temine à un cetain instant), selon l espace (le ialogue se tient ans un cetain espace patagé pa les eux intelocuteus) ou selon les connaissances (le ialogue consièe eux inivius posséant es epésentations a pioi su le mone). Le taitement e la éféence oit consiée la ivesité es accès aux objets ans chacun e ces omaines. En effet, les entités ésignées pa une expession éféentielle peuvent avoi été mentionnées péalablement ans le contexte tempoel («Je connais un hôtel. Mais il est che.»). Le contexte tempoel est appelé taitionnellement histoique u ialogue. Les entités peuvent également ête ésignées ans le contexte visuel («J aoe cet hôtel.» + geste). Enfin, sans avoi été éjà mentionnées, les entités peuvent ête pésentes ans les connaissances, que nous appeleons contexte cognitif («Je vais à l hôtel Lafayette.»). L aspect natuel es ialogues que nous chechons nécessite l aéquation es éféents pou les intelocuteus et la ifficulté se situe ans la constuction automatique un espace éféentiel qui eflète celui un intelocuteu humain ans un contexte ientique. Nous supposeons l hypothèse fote que : «pou gaanti l egonomie es intepétations constuites pa la machine, c est à ie leu confomité aux attentes es utilisateus, le fonctionnement u système mis en oeuve oit ête analogue à celui e la cognition humaine» [Sabah, 1997]. L intéêt un moèle e taitement e la éféence est ouble : une pat il oit pemette e etouve les éféents à pati expessions (intepétation), et aute pat e péie quelle expession est la mieux aaptée pou écie un éféent (généation). La constuction un moèle passe alos pa l étue e copus. Ces ecueils e textes (pafois accompagnés e scène visuelle et e gestes) sevent e fonement à l étue es mécanismes qui entent en jeu ans l ientification un éféent. 7

1.3 Objectifs u DEA A pati u moèle fomel u taitement e la éféence éfini ans [S.Salmon-Alt, 2001], les objectifs e ce stage e DEA sont e founi un moèle opéationnel et une implémentation qui puisse faie l objet une émonstation ans un système e ialogue. Cet objectif nécessite e consiée en étail le moèle es omaines e éféence et son pouvoi e epésentation. Figue 1 - objectif u DEA Ce stage s est éoulé en paallèle aux activités u pojet MEDIA évaluation e systèmes e ialogue. Ce enie egoupe e nombeux patenaies, ELDA 1, LORIA, LIMSI, Fance Telecom... et oit conuie à l élaboation e stanas pou évalue les pefomances es systèmes e ialogue. Le goupe MEDIA met à la isposition es ifféentes équipes un copus e 200 ialogues appliqués à la ésevation e séjous ans es hôtels. Ce copus, une gane ichesse en matièe e éféence, nous a sevi e base pou l évaluation e note tavail. Le système e ialogue utilisé pou la émonstation e l implémentation est inspié e la tâche MEDIA et les expessions éféentielles taitées sont toutes pésentes ans le copus. 1 ELDA, Evaluations an Language Resouces Distibution Agency 8

2 D une théoie linguistique à un moèle fomel 2.1 Phénomènes et appoches On peut istingue eux ganes classes ans les algoithmes et systèmes e ésolution e la éféence. Les pemies ecouvent es systèmes comme SHRDLU (Winoga, 1970) ou es algoithmes comme celui e Mitkov (1998) et possèent en commun un fonctionnement à base heuistiques. Les moèles à base heuistiques sont tès efficaces en intepétation, mais le plus souvent inaaptés en généation en aison e leu manque e puissance péictive. En effet, leus heuistiques n ont en généal pas ou tès peu e justification cognitive 1. Les secons comme MultiDial (1992) ou DenK System (Kievit et Piwek 2000) s attachent à moélise le contexte e manièe plus fine en intégant une epésentation es connaissances. Ceux-ci sont plus poches es moèles théoiques e la éféence et peuvent fonctionne en intepétation comme en généation. Le moèle que l on consièe appatient à cette secone catégoie. 2.1.1 ivesité es souces En situation e ialogue multimoal l intepétation une expession éféentielle oit consiée le contexte énonciation ans son ensemble : la scène visuelle et les gestes qui sont effectués, les énoncés pononcés tout au long u ialogue, et les connaissances su le omaine applicatif. Le copus Ozkan [Ozkan,1994] est epésentatif e la ivesité es souces infomation pouvant inteveni ans la ésolution une expession éféentielle. Il est issu un ialogue finalisé homme-homme ans lequel eux intelocuteus paticipaient à une tâche commune ans eux salles ifféentes. Cette enièe consistait à constuie une scène visuelle à pati e fomes géométiques e base. Un seul es intelocuteus avait connaissance e la scène et infomait l aute es manipulations à effectue. (S1) I1 il faut pene une gane hoizontale I2 et la place à la pointe es eux gans tiangles [ ] M1 (geste e manipulation iecte) (S2) I3 voilà comme ça et tu en pens une euxième I4 une petite [ ] I5 tu la places à gauche e la pyamie e gauche [ ] M3 (geste e manipulation iecte) (S3) I6 voilà comme ça [ ] et t'en pens une aute petite [ ] I7 et tu la places à oite e la pyamie e oite [ ] M4 (geste e manipulation iecte) (S4) I8 voilà comme ça et tu pens une aute petite veticale M5 une aute petite veticale I9 euh hoizontale paon I10 et puis tu la places ans la même lignée à oite e la petite pyamie (S5) Figue 2 - Extait u copus Ozkan (tansciption et scène visuelle) 1.1.1.1.1 S 1 1.1.1.1.2 S 2 1.1.1.1.3 S 3 1.1.1.1.4 S 4 1.1.1.1.5 S 5 1 Mitkov pa exemple attibue es scoes aux caniats potentiels en fonction e ifféents facteus hétéogènes tels la épétition un goupe nominal, ou la place u goupe nominal ans la phase... 9

Les appoches lexicales (Vieia & Poesio, 2000) pou ésoue la éféence en contexte multimoal sont basées su l appaiement es popiétés es objets et es containtes issues e l expession éféentielle. Elles chechent avant tout un lien iect ente une expession et un objet. Cepenant elles sont insuffisantes comme le monte l extait u copus Ozkan e la Figue 2. En effet ces enièes associeaient à l expession «la pyamie e oite» en I7 le petit tiangle le plus à oite contaiement à un ête humain qui péfeeait le gos tiangle e oite. On peut cepenant note plusieus inices qui pouaient péie le choix e la gane pyamie à la place e la petite. Tout abo, la pemièe éféence «es eux gans tiangles» en I2 appote un inice linguistique. Les eux gans tiangles sont cooonnés pa un ajectif numéal ans l expession «eux gans tiangles». O il est fait mention à «la pyamie e gauche» en I5, il paaît onc natuel que «la pyamie e oite» en I7 soit intepétée comme l aute tiangle u goupement fomé pa les eux tiangles. Il existe toutefois un secon inice à cette intepétation, cette fois e natue visuelle. Les eux gos tiangles peuvent ête egoupés ca ils sont poches et similaies. C est à ie qu il existe eux facteus qui peuvent contibue à egoupe ces eux tiangles, la poximité et la similaité. La théoie e la Gestalt [Wetheime, 1923] postule justement que la peception que nous avons une scène conuit non pas à la peception e chaque objet mais à es goupements objets 1. Ainsi, les eux éféences «la pyamie e gauche» en I5 et «la pyamie e oite» en I7 peuvent éfée aux eux tiangles e ce goupement peceptif. Enfin, il y a un toisième inice pouvant conuie à l intepétation e «la pyamie e oite» comme le gan tiangle, ce enie est elatif à la tâche. En l occuence, il s agit e essine un hoizon. Si on fait l hypothèse que l instucteu cheche à constuie cet hoizon en s appuyant abo su les objets les plus saillants (ici les plus gos), alos le toisième moceau e bae hoizontale oit s appuye su le gan tiangle e oite plutôt que su le petit. Ces tois inices enfocent la saillance u goupement fomé pa les eux tiangles et guient l intepétation e «la pyamie e oite». Cepenant, il est nécessaie e confonte les inices les uns aux autes, et ès los un fomalisme qui unifie les souces linguistiques, peceptives et applicatives est inispensable. 2.1.2 phénomènes L exemple e la Figue 2 suggéait que le contexte est stuctué sous la fome ensembles au sein esquels les expessions éféentielles extaient les éféents. On nommea ces ensembles omaines intepétation. Cette hypothèse est appuyée pa es étues linguistiques su le fonctionnement es ifféents éteminants. F. Coblin ans Inéfini, éfini et émonstatif (1987) suggèe que les éfinis (le ou les N) sélectionnent un ou es éléments ans un ensemble hétéogène objets istingués les uns es autes pa une popiété isciminante : 1 la GestaltTheoie popose plusieus citèes e goupements, la poximité, la similaité et la bonne continuité (es objets pésentant une continuité visuelle) en sont les plus impotants 10

a. L hôtel est che. b. Le gan hôtel est che. c. L hôtel est che. Mais la patonne est accote. En a. l intepétation e «l hôtel» pésuppose un ensemble entités pami lesquels on en istingue une qui a la popiété ête un hôtel. En b. l intepétation e «le gan hôtel» pésuppose un ensemble hôtels pami lesquels on en istingue un qui a la popiété ête gan. L intepétation e «la patonne» en c. (une anaphoe associative 1 ) pésuppose un ensemble entités en elation avec «l hôtel» ans lequel on en istingue une qui a la popiété ête une patonne. Un inéfini (un ou es N) pélève en evanche un ou es éléments ans un ensemble homogène objets. Selon F.Coblin (1987), l inéfini un, eux... n N s appaente à une opéation e énombement ans un ensemble e N. Cet ensemble peut ête éfini en extension ou en intension comme la classe es N. a. Je connais un hôtel tès che. b. Regae ans l annuaie et appelle un hôtel. En a. l expession «un hôtel tès che» extait une entité ans la classe es hôtels tès ches. En b. l expession «un hôtel» pélève un hôtel ans l ensemble es hôtels iniqués ans l annuaie 2. Un émonstatif ou un ponom pésuppose quant à lui un ensemble ans lequel un objet est saillant c est à ie paticulièement emaquable. a. Je connais un hôtel. Je connais aussi un ba. Il est tès bien situé. b. Scène compotant plusieus ons + geste + énoncé «ce on». Figue 3 - Scène compotant es ons et un geste Dans l exemple a. le ponom «il» sélectionne une entité saillante ans l ensemble es éféents u iscous, c est à ie en l occuence la enièe entité mentionnée «un ba». En b. le omaine intepétation est l ensemble es ons ans lesquels le geste en saillant un on. Le émonstatif sélectionne alos ce on paticulie. 1 une anaphoe est la epise un éféent u iscous péalablement mentionné. Elle est ite associative si l entité epise n est pas exactement celle pécéemment intouite mais qu elle peut lui ête associée conceptuellement. 2 on emaquea que l exemple b. moèe l iée selon laquelle les inéfinis extaient les entités inépenamment e tout contexte. Cf Coblin 1987. 11

