Raisonner avec des diagrammes : perspectives cognitives et computationnelles

31 pagesInternational audienceDiagrammatic, analogical or iconic representations are often contrasted with linguistic or logical representations, in which the shape of the symbols is arbitrary. The aim of this paper is to make a case for the usefulness of diagrams in inferential knowledge representation systems. Although commonly used, diagrams have for a long time suffered from the reputation of being only a heuristic tool or a mere support for intuition. The first part of this paper is an historical background paying tribute to the logicians, psychologists and computer scientists who put an end to this formal prejudice against diagrams. The second part is a discussion of their characteristics as opposed to those of linguistic forms. The last part is aimed at reviving the interest for heterogeneous representation systems including both linguistic and diagrammatic representations

Logique floue Appliquée à la gestion à long terme des ressources en eau

Dans le contexte de la rareté des ressources en eau, une approche globale de la gestion à long terme d'un système de stockage/transfert/distribution d'eau est proposée. L'objectif principal de la gestion d'un tel type de système est de gérer les réserves et les délestages de manière à minimiser les écarts entre offre et demande, ceci à partir d'une prédiction de la demande et des apports.Ainsi, on propose une approche à horizon glissant et surtout une procédure d'adaptation des pondérations du critère fondée sur la logique floue. Cette notion d'adaptation du critère parait tout à fait judicieuse quand on connaît la difficulté de définir les pondérations de tels problèmes d'optimisation et son influence sur la pertinence de la solution obtenue. On vérifie ici l'apport essentiel de la logique floue qui permet d'appréhender finement les enjeux en présence dans la gestion de long terme du système stockage/transfert/distribution d'eau. Le problème de gestion à long terme est résolu par une heuristique améliorée utilisant la programmation linéaire et la programmation dynamique pour réduire les effets de la discrétisation spatiale qui est si limitative dans ce contexte.L'approche de gestion proposée est effectivement appliquée à un cas d'étude qui permet de mettre en évidence sa relative simplicité de mise en œuvre.Since the origins of history, irrigation of agricultural lands has been reported to be an activity of great concern for many human societies. At the beginning, natural irrigation systems such as the Nile River flowing through the sands of Egypt have provided to neighbouring populations some amenities in their hard life. However irregular cycles of floods and droughts were a serious impediment to permanent settlements and to a continuous improvement of life conditions. Consequently human ingenuity has been continuously challenged by the development of new ways and means to master water resource system (WRS).During the last century, improved civil engineering techniques and the development of digital control systems and techniques have dramatically increased the power of human societies over their water resources. However many problems, which received some attention in the past, now require new approaches, given the steady increase in water demand and the introduction of environmental conservation considerations. Today, intelligent systems techniques appear to be able to give some insight in this direction by improving the efficiency of the different decision steps involved in the management and control of such systems. This paper focuses on the problem of the long-term management of a water resource system composed of a network of dams and river reaches. This system is viewed as a hybrid dynamic system, called here a storage/transfer/distribution system. The main long-term management objective of such a system is to manage reserves and releases so as to minimise the deficit between supply and demand by taking into account predictions of demand and contributions.Thus, in the present context of water resource scarcity, a complete approach for long-term management of a storage/transfer/distribution system is proposed. To take into account major uncertainties related to the operations of this kind of system, a sliding horizon approach (it consists of readjusting each week the release plan over the whole coming year, according to the present reserves, the most recent long-term demand estimation and the programmed release for the next week). In addition, an adaptation procedure of weighting parameters of the minimisation criterion based on fuzzy logic is implemented. The definition of an optimisation objective function is in this case a very intricate question since it involves competition, uncertainty and geographical dispersion. However, it is crucial to guarantee the quality of long-term management. This is why Fuzzy Logic is used as a particularly appropriate means to refine on-line the formulation of the objective function of the recurrent optimisation problem. Fuzzy Logic is also shown to be very useful in defining what is at stake in the long-term management. This criterion adaptation concept seems judicious, in view of the difficulty of defining the weighting parameters of such optimisation problems and their influence on the relevant solution obtained.The long-term management problem is solved with improved heuristics using linear programming and dynamic programming in order to reduce the effects of spatial discretisation, which is so restrictive in this context. The suggested approach is applied to a case study, which highlights its relative simplicity of implementation

