Syst`emes d`information logiques

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Syst`emes d`information logiques
Systèmes d’information logiques
Sébastien Ferré
Thèse préparée à l’Irisa, projet Lande
sous la direction de Olivier Ridoux
Congrès SPECIF
Lille, 22 janvier 2004
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Systèmes d’information logiques, Sébastien Ferré
Motivation
Recherche d’information :
– naviguer dans un ensemble de documents
pour une découverte progressive des documents
comme dans les systèmes de fichiers hiérarchiques
contrairement aux systèmes de recherche booléenne
– éviter toute classification à priori
pour une représentation égale de tous les points de vue
comme dans les systèmes de recherche booléenne
contrairement aux systèmes de fichier hiérarchiques
Combiner interrogation et navigation dans un même cadre
établi sur des fondements logiques
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Systèmes d’information logiques, Sébastien Ferré
Limite de la navigation hiérarchique
/
small
near
medium
big
far
far
far
alone
satellite
satellite
satellite
satellite
Mercury
Venus
Earth
Mars
Pluto
Uranus
Neptune
Jupiter
Saturn
/
near
far
small
big
medium
small
alone
satellite
satellite
satellite
satellite
Mercury
Venus
Earth
Mars
Jupiter
Saturn
Uranus
Neptune
Pluto
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Systèmes d’information logiques, Sébastien Ferré
Combiner interrogation et navigation
Le besoin de combiner interrogation et navigation a déjà été reconnu
– répertoire virtuel (Semantic File System, Gifford et al. 1991) : pas
de navigation après des étapes d’interrogation, pas de mise-à-jour
– répertoire-requête (Hierarchy and Content, Gopal et al. 1999) :
navigation rigide, incohérence dans les contenus
– concepts (Godin et al. 1991) : structure de navigation automatique
et flexible, alternance libre d’interrogation et de navigation,
mise-à-jour non restreinte, cohérence
Analyse de concepts formelle (ACF)
Birkhoff 1940, Barbut & Monjardet 1970, Wille & Ganter 1980
⇒ formalisme symétrique entre questions et réponses
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Systèmes d’information logiques, Sébastien Ferré
Analyse de concepts formelle : contexte
Context = objets × attributs
small
medium
big
near
far
satellite
alone
Mercury
•
•
•
Venus
•
•
•
Earth
•
•
•
Mars
•
•
•
Jupiter
•
•
•
Saturn
•
•
•
Uranus
•
•
•
Neptune
•
•
•
•
•
Pluto
•
⇒ représentation centrée sur les objets
⇒ pas de classification à priori
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Systèmes d’information logiques, Sébastien Ferré
Analyse de concepts formelle : treillis de concepts
Concept (formel) = extension + intension
Treillis de concepts = concepts + ordre de généralisation
small
satellite
intension
near
far
extension
alone
Mercury
Venus
Earth
Mars
big
Pluto
Jupiter
Saturn
medium
Uranus
Neptune
Classification automatique et plusieurs chemins possibles vers un objet
⇒ structure de navigation automatique et flexible
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Systèmes d’information logiques, Sébastien Ferré
Navigation conceptuelle (1/4)
Le concept courant est entouré
Les objets sélectionnés sont en bleu
Les liens de navigation pertinents sont en vert (attributs)
small
satellite
near
far
alone
Mercury
Venus
big
Earth
Mars
Pluto
7
Jupiter
Saturn
medium
Uranus
Neptune
Systèmes d’information logiques, Sébastien Ferré
Navigation conceptuelle (2/4)
La sélection d’un lien de navigation modifie le concept courant...
... restreint l’ensemble des objets sélectionnés...
... et élimine des liens de navigation devenus non-pertinents
near !
small
satellite
near
far
big
alone
Mercury
Venus
Earth
Mars
Pluto
8
Jupiter
Saturn
medium
Uranus
Neptune
Systèmes d’information logiques, Sébastien Ferré
Navigation conceptuelle (3/4)
A force de raffinement, on atteint un concept minimal...
... contenant un seul objet, ou bien plusieurs objets indistinguables
near !
small
satellite
near
far
satellite !
big
alone
Mercury
Venus
Earth
Mars
Pluto
Jupiter
Saturn
medium
Uranus
Neptune
Rmq. : l’ordre de parcours des 2 liens de navigation est indifférent
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Systèmes d’information logiques, Sébastien Ferré
Navigation conceptuelle (4/4)
Le résultat d’une requête est également d’atteindre un autre concept
... ce qui rend pleinement compatible interrogation et navigation
satellite and near !
near !
small
satellite
near
far
satellite !
alone
Mercury
Venus
big
Earth
Mars
Pluto
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Jupiter
Saturn
medium
Uranus
Neptune
Systèmes d’information logiques, Sébastien Ferré
Analyse de concepts logique
Représentation des objets, requêtes et liens de navigation
– Analyse de concepts formelle [Wille 1982] :
ensembles d’attributs
– Analyse de concepts logique [Ferré & Ridoux 2000] :
formules d’une logique arbitraire
→ la logique doit former un treillis (L, v) = (langage, déduction)
3 niveaux de connaissances
– conn. absolues : logique (L, v)
– conn. factuelles : contexte K
– conn. implicites : logique contextualisée (L, vK )
f v g ssi tout objet possible satisfaisant f satisfait aussi g
f vK g ssi tout objet du contexte K satisfaisant f satisfait aussi g
Rmq. : la logique contextualisée est isomorphe au treillis de concepts
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Systèmes d’information logiques, Sébastien Ferré
Logiques
Logique = syntaxe + sémantique + implémentation
avec une sémantique d’instance plutôt que de valeur de vérité
comme les Logiques de description
avec un démonstrateur de théorèmes dans l’implémentation
Comment faciliter la construction de logiques spécialisées aux
applications ?
⇒ Foncteur logique = composant logique abstrait sur des
sous-formules
L = prop(aik(set(pair(attr,sum(num,text)))))
descr. = [name is "Jean Dupont", age = 33]
requête = name contains "Jean" and not age in 15..25
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Systèmes d’information logiques, Sébastien Ferré
Conclusion
SIL = Système d’information logique =
+ représentation centrée sur les objets
+ combinaison libre d’interrogation et de navigation automatique et
flexible
+ représentation logique des objets, requêtes et liens de navigation
+ généricité dans la logique employée
Prototype Camelis avec quelques applications :
– ex. : BibTeX, courriels, librairie logicielle, bioinformatique
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Systèmes d’information logiques, Sébastien Ferré
Perspectives
2 autres thèses en cours :
– Yoann Padioleau : «LISFS, un Système de fichiers logique»
→ implémentation dans le système de fichiers de Linux
– Benjamin Sigonneau : «SIL et génie logiciel»
Quelques perspectives :
– approfondir la théorie des foncteurs logiques, et l’étendre à d’autres
domaines (ex., l’analyse abstraite)
– relations entre les objets et intégration de la navigation relationnelle
à la navigation conceptuelle
– intégration de fouille de données à la navigation
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Systèmes d’information logiques, Sébastien Ferré
Une adresse à retenir :
http ://www.irisa.fr/LIS
Merci de votre attention !
Des questions ?
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