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LRO et EAQUE constituent un environnement pour générer des systèmes experts. Un noyau important existe, à la fois pour définir une certaine représentation des connaissances (LRO, langage oriente objet), et pour définir une structure de contrôle appropriée (EAQUE, moteur d'inférence). Pour chaque instantiation du système EAQUE-LRO a une application particulière, les interfaces adéquates sont écrites par l'ingénieur cognitif, après dialogue avec les experts du domaine. Eaque a été instancié pour des problèmes d'ordonnancement (ORDF), pour la simplification d'expressions mathématiques (CALINT), et pour simuler un interpréteur PROLOG (EALOG).

La reconnaissance des perturbations survenant sur les réseaux HTA est une problématique essentielle pour les clients industriels comme pour le gestionnaire du réseau. Ces travaux de thèse ont permis de développer un système d'identification automatique. Il s'appuie sur des méthodes de segmentation qui décomposent de manière précise et efficace les régimes transitoires et permanents des perturbations. Elles utilisent des filtres de types Kalman linéaire ou anti-harmoniques pour extraire les régimes transitoires. La prise en compte des variations harmoniques et de la présence de transitoires proches se fait à l'aide de seuils adaptatifs. Des méthodes de correction du retard a posteriori permettent d'améliorer la précision de la décomposition. Des indicateurs adaptés à la dynamique des régimes de fonctionnement analysés sont utilisés pour caractériser les perturbations. Peu sensibles aux erreurs de segmentation et aux perturbations harmoniques, ils permettent une description fiable des phases des perturbations. Deux types de systèmes de décision ont également été étudiés : des systèmes experts et des classifieurs SVM. Ces systèmes ont été mis au point à partir d'une large base de perturbations simulées. Leurs performances ont été évaluées sur une base de perturbations réelles : ils déterminent efficacement le type et la direction des perturbations observées (taux de reconnaissance moyen > 98%).

La thèse présentée dans ce rapport a été entreprise dans le cadre de la convention CIFRE (Convention Industrielle de Formation par la REcherche) 264/85 établie entre la société SYNC et l'Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne. La réalisation de cette thèse a comporté quatre activités très différentes, à savoir: - L' acquisition des connaissances nécessaires à l' administration et à l' installation d'UNIX. - l'acquisition des compétences nécessaires au développement d'un système expert. - le choix d'un environnement de développement de systèmes experts adapté au domaine d'expertise. - la réalisation du système expert pour installer UNIX.

Ce mémoire de maîtrise s'inscrit dans le domaine de l'ingénierie de connaissances et plus précisément dans une tâche de construction de contenu pédagogique pour un système éducationnel. Jusqu'ici, divers outils de présentation, d'échange et de stockage des informations ont été développés pour favoriser l'apprentissage de l'étudiant dans les systèmes éducationnels. Cependant, à notre connaissance, peu d'outils visent à minimiser l'effort de l'enseignant dans la construction de contenu pédagogique. L'objectif de notre projet est d'approfondir la notion d'acquisition des connaissances pour aider l'enseignant à construire les connaissances associées à un système éducationnel. Ce projet s'insère dans le cadre de la conception d'un système informatique, disponible en ligne, pour l'apprentissage humain à partir d'exemples. Un agent d'acquisition est proposé pour entrer des exemples et générer automatiquement des documents électroniques représentant ces exemples. Cet agent a été développé et permet de créer des patrons représentant la structure d'un exemple donné. Une interface d'acquisition est générée à partir d'un patron pour permettre la saisie des données qui vont servir à générer l'exemple. Cet exemple sera stocké dans un fichier XML, puis présenté à l'apprenant par le système éducationnel. La technologie XML se prête bien à ces tâches de gestion des connaissances, car elle permet d'inclure une logique de traitement des informations et d'automatiser les traitements, et ce de façon indépendante de la plate-forme utilisée. L'enseignant dispose ainsi d'un outil lui permettant d'ajouter des exemples d'exercices résolus d'une manière plus conviviale et plus flexible, peu importe le contenu de l'exemple.