Ordonnancement pour processeurs à parallélisme d'instructions en utilisant des techniques de recherche de motifs

Dans le but de satisfaire les différentes contraintes matérielles, une exploration architecturale peut permettre de définir les paramètres optimaux d'un processeur VLIW (Very Long Instruction Word) pour une application donnée tels que le nombre d'unités fonctionnelles, le nombre de registres, etc. Les paramètres du processeur sont ajustés en fonction du niveau de parallélisme d'instructions de l'application. De la même manière, l'utilisation de jeux d'instructions spécifiques à une application est adaptée à une utilisation au sein des systèmes embarqués qui sont, dans la majeure partie des cas, dédiés à un traitement spécifique. Toutes ces spécialisations permettent d'améliorer efficacement le rapport entre performance, surface et consommation. Ce rapport présente un nouvel outil dont le but est de définir les paramètres optimaux d'un processeur de type VLIW pour une application donnée en termes de dimensionnement, d'organisation et de spécialisation de son jeu d'instructions. Cet outil repose sur la modélisation des problèmes à résoudre en utilisant la programmation par contraintes et exploite la technique de couverture de graphe à l'aide de motifs de calculs. Différentes structures de processeurs pourront alors être comparées en termes de performance et de complexité matérielle

Apprentissage de la conception des bases de données : une<br /> méthodologie de la méthode

Les progiciels en général et les systèmes de gestion de fichiers et de bases de données occupent depuis quelques années une place prépondérante dans le monde de la micro-informatique. L'enseignement ne pouvait y rester insensible et l'on assiste aujourd'hui à la multiplication de formations spécifiques. Comme beaucoup d'autres organismes, le CeFIS (Centre de Formation à l'Informatique pour le Secondaire) a mis, depuis 4 ans, des cours traitement de texte et gestion de fichiers et de bases de données à son programme. Mettre au point une méthodologie adaptée à l'enseignement des progiciels n'est pas chose facile. Je vais, dans ces quelques pages, présenter, non seulement les objectifs qui ont été poursuivis au CeFIS mais surtout les méthodes employées et les difficultés rencontrées. Je dois néanmoins insister sur le fait qu'il s'agit de l'état actuel de ma réflexion et de ma pratique. Vous verrez qu'elle a évolué au fil des expériences menées et j'espère que cette méthodologie continuera à s'affiner et à s'enrichir

Reconnaissance de documents assistée: architecture logicielle et intégration de savoir-faire

Cette thèse aborde la reconnaissance de documents suivant une approche assistée, qui vise à exploiter au mieux les compétences respectives de l’homme et de la machine. Nos contributions portent notamment sur les questions d’architecture logicielle soulevées par la mise en oeuvre de systèmes de reconnaissance de documents. Les avantages d’un environnement coopératif sont motivés par une analyse critique des systèmes actuels, et une projection sur les futures applications de la reconnaissance de documents. Diverses propositions concrètes sont émises sur la conduite du dialogue homme-machine, ainsi que sur les possibilités d’amélioration à l’usage. L’inventaire des données à gérer dans un système de reconnaissance est organisé de façon modulaire et homogène, et représenté à l’aide du format standard DAFS Sur le plan du contrôle, le système est décomposé selon une modélisation multi-agents. Cette découpe conceptuelle est alors simulée dans notre plateforme de développement, qui repose sur la programmation concurrente, distribuée, et multi-langages. Une solution expressive est proposée pour le couplage entre le noyau de l’application et l’interface graphique. Le prototype qui a servi à valider l’architecture est présenté. Notre architecture logicielle encourage l’exploitation du savoir-faire typographique, par l’intermédiaire d’un support de fontes standardisé. Ce rapprochement entre les deux disciplines profite à la fois à l’ergonomie, à la valorisation des résultats de reconnaissance, et aux méthodes d’analyse automatiques. Nous présentons une poignée d’analyseurs originaux, pour des tâches de reconnaissance de caractères, d’identification des fontes, ou de segmentation. Les expériences conduites en guise de première évaluation démontrent l’utilité potentielle de nos outils d’analyse. Par ailleurs, une contribution est apportée au problème de l’évaluation des performances de systèmes de reconnaissance assistée, avec l’introduction d’un nouveau modèle de coûts. Celui-ci intègre l’influence du comportement de l’utilisateur, de même que l’amélioration des performances liée au phénomène d’apprentissage incrémental. Notre modèle de coûts est utilisé dans des simulations, ainsi que dans des expériences mettant en jeu des analyseurs existants. Les observations mettent en évidence la dynamique particulière des systèmes assistés par rapport aux approches entièrement automatiques.This thesis addresses the question of document recognition with an assisted perspective advocating an adequate combination between human and machine capabilities. Our contributions tackle various aspects of the underlying software architecture. Both a study of existing systems and a projection on some future applications of document recognition illustrate the need of cooperative environments. Several mechanisms are proposed to drive the human-machine dialog or to make the recognition systems able to improve with use. The various data involved in a recognition system are organized in a modular and homogeneous way. The whole information is represented using the DAFS standard format. In our proposition, the control is decentralized according to a multi-agent modelling. This conceptual scheme is then simulated on our development platform, using concurrent, distributed, and multi-languages programming. An expressive solution is proposed for the coupling between the application kernel and a graphical user interface. A prototype is realized to validate the whole architecture. Our software architecture takes advantage of the typographical know-how, through the use of a standardized font management support. This integrated approach lets us enhance the ergonomy, extend the possible use of the recognition results, and redefine some recognition techniques. A few innovative analyzers are described in the field of optical character recognition, font identification, or segmentation. The first experiments show that our simple methods behave surprisingly well, with respect to what can be expected from the state of the art. Besides, we bring a contribution to the problem of measuring the performance of cooperative recognition systems, through the introduction of a new cost model. Our notations are able to describe assisted recognition scenarios, where the user takes part in the process, and where the accuracy is modified dynamically thanks to incremental learning. Our cost model is used both in simulations and in experiments implying existing analyzers. The dynamic aspects of assisted systems can then be observed

