Hệ thống đặc tả ngữ nghĩa cho lập luận trừu tượng luận văn ths hệ thống thông minh và đa phương tiện(chương trình đào tạo thí điểm)

UNIVERSITÉ NATIONALE DU VIETNAM À HANOÏ INSTITUT FRANCOPHONE INTERNATIONAL HỒ VĂN HIẾU UN SYSTÈME DE SPÉCIFICATION DE SÉMANTIQUES POUR L'ARGUMENTATION ABSTRAITE HỆ THỐNG ĐẶC TẢ NGỮ NGHĨA CHO LẬP LUẬN TRỪU TƯỢNG MEMOIRE DE FIN D’ETUDES DU MASTER INFORMATIQUE HANOÏ – 2016 UNIVERSITÉ NATIONALE DU VIETNAM À HANOÏ INSTITUT FRANCOPHONE INTERNATIONAL HỒ VĂN HIẾU UN SYSTÈME DE SPÉCIFICATION DE SÉMANTIQUES POUR L'ARGUMENTATION ABSTRAITE HỆ THỐNG ĐẶC TẢ NGỮ NGHĨA CHO LẬP LUẬN TRỪU TƯỢNG Spécialité: Systèmes intelligents et Multimédia Code: Programme pilote MEMOIRE DE FIN D’ETUDES DU MASTER INFORMATIQUE Sous la direction de: Dr Sylvie DOUTRE Dr Dominique LONGIN HANOÏ – 2016 ATTESTATION SUR L’HONNEUR J’atteste sur l’honneur que ce mémoire a été réalisé par moi-même et que les données et les résultats qui y sont présentés sont exacts et n’ont jamais été publiés ailleurs La source des informations citées dans ce mémoire a été bien précisée LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Các thơng tin trích dẫn Luận văn rõ nguồn gốc Fait Hanoï, le 15 Octobre 2016 Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2016 Table des matières Remerciements Résumé Abstract Table des figures Introduction Présentation générale 1.1 Présentation de l’établissement d’acc 1.1.1 1.1.2 Contexte du sujet 1.2 État de l’art 2.1 2.2 Système d’argumentation Extensions 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 Codage en logique 2.3.1 2.3.2 Principes d’encodage des sémantiqu Codage en logique propositionnelle 2.3 2.4 2.5 Système proposé 3.1 3.2 3.3 3.4 Implémentation et expérimentation 4.1 4.2 4.3 Bibliographie Introduction Généralités 3.2.1 3.2.2 Entrer une sémantique en langage n 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 Affichage de la formule logique géné 3.4.1 3.4.2 3.4.3 Conclusions et perspective 5.1 5.2 Outils et environnement d’implément Structure du système Tests effectués et résultats obtenus 4.3.1 4.3.2 4.3.3 Conclusion Perspective Remerciements Les plus grandes leỗons ne sont pas tirées des livres mais des professeurs tels que vous, tous les professeurs de l’Institut Francophone International (IFI) Je souhaite exprimer ma sincère gratitude vous qui avez pris le temps de m’aider au cours de ces trois années et de m’avoir accompagné dans la mtrise de mes connaissances Je tiens remercier vivement Monsieur Dominique Longin (Chargé de Recherche CNRS), Monsieur Philippe Besnard (Directeur de Recherche CNRS), Madame Sylvie Doutre (Mtre de conférences l’Université Toulouse Capitole), tous les chercheurs l’IRIT, pour leur encadrement sans faille, le suivi qu’ils ont apporté mon stage, leurs conseils, leurs corrections de ce mémoire, les nombreuses discussions que nous avons pu avoir tout au long de la réalisation de ce stage, et pour le temps qu’ils ont bien voulu me consacrer Je tiens en outre remercier l’ANR (Agence Nationale pour la Recherche) o qui, au travers du projet AMANDE (contrat N ANR-13-BS02-0004), a financé ce stage et sans qui rien n’aurait été matériellement possible Je remercie également toute l’équipe LILaC et l’IRIT pour leur accueil et leur aide pendant mon stage, notamment pour m’avoir fait profiter d’un bureau et d’un ordinateur ainsi que de toutes les infrastructures associées de l’IRIT Je tiens enfin remercier sincèrement Madame NGUYEN Thi Van Tu, Madame TRAN Thi Quyen, secrétaires de l’IFI, pour leur aide plusieurs reprises Enfin, j’adresse mes plus sincères remerciements ma famille et mes amis, qui m’ont toujours soutenu et encouragé au cours de la réalisation de ce mémoire Résumé sesame (SEmantics Specification for Abstract arguMEntation - spécification de sémantiques pour l’argumentation abstraite), est un système qui permet l’utilisateur de spécifier une sémantique d’argumentation qui indique quels sont les types d’argument acceptables et comment a-t-on le droit de les combiner sesame produit un codage logique sous la forme d’une formule propositionnelle paramétrée Cette sémantique peut ensuite être instanciée par un graphe d’argumentation (un graphe dont les sommets représentent des arguments, et les liens orientés entre sommets la relation l’argument x attaque l’argument y) afin de déterminer si un sousensemble des sommets du graphe constituent une extension ou non de la sémantique (en d’autres termes, parmis tous les arguments présentés quels sont ceux qui respectent les règles imposées par la sémantique) Cette dernière étape sera fournie par l’utilisation d’un solveur SAT (étape non encore automatisée) L’utilisation d’une sémantique argu-mentative au sein d’un système multiagents permet de déterminer qui a raison en cas de conflit entre ces agents lors d’une discussion (par exemple, par rapport au chemin suivre pour sortir d’un lieu donné) Mots-clés : argumentation abstraite, sémantique de l’argumentation, codage logique Abstract sesame (SEmantics Specification for Abstract arguMEntation), is a system allowing the user to specify an argumentation semantics that says what are the acceptable argument types and how is it allowed to combine them sesame returns a logical en-coding in the form of a parameterized propositional formula This semantics can be then instanciated by an argumentation graph (a graph where the nodes are arguments and the oriented links between nodes are relations of the type the argument x attacks the argument y) in the aim to determine if a subset of the graph nodes is or not an extension of the semantics (In other words, among all the arguments, what are those that respect the given semantics ?) This last step is allowed by the use of a SAT solver (this step is non automatized yet) The use of an argumentative semantics in a multiagents system allow to determine who has right in case of a conflict between theses agents about a debatable point (for instance, what is the correct path allowing to escape from a given area ?) Keywords : Abstract argumentation, argumentation semantics, logical encoding Table des figures 2.1 2.2 Le graphe d’argumentation (A; R) de l’Exemple Le système d’argumentation G = (A; R) de l’Exemple 2.3 Le graphe d’argumentation (A; R) de l’Exemple 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 Le fonctionnement global de sesame sesame : écran d’accueil sesame : le menu de principe Exemple : Les mots non-terminaux Les quatre boutons pour modifier la sélection du procha développer Les boutons « undo » et « redo » Le bouton « clear » L’importation d’un fichier sesame Message du système quand il y a une erreur d’importa Exemple d’affichage L’utile pour changer la taille des caractères 4.1 La structure des packages du programme Table des figures Introduction À nos jours, le domaine de la modélisation et de la simulation base d’agents a pris beaucoup d’ampleur En particulier, des besoins ont émergé dans le domaine de la gestion de crise auquel s’intéressent aujourd’hui un certain nombre d’acteurs car l’enjeu est de taille : il s’agit de comprendre comment améliorer la survie de personnes présentes dans des lieux publics et dont la vie est mise en danger par une catastrophe Force est de constater que les modèles d’agent utilisés sont très pauvres et ne permettent ni de comprendre, ni d’expliquer, le comportement des agents en situation d’urgence Nous souhaitons enrichir ces modèles d’agents par des concepts largement étudiés dans le domaine de l’Intelligence Artificielle tels la notion de groupe, l’action individuelle et collective, les liens sociaux, l’émotion, etc Cependant, une difficulté particulière réside dans la prise de décision collective quant la direction prendre lors du processus d’évacuation d’un groupe confronté une situation de crise mettant leurs vies en péril Des études montrent que si quelqu’un a un rôle institutionnel bien identifié (un agent de sécurité, un pompier, etc.) alors le groupe obéit relativement bien ; mais dans le cas contraire, le groupe perd beaucoup plus de temps délibérer, parfois pour prendre des décisions aléatoires En vue de pouvoir prendre une décision, il est nécessaire de bien comprendre la manière dont les agents raisonnent face une situation d’urgence En effet, même si la situation est connue de tous, les conclusions qui peuvent en être tirées peuvent différer d’un agent l’autre Des modèles de raisonnement base de graphes d’argumentation ont été proposés De multiples sémantiques pour l’acceptabilité des arguments ont été définies Deux sémantiques différentes peuvent retourner des acceptabilités différentes Ces outils prennent en entrée un codage du graphe et de la sémantique, dans une certaine logique Ces sémantiques sont basées sur divers principes Un codage systématique en logique de ces principes et des sémantiques a été proposé Le stage a pour objectif de développer un outil (logiciel) qui prendra en entrée une combinaison de principes et qui retournera le codage correspondant Exemple : nombre de formule lignes nombre = nombre = 3.4.3 Apparier parenthèse ouvrante et parenthèse fermante Lorsque la formule est très longue, l’utilisateur peut vouloir distinguer facilement les différentes paires de parenthèses sesame dispose d’une option qui permet d’éti-queter avec un exposant commun chaque parenthèse d’une même paire (l’utilisateur doit préciser quels niveaux de parenthésage sont étiqueter mais attention une éti-quette n’est pas nécessairement égale au niveau ó elle appart) Exemple : 34 liste de niveaux formule [] [1, 2, 3] [1, 2, 3, 4] La liste des niveaux de parenthèses qui doivent être étiquetés est donné par l’utilisa-teur : Cette liste est constituée de séries, dont chacune peut être soit un nombre isolé, soit un intervalle noté avec un tiret (3-6 par exemple) Les séries peuvent être séparées soit par une virgule, soit un point-virgule, soit un espace Par exemple, 1, ; est valide, de même que 1, 3-6, et chacune des deux listes fait que les parenthèses des niveaux [1, 3, 4, 5, 6] vont s’a fficher avec une étiquette Il est aussi possible de taper le mot-clef « all » de sorte que toutes les parenthèses vont s’afficher avec une étiquette 35 Chapitre Implémentation et expérimentation 4.1 Outils et environnement d’implémentation sesame est développé en langage de programmation Java grâce l’environnement de développement intégré Eclipse Java La particularité et l’objectif central de Java sont que les logiciels écrits dans ce langage doivent être très facilement portables sur plusieurs systèmes d’exploitation tels que UNIX, Windows, Mac OS ou GNU/Linux, avec peu ou pas de modifications Eclipse Eclipse est un projet, décliné et organisé en un ensemble de sous-projets de développements logiciels, de la fondation Eclipse visant développer un environnement de production de logiciels libre qui soit extensible, universel et polyvalent, en s’appuyant principalement sur Java Son objectif est de produire et fournir des outils pour la réalisation de logiciels, englobant les activités de programmation Parmi les librairies utilisées on présente deux librairies très importants, qui faci-litent beaucoup notre implémentation : — SWT (Standard Widget Toolkit) est une bibliothèque graphique libre pour Java, initiée par IBM Cette bibliothèque se compose d’une bibliothèque de composants graphiques (texte, label, bouton, panel), des utilitaires nécessaires pour développer une interface graphique en Java, et d’une implémentation native spécifique chaque système d’exploitation qui sera utilisée l’exécution du programme 36 — JLATEXMath est une API Java Son utilisation est simple, e fficace et roA buste Cette librairie permet de construire les formules en L TEX 4.2 Structure du système Le système est structuré en quatre packages : — interface : permet de gérer l’interface du programme — support : permet de traiter les données utilisées dans le programme — tree : gère la définition, la construction, et l’utilisation de l’arbre binaire qui représente une formule en logique propositionnelle — touIST : permet de produire des fichiers destiné au solveur TouIST Figure 4.1 – La structure des packages du programme On va présenter les classes importantes dans chaque package du système grâce la table suivante : Classe Dans le package interface InterfaceSupport sesame Dans le package support Vocabulary 37 NatationPolandSupport LatexSupport CheckArgumentSet SetArgumentPoint Parenthesis IndexParenthes Point PointAndLevel StackOfPoint FileSupport Dans le package tree BinaryTree BinaryTreeNode MainTree 4.3 Tests effectués et résultats obtenus 4.3.1 Objectif a priori L’objectif initial du stage était d’implanter un système permettant l’utilisateur de spécifier, sur la base d’une grammaire sans contexte, une sémantique argumentative pour lequel le système générerait une formule propositionnelle paramétrée caractéristique de cette sémantique Cela comportait deux niveaux D’une part, il s’agissait 38 d’implanter une méthode par laquelle l’utilisateur pouvait exprimer une sémantique argumentative D’autre part, il s’agissait d’implanter une technique pour transformer ce que l’utilisateur a soumis en une formule propositionnelle apropriée 4.3.2 Objectif atteint Le système sesame fournit la possibilité, pour un utilisateur, d’exprimer diverses sémantiques argumentatives sans se limiter des sémantiques argumentatives connues Le choix a été fait d’imposer l’utilisateur de spécifier une sémantique seulement par l’usage de boutons reflétant une grammaire sans contexte ; ainsi, il y a une garantie sur la syntaxe de ce que soumet l’utilisateur ; par contre, cela peut sembler assez lourd en comparaison d’une approche en texte libre où l’utilisateur pourrait spécifier directement une sémantique (par exemple, l’utilisateur taperait une phrase en langage naturel et c’est tout) mais cette seconde méthode nécessiterait un très lourd processus de vérification Il y a aussi la question de la limite d’expressivité (la section suivante sur les desiderata traite en particulier de ce sujet) Point positif, la limite d’expressivité est bien cernée de par l’existence même de la grammaire Le système sesame permet, cela a été vérifié, l’utilisateur de spécifier les sé-mantiques argumentatives les plus connues : basique, complète, préférée, stable, semi-stable, idéal, « stage » La capacité de sesame capturer de nouvelles sémantiques argumentatives a aussi été vérifiée, par exemple : ? 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