Les modèles 3D sont de plus en plus utilisés dans des domaines aussi variés que les divertissements, les jeux vidéo ou les applications à caractère professionnels comme l'architecture ou l'ingénierie. Ils servent tout aussi bien à la visualisation, comme supports de présentation ou comme outils d'analyse. Dans le domaine particulier des sciences de la Terre, les modèles géologiques tridimensionnels sont également largement exploités tant pour l'analyse que pour la visualisation des structures géologiques du sous-sol. Cependant, le processus de modélisation géologique 3D, de l'analyse des données à la construction du modèle 3D, est complexe et peut être long, cela peut nécessiter plusieurs heures à plusieurs jours. Il requiert une excellente expertise en géologie et la connaissance de logiciels hautement spécialisés. Par ailleurs, l'exploitation des modèles géologiques développés selon les processus conventionnels peut s'avérer délicate car ils n'ont pas toujours été construits spécifiquement pour les besoins des applications. Cette thèse présente une utilisation spécifique des systèmes experts pour assister les concepteurs de modèles géologiques 3D. De précédents travaux ont montré que les systèmes experts peuvent prendre en charge les étapes de la construction 3D stricto-sensu. La procédure proposée montre qu'un système expert peut analyser différentes sources de données, en particulier les coupes géologiques, afin d'en extraire les informations nécessaires à l'élaboration du schéma de construction du modèle 3D. Le système expert est ainsi en mesure d'intervenir à tous les niveaux de la modélisation : analyse des données, préparation de la construction 3D et construction 3D. L'emploi d'un système expert tout au long des étapes de modélisation 3D constitue le premier aspect novateur de cette thèse. Cette procédure de modélisation s'appuie sur de nouveaux concepts de contextes de modélisation, contextes géologiques et contextes applicatifs nécessaires à l'acquisition des connaissances nécessaires au système expert. Le contexte de modélisation offre des informations générales tandis que les contextes géologiques fournissent des informations sur les objets et propriétés géologiques susceptibles d'être rencontrés dans la zone d'étude. Enfin, l'identification du contexte applicatif dans lequel sera exploité le modèle géologique dès le début du projet permet de faciliter l'exploitation du modèle géologique pour son application ultérieure. La définition et l'utilisation des contextes représentent la seconde contribution de cette thèse. L'emploi conjugué d'un système expert et des contextes facilitent l'interaction entre les modèles géologiques et les applications qui les exploitent en fournissant une solution intégrée prenant en compte les contraintes et les besoins de la géologie et des applications utilisatrices. Cette intégration constitue la troisième contribution de cette thèse. La mise au point d'un prototype a permis de tester la procédure développée dans cette thèse. Ce prototype est constitué d'une soixantaine de règles, de quinze contextes géologiques relatifs aux structures d'origine glaciaire et de six contextes applicatifs liés à la modélisation hydrogéologique. Il permet, en une vingtaine de minutes, d'analyser et d'exploiter certaines sources de données et d'informations, en particulier les coupes géologiques, et de construire un modèle 3D de qualité comparable à un modèle construit manuellement par les experts. Grâce à l'aide de la Commission Géologique du Canada à Québec, nous avons pu mettre en oeuvre et expérimenter ce prototype sur le site de l'esker saint-Mathieu-Berry, Abitibi (Québec). L'analyse critique de cette expérience et des résultats obtenus ont permis d'établir plusieurs axes de recherche pour de futurs travaux.

Les recherches présentées dans ce manuscrit ont comme objet d'étude la conception, et plus particulièrement la conception en ingénierie électrique. Cette activité de recherche a connu un essor important ces dernières décennies. Elle s'est traduite par un développement scientifique de Méthodes et d'Outils logiciels : typiquement les outils d'optimisation automatique ou les systèmes experts. La première partie du manuscrit présente des travaux qui s'inscrivent directement dans cette tradition. Il s'agit plus particulièrement de travaux autour de Méthodes et d'Outils pour instrumenter les phases de dimensionnement et d'études de faisabilité de composants et de systèmes d'ingénierie. Les Savoirs utiles pour ces phases sont des modèles multi-physiques de type analytique ou semi analytique, dont des exemples sont des schémas électriques équivalents. C'est pourquoi ont été développées, autour de ces types de savoir : - des méthodes de programmation automatique, - des méthodes de dérivation formelle pour des couplages avec des algorithmes d'optimisation - différentes générations de plates-formes logicielles dont la dernière intitulée CADES, qui en plus d'être un outil de capitalisation des méthodes précédentes, explore un paradigme nouveau d'architecture logicielle : le framework basé sur le concept de composant logiciel. Ce paradigme offre des propriétés d'inter-opérabilité et de modularité. Il peut ainsi apporter une solution aux problématiques de conception multi-physiques, multi-niveaux de modélisation, et de passage du composant au système. La deuxième partie du manuscrit présente cependant la thèse d'une crise, d'une approche de la conception, comme elle serait trop souvent abordée scientifiquement en ingénierie, à savoir une discipline de physique appliquée ne s'intéressant qu'aux Objets, Savoirs, Méthodes et Outils, et visant un idéal de rationalisation et d'automatisation. Il est montré que d'autres conceptions de la conception sont possibles. Elles se placent dans un cadre épistémologique avec des hypothèses qui font de la conception une activité complexe ne pouvant émerger que dans des systèmes intégrant les concepteurs/modélisateurs. Ces derniers y sont porteurs de ressources comme l'intuition, la maturation, les connaissances tacites, ... Cette argumentation servira de base pour montrer la nécessité de s'intéresser, aussi !!! , à des objets d'études que sont d'une part les Connaissances/Compétences portées par les concepteurs et d'autre part les Systèmes/Organisations permettant de les coordonner. Ceci permettra de légitimer les fondements de travaux passés, en cours (des plates-formes Internet de travail collaboratif autour des méthodes et outils, pour la capitalisation et l'échange de modèles, ...) et à venir (conception innovante, conception par l'usage, ...) Ces recherches sont ainsi une contribution à des questions scientifiques du type : - Comment caractériser la nature de la conception : quelles sont des conceptions possibles de la conception ? - La conception est-elle à terme entièrement rationalisable et automatisable, ou cette perspective est-elle un rêve naïf voire dangereux ? - Quelles approches de la conception développer, et à quels objets d'études faut-il s'intéresser pour développer une science de la conception dans un domaine tel que l'ingénierie électrique, amené à concevoir et à innover dans des applications clefs tels que la production, la distribution et la gestion de l'énergie, le bio-médical, ...

Dans le cours des dernières années, la traçabilité s’est positionnée au cœur de plusieurs enjeux fondamentaux pour les entreprises. Cependant, cette notion est encore aujourd’hui vue comme une contrainte, servant uniquement à respecter des impositions légales et à rappeler des produits non-conformes. Dans ce projet, nous nous sommes attachés à élargir la définition de traçabilité aux domaines de la prévision et de la protection, pour qu’elle ne soit plus perçue comme une obligation supplémentaire à assumer, mais comme un véritable argument d’avantage concurrentiel. Ces travaux de recherche sont consacrés à l’exploitation des informations de traçabilité par l’utilisation des techniques d’intelligence artificielle et de recherche opérationnelle, afin de proposer des actions d’amélioration en production et en logistique. Ils ont été menés en collaboration avec la société ADENTS International, experte en traçabilité. Ce projet est composé de deux principaux axes de travail : l’un portant sur le diagnostic de la criticité d’une production, en fonction des informations de traçabilité et l’autre sur les actions à entreprendre par rapport à ce diagnostic. Dans le premier, nous remarquons l’importance de la notion de dispersion de matières premières et des composants, ainsi que celle des écarts en termes de qualité et de sécurité. Dans le second, nous nous intéressons d’avantage à la notion de rappel de produits, visant une gestion de transformations adaptée en aval de la production, afin de minimiser ces rappels. Pour la mise en place de ces deux grandes activités, nous nous sommes engagés à proposer des modèles et des méthodes flexibles et réactives, pouvant s’adapter à la versatilité ontologique des flux d’informations de traçabilité / The recent product traceability requirements demonstrate an industrial need to improve the information management strategies within traceability systems in order to evolve from reactivity to proactivity. The aim of this work is to exploit the recently available real-time access to traceability information. We propose the utilization of artificial intelligence and operational research techniques to analyse the information and therefore suggest improvement actions. This research project is composed of two main activities: first, the diagnosis of the criticality value associated to a production regarding the traceability information and second, the actions to undertake as a result of this diagnosis. One of the issues studied in this thesis is the problem of minimizing the size of products recall. Initially the problem of raw materials dispersion minimization is analysed. Then a result of the dispersion rate along with other production criteria are evaluated in order to determine a risk level criterion in terms of quality and security that we name “production criticality”. This criterion is used subsequently to optimize deliveries dispatch with the purpose of minimizing the number of batch recalls in case of crisis. This is achieved by implementing flexible and reactive tools

