user assistance ? towards reusing experience « in context » to help « no completely known tasks...

User Assistance ?

Towards reusing experience « in context » to help « no completely known tasks »

Alain Mille LISI Université Lyon1

Équipe « Cognition et Expérience »

21st July Cost 282 WG 1-2 2

Summary

Reusing experience in problem solving CBR as a first answer Illustrations of the necessity to go further A « new » generation of assistants based on

reusing experience Curret research projects Discussion


La réutilisation en résolution de problème

La résolution du problème est d’abord la tâche de l’utilisateur, le système informatique l’assiste dans cette tâche

La réutilisation de problèmes résolus est souvent considérée comme plus efficace que la résolution « à partir de zéro »

La capitalisation à partir de nouveaux cas de résolution de problème est un objectif du système

La réutilisation Le RàPCIllustrationsNouvelle générationLes projetsDiscussion


Le Raisonnement à Partir de Cas comme première réponse

Un cas est un couple (description de problème, description de solution)

Un problème « bien » décrit permet de retrouver des solutions « réutilisables »

Les connaissances nécessaires sont essentiellement dans les cas, mais aussi dans tout ce qui « explique » les cas

Les connaissances duales de similarité et d’adaptation fondent le RàPC



Le carré d’analogie pour le RàPC

problème cible

solution cible

problème source

solution source

source

problème

solution

cible



Le cycle du RàPC

PROBLEME

Base de cas

Connaissancegénérale

Cas cible

ELABORER

Cas appris

MEMORISER

Cas cibleadapté

ADAPTER

REVISERSolution confirmée

Cas cibleadapté, évalué, corrigé

Cas Source Cas

cible

Cas Source

RETROUVER



Illustrations d’une évolution

Des systèmes RàPC « canoniques »– Système d ’assistance à la programmation de

minéralisateurs (monotâche spécifique)[Prolabo]

– Système d'assistance à la conception de caoutchouc élastomère (multitâches spécifiques)[Interep]

aux systèmes RàPC non « canoniques » charnière dans l'évolution– Système d'aide à la décision opérateur en supervision

industrielle (tâche générique : supervision)[Sferca]

– Système d ’aide à la recherche d ’information (tâche générique : navigation)[Cincom Chemdata]



Illustration Conception Caoutchouc

stocker

Paramètres

ExtruderCouper

Vulcaniser

Paramètres

MélangerMatièresPremières

Paramètres de fabrication

La réutilisation Le RàPCIllustrations- CanoniqueNouvelle générationLes projetsDiscussion


Illustration Conception Caoutchouc

Tâches Spécification des besoins

Synthèse d'une structure

Analyse des comportements

Actions Lister les propriétés attendues

Décrire un procédé

Décrire les tests de comportements à mettre en œuvre

oknok



Description ProcédéDescription Tests

Résultats Tests

Spécifications


Résultats Tests


Résultats Tests


Résultats Tests


Résultats Tests 1 ESSAI

Conception CaoutchoucLes « cas essais »

1 épisodeLa réutilisation Le RàPCIllustrations- CanoniqueNouvelle générationLes projetsDiscussion


Conception Caoutchouc : leçons

Deux tâches principales (synthèse et analyse) réutilisant les « mêmes » épisodes mais des essais différents.

Le système a été « détourné » pour bien d’autres tâches– identification d’effets de produits– identification de produits pour un effet– assistance à la mise en œuvre de tests...– etc.



RàPC « non canonique »

La tâche assistée est « générique », non complètement définie.

L'utilisateur est au centre du système d'assistance.

Les modèles de connaissances sont « opportunistes » et évolutifs avec l'usage.

Un cas est un épisode de « résolution d'un problème » non complètement modélisé

Illustration donc =>

La réutilisation Le RàPCIllustrations- Non canoniqueNouvelle générationLes projetsDiscussion


PADIM : Poste d'Aide à la Décision Immédiate en Supervision Industrielle

Une alerte....

???

Tableaux de bordRemémoration d'un épisode passé et adaptation au nouveau contexteEn différé, validation et apprentissage

recherche d'un objet focal pour la supervision



PADIM : un épisode de supervision

Episode de supervision

ESf

Environnementde fin d’épisode

Modificationsd'Environnement

Séquenced'événements

Objet « focal »

OF ESd

Environnementde début d'épisode



ENVIRONNEMENT DESUPERVISION

Contexte Opérateur

Contexte d’Exploitation

Liste de Tableaux de Bord

Liste de couplesObjet / Etats d'objet de supervision

/

PADIM : notion d'environnement de supervision



PADIM : la « signature » d'un épisode

P1

V1

V1

V1

P1

P1

P1

SSP1

Groupede pompage 1

SSP1

Episode

Objets représentés par les événements

Objets représentés en fin d'épisode

Qu'est-ce qui explique la supervision de ces objets?

Objets représentés au début de l'épisode



PADIM : l'épisode à « résoudre »

P1

BA25 P2

P2 SSP1

Episode en cours

Objets représentés par les événements

?

Objets représentés au début de l'épisode



PADIM : exploiter les similarités de rôles pour adapter

lien est_composé_de

lien est_composant_de

SSP1

Groupede pompage 2

P2

BA25



PADIM : exploiter les similarités de rôles pour adapter

SSP1

P2

Groupede pompage 2

BA25

SSP1

P1

Groupede pompage 1

V1

jouent le même rôledans les deux épisodes

Objets de fin d'épisode rémémoré Objets proposés pour la fin d'épisode courant



PADIM : Retour des usages vers les modèles de connaissances

Système Industriel

?

Pad'imExploitation

Pad'imConception

Système Industriel



Une façon de voir PADIM

L'opérateur possède desconnaissances

utilise sonexpérience

pratique

Le système d'aide à la décision

utilise desmodèles de

connaissances

gère une bibliothèqued’épisodes d'utilisation

Niveau “ontologique”

Niveau“contextuel”



A « new » generation of assistant: generic, reusing experience explained by explicit knowledge (if available!)

Proposing an assistant complying the context of usage

Making profit of the emergence of the availability of « auto-descriptive » digital documents

Taking into account a limited number of « generic » tasks

Recognizing the real task of the user by signature of « use episods »

La réutilisation Le RàPCIllustrationsNouvelle génération ?Les projetsDiscussion


Use Trace Notion

« Use »

Model

2 . ..

..

N..

1 j

+j

« raw » trace of usage (of the computer)



«Use » Model

All available « objects » of the domain and possible actions (interactions) on them

•Several levels of observation, depending on the abstraction level chosen

•One observation level is linked to a specific « generic » task (chosen as it by the user)



« Explained » trace

Use Model

2 . . . N.1 jj

Model linked to a task 1 Model linked to

a task 2

Type 1 episode

Type 2 episode

No known task explains this part



Model « linked to » task

A model « linked to » a task IS NOT a complete model of the task, but a set of relations (constraints) between the objects of the « use » model in the context of the task

This model can be expressed only on the « use » model, and has to be « explainable » to the user



A usage episode

2 .. .. .. N..1 j+1j

Episode

stateTransition

trial



Describing an episod as a case...

2 .. .. .. N..1 jj

Problem part Solution Part

Model linked to a particular task



Cutting up an episode in t

1 2 3 4 5

Trial 1

Trial 2

Trial 3

Trial 4

? ?



Episode / Trial notions

The term « trial » is supposed to express the fact that the user tries to go closer his (unknown) goal for the current task.

A « trial » is then an elementary step at the chose observation level (linked to a task for example)

A « trial » is an atomic episode. Generic operators : Add, remove, modify

(Choix d'opérateurs génériques [Add, Remove, Modify]…

The user question is: what other trial can I do in order to achieve my current task?



ADD

ZOOM on a trial

Domain theory

Trial description in its « raw » context

Direct relations



Retrieve ?

ADD

Target Signature

ADD

Target Continuation

ADD

source Continuation

ADD

source Signature

Adapt ? La réutilisation Le RàPCIllustrationsNouvelle génération ?Les projetsDiscussion


General process of assistance

On the base of a « task » signature, Retrieving similar signaturesremémorer

des signatures similaires, Interpreting the signatures differences in

order to Proposing an adapted continuation in

the context of the current task



Current projects implementing this approach

ARDECO : Assistance à la Réutilisation D'Épisodes de Conception (Dassault Systèmes)

OSCAR, ACE : assistance à la réutilisation en conception coopérative (PCO Technologies)

RECIS : Assistance aux tâches liées aux documents audiovisuels (FT-R&D)

PIXED, AMBRE, EPICEA : assistance aux tâches d'apprentissage humain

MESA-MERA, CASES : études de la remémoration en interaction homme-machine



The pragmatic effort of the research

Making profit of the available descriptions of usages and tasks (XML, RDF),

In order to build possible continuations semanticaly contextualise for no completely explicited tasks

Offering a kind of « augmented » memory

Assisting the user ot find and reuse in context information making sense for him in his current task -> knowledge!



DISCUSSION

Challenge: to put the user at the center of the system

Mastering the complexity of the process (partial isomorphisms in a huge graph) -> heuristics

Expressivity of XML/RDF Cooperative approaches (communities of users).

Cognitive Sciences Laboratories collaborations



Pour en savoir plus et/ou participer......

http://experience.univ-lyon1.fr participer à l ’Atelier RàPC de

demain écrire à

[email protected]


Annexes


Merci à toute l’équipe

Béatrice, Nathalie, Stéphanie, Yannick

Elöd, Jacques, Jean-Mathias , Luc,

Pierre-Antoine (et les autres thésards qui les ont précédés )


•existence « théorique » d'un modèle d'utilisation présentant tous les objets « informatiques » et les « processus » d'actions sur ces objets : caractère fini d'un modèle d'utilisation


Échantillon à minéraliser

Système d’assistance à la programmation de minéralisateur

P

Pompe(s)

Magnétron

M

Programmateur


Illustration Minéralisateur : un « problème »


Illustration Minéralisateur :une « solution »


Illustration Minéralisateur :Recherche de cas « similaires »


Illustration MinéralisateurAdaptation


Illustration MinéralisateurSynthèse

Système « mono » tâche (quel protocole pour cet échantillon ?)

Un cas est une séquence d’états-transitions L’adaptation est guidée par les écarts entre

descriptions de problèmes, permettant de « calculer » les adaptations à faire à la solution source pour construire la solution cible.

problème cible

solution cible

problème source

solution source

source

problè

me

solution

cible

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Documents

projets discussion page

cas est

rpc probleme

cas essais

rutilisation en rsolution

nouveaux cas

answer illustrations

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