L iée selon laquelle une expession éféentielle ientifie non seulement un éféent mais également un ensemble ans lequel on l extait est éjà pésente ans les tavaux e D.Olson (1970) : «it is impossible to specify the meaning of a wo o a sentence unambigously unless one knows the contexte an hence the set of altenative efeents being entetaine by the listene» 1. L intepétation une expession éféentielle ientifie le éféent mais également l ensemble es altenatives exclues 2 comme le monte l exemple altéité suivant : (1) 1-sys : Je vous popose l hôtel Lafayette et l hôtel Campanile. 2-use : A combien est la chambe simple à l hôtel Lafayette? 3-sys : A l hôtel Lafayette, la chambe simple est à 80 Euos. 4-use : A combien est la chambe simple ans l aute hôtel? 5-sys : A l hôtel Campanile, la chambe simple est à 60 Euos. L expession «l hôtel Lafayette et l hôtel Campanile» ans 1-sys intouit l ensemble es eux hôtels ans lequel «l hôtel Lafayette» en 2-use extait un élément pa sa popiété e s appele Lafayette mais exclut «l hôtel Campanile» e cette intepétation. L expession «l aute hôtel» en 4-use sélectionne alos le complément e «l hôtel Lafayette» ans l ensemble es eux hôtels, c est à ie «l hôtel Campanile». L ientification un éféent conuit une pat à le focalise, c est ie à le istingue ans son omaine intepétation, mais active également le omaine. La constitution ensembles entités et leu stabilité ans le temps est également appuyée pa les théoies cognitives. En effet, la théoie e la petinence (Spebe et Wilson, 1989) péit e manièe généale que l intepétation optimale est celle qui equiet le minimum effots cognitifs. En acco avec cette obsevation, la ésolution une éféence péfèea un omaine intepétation qui a été pécéemment activé pa l extaction un éféent. Dans l exemple (1) les expessions éféentielles s intepétent en pioité ans le omaine constitué pa les eux hôtels. Le besoin unification es souces infomations, et celui e pene en compte ces ifféents phénomènes ont conuit S.Salmon-Alt à moélise le taitement e la éféence au moyen e omaines e éféence. 2.2 Moèle es omaines e éféence Le moèle es omaines e éféence (DR) s appuie su l étue es epésentations mentales fomulée pa A.Reboul (Reboul et al. 1997) et su le pojet CERVICAL qui popose une moélisation es éféents ans laquelle une epésentation mentale est conçue comme une chanièe cognitive ente une expession éféentielle et un éféent. Un omaine e éféence est la concétisation patique e la notion abstaite e epésentation mentale. La puissance u moèle es omaines e éféence est e founi un cae unifié pou taite la ivesité es expessions éféentielles et e leu emploi ans un contexte multimoal. Ce cae peut se ésume en tois points : 1 «Il est impossible e spécifie le sens un mot ou une phase e façon non ambigue sans connaîte le contexte et onc l ensemble e éféents altenatifs ont ispose l auiteu.» 2 contaiement aux appoches similaies à celle e Mitkov qui utilisent es heuistiques pou ésoue l altéité 12

- l ientification éféentielle consiste en une opéation e pélèvement un éféent ans un ensemble. Ce pincipe est valable pou tout type expession éféentielle. - pa conséquent, tout acte e éféence pésuppose un ensemble contextuel : son omaine e éféence. Le moèle u contexte oit onc mette à isposition e tels ensembles. - le ôle une expession éféentielle est e onne toutes les infomations nécessaies pou isole son éféent es autes entités appatenant au même omaine e éféence. Cela signifie en paticulie que l ientification u éféent implique aussi l ientification u complément e l ensemble contextuel ou es altenatives exclues. 2.2.1 éfinition L ensemble contextuel ans lequel une expession éféentielle isole un éféent sea appelé omaine e éféence (DR), et la popiété qui le istingue es altenatives exclues sea nommée citèe e ifféenciation (CD). Cette ifféenciation peut ête epésentée comme une patition u omaine e éféence. Un DR peut alos ête patitionné e plusieus façons comme le monte l exemple ci-essous : 1 2 3 4 Le omaine e éféence est {1, 2, 3, 4}. L expession «les tiangles gis» nécessite que ce omaine soit patitionné selon la couleu e ses éléments c est à ie qu elle pésuppose l existence e la patition {{1,3},{2,4}}. L expession «le pemie tiangle» nécessite qu il soit patitionné selon l oonnancement hoizontal e ses éléments c est à ie qu elle pésuppose l existence e la patition {{1},{2},{3},{4}}. On epésentea le ésultat e l ientification un éféent à l intéieu un omaine pa une maque e focalisation potée pa la patition. Cette maque inique quelle entité e la patition a été ésignée comme éféent et peut guie es intepétations ultéieues (comme celle u ponom pa exemple). Un omaine e éféence peut ête éfini fomellement pa : - un ientifiant unique - un ensemble éléments (ensemble suppot) - un ensemble e taits (es couples e symboles attibut-valeu) - un ensemble e patitions e l ensemble suppot Chaque patition est éfinie pa : - un citèe e ifféenciation - une maque e focalisation (un tait ont la valeu est un élément u suppot) 13

Les éléments e l ensemble suppot un omaine e éféence peuvent ête es omaines e éféence ou es entités. Consiéons, à pati e l exemple (1), le omaine @H constitué es hôtels @L et @C, patitionné selon le nom et focalisant l hôtel @L. On le epésentea pa : @H type = hôtel ca = 2 CD = nom @L type = hôtel nom = Lafayette @C type = hôtel nom = Campanile Figue 4 - Exemple e omaines L hypothèse u moèle es DR est qu il est possible e epésente l ensemble u contexte tempoel, spatial 1 et cognitif sous la fome e omaines. Nous étuieons les conséquences une telle hypothèse en 3.1. Cepenant, nous pouvons éjà istingue eux types e omaines fomellement semblables mais conceptuellement ifféents. Le moèle es DR ifféencie les omaines généiques, c est à ie les omaines epésentant les classes objets, es omaines spécifiques, c est à ie les omaines epésentant les objets ou les ensembles objets. Les mécanismes éféentiels pésentés ans le paagaphe suivant pennent en compte cette ifféence. 2.2.2 mécanismes éféentiels Les mécanismes extaction éféentielle patent e l hypothèse que l expession à intepéte impose pa sa étemination et pa sa sémantique 2 es containtes su le choix un omaine intepétation et un éféent. Ces containtes potent su la stuctue même u omaine ans lequel on souhaite intepéte, pa exemple su le type e ses éléments, su cetains attibuts, su l existence une patition, etc... Ces citèes peuvent ête existants ou inféés à pati e connaissances 3. Ce omaine est ensuite compaé aux omaines u contexte éjà existants afin e touve un omaine intepétation compatible. Cette compaaison, écite comme une unification, peut ête effectuée avec les omaines spécifiques, les omaines généiques ou les 1 pou l étue e l application spatiale es omaines e éféence, cf Moélisation e la communication multimoale, [Lanagin, 2003] 2 on appelle étemination un goupe nominal la natue e son éteminant, le este u goupe nominal (nom, ajectif,...) founissant sa sémantique 3 pa exemple ans «Je vois un chat qui cout. L animal a peu», il est nécessaie infée à pati e connaissances qu un chat est un animal. 14

eux. Elle oit ête éalisée en penant en compte le citèe e stabilité cognitive évoqué en 2.1.2, c est à ie en testant itéativement l unification en commençant pa les omaines les plus écents. Enfin une fois que le omaine est touvé, il est estuctué e manièe à en extaie le éféent. Cette estuctuation peut ête ifféente selon les expessions. Pa exemple l inéfini cée une nouvelle patition ans un omaine et focalise le éféent, le éfini focalise simplement le éféent tanis que le ponom n opèe aucune estuctuation. Pa exemple, supposons que le contexte soit constitué e eux hôtels egoupés ans un omaine (ce qui équivauait à la constuction «hôtel Lafayette et hôtel Campanile») : @H type = hôtel ca = 2 CD = nom @L type = hôtel nom = Lafayette @C type = hôtel nom = Campanile Et consiéons les énoncés : - Est-ce que tu connais l hôtel Lafayette? - Oui il est tès che. La pemièe expession éféentielle «l hôtel Lafayette» est un éfini 1, ce enie confomément au pincipe es éfinis : - constuit un omaine sous-spécifié expimant une containte su le type es éléments u omaine intepétation (hôtel) et su l existence une patition potant su le nom. - sélectionne ans les omaines spécifiques un omaine compatible - estuctue le omaine sélectionné en focalisant l élément e la patition istingué pa sa popiété (nom=lafayette). Le omaine sous-spécifié issu es containtes potées pa l expession éféentielle se peut se epésente pa : type = hôtel CD = nom 1 le nom pope n ayant pas été taité ans le moèle es DR, nous poposons e le consiée ici comme un moifieu, c est à ie comme un ajectif, le nom commun iniquant le omaine intepétation. On notea que cetaines étues (Recanati, Diect Refeence, 1993) montent que le nom pope sélectionne avantage l entité e manièe iecte. 15

