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Intelligence artificielle et systèmes experts Université de Kinshasa Faculté de

Intelligence artificielle et systèmes experts Université de Kinshasa Faculté des Sciences Département des Mathématiques et Informatique 1 1 COURS D’INTELLIGENCE ARTIFICIELLE A L’usage des étudiants de PREMIERE LICENCE EN SCIENCES INFORMATIQUES Par Prof. Docteur KASORO MULENDA NATHANAEL e-mail : kasoro_mulenda@yahoo.fr UNIVERSITE DE KINSHASA FACULTE DES SCIENCES / DEP. DE MATH & INFORMATIQDUE OBJECTIFS DU COURS - Présenter la genèse de l’Intelligence Artificielle et des systèmes intelligents - Définir le concept « Intelligence Artificielle » - Etablir les ressemblances et les dissemblances entre les systèmes classiques et ceux issus de l’Intelligence Artificielle - Présenter les principaux domaines d’application de l’Intelligence Artificielle - Introduire la notion de l’Intelligence Artificielle Distribué et présenter ses domaines d’applications - Décrire l’architecture des systèmes issus de l’Intelligence Artificielle et discuter les différents modules - Expliquer la transition des bases de données vers les bases de connaissances Le but de ce cours est de vous faire appréhender les techniques utilisées pour résoudre des problèmes liés à l'analyse, au traitement et à l'apprentissage de connaissances. Cette problématique s'inscrit dans le cadre général des sciences cognitives, dont le souci est l'étude de l'intelligence. Ces disciplines regroupent des domaines aussi variés que la philosophie, la psychologie, la biologie ainsi que des sciences pour l'ingénieur telles que l'informatique et la robotique. Depuis les premiers ordinateurs, il y a en effet eu une interaction forte entre les sciences qui essayaient de comprendre le fonctionnement de l'intelligence, et celles qui tâchaient d'en reproduire le fonctionnement. PRE REQUIS - Notions sur les bases de données - Notions sur les langages de programmation - Notions sur la logique et la logique mathématique Intelligence artificielle et systèmes experts Université de Kinshasa Faculté des Sciences Département des Mathématiques et Informatique 2 2 MODES D’INTERVENTION Le cours sera donné sous forme théorique : exposés du professeur, sous forme d’exercices surtout sur la conception des bases de connaissances et sous forme de séminaires. MODES D’EVALUATION Le cours sera évalué de la manière suivante : - Sous forme de travaux réalisés pendant l’année (Présence aux cours, aux T.P.) - Sous forme d’exposés (Par groupe d’étudiants, les étudiants choisissent un thème, le développent et l’exposent avant les examens) - Sous forme d’interrogation et d’examen oral et / ou écrit CONTENU INTRODUCTION CHAPITRE I : GENERALITES SUR L’INTELLIGENCE ARTIFICIELLE CHAPITRE II : DOMAINES DE L’INTELLIGENCE ARTIFICIELLE CHAPITRE III : PRINCIPES DE BASE DE L’INTELLIGENCE ARTIFICIELLE CHAPITEE IV : DES BASES DE DONNEES VERS LES BASES DE CONNAISSANCES CHAPITRE V : LA ROBOTIQUE CHAPITRE VI : LES RESEAUX DE NEURONES CHAPITRE VII : L’INTELLIGENCE ARTIFICIELLE DISTRIBUEE CHAPITRE VIII : LES LANGAGES D’INTELLIGENCE ARTIFICIELLE REFERENCES I. OUVRAGES 1. Gallaire H., Minker J., Nicolas J.M., « Logic and Databases, a deductive approach », Maison ACM Computing Surveys, Juin 1984, p. 153 – 155 2. Jack Challoner, “L’ Intelligence Artificielle”, un guide d’initiation au future de l’Informatique et de la Robotique, DK Focus Science, 2002 3. Ernst C., « Les Systèmes Experts en Gestion », Masson, Paris 4. Karkan J. M. et all, “Systèmes Experts”, Masson, Paris 5. Abel Jacques, « Contribution à l’élaboration d’une méthode de développement pour les Systèmes Experts, thèse de doctorat 6. Françoise Folgeman, Soulie Sligos, « Introduction aux Réseaux de Neurones », Yaoundé, 1995 Intelligence artificielle et systèmes experts Université de Kinshasa Faculté des Sciences Département des Mathématiques et Informatique 3 3 7. Madou N., « Un Shell pour la construction d’un Système Expert dans un environnement Objet, Tizi – Ouzou, Algérie 8. Jack Challoner, « L’Intelligence Artificielle : Un guide d’initiation au futur de l’informatique et de la robotique », Edition Française, France, 2003. 9. Claire REMY, « L’intelligence artificielle », Dunod, Paris, 1994. 10. Jean – Marc ALLