soutenance thèse idiop

VERS UN SYSTÈME DE GESTION DES CONNAISSANCES DU CHANGEMENT

CLIMATIQUE

M. Ibrahima DIOPM. Ibrahima DIOPDirecteur de thèse : Pr. Moussa Lo

Thèse de doctorat en Informatique

PLAN• Introduction

• Architecture du SGC du CC

• Patron de conception d’ontologies du CC (OntoCLUVA)

• Description des ressources de partenaires du CC (Catalog2C)

• Architecture d’un Système Multi-Agent (SMA) Sémantique pour la simulation de systèmes complexes

• Simulation Sémantique des modèles du CC (SimSem2C)

• Conclusion

PLAN• Introduction

• Architecture du SGC du CC

• Patron de conception d’ontologies du CC (OntoCLUVA)

• Description des ressources de partenaires du CC (Catalog2C)

• Architecture d’un Système Multi-Agent (SMA) Sémantique pour la simulation de systèmes complexes

• Simulation Sémantique des modèles du CC (SimSem2C)

• Conclusion

Le changement climatique

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NASA Goddard Institute for Space Studies / NASA Goddard Space Flight Center Scientific Visualization StudioSource : http://www.notre-planete.info/terre/climatologie_meteo/changement-climatique-donnees.php

Le changement climatique - conséquences actuelles

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Le changement climatique – conséquences futures

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• Des scénarios établis par la communauté scientifique des pandémies, des famines, la disparationde territoires, l’effondrement de nos économies, etc.

• La crise annoncée traverse les frontières.

Le changement climatique

• Conséquences catastrophiques actuelles et futures du changement climatique

Intérêt des politiques et des scientifiques

Un domaine international, multidisciplinaire et complexe

• Carrefour de plusieurs disciplines interdépendantes

• Intervention de plusieurs acteurs (humains et organisations)

qui doivent Communiquer, se Comporter et Collaborer face à ce changement climatique

Besoin de Connaissances7

Les zones Inondables :•Darou et Sor

Les zones exposées à l’avancée de la mer:•Hydrobase et Guet Ndar

Je ne m’installe pas dans les zones à risque d’inondation

à cause des risques de maladies

Quelles sont les zones à Risque à Saint-Louis?

P1

P2

Place de la connaissance dans la communication et le comportement

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Risque

Inondation

Avancée de la mer

Maladiecauser

Le changement climatique - gestion des connaissances

• La connaissance une place stratégique dans la lutte contre les conséquences du CC

• Dans la gouvernance, le manque de connaissances des populations ou des décideurs augmentation des conséquences de ces changements.

• Les acteurs du CC pour mieux (communiquer, se comporter et collaborer) doivent partager et intégrer leurs ressources

• Gestion des connaissances grand défi pour le changement climatique

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Le changement climatique en Afrique

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• Afrique est considérée comme l’un des continents les plus vulnérables au changement climatique et à la variabilité climatique par le GIEC.

• Malgré cela, l’impact réel du changement climatique en Afrique est encore mal compris.

Projet CLUVA

• Le projet CLUVA meilleure compréhension des risques climatiques et de la vulnérabilité des systèmes urbains africains.

• Objectif de CLUVA développer des méthodes et des connaissances pour la gestion des risques, la réduction de la vulnérabilité et l’amélioration de la capacité d’adaptation et de la résilience des villes africaines face aux CC.

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Problématique

• Notre objectif général proposer un système de gestion des connaissances (SGC) du domaine du changement climatique (avec le projet CLUVA)

• (SGC) soutenir la description, le partage et l’intégration des ressources, mais aussi permettre la simulation sémantique

• (SGC) Aider à la décision

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(2) Des connaissances

SGC

SGC

C’est comme mon jouet !!!

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(1) Des informations

C’est le roi de la forêt !!!

(3) Des compétences

Le roi de la forêt est mon ami. Il est gentil !!!

PLAN• Introduction

• Architecture du SGC du CC

• Patron de conception d’ontologies du CC (OntoCLUVA)

• Description des ressources de partenaires du CC (Catalog2C)

• Architecture d’un Système Multi-Agent (SMA) Sémantique pour la simulation de systèmes complexes

• Simulation Sémantique des modèles du CC (SimSem2C)

• Conclusion

Niveaux des éléments de l’architecture du SGC

15

5

4

3

2

1

Éléments de l’architecture du SGC

16

5

4

3

2

1

Architecture du SGC du CC

PARTENAIRES

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PLAN• Introduction

• Architecture du SGC du CC

• Patron de conception d’ontologies du CC (OntoCLUVA)

• Description des ressources de partenaires du CC (Catalog2C)

• Architecture d’un Système Multi-Agent (SMA) Sémantique pour la simulation de systèmes complexes

• Simulation Sémantique des modèles du CC (SimSem2C)

• Conclusion

Les méthodologies

• Les méthodologies manuelles [Fernandez, 1997]

• Les méthodologies semi-automatiques par apprentissage

– Réutilisation d’ontologies [Gangemi, 2005]

– Processus d’extraction de connaissances [Staab, 2001]

• Les méthodologies hybrides [Suarez-Figueroa, 2010]

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Les méthodologies manuelles

• Favorisent une compréhension beaucoup plus avancée

• Permettent une bonne abstraction

• Très couteuses en efforts et en temps

• Contraintes pour des experts et des ingénieurs de connaissances

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Méthodologies par apprentissage semi-automatique

• Réduire le temps et les efforts nécessaires au processus de développement d'une ontologie

• Difficulté d’extraction de connaissances à partir des textes

• Difficulté de réutilisation d’ontologies construites dans des contextes ou pour des tâches différentes.

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Les méthodologies hybrides (NeOn [Suarez-Figueroa, 2010])

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CC - Multidisciplinarité & Complexité

• Le domaine du CC étant multidisciplinaire et complexe: – plusieurs corpus de textes interdépendants;

– plusieurs concepts et relations candidats.

Faire une bonne abstraction (d’abord) choisir les concepts et les relations génériques

Réutilisation et évolution dans le contexte de chaque module du SGC (ensuite)

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Choix méthodologiques

• Construire un patron de conception d’ontologies nombre limité de concepts et de relations Le temps et les efforts nécessaires au

développement de l’ontologie sont réduits

Choisir une méthodologie manuelle

Utilisation du patron pour la construction d’ontologies du CC dans les modules (besoins différents) du SGC Semi-automatique par apprentissage

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Semi-automatique

Choix méthodologiques

25

Manuelle

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PLAN• Introduction

• Architecture du SGC du CC

• Patron de conception d’ontologies du CC (OntoCLUVA)

• Description des ressources de partenaires du CC (Catalog2C)

• Architecture d’un Système Multi-Agent (SMA) Sémantique pour la simulation de systèmes complexes

• Simulation Sémantique des modèles du CC (SimSem2C)

• Conclusion

Architecture de Catalog2C

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Distance sémantique de CORESE [Corby et al., 2005]

DH (Acteur_international, Chef_quartier) =1+1+0.5+0.25=2.75

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Hypothèse de recherche dans Catalog2C

HYPOTHÈSE 1 : Dans la description d’une ressource dans le domaine du changement

climatique, les mots clés utilisés par un partenaire appartiennent au vocabulaire de ce

domaine. Ces mots clés sont potentiellement des labels de concepts de l’ontologie du

domaine du changement climatique.30

Distance sémantique entre labels de concepts - Formalisation

31

Exemple d’application

DLH (acteur international, chef quartier) = DH (Acteur_international, Chef_quartier) =1+1+0.5+0.25=2.75.

DLH (acteur, acteur de la gouvernance) = 0.

32

Distance entre mots clés (extension DLH (L1,L2)) - Formalisation

33

Application -Voisinage d’un mot clé

34

Dist=0

Dist=1Dist= infini

Catalog2C – Recherche sémantique (démos)

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Maintenance de l’ontologie du CC

HYPOTHÈSE 1 : Dans la description d’une ressource, les mots clés utilisés par un

partenaire appartiennent au vocabulaire de ce domaine. Ces mots clés sont potentiellement

des labels de concepts de l’ontologie du domaine du changement climatique.

HYPOTHÈSE 2 : Les mots très fréquemment utilisés dans la description des ressources de

partenaires, sans correspondance dans l’ontologie du changement climatique, peuvent

permettre aux experts d’enrichir cette ontologie du changement climatique.

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Catalog2C – Maintenance de l’ontologie du CC (démos)

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Récapitulons !!!

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PLAN• Introduction

• Architecture du SGC du CC

• Patron de conception d’ontologies du CC (OntoCLUVA)

• Description des ressources de partenaires du CC (Catalog2C)

• Architecture d’un Système Multi-Agent (SMA) Sémantique pour la simulation de systèmes complexes

• Simulation Sémantique des modèles du CC (SimSem2C)

• Conclusion

Place de la connaissance dans la communication et le comportement

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Les zones Inondables :•Darou et Sor

Les zones exposées à l’avancée de la mer:•Hydrobase et Guet Ndar

Je ne m’installe pas dans les zones à risque d’inondation

à cause des risques de maladies

Quelles sont les zones à Risque à Saint-Louis?