Le omaine @H est compatible avec ces sous-spécifications, contaiement à @L et @C. Il est onc choisi comme omaine intepétation. La estuctuation conuit à : @H type = hôtel ca = 2 CD = nom @L type = hôtel nom = Lafayette @C type = hôtel nom = Campanile Le éféent est l élément focalisé, c est à ie l hôtel Lafayette. La secone expession éféentielle est le ponom «il». Ce enie est moélisé pa : - la constuction un omaine sous-spécifié sans containte su le type es éléments mais qui impose l existence une patition contenant un élément focalisé. On peut également ajoute es containtes potant su le gene et le nombe. - la sélection ans les omaines spécifiques un omaine compatible - pas e estuctuation u omaine touvé 1 On epésente le omaine sous-spécifié pa (l absence e containte est notée *) : type = * CD = *... Ce omaine est compatible avec @H et ce enie est onc choisi comme omaine intepétation. Le ponom n impose aucune estuctuation, ès los le éféent est alos l élément péalablement focalisé, c est à ie @L. Le moèle es omaines e éféence consièe une vaste gamme expessions éféentielles : éfinies, inéfinies, émonstatives, ponominales, avec ou sans moifieus, expessions altéité, oonnancement,... Nous ne pésenteons pas ici l exhaustivité es mécanismes mais tous sont écits en temes e sélection et e estuctuation. On en touvea bien sû une esciption complète ans S.Salmon-Alt, 2001. L objectif u DEA est e onne une moélisation opéationnelle e ces mécanismes qui soit aussi unifiée que l est le moèle fomel es omaines e éféence. 1 l absence e estuctuation est compatible avec les tavaux qui consièent le ponom comme une maque e continuité thématique (Kleibe, 1990 ente autes) 16

3 D un moèle fomel à un moèle opéationnel 3.1 Besoins pou un moèle opéationnel Une moélisation opéationnelle es omaines e éféence a pou but e onne une epésentation logique aussi bien es entités que es omaines e éféence ou es mécanismes éféentiels. C est pouquoi, à pati u moèle écit en 2.2, nous evons claifie les besoins e epésentation nécessaies. 3.1.1 epésentations es entités et es connaissances Le pemie besoin concene la epésentation es ifféentes entités manipulées pa le moèle es omaines e éféence. Celles-ci sont e eux natues : généiques ou spécifiques, les pemièes jouant le ôle es classes et les secones es instances. L intouction un nouveau éféent u iscous coespon à l opéation instanciation à pati une classe telle qu on peut la éfini ans un moèle infomatique oienté objet. Les instances peuvent également péexiste si on consièe une scène visuelle ou un moèle e la tâche applicative 1. Paallèlement aux instances paticulièes, les epésentations généiques sont les concepts fomant la composante encyclopéique inispensable à un moèle e taitement e la éféence. Le moèle es DR consièe que la stuctuation intene es epésentations généiques n est pas fonamentalement ifféente e celle es epésentations spécifiques et c est pouquoi il maintient un fomat unique e epésentation : le omaine e éféence. Cette hypothèse est justifiée pa le besoin intouie aussi bien es connaissances iscusives qu encyclopéiques au sein es mécanismes éféentiels. La moélisation es connaissances au sein es omaines e éféence nécessite un examen es besoins nécessaies : a. Dessine un hôtel. Efface le toit. b. Je ne connais pas l hôtel Lafayette.Quelle est l aesse? c. Est-ce que l hôtel accepte les chiens? Oui il accepte les animaux.. Je connais l hôtel Lafayette. Le popiétaie est tès gentil. e. John Lennon a été assassiné hie soi à New Yok. Le meutie, un étaqué nommé M. Chapman, a tié su le chanteu alos qu il entait chez lui 2. f. Je connais l hôtel Lafayette et son popiétaie. Il est tès seviable. g. Jean a lancé une piee conte la fenête et elle s est bisée 3. L exemple anaphoe associative en a. suggèe que l on puisse intepéte «le toit» ans le omaine e l hôtel et nécessite alos qu une écomposition conceptuelle e hôtel soit possible. L exemple b. qui est également une anaphoe associative fait emaque que la écomposition conceptuelle peut également avoi lieu ente un objet et ses attibuts. L exemple c. monte le besoin intége qu un chien est un animal, c est à ie que animal subsume chien ans une hiéachie e types. L exemple. suggèe que ans une anaphoe associative la elation ente l expession et son antécéant n est pas nécessaiement une 1 le moèle e la tâche est la epésentation es entités e l application 2 H.Manuélian, 1999 3 C.Gaent, CP 17

elation «patie-tout», et que l anaphoe ne peut se ésoue uniquement avec le type e l expession. L exemple e. monte le besoin e pouvoi éfée au paticipant à un évènement intouit pécéemment («le meutie» éfèe au complément agent e «a été assassiné»). L exemple f. nécessite e savoi qu un ête humain peut ête seviable, et qu en evanche un hôtel ne le peut pas. Enfin, l exemple g. nécessite e savoi qu une fenête est plus fagile qu une piee, et que le choc un objet conte un aute qui est plus fagile peut bise ce enie. Le moèle es DR popose e epésente les connaissances encyclopéiques comme un éseau e omaines e éféence (Cf.Salmon-Alt, 2001, p128). Cette hypothèse fonctionne bien losqu on utilise les connaissances ans les cas anaphoes associatives. La elation ente eux entités peut s expime pa le fait que l une elle appatient au omaine intepétation e l aute, et l accès peut s établi via une e ses patitions. Comme nous l avons monté ans les exemples, cette elation peut ête e type «patie-tout» (écomposition), ou e type «est-un» (subsomption) mais également e tout aute type (comme «popiétaie»). Cepenant, comme on peut le constate, l échelle e complexité assez lage suggèe qu il est élicat e pense que toutes les connaissances encyclopéiques peuvent ête epésentées sous cette fome, en paticulie pou les exemples f et g. Il est nécessaie néanmoins que les classes puissent ête es epésentations manipulables en paticulie pou les intepétations généiques, ou pou le patitionnement une classe 1. C est pouquoi nous poposons que l espace éféentiel puisse conteni es epésentations généiques pou les classes tout en autoisant que es inféences puissent ête faites à l extéieu u moèle si ce enie n est pas suffisant. Un aute agument qui peut étaye le besoin e epésente es connaissances en ehos u moèle es omaines e éféence est celui e la pé-existence es omaines généiques. Les omaines généiques sont es epésentations es concepts manipulés ans la tâche, et sont intouits pa le concepteu u système. Si on consièe le pincipe e l inéfini avec moifieu «un N P», celui-ci echeche un omaine ont le type est N et qui possèe un attibut P, à éfaut un omaine spécifique, il echeche un omaine généique. Il evient alos nécessaie e constuie un omaine généique pou chaque vaiante e la classe N. Pa exemple, en l absence e omaine spécifique «une gane chambe simple» nécessite un omaine généique e type chambe avec les attibuts «gane» et «simple». Cela implique la nécessité e cée es omaines pou les chambes ganes et simples, ganes et oubles, petites et simples...etc. Pou une classe posséant n attibuts, et pou chaque attibut p i valeus possibles, il est nécessaie e cée p 1 x... x p n omaines. Ce poblème e péexistence omaniale se pose également ans l anaphoe associative. Pa exemple ans «l hôtel... le toit», l intepétation e «le toit» nécessite que l hôtel soit patitionné et que le omaine u toit puisse ête istingué ans le omaine e l hôtel. Comme il est impossible e cée toutes les patitions possibles es entités, le moèle es DR ésout ce poblème en pojetant une patition u omaine généique e hôtel su le omaine spécifique e l hôtel que l on consièe. Ce mécanisme fonctionne losqu on veut infée l existence une patition spécifique à pati une patition généique. Mais losqu on cheche à ésoue la multiplicité es classes généiques, il evient inispensable e ispose un niveau supéieu abstaction écivant la possibilité pou une classe e se écompose selon telle ou telle popiété. 1 une intepétation généique consièe l ensemble es inivius une classe : «Je n aime pas les hôtels». 18

Le poblème e pé-existence omaniale n est pas complètement ésolu pou les omaines spécifiques. On ne souhaite pas cée tous les sous-omaines un omaine spécifique et ce n est pas inispensable ans la mesue où les omaines généiques enseignent su les patitions possibles. Mais losque l ientification es paties un objet ou es entités en elation avec lui evient pimoiale, pa exemple losqu on constuit un moèle e la tâche, les patitions un omaine eviennent inispensable et ès los la iscimination es sous-paties un objet est nécessaie. Pa exemple, ans la tâche MEDIA, on veut epésente que les hôtels Campanile et Lafayette se situent à Maseille. Ce besoin implique la céation e quate omaines spécifiques : un pou Maseille, un pou chaque hôtel, et un pou le egoupement es eux 1, et e eux patitions. C est à ie qu il est nécessaie explicite les omaines et les patitions es omaines spécifiques qui ne peuvent ête inféés à pati es omaines généiques. Ce poblème peut paaîte supeficiel pou les mones miniatues mais peut eveni gênant su es mones e taille plus impotante. C est pouquoi nous poposons e istingue entité et omaine. Les omaines e éféence peuvent ête vus comme es stuctues infomations founissant es moyens accès à es entités. De cette manièe les popiétés attibutives et elationnelles es entités peuvent ête explicitées a pioi, en evanche les patitions implicites e ces objets sont évélées au fu et à mesue es expessions éféentielles u ialogue. En ésumé, un moèle opéationnel oit pouvoi ête à même e gée eux niveaux : un niveau conceptuel fomé es classes objet, et un niveau iniviuel fomé es objets euxmêmes. Chacun e ces niveaux est constitué un éseau e epésentations à pati uquel il oit ête possible e constuie es sous-ensembles patitionnés : es omaines e éféence. Ces omaines peuvent ête pé-existants ou constuits au fu et à mesue. Le moèle oit e plus ête capable établi es inféences su la base u éseau conceptuel (subsomption, écomposition ou autes) mais oit autoise un accès éventuellement à autes logiques plus fines si besoin est. 3.1.2 epésentation es moyens accès Le moèle es omaines e éféence est foné su la notion e patition un ensemble entités à pati e leus popiétés attibutives ou elationnelles. Selon que l on consièe à quel type entités un omaine onne accès, cette notion e patition peut ête compise e manièe ifféente. Si on consièe un DR qui onne accès aux éléments un ensemble, alos le omaine est assimilable à cet ensemble et les patitions peuvent ête effectuées avec celui-ci comme suppot. Mais si on consièe un DR qui onne accès aux attibuts un iniviu, les patitions oivent ête effectuées avec l ensemble es attibuts e ce enie comme suppot. Cepenant, si on ésie consiée maintenant cet iniviu comme l ensemble e ses paties, il est nécessaie utilise un aute suppot à la patition, ca on ne souhaite pas patitionne un ensemble hétéogène entités, cela n auait tout simplement pas e sens. Pa exemple on ne pouait avoi un unique suppot pou pale entités aussi iveses que l âge, la tête ou le chien un ête humain. Dès los, un moèle opéationnel oit pouvoi intége qu une entité puisse ête patitionnée 2 selon plusieus axes (ses caactéistiques, ses paties,...), mais également e plusieus manièes en consiéant un axe onné. 1 ce goupement est nécessaie ca le éfini «l hôtel Lafayette» extait un hôtel nommé Lafayette un omaine composé hôtels,. 2 on ia abusivement qu on patitionne une entité losqu on patitionne un sous-ensemble e son ensemble suppot 19

Il est impotant que le citèe e ifféenciation une patition puisse ête epésenté ans le moèle opéationnel e manièe symbolique. En effet, cetaines expessions éféentielles imposent que le omaine intepétation soit patitionné selon un cetain citèe e ifféenciation et afin e epésente ce type e containte, ce citèe oit ête expimable pa un ou plusieus symboles. 3.1.3 epésentation es mécanismes éféentiels Le toisième aspect qu un moèle opéationnel oit epésente est l ensemble es mécanismes éféentiels. Il oit pemette e : - constuie un omaine sous-spécifié en fonction es containtes imposées pa l expession éféentielle. Ces containtes pouvant pote su es citèes existants ou inféés, le moèle opéationnel oit pouvoi expime cette possibilité au sein même u omaine sous-spécifié. - compae le omaine sous-spécifié avec es omaines existants selon la écence e ces enies. Il oit onc éfini une opéation e compaaison et une méthoe e pacous es omaines. - estuctue le omaine touvé. Cette estuctuation peut consiste à cée une nouvelle patition u omaine, un nouveau éféent, ou un nouveau omaine ans cetains cas. Dans tous les cas la estuctuation oit conuie à istingue et à focalise un élément paticulie au sein une patition un omaine, le éféent. En oute, le moèle opéationnel oit popose es statégies losque plusieus omaines compatibles sont touvés (ambiguités), ou losqu en evanche aucun omaine n est touvé (épaations). Pa exemple, les statégies e épaation peuvent consiste à elâche cetaines containtes, voie même à echeche iectement le éféent et à constuie un omaine autou e ce enie. Note tâche est e consiée eux fomalismes et étuie ans quelle mesue ceuxci véifient les besoins expimés. Ils possèent tous eux leus popes avantages et inconvénients, cepenant un choix eva ête fait à l issue e cette analyse. Ce choix, guié pa es consiéations patiques, potea su le fomalisme le plus aapté à une implémentation ans le temps u DEA. 20

3.2 Moélisation opéationnelle avec es FS Le pemie moèle qui a été étuié est celui es stuctues e taits. Ce fomalisme est féquemment utilisé en linguistique ans les gammaies basées su l unification (LFG, GPSG, FUG...). On en touvea une pésentation étaillée ans An Intouction to Unification-base Appoaches to Gamma e S. Schiebe [S.Schiebe,1986], ou plus écemment ans Definitions of Type Featue Stuctues e Ann Copestake [A.Copestake, 2000], et une pésentation sommaie en annexe 6.2. L étue une moélisation opéationnelle pa es stuctues e taits a été motivée pa la similaité es mécanismes éféentiels et es opéations que popose le fomalisme. En effet, la subsomption et l unification semblent coespone aux besoins algoithmiques pésentés en 2.2. En aition, il est possible e istingue eux stuctues qui ne s unifient pas au moyen es taits qui font échoue l unification, et ainsi e éfini une méthoe e patitionnement. 3.2.1 epésentation es entités et es connaissances Une entité peut ête epésentée pa une stuctue e taits ans la mesue où cette enièe epésente les popiétés intinsèques un objet. Cepenant, si on veut epésente les popiétés extinsèques une entité telles les elations qui existent ente elles il est nécessaie e consiée une stuctue e taits inépenante 1. La nécessité e consiée les elations povient u besoin accée à pati une entité à autes entités voisines ans le taitement e l anaphoe associative (Cf. 3.1.1). On epésenteait alos ans Lafayette Maseille ans Campanile pa tois stuctues-entités et eux stuctues-elation : i = @M type = ville nom = maseille ent i = @L type = hôtel nom = lafayette ent i = @C type = hôtel nom = campanile ent type = ans e1 = @L e2 = @M el type = ans e1 = @C e2 = @M el 1 le fomalisme es stuctues e taits consiéant es attibuts fonctionnels, on ne peut pas epésente les elations iectement comme es taits. 21

Ainsi les entités, qu il s agisse e classes, inivius, ensembles ou attibuts, peuvent ête composées e eux types e stuctues : es stuctues epésentant leus popiétés attibutives et es stuctues pou leus popiétés elationnelles. On ne peut epésente les ientifiants es stuctues à l intéieu es stuctues. En effet, si on choisissait e le faie au moyen ientifiants atomiques, on ne pouait compae eux stuctues ca la subsomption échoueait pou n impote quel couple e stuctues. Si on choisissait e le faie avec es boîtes e coïnexation sans limite e potée, on ne pouait éfini un citèe e ifféenciation qui soit à la fois attibutif et elationnel (ca toutes les stuctues elationnelles e même type s unifieaient). C est pouquoi les ientifiants oivent ête epésentés à l extéieu es stuctues. Néanmoins pa mesue e lisibilité nous les epésenteons à l intéieu. On ne peut pas utilise la subsomption e manièe à classe les omaines e éféence en aison es patitions qui les composent. Pa exemple il est impossible e compae un omaine e type A ans lequel on a patitionné selon un citèe c 1 et focalisé un élément et un omaine e type B qui contient eux patitions selon les citèes c 2 et c 3 quan bien même A subsumeait B. Etant onné que les omaines généiques peuvent ête patitionnés, on ne peut ès los pas effectue es calculs inféentiels basés su la subsomption. C est pouquoi il est nécessaie e epésente les connaissances encylopéiques à l extéieu u moèle. Etant onné que ces enièes peuvent inteveni ans la sélection un omaine, place toutes les connaissances en ehos u moèle est un poblème. On peut toutefois ans le moèle expime es elations ente omaines ou entités. La subsomption e types peut également y ête epésentée pa es elations, mais cette epésentation n est pas commoe ans la mesue où il faut encoe tous les liens e subsomption possibles. 3.2.2 epésentation es moyens accès L opéation e patition un ensemble entités peut ête effectuée en consiéant que eux stuctues qui ne s unifient pas ne peuvent appateni à la même classe équivalence. Dès los l ensemble es taits qui font échoue l unification e eux stuctues peut sevi à étemine un citèe e ifféenciation, et vice vesa un citèe e ifféenciation oit ête un tait qui fait échoue l unification e eux stuctues. Si on éfinit E A,B l ensemble es taits qui font échoue l unification es stuctues A et B, alos pou un ensemble e stuctues S : E S = E A,B A,B S A B L ensemble E S est l ensemble es taits qui peuvent ête es citèes e ifféenciation pou les stuctues e S. Cepenant cette éfinition ne pen en compte que les popiétés attibutives es entités. Pou intége les popiétés elationnelles il suffit e consiée non pas les stuctues-entités mais toutes leus stuctues-elations. Pou une stuctue A et une elation e type T, on éfinit R(A,T) l ensemble es stuctues-entités eliées à A pa T. Alos T peut sevi e citèe e ifféenciation pou eux stuctues A et B si R(A,T) R(B,T). 22

La patition un omaine e éféence oit ête basée su un citèe e ifféenciation qu il soit attibutif ou elationnel. On peut alos epésente un omaine e éféence facilement pa une stuctue e taits contenant es isjonctions généalisées. Pa exemple on peut epésente un omaine (H) composé e eux hôtels patitionnés selon leu nom ou selon leu taille qui contient une focalisation comme suit : i = @H type = hôtel ca = 2 c = nom focal = @L patitions = { elements = {,, elements = {, } value = lafayette omain = @L c = taille value = gan omain = @L value = campanile omain = @C } value = petit omain = @C } om avec i = @L type = hôtel nom = lafayette taille = gan ent i = @C type = hôtel nom = campanile taille = petit ent 3.2.3 epésentation es mécanismes éféentiels L unification est une opéation qui à pati e eux stuctues pouit une toisième qui est subsumée pa toutes les eux. Si cette stuctue n existe pas, l opéation échoue et on it que les eux stuctues ne s unifient pas. La subsomption est la elation ente eux stuctues qui expime que l une elle contient au moins autant infomation que l aute. Le moèle es omaines e éféence emploie le teme unification pou écie l opéation appaiement e eux omaines ce qui coespon avantage en temes e stuctues à une subsomption (un filtage). On peut expime les mécanismes éféentiels au moyen e stuctues e taits en obsevant que l opéation e sélection un omaine s appaente à un filtage, et l opéation e estuctuation s appaente à une unification. Une expession éféentielle peut ête ainsi associée à eux stuctues, l une sevant au filtage (F) et l aute à l unification (U). L algoithme généal s expimeait alos : - constuction un omaine sous-spécifié : constuction une stuctue e taits F - sélection un omaine compatible : filtage es omaines existants pa F - estuctuation u omaine : unification u omaine touvé avec U 23

Soit pa exemple l expession «le petit hôtel» à taite, cette enièe cheche un omaine e type hôtel patitionné selon la taille qui contient un élément istingué pa sa popiété ête petit. La stuctue e taits F coesponante à cette opéation s éciait : type = hôtel patitions = c = taille elements = value = petit L ensemble es omaines su lesquels on applique le filte épen e l expession éféentielle (omaines généiques ou spécifiques). En l occuence, «le petit hôtel» echeche un omaine spécifique. Dans note exemple, H est le seul omaine spécifique et on a effectivement F H, ce qui conuiait à choisi H comme omaine intepétation possible. Une fois que le omaine intepétation a été touvé, l opéation e estuctuation intevient afin extaie le éféent. Comme nous l avons it, cette enièe peut se tauie au moyen une unification avec une stuctue e taits U éteminée pa l expession éféentielle. L expession «le petit hôtel» estuctue le omaine intepétation en focalisant l élément istingué, ce qui peut s expime gâce à la stuctue U : om patitions = c = taille focal = @1 elements = value = petit omain = @1 om Le ésultat e l unification U H coespon au omaine estuctué ans lequel l élément focalisé est le éféent ésigné pa «le petit hôtel» (l hôtel Campanile). Le moèle opéationnel oit consiée la ivesité es containtes imposées pa une expession éféentielle. En paticulie le besoin infée cetaines infomations oit pouvoi y ête expimé. Le cas u éfini est paticulièement intéessant à cet éga. Le éfini sans moifieu «le N» cheche un omaine ont le type est en elation avec N, qui ifféencie ses éléments gâce à leu type et qui contient un élément e type N. Nous avons mentionné en 3.1.1 les ifféentes possibilités e elation : subsomption, écomposition ou aute. Cepenant on ne peut expime cette containte avec une seule stuctue e taits, en effet une secone est nécessaie pou epésente la containte su le type. On peut epésente le omaine sousspécifié un éfini «le N» pa les eux stuctues : type = @1 patitions = c = type elements = value = N e1 = N e2 = @1 el om 24

Nous avons évoqué en 3.2.1 la ifficulté à epésente les connaissances ans le moèle. On peut cepenant pévoi une connexion avec un moteu inféence qui soit extéieu au moèle. Pa exemple ans le cas u éfini, le omaine sous-spécifié pouait n expime que les containtes liées à l existence une patition. Ensuite les omaines sélectionnés pouaient ête filtés e manièe à ne conseve que ceux ont le type véifie une cetaine popiété existante ou inféée. Losqu une expession éféentielle sélectionne un omaine et opèe une estuctuation ans celui-ci, le omaine est placé en sommet e pile activation. L oe e compaaison es omaines est alos celui e leu activation espective en commençant pa les omaines en haut e pile. 3.2.4 conclusion Le moèle opéationnel au moyen e stuctues e taits semble possible. Il a l avantage e mette en oeuve es mécanismes tès poches e ceux es omaines e éféence. Cepenant l utilisation e connaissances encyclopéiques nécessite un moteu inféence qui soit extéieu au moèle. Cet inconvénient peut ête vu comme un avantage ans la mesue où l on istingue ainsi e manièe claie les mécanismes à base e patitions es connaissances encyclopéiques. On notea toutefois que le poblème e la ésolution une subsomption ou une unification en penant en compte les isjonctions généalisées est NP-complet. 25

3.3 Moélisation opéationnelle avec es DL Le secon fomalisme étuié est celui es logiques e esciption. Il a l avantage e pouvoi epésente les entités aussi bien que les moyens accès en consiéant à la fois un niveau conceptuel et un niveau iniviuel. On touvea en annexe 6.3 une pésentation sommaie es logiques e esciption. 3.3.1 epésentation es entités et es connaissances Les logiques e esciption pemettent e epésente es concepts et es instances e ceux-ci eliées ente elles pa es ôles. Cela coespon aux besoins expimés en 3.1.1. Cepenant étant onné que l on souhaite pouvoi éfée aux classes, et aux inivius, c est à ie que l on ésie pouvoi les voi comme es omaines e éféence, il est nécessaie e epésente au niveau assetionnel (ABox) l ensemble es entités éféenciables. C est pouquoi les omaines généiques aussi bien que les omaines spécifiques oivent ête également epésentés comme es instances. Les attibuts peuvent également ête facilement éféenciables ans la mesue où ils sont éfinis comme es instances. Le niveau conceptuel (TBox) écit avantage les elations hiéachiques qui peuvent existe ente concepts et ne fait onc pas patie intégante e l espace éféentiel. Il est possible au moyen es logiques e esciption e epésente es concepts complexes autoisant la ésolution exemples tel : «John Lennon a été assassiné hie soi à New Yok. Le meutie, un étaqué nommé M. Chapman, a tié su le chanteu alos qu il entait chez lui». Il suffit e éfini un concept Meutie comme l agent un assassinat pa exemple : (some is-agent Assassinat). La echeche u omaine intepétation consièe qu il oit avoi un lien ente ce enie et le concept Meutie. Dans ce cas, le omaine e l assassinat peut ête choisi comme omaine e éféence. Ces ôles peuvent éjà existe ans la ABox ou ête inféés 1. 3.3.2 epésentation es moyens accès 3.3.2.1 patitionnement Nous montons ans cette patie qu il est possible e patitionne un ensemble entités au sein un gaphe en consiéant les entités auxquelles elles sont eliées ou les acs qui les elient. Soit un gaphe entités G, et N(x) l ensemble es voisins e x ans G. 1 cepenant, nous nous sommes concentés pou l élaboation u moèle opéationnel au niveau e la ABox. Nous pensons pouvoi intége pogessivement ans le moèle es connaissances e plus en plus complexes. 26

Soit la fonction V R (X) = { y / x X, y N(x), xr y }, qui onne pou un ensemble e noeus, tous les noeus qu on peut atteine en un pas pa la elation R 1 On notea V (R1, R2... Rn) = V Rn o... o V R2 o V R1 Alos on peut éfini pou un ensemble suppot S, la elation équivalence = (R1, R2... Rn) : x,y S, x = (R1, R2... Rn) y V (R1, R2... Rn) ({x}) = V (R1, R2... Rn) ({y}) 2 C est à ie que x et y sont équivalents elativement à (R 1, R 2... R n ) si on peut atteine les mêmes noeus en n pas avec les elationsr i en patant e x ou e y. L ensemble quotient S/= (R1, R2... Rn) est une patition e S. On peut éfini e la même façon une elation équivalence mais cette fois en fixant l entité, onc en estant à une pofoneu e 1. Afin homogénéise les notations, on éfinit : Pou un noeu e, U e (X) = { R / x X, x R e } est l ensemble es elations entantes à e en patant éléments e X. D où on peut éfini : x,y S, x = e y U e ({x}) = U e ({y}) C est à ie x et y sont équivalents elativement à e, s ils lui sont eliés e la même manièe. De la même façon S/= e est une patition e S. L ensemble suppot S est calculé en éteminant toutes les entités qui peuvent ête effectivement compaées pa les elations consiéées, c est à ie toutes celles pou qui les ôles sevant à la patition existent. Dans note contexte nous utiliseons cette elation équivalence pou patitionne les entités infomatives à une entité onnée, c est à ie les entités eliées pa un ôle à cette entité. En l occuence, puisqu on peut epésente e manièe unifiée ans la ABox aussi bien es ôles attibutifs que es ôles ente entités, on peut patitionne, en acco aux besoins expimés, selon les popiétés attibutives ou elationnelles es entités. On peut alos epésente le citèe e ifféenciation e manièe symbolique, en l occuence pa une liste e ôles ou pa le label une entité, et ce afin e pouvoi sélectionne les patitions gâce à leu citèe. La Figue 5 est un exemple e éseau instances ans lequel l entité hôtel est vue comme un omaine e éféence. Ce enie contient une patition selon le nom (c est à ie selon la elation équivalence = n ) ont le suppot est {hôtel1,hôtel2,hôtel3} et qui focalise l entité hôtel1. Cette patition est expimée en intension, en extension elle vaut {{hotel1},{hotel2}, {hotel3}}. L entité hôtel contient une aute patition selon la ville (c est à ie selon = ) qui est {{hotel1},{hotel2,hotel3}}. 1 on a utilisé es acs oientés, mais il est tout à fait possible e éfini les elations équivalence pou es acs non oientés. 2 on poua note = R à la place e = (R) 27

c = n c = f p p hôtel ibis n t t t hôtel1 hôtel2 hôtel3 n campanile ôle attibut n lafayette t n has-name nancy n ville1 ville2 n maseille p est-ans has-pofile t t f ville Figue 5 - Exemple e gaphe 'instances 3.3.2.2 Patitions et pofils Il est abusif e ie que l on patitionne une entité puisque l on patitionne un sousensemble es entités infomatives à celle-ci. C est pouquoi nous poposons un glissement e la teminologie. On poua ie alos que l on pofile une entité consiéée selon un cetain citèe losqu on en patitionne un sous-ensemble entités eliées à celle-ci. Le pofil coespon alos à l unité infomation pa laquelle on peut écompose une entité selon un axe paticulie. Nous intégons ainsi la emaque su l hétéogénéité es patitions possibles évoquée en 3.1.2. Nous étenons pa là-même la éfinition e omaine intepétation. Un omaine n est plus nécessaiement un ensemble patitionné objets, mais une entité pofilée, c est à ie une entité à laquelle on a ajoint un pofil. Toutefois, ce glissement teminologique ne moifie que la façon aboe le poblème e la moélisation opéationnelle, il ne change pas les mécanismes éféentiels tels que pésentés ans le moèle es omaines e éféence. On emaquea que le citèe e ifféenciation associé à un pofil peut ête expimé en intension, ce qui est tès intéessant puisque le calcul e patition effectif n a lieu que losque l on ésie extaie un éféent u complément une patition, c est à ie uniquement los u taitement e l altéité. 28