La plupart des systèmes experts actuels reposent sur les connaissances de surface (le savoir-faire) d'un expert du domaine d'application. Plus récemment, une autre approche s'est développée. Elle vise a exploiter les connaissances profondes (théoriques) acquises dans le domaine d'application. La thèse étudie cette dernière approche dans le cadre du projet pic (poste de travail intelligent pour le comptable). Les aspects méthodologiques sont développés dans la première partie. Une nouvelle classe d'applications des systèmes experts est proposée: l'interprétation comparative. Elle a pour but de mettre en évidence et expliquer la cause des différences entre deux états d'un système. Une methode générale permettant d'aborder ce probleme est présentée, ainsi que des techniques la mettant en œuvre sur des modèles qualitatifs et numériques. Les contributions au projet pic sont développées dans la seconde partie. Un générateur de systèmes experts d'interprétation comparative est d'abord présenté. Il a servi a la réalisation de deux systèmes: le premier pour l'analyse de la performance d'une entreprise par la methode des surplus, le second pour le diagnostic financier d'entreprise. Un système expert pour la déduction des écritures comptables utilisant également l'approche profonde est ensuite présenté. A la lumière de ces deux dernières applications déjà abordées par les systèmes experts utilisant des connaissances de surface, les deux approches de conception de systèmes experts sont comparées

La thématique centrale de ce mémoire concerne l'Intelligence Artificielle appliquée au diagnostic Médical (IAM). Son orientation repose sur des concepts d'apprentissage automatique de décisions plus que de connaissances pré-définies et figées, d'adaptation à de nouvelles situations plus que de comportements répétitifs et stéréotypés. Au goulot d'étranglement que constitue la construction d'une base de connaissances déclaratives, les systèmes préconisés opposent une utilisation intensive des bases de cas, véritables prolongements sur support informatique de la mémoire à long terme du médecin, et conduisent à l'émergence de capacités classificatoires automatisées au moyen d'algorithmes appropriés.<br />L'entreprise consistant à programmer une machine afin qu'elle produise des raisonnements habituellement attendus d'un spécialiste met au premier plan quelques difficiles questions relatives au pourquoi et au comment de tels systèmes. Le constat sinon d'échec du moins d'immenses difficultés de mise en œuvre des systèmes à bases de connaissances déclaratives, ouvrent la porte à un retour en force de l'expérience et de la mémoire cumulée de l'activité décisionnelle du praticien au cours des mois et des années de pratique. Dans cette optique, l'expérience emmagasinée sous forme de bases de cas dans la mémoire de l'ordinateur prend le pas sur la connaissance figée et laborieusement élaborée dans une base de connaissances pour la construction d'un système d'IAM. Des systèmes hybrides — permettant d'associer des connaissances déclarées par le spécialiste et des connaissances apprises automatiquement — constituent en quelque sorte un idéal que l'on s'efforce d'atteindre, notamment dans notre projet ESPRIT-III : MIX.<br />L'introduction de ce mémoire tente de préciser ce passage de la représentation à l'émergence de connaissances qui consacre en quelque sorte l'immersion de l'IAM dans les sciences de la cognition (et qui correspond en gros à mon parcours de chercheur depuis une douzaine d'années). Divers aspects de la problématique générale de la construction de classifieurs y sont abordés et une présentation succincte des diverses approches de l'émergence est proposée (connexionnisme, algorithmique génétique, induction...) et illustrée par le projet COGNIMED.<br />Autour et parfois en marge de cette problématique centrale, s'ordonnent un certain nombre de travaux que j'ai pu conduire ces dernières années dans les domaines de la psychiatrie-psychologie, de l'analyse textuelle et de la "philosophie de l'esprit". Ces travaux sont également évoqués.<br /><br />Le mémoire est structuré en quatre parties principales et une annexe :<br />- Une partie introductive présentant de manière synthétique la thématique générale de recherche ainsi qu'un bref état de l'art du domaine dans lequel se placent mes travaux. La présentation des problèmes et des orientations de ce domaine sera appuyée par une bibliographie propre à l'introduction.<br />- La première partie est consacrée à la description des recherches qui ont été effectuées depuis une dizaine d'années. Outre la description des thèmes de recherche, cette partie inclut la présentation de quelques articles et résumés de travaux.<br />- La deuxième partie donne une liste complète et structurée des publications, communications, posters, etc.<br />- La troisième partie, orientée vers le futur, est consacrée aux projets imminents et aux perspectives de recherche et de développement à moyen terme.<br />- L'annexe présente l'activité d'encadrement d'étudiants de troisième cycle, directement liée aux activités d'enseignement et de recherche.