P1

P2

Risque

Inondation

Avancée de la mer

Maladiecauser

Théories sur SMA

• les agents doivent comprendre leur environnement [Chang et al., 2004] ;

• l’environnement doit définir une ontologie qui fournit une représentation conceptuelle du domaine. Cette ontologie doit permettre de décrire la structure de l’environnement, les propriétés observables des objets, des ressources et des agents et leurs relations [John Tranier, 2007] ;

• Dans les SMA, les connaissances du domaine de l’environnement doivent être accessibles aux agents pour leurs communications et leurs comportements.

41

42[J. Ferber, 1995]

• Des travaux sur le domaine des SMA donnent de plus en plus une place aux ontologies.

• Ces travaux sont plus pour la résolution de problèmes au sens large.

• Dans la simulation multi-agent, les travaux trouvés sur les ontologies sont pour identification des agents ou pour la modélisation.

SMA & ontologies

Approche Voyelle 2

• Ajouter, en plus des quatre dimensions connues dans l’approche voyelle (A+E+I+O) [Demazeau, 2001], une nouvelle dimension

• l’environnement abstrait [ontologie(s)] qui va permettre aux agents dans la simulation multi-agent d’accéder aux connaissances du domaine de leur environnement

• Approche voyelle 2 (A+E+É+I+O) 43

Architecture d’un SMA sémantique

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Architecture d’un agent sémantique (AS)

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PLAN• Introduction

• Architecture du SGC du CC

• Patron de conception d’ontologies du CC (OntoCLUVA)

• Description des ressources de partenaires du CC (Catalog2C)

• Architecture d’un Système Multi-Agent (SMA) Sémantique pour la simulation de systèmes complexes

• Simulation Sémantique des modèles du CC (SimSem2C)

• Conclusion

Décomposition de l’architecture d’un SMA sémantique

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Connaissances génériques & Inférence

• OntoCLUVA + base de règles + base de faits • Formalismes du web sémantique • Pour partager et visualiser les résultats des

simulations sur le web.• CORESE est adapté aux

formalismes du web sémantique.

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Implémentation générique

• Les agents – Agent ciel sémantique– Agent sémantique (abstrait)

• Les comportements génériques– Comportements Agent ciel sémantique– Comportements Agent sémantique (abstrait)

• Les communications génériques– Communications Agent sémantique (abstrait) et

Agent ciel sémantique

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Pollueur-Payeur

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PLAN• Introduction

• Architecture du SGC du CC

• Patron de conception d’ontologies du CC (OntoCLUVA)

• Description des ressources de partenaires du CC (Catalog2C)

• Architecture d’un Système Multi-Agent (SMA) Sémantique pour la simulation de systèmes complexes

• Simulation Sémantique des modèles du CC (SimSem2C)

• Conclusion

Des connaissances

SGC

SGC

C’est comme mon jouet !!!

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Des informations

C’est le roi de la forêt !!!

Des compétences

Le roi de la forêt est mon ami. Il est gentil !!!

Bilan

• une architecture d’un SGC• un patron (OntoCLUVA)• le catalogage des

ressources– Recherche sémantique– Maintenance des

connaissances

• une architecture d’un SMA sémantique

• la simulation sémantique des modèles du CC

• Implémentations– Catalog2C– SimSem2C 53

Perceptives

• Intégration des ressources • Aide à la décision• Catalog2C (évolution des

connaissances)– la vérification de la

sémantique des changements,

– la validation des changements par les experts,

– la gestion des versions des connaissances

• SimSem2C (évolution des connaissances)

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Une première étape d’intégration des ressources de partenaires

Quelles sont les ressources de partenaires dans CLUVA sur les risques ?

Catalog2CCatalog2C

Sources de données

Modèles

Expertises

Lien vers un Partenaire CLUVA

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Vers une approche d’intégration des ressources

• l’ontologie du changement climatique (créée à partir d’OntoCLUVA et maintenue par Catalog2C) (schéma global)

• et les statistiques sur les descriptions des ressources des partenaires (% formats ressources)

• Approche d’intégration des ressources de partenaires

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Patrons de conception pour le CC

• Quatre autres patrons du CC– Causes changement climatique– Vulnérabilités urbaines– Risques et catastrophes– Gouvernance des risques climatiques

• Autres utilisations possibles dans le domaine du CC

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SimSem2C

• normaliser les communications entre l’agent ciel sémantique et un agent sémantique.

• implémentation d’autres modèles de systèmes complexes du CC (pour l’adaptation, l’atténuation, la résilience et la diminution de la vulnérabilité des populations) avec SimSem2C.

• plateforme web sémantique de partage et de visualisation de simulations sémantiques.

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Intégration de SMA sémantiques

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Autres Architectures SMA sémantiques pour la simulation

des populations qui ont des cultures (connaissances) différentes partageant un même environnement exposé à des risques climatiques

MERCI DE VOTRE ATTENTION

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