3.3.3 epésentation es mécanismes éféentiels Les mécanismes éféentiels e sélection et e estuctuation peuvent ête expimés en temes e logiques e esciption. La constuction un omaine sous-spécifié peut ête assimilée à celle un concept. La sélection un omaine compatible consiste alos à echeche au moins une instance e ce concept ans la ABox. La estuctuation coespon à e nouvelles assetions. Cepenant, en aison es limitations es logiques e esciption 1, il est impossible expime les containtes qui potent su les concepts sous fome e concept. On peut néanmoins utilise une epésentation e plus haut niveau basée su les instuctions accès conjointement à la ABox et à la TBox qu on nommea paton. A chaque expession éféentielle seont alos associés eux patons, l un e sélection et l aute e estuctuation. Pa exemple, le éfini «le N» sélectionne une entité pofilée selon le type (CD=type) ont le type subsume N et eliée une entité e type N (le éféent). Le paton coesponant à cette sélection se epésente pa : has-pofile CD = type containte conceptuelle containte assetionnelle N entité pofil On ésignea pa le omaine et pa le éféent, en gaant à l espit qu il s agit e labels pou pale es entités sélectionnées a posteioi et non es containtes a pioi, comme l entité étiquetée N. L opéation e estuctuation u éfini est la focalisation u éféent ans le pofil consiéé et peut se epésente pa : has-pofile CD = type La ésolution une expession éféentielle consiste à applique le paton e sélection pou touve un omaine intepétation possible et un ou plusieus éféents potentiels, puis applique le paton e estuctuation pou gae une tace e la ésolution. Avec le moèle 1 pa exemple l impossibilité e epésente la subsomption comme un concept 29

qui est écit ici il est possible e stuctue le contexte spatial aussi bien que le contexte cognitif, cepenant nous n avons pas encoe stuctué le contexte tempoel. Le contexte tempoel oit ête stuctué selon l oe e taitement es expessions éféentielles. En effet, comme nous l avons plusieus fois mentionné, le calcul éféentiel s appuie su les calculs qui ont été effectués pécéemment. Nous tauisons l activation un omaine e éféence, c est à ie un pofil, pa une maque e écence qui lui est ajointe losque le pofil vient ête céé ou losqu il vient e sevi à l extaction un éféent (Cf.Salmon-Alt 2001 p 142). Cette maque e écence peut nous sevi à calcule la écence une entité. Afin e ésambiguise l ensemble es entités qui peuvent satisfaie le paton e sélection, la écence une entité est éfinie pa sa poximité avec le pofil le plus écent. Ce calcul consièe qu un accès à es entités conceptuellement éloignées u pofil est possible mais moins impotant que celui à l entité pofilée ou l entité focalisée ans ce pofil. Cette éfinition e la écence est en acco avec le pincipe e stabilité cognitive évoqué en 2.1.2. Il aive que malgé la ésambiguisation plusieus omaines intepétation soient touvés et qu une ambiguité puisse se pouie (Cf. 6.1.1.3). Dans autes cas, aucun omaine n est touvé en aison e containtes top fotes. C est pa exemple le cas ans «Dessine un tiangle. Coloie le tiangle en vet.», si on consièe le pincipe u éfini stictement, ce enie ne peut touve le omaine intepétation puisqu il n est pas composé objets hétéogènes (voi le pincipe u éfini). C est pouquoi il faut aopte es statégies e épaation qui étenent la couvetue es phénomènes taités. Cette extension oit ête fait avec attention si l on ne souhaite pas intége es phénomènes non ésiés. Nous tauisons e manièe unifiée ces statégies e épaation en utilisant es patons e moins en moins containts. A une expession éféentielle ne sont alos pas associés un paton e sélection et un e estuctuation, mais plusieus. Ces enies sont appliqués ans un oe e containte écoissante. Si malgé tout aucun omaine intepétation ou aucun éféent n est touvé, le moèle oit péveni qu une eeu s est pouite. 3.3.4 conclusion En conclusion, le moèle opéationnel avec es logiques e esciption semble tout à fait possible. Il a l avantage intége un accès fot à une base e connaissances. Cette imension est tès impotante ès que l on consièe es expessions éféentielles qui font inteveni es infomations e natue encyclopéiques. De plus, la ésolution es containtes associées à une expession éféentielle peut ête tès apie gâce à l efficacité es moteus e ésolution. La constuction un concept et la echeche instances e celui-ci ans l espace éféentiel est compatible avec le moèle es omaines e éféence. L inconvénient un tel moèle est e ne pas pouvoi epésente e manièe iecte les mécanismes éféentiels pa es concepts mais utilise une epésentation e plus haut niveau intégant es containtes conceptuelles ou assetionnelles. Néanmoins cet inconvénient peut ête vu comme un avantage ans la mesue où les patons istinguent claiement ce qui, ans les mécanismes éféentiels elève es connaissances généiques ou spécifiques. 30

3.4 conclusion u moèle opéationnel Nous ésions compae les eux moèles ans leu aspect patique e manièe à pouvoi pouie une implémentation ans le temps u DEA. Comme nous l avons it un moèle opéationnel à pati e stuctues e taits seait tès similaie au moèle fomel es omaines e éféence. En temes patiques une implémentation seait poblématique en paticulie à cause es isjonctions généalisées 1 et e la complexité calculatoie. De plus il seait nécessaie y ajoute un moteu inféence. Un moèle opéationnel à base e logiques e esciption seait cetes plus éloigné u moèle fomel es omaines e éféence, mais auait l avantage ête tès facile à implémente et intége es inféences iectement. C est pouquoi note choix s est poté su ce enie et on touvea en annexe 6.1 es étails su l implémentation et son évaluation ans un système e ialogue. Nous pensons toutefois qu un moèle opéationnel optimal ésulteait e la combinaison es eux fomalismes mais cette fusion n a pu ête étuiée pa faute e temps. 4 Pespectives Un moèle opéationnel es omaines e éféence a été éalisé et implémenté avec succès. Il pemet e taite un nombe esteint expessions éféentielles et e ene compte e phénomènes linguistiques intéessants (anaphoe associative, altéité...). Le moèle a été conçu e telle façon qu il puisse ête aisément augmenté afin intége l ensemble es expessions éféentielles écites pa les omaines e éféences. L agent e taitement e la éféence peut néanmoins faie l objet e nombeux éveloppements supplémentaies. Tout abo il a été conçu e manièe à pouvoi ecevoi es entées povenant e multiples souces en l occuence linguistiques ou gestuelles. Si l agent a été testé en contexte écit en evanche il ne l a pas été en contexte multimoal. Gâce au moèle es omaines e éféence et u langage MMIL e epésentation e contenus, le passage u contexte écit au multimoal sea tès simple et ne epésentea qu un effot e éveloppement minime. En effet, il suffia assemble un système e ialogue contenant l agent e taitement e la éféence et un agent visuel/tactile, ou un agent visuel/haptique. Ensuite nous avons évoqué le besoin utilise es connaissances e type encyclopéiques pou ésoue cetaines éféences. Cepenant, ce poblème que nous avons effleué méiteait qu une étue poussée soit conuite pou intége avantage e connaissances ans les mécanismes éféentiels. Cette étue oit nécessaiement passe pa la ésolution e la éféence aux évènements. A l insta es objets ésignés pa es expessions éféentielles, les évènements oivent avoi une epésentation intene qui peut faie l objet un calcul éféentiel. Une pespective e éveloppement consisteait à amélioe le moèle pou intége ces epésentations évènementielles. 1 Cf A logical semantics fo featue stuctues [T.Kaspe et C.Rouns, 1986] 31

Enfin, nous avons utilisé le moèle es omaines e éféence en intepétation afin e etouve es éféents à pati une expession. Le moèle peut également ête utilisé en généation afin e étemine l expession la plus natuelle pou écie un éféent. Ce moe utilisation emet en question la place e l agent e ésolution éféentielle au sein u système e ialogue. On peut consiée eux agents l un intepétation et l aute e généation qui patageaient un accès au même espace éféentiel. Ce faisant, nous enions les ialogues plus natuels en acco avec note objectif pincipal. 32

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6 Annexes 6.1 Implémentation et évaluation 6.1.1 REFAgent L agent e ésolution e la éféence, REFAgent, est un agent Soapmill qui peut s intége ans une plate-fome e ialogue telle que nous les éveloppons ans L&D. Il eçoit en entée une epésentation hos-contexte en MMIL 1 et etoune en sotie une epésentation en contexte, c est à ie ans laquelle les éféents sont ientifiés. L algoithme généal e taitement e la éféence aux objets que nous avons implémenté peut se ésume pa : - classification es paticipants une entée sémantique pa templates XPath - selon la classe u paticipant : - application e sélection pa paton e containtes écoissantes pou ientifie une entité-omaine (une entité et un pofil) et une ou plusieus entité-éféents - application e estuctuation pa paton pou conseve les taces e l ientification e éféents - constuction une epésentation e sotie en MMIL es éféents Un énoncé peut ête composé e plusieus paticipants ont l intepétation n est pas inépenante. En effet ans l énoncé «Je veux une chambe à l hôtel Ibis», le paticipant «chambe» est en elation avec le paticipant «hôtel Ibis». L intepétation e «chambe» épenant alos e celle e «hôtel Ibis», cette enièe est effectuée avant. La estuctuation assete la écence e «hôtel Ibis» e telle sote que «chambe» est intepétée ans ce omaine. De manièe généale, on taite une stuctue MMIL en la pacouant en oe postfix. 6.1.1.1 classification es expessions La classification es entées sémantiques utilise un mécanisme pa templates que nous avions éjà employé ans OZONE. Chaque template est une stuctue XML+XPath 2 qui peut se ésoue en l appliquant su un fichie XML quelconque. Elle tauit ans quelle mesue un fichie XML valie cetaines stuctues tout en écupéant les infomations e ces stuctues. En l occuence, nous testons une entée sémantique avec un ensemble e templates coesponant aux ifféentes classes expessions éféentielles. Pa exemple la epésentation sémantique e «l hôtel Lafayette» peut ête valiée pa tois templates qui éteminent sa classe : éfinie, typée (l expession compen le type e l objet), et nommée (l expession compen le nom e l objet). Les infomations écupéées apès application comme le nom e l objet, le type, le gene, le nombe, expimant les containtes imposées pa l ER sevent e manièe patique ans la constuction es patons. 1 voi annexe 6.5 2 les technologies XML et XPath sont évelopées pa le consotium W3C ont le omaine application couve les stanas e epésentation su le Web. Un ocument XML est une stuctue aboescente e fomatage es onnées, et une éféence XPath ésigne et sélectionne e l infomation ans un ocument XML. 35