Implantation des Grammaires de Propriétés en CHR

We propose a direct interpretation for constraint-based linguistic formalisms.Nous proposons dans cet article une interprétation directe des formalismes linguistiques basés sur les contraintes dans laquelle les notions de dérivation et de hiérarchie laissent la place à la notion plus flexible de statisfaisabilité. De telles approches définissent l'acceptabilité de phrases en termes de propriétés devant être satisfaites par un groupe de catégories : par exemple le SN peut être décrit dans les grammaires de propriétés proposées dans [Blache01a] par un ensemble de propriétés comme la précédence (un déterminant précède un nom), unicité (il ne peut y avoir qu'un déterminant), d'exclusion (un pronom ne peut apparaître avec un déterminant), etc. Le résultat est alors proposé en termes de listes de propriétés qu'une entrée satisfait ou ne satisfait pas, une même structure pouvant comporter des descriptions avec des granularités différentes. La possibilité de définir des conditions sur les propriétés permet d'analyser des inputs incomplets ou incorrects de façon adaptable et efficace

Un cadre de conception pour réunir les modèles d'interaction et l'ingénierie des interfaces

National audienceWe present HIC (Human-system Interaction Container), a general framework for the integration of advanced interaction in the software development process. We show how this framework allows to reconcile the software development methods (such MDA, MDE) with the architectural models of software design such as MVC or PAC. We illustrate our approach thanks to two different types of implementation for this concept in two different business areas: one software design pattern, MVIC (Model View Interaction Control) and one architectural model, IM (Interaction Middleware)

Comprendre des Descriptions Simples à l'aide d'un Configurateur

http://www710.univ-lyon1.fr/~csolnonLe but de l'analyse du langage naturel est de construire des représentations traitables par une machine d'un texte donné en entrée. Nous présentons ici une nouvelle approche de ce problème qui combine l'analyse syntaxique (le parsage) et la construction de la sémantique en une unique tâche de configuration. L'utilisation d'un configurateur pour le parsage est possible en décrivant la grammaire comme un modèle objet sous contraintes. Nous étendons cette approche au traitement de la sémantique en introduisant deux nouveaux modèles objets contraints: un pour représenter la sémantique, et l'autre pour lier la syntaxe et la sémantique via la notion de "schémas". Nous mettons en avant les avantages de cette approche et présentons des résultats expérimentaux dans le cadre encore restreint de textes descriptifs simples, mais qui pourra être étendu pour capturer des sémantiques plus riches. Le système objet contraint sous-jacent est présenté formellement en utilisant le langage relationnel Z