6.1.1.2 tauction es patons en DL Le moteu e epésentation e l espace éféentiel utilisé est RACER, ce enie pemet es accès à une base e connaissances écite en logiques e esciption (Cf. annexe 6.3). La logique utilisée est ALCH-D, c est à ie la logique e base AL à laquelle on ajoute la négation e concept C, la hiéachie e ôles H et l utilisation e omaines concets (enties et stings) -D. La epésentation es patons a été containte pa les capacités limitées e RACER 1 e telle sote qu elle s appuie à la fois su es equêtes RACER et su es méthoes JAVA. Les expessions éféentielles imposent leus containtes à la sélection un omaine pa la constuction une equête e type concept-instances qui envoie toutes les instances e la ABox qui véifient un cetain concept. Pa exemple le éfini «la chambe» sélectionne une entité pofilée selon le type ont le type subsume chambe eliée à une entité e type chambe. Comme RACER ne pemet pas expime la subsomption comme un concept, cette containte oit s expime en eux temps pa : (concept-instances (an (some has-pofile (sting= c )) (some topole (some chambe)))) Cette equête sélectionne toutes les instances qui possèent un pofil ont le citèe e ifféenciation est, et qui sont eliées pa un ôle quelconque 2 à une entité e type chambe. La liste es entités véifiant ce concept est ensuite filtée pou sélectionne une pat les entités qui véifient la containte e subsomption (avec concept-subsumes?), et aute pat pou ne conseve que les entités écentes. Les entités estantes sont les omaines intepétation possibles. S il en existe plusieus, il y a ambiguité (Cf. 6.1.1.3), s il n en este qu un seul, ce enie peut ête estuctué. La estuctuation s expime pa e nouvelles assetions. En l occuence le éfini focalise le éféent (R) ans le pofil touvé (P) et la écence e ce enie est mise à jou. Cette opéation se tauit e manièe opéationnelle pa la éfocalisation es entités péalablement pofilée pa P1 et pa la focalisation e R : L = (iniviual-filles P1 ) Pou tous les éléments R e L, (foget-ole-assetion *cuent-abox* P1 R ) (elate P R ) On a pu ainsi tauie tous les patons epésentés en annexe 6.6 pa es equêtes RACER. Losque les equêtes n étaient pas suffisantes en elles-mêmes, les extensions nécessaies ont été implémentées ans l inteface. Il s agit en paticulie u calcul e patition et u calcul e écence ou e méthoes utilitaies encapsulant es equêtes RACER. Une fois les mécanismes implémentés il était nécessaie e teste leu cohéence. Cepenant, cette tâche ne pouvait avoi lieu que ans un système e ialogue complet puisque la 1 impossibilité e manipule es listes, e gée e manièe unifiée es attibuts e types ifféents, etc... 2 topole epésente ici le ôle le plus élevé ans la hiéachie e ôles 36

ésolution es expessions éféentielles est fonée su l enchaînement es énoncés. Il n était pas possible e banche le REFAgent ans le système OZONE sans intége la multimoalité. C est pouquoi un petit système e ialogue écit a été conçu pou émonte la capacité u REFAgent à ene compte e phénomènes linguistiques plausibles ans un contexte unimoal e texte écit. 6.1.1.3 gestion es ambiguités Sansonnet (2004) éclae qu il y a ambiguité losqu un unique éféent est supposé pa l utilisateu mais que le système en touve plusieus. Dans le moèle es omaines e éféence eux types ambiguités peuvent sugi. a. - Je vous popose l hôtel Ibis. - A combien est la chambe? b. - Je vous popose l hôtel Lafayette et l hôtel Campanile. - A combien est la chambe simple? Dans l exemple a. l ambiguité pote su le éféent. En effet, le type e chambe n est pas spécifié e telle sote que les algoithmes éféentiels touvent les chambes simples aussi bien que les chambes oubles. Dans l exemple b. l ambiguité pote su le omaine. En effet, le omaine intepétation n est pas implicite comme ans a. e telle sote qu on ne sait pas s il s agit e la chambe simple à l hôtel Lafayette ou à l hôtel Campanile. Nous avons géé ces eux types ambiguités e la même façon. Les énoncés e l utilisateu en a. ou en b. sélectionnent tous eux un ensemble e éféents potentiels. Il seait mal avisé e choisi un es éféents abitaiement au niveau e l agent REF, c est pouquoi nous avons choisi e tansmette l ambiguité à l agent AP (Cf. 6.1.2). Ce enie, à qui est évolue la tâche e gée le ialogue, peut choisi afin e ésambiguise l énoncé e pose une question à l utilisateu, e faie un choix abitaie pami les éféents potentiels ou e laisse l ambiguité. Bien que cela soit nécessaie ans un système e ialogue complet, nous avons choisi e ne pas ésoue l ambiguité quan cela n était pas nécessaie, e telle sote qu aux énoncés en a. et b. l agent AP épone pa : a. - A l hôtel Ibis, la chambe simple est à 50 E, et la chambe ouble à 100 E. b. - A l hôtel Lafayette, la chambe simple est à 80 E. A l hôtel Campanile, la chambe simple est à 60 E. 37

6.1.2 agents MEDIA Le ôle u système e émonstation u REFAgent était e fomule les éponses aux questions e l utilisateu ou e lui pose es questions. Il avait également pou but e péveni en cas ambiguité. Le système e ialogue a été baptisé MEDIA en elation avec le copus suppot u pojet MEDIA. Il est constitué e quate agents Soapmill : un agent inteface textuelle (TextAgent), un agent e pasing (PaseAgent) 1, un agent e gestion u ialogue (APAgent), et l agent e taitement e la éféence ont on cheche à émonte les compétences linguistiques (REFAgent). L agent Pase a iectement été epis e OZONE, et seule une petite gammaie e émonstation syntaxique/sémantique a été écite. L agent AP a également été epis e OZONE mais avec cetaines moifications, en paticulie il a été enu plus abstait et inépenant e l application. Il est intéessant e emaque que cette enièe, contaiement à OZONE est quasiment inexistante ans MEDIA. Cela est û au pouvoi e epésentation e l agent REF qui emplace les besoins une application 2. Enfin, l agent Text a été extait e l agent e pésentation visuelle e OZONE. Figue 6 - Système e ialogue MEDIA On poua emaque que l APAgent tansmet les énoncés système qu il pouit à la fois au TextAgent pou qu ils soient pésentés à l écan mais également au REFAgent non pas pou qu ils soient intepétés mais pou qu ils estuctuent l espace éféentiel. En effet, comme le 1 le PaseAgent constuit la epésentation sémantique MMIL un énoncé au moyen une gammaie TAG écivant la syntaxe et la sémantique e l ensemble es énoncés possibles. 2 en effet ans MEDIA, l utilisateu inteoge le système su le pix es chambes, mais ce enie est iectement accessible losque la éféence su les chambes est ésolue, si bien que ans ce mini-mone l application evient accessoie. 38

monte l exemple ci-essous, les expessions contenues ans les énoncés u système stuctuent l espace éféentiel aussi bien que celles contenues ans les énoncés e l utilisateu : sys : Je vous popose l hôtel Ibis. use : A combien est la chambe ans cet hôtel? 6.1.3 évaluations MEDIA Le REFAgent peut faie l objet e eux types évaluation. La pemièe consiste à teste e manièe empiiques ses pefomances. Celle-ci n a pas été éalisée e façon systématique pa faute e temps. Néanmoins, tous les éléments ont été éunis pou qu elle soit possible. Dans le omaine e MEDIA, à savoi la ésevation hôtel, un ensemble e ialogues a été éfini afin e teste l enchaînement es énoncés et es expessions éféentielles. On touvea en annexe Eeu! Souce u envoi intouvable. quelques ialogues éellement issus u système MEDIA. Les classes expessions éféentielles ou phénomènes qui ont été taités et qui sont émontés ans les ialogues sont : - éfini - éfini avec moifieu attibutif - éfini avec altéité - inéfini - inéfini avec moifieu attibutif - émonstatif - nom pope - goupement - écence - ambiguité Les autes classes expessions éféentielles (ponoms, goupes nominaux sans nom, éféences mentionnelles...), bien que pésentes ans le copus MEDIA n ont pas été émontées pa faute e temps. Cepenant il seait aisé une fois que l on en a éfini les patons e les ajoute ans le système. La secone évaluation, pogammée pa le goupe MEDIA, consiste à compae les pefomances e plusieus systèmes e ialogue e façon automatique. Les capacités u REFAgent pouaient alos faie l objet e tests systématiques plus poussés. Ce pojet est en cous e spécifications et sea opéationnel fin 2004. 39

6.2 Stuctues e taits Une stuctue e taits peut ête éfinie pa un ensemble {T 1...T n } ans lequel chaque T i est soit : - une paie (t : v) nommée tait où t est le nom u tait et v sa valeu - une boîte e coïnexation pemettant à eux taits e patage la même valeu (notée pa @) - un ensemble e stuctues e taits appelé isjonction généalisée La valeu un tait peut-ête soit : - un symbole atomique - un ensemble e valeus appelé isjonction su valeus - une stuctue e taits Exemples e stuctues : - S 1 = { (nom : piee), (âge : 12) } - S 2 = { (noms : {piee, paul, jacques}), (aesse : {(ville : pais), (aonissement : 13)})} - S 3 = { (a : @1 c), (b : @1) } On epésentea e manièe plus lisible : S 1 = nom = bob âge = 12 S 2 = nom = {piee, paul, jacques} aesse = ville = pais aonissement = 13 S 3 = a = @1 c b = @1 On ia qu une stuctue D subsume une stuctue D si D est plus généale que D 1 et on notea D D. Pa exemple : nom = bob nom = bob âge = 12 La subsomption est un oe patiel et eux stuctues ne sont onc pas toujous en elation. 1 cette notion e généalité peut ête éfinie e plusieus manièes, ans note cas il s agit e l inclusion 40

L unification e eux stuctues e taits D et D est la stuctue D la moins généale si elle existe telle que D D et D D. On notea D = D D. Pa exemple : nom = bob âge = 12 = nom = bob âge = 12 nom = @1 nom = bob pénom = @1 = nom = @1 bob pénom = @1 Cette stuctue n existe pas toujous en effet : nom = bob nom = piee ne peut ête éfinie ca il n existe aucune stuctue subsumée pa ces eux stuctues. L opéation e filtage un ensemble e stuctues peut ête éfinie au moyen e la subsomption. Soit F une stuctue filte et E un ensemble e stuctues alos on peut éfini : E / F = { H / H E et F H } 6.3 Logiques e esciption Les logiques e esciption (DL) sont utilisées pou epésente es concepts et es instances e ces concepts. La notion e concept est lage mais epésente la classe un objet. On peut pa exemple consiée la classe es hôtels, la classe es chambes, la classe es chambes chèes, etc... Les instances sont es entités paticuliès qui appatiennent à ces classes : pa exemple l hôtel Lafayette est un hôtel. Une instance peut appateni à plusieus classes : une chambe onnée peut ête une chambe chèe et une chambe à la fois. Les logiques e esciption sont un ensemble e logiques pemettant e écie à la fois es connaissances conceptuelles basées su es hiéachies (une chambe chèe est une chambe), et es connaissances assetionnelles à pati es instances paticulièes e concepts. Les logiques es esciption pemettent expime : - les concepts : C, D - les ôles : R (es elations) - l héitage ente concepts : C D (un C est un D) - la quantification : R.C, R.C - la conjonction et la isjonction : C D, C D - estictions : ( n R), (> n R) Pa exemple : - un pèe est une pesonne qui a un enfant : Pèe Pesonne enfant - tous les enfants sont masculins : enfant.masculin 41

- un enfant est masculin ou un enfant est féminin : enfant.masculin enfant.féminin Une base e connaissances écit : - es concepts (TBox), c est à ie es connaissances teminologiques su un omaine - es assetions (ABox), c est à ie es connaissances paticulièes su un omaine On peut effectue ifféents types e aisonnement au moyen es logiques e esciption : - satisfiabilité e concept : est-ce que le concept est compatible avec la base e connaissances? - subsomption : est-ce qu un concept est un sous-concept un aute? - consistence : est-ce que la base e connaissances ne contient pas e contaiction? - véification instance : est-ce qu une instance onnée véifie un concept onné? 6.4 Exemples e ialogues généés 1 e ialogue : 1-sys : Où ésiez-vous alle? 2-use : à nancy 3-sys : A Nancy, je vous popose l'hôtel Ibis. 4-use : à combien est la chambe ouble? 5-sys : A l'hôtel ibis, la chambe ouble est à 100 Euos. 6-use : je veux éseve une chambe 7-sys : Quan ésiez-vous éseve? 8-use : le pemie week-en 'août 9-sys : Résevation 'une chambe ouble à l'hôtel ibis à nancy u 01/08 au 02/08 effectuée. Meci et à bientôt. Ce pemie ialogue émonte les phénomènes : nom pope (2-use), anaphoe associative (4-use), ambiguité ans l inéfini ésolue pa écence (6-use). 2 ème ialogue : 1-sys : Où ésiez-vous alle? 2-use : à maseille 3-sys : A Maseille, je vous popose eux hôtels : l'hôtel Lafayette et l'hôtel Campanile. 4-use : à combien est la chambe à l'hôtel lafayette? 5-sys : A l'hôtel lafayette, la chambe simple est à 80 Euos, et la chambe ouble est à 160 Euos. 6-use : à combien est la chambe ouble ans l'aute hôtel? 7-sys : A l'hôtel campanile, la chambe ouble est à 120 Euos. 8-use : je veux éseve une chambe ouble ans cet hôtel 9-sys : Quan ésiez-vous éseve? 10-use : la pemièe semaine 'août 42

11-sys : Résevation 'une chambe ouble à l'hôtel campanile à maseille u 01/08 au 08/08 effectuée. Meci et à bientôt. Ce secon ialogue émonte les phénomènes : goupement (3-sys), ambiguité non ésolue (5-use), altéité (6-use), émonstatif (8-use). 3 ème ialogue : 1-sys : Où ésiez-vous alle? 2-use : à maseille 3-sys : A Maseille, je vous popose eux hôtels : l'hôtel Lafayette et l'hôtel Campanile. 4-use : je veux éseve une chambe à l'hôtel lafayette 5-sys : Quel type e chambe ésiez-vous? 6-use : une chambe ouble 7-sys : Quan ésiez-vous éseve? 8-use : le toisième week-en 'août 9-sys : Résevation 'une chambe ouble à l'hôtel lafayette à maseille u 15/08 au 16/08 effectuée. Meci et à bientôt. Ce toisième ialogue monte une ambiguité ésolue pa question (4-use et 5-sys). 43

6.5 MMIL Les facteus pis en compte ans les systèmes e ialogues multimoaux peuvent poveni infomations visuelles, e constuctions sémantiques langagièes, e la mémoie u système, e souces extéieues non complètement epésentées... Afin que la communication ente agents puisse ête libéées es containtes liées à la epésentation es infomations e natue ifféente, il est nécessaie aopte un langage e epésentation qui puisse unifie ces souces. La epésentation multimoale est un omaine e echeche assez écent, et chaque laboatoie pésente ses popes appoches. Pa exemple, le DFKI, le laboatoie intelligence atificielle alleman a éveloppé pou le pojet SmatKom un langage e epésentation multimoale, le M3L, ou encoe EMMA (Extensible Multimoal Annotation Makup Language) en élaboation au W3C. L émegence un stana e epésentation est en cous et l équipe L&D paticipe à cet effot collectif avec MMIL. MMIL, MultiMeia Inteaction Language, est un langage e epésentation sémantique e contenus, quelle que soit leu oigine. Dans l effot e s abstaie e la natue es onnées, MMIL semble touve une application efficace ans le patage et la communication au sein un éseau agents, ans le pojet OZONE, comme ans MIAMM. Tois entités sémantiques élémentaies ont été etenues ans MMIL pou epésente une situation, les paticipants qui sont les inivius (es objets), les événements qui en sont les actions (es objets à ancage tempoel), et les elations, c est à ie es vecteus infomation ente es objets. Un composant MMIL est onc pa natue un gaphe ont les noeus sont es événements ou es paticipants et ont les acs sont es elations. Cepenant tous les énoncés que nous consiéons ans le pojet MEDIA sont es stuctues aboescentes. Pa exemple, pou epésente l énoncé «Jean mange une pomme» e manièe langagièe : il y a vaisemblablement eux entités Jean, et une pomme, et l un fait l action e mange l aute. Cela se tauit pa eux paticipants Jean, et pomme, et un événement «mange». Ces entités peuvent ête iectement obtenues gâce à la syntaxe et ans ce cas les elations liant ces entités sont es elations gammaticales. En l occuence : - subject(jean, «mange») - object(pomme, «mange») Figue 7 - Repésentation MMIL e "Jean mange une pomme" 44

Chaque entité élémentaie, est en elle-même un ensemble autes entités élémentaies, ou e taits gammaticaux ou conceptuels. Pa exemple, le coage MMIL pécis e l énoncé pécéent pouait compote un tait pécisant le temps u vebe mange : tense = pesent, ou encoe la étemination e l entité pomme : eftype = inefinite (qui sevia inicateus éféentiels au cous u taitement e la éféence). MMIL possèe e nombeuses catégoies syntaxiques élémentaies, pemettant e epésente une vaste gamme énoncés. Dans les pojets MIAMM, OZONE, et MEDIA, MMIL a été utilisé pou epésente les entées et soties e chaque agent. Exemple e composant MMIL encoé en XML pou «Jean mange une pomme» 1 : <mmilcomponent> <event i=«e0»> <evttype> mange </evttype> <moe> inicative </moe> <tense> pesent </tense> </event> <paticipant i=«p0»> <objtype> peson </objtype> <lex> Jean </lex> </paticipant> <paticipant i=«p1»> <objtype> fuit </objtype> <eftype> inefinite </eftype> <lex> pomme </lex> </paticipant> <elation souce=«p0» taget=«e0» type=«subject»/> <elation souce=«p1» taget=«e0» type=«object»/> </mmilcomponent> 1 c est une epésentation possible, il pouait y en avoi autes. 45

6.6 Patons e sélection et e estuctuation Tous les patons suivants sélectionnent pioitaiement es entités écentes. Pou chaque expession éféentielle, on inique losque cela est petinent pa R la elation péicative, pa N le type e l objet, pa Np le nom pope, pa P le moifieu attibutif et pa V sa valeu. Pa exemple : ans l expession «A combien est la chambe ouble?», R = sujet e «à combien est?», N = chambe, P = taille, et V = ouble. Le paton e sélection est à gauche, celui e estuctuation à oite. 6.6.1 Inéfini «R un N» 1 e cycle has-pofile has-pofile CD = R N 2 ème cycle has-pofile CD = R N 3 ème cycle N N has-pofile CD = R 46

6.6.2 Inéfini avec moifieu «R un N P» 1 e cycle has-pofile has-pofile CD = R N P V 2 ème cycle has-pofile CD = R N P V 3 ème cycle N N has-pofile CD = R 47

6.6.3 Défini «R le N» 1 e cycle has-pofile CD = has-pofile CD = N 2 ème cycle has-pofile CD = has-pofile CD = N 3 ème cycle has-pofile CD = N 4 ème cycle has-pofile CD = N 48

5 ème cycle has-pofile CD = N 6.6.4 Défini avec moifieu attibutif «le N P» 1 e cycle has-pofile CD = P has-pofile CD = P N P V 2 ème cycle has-pofile CD = P has-pofile CD = P N P V 49

3 ème cycle has-pofile CD = P N P V 4 ème cycle has-pofile CD = P N P V 5 ème cycle has-pofile CD = P N P V 50

6.6.5 Défini avec altéité «l aute N» 1 e cycle ( sélectionné pa complémentation) has-pofile p has-pofile p N 6.6.6 Démonstatif «ce N» 1 e cycle has-pofile has-pofile CD = R N 2 ème cycle has-pofile N has-pofile CD = R 51

6.6.7 Nom pope typé «N Np» 1 e cycle has-pofile CD = has-name has-pofile CD = has-name N has-name Np 2 ème cycle has-pofile CD = has-name N has-name Np 3 ème cycle N N has-pofile CD = has-name has-name Np 52

4 ème cycle has-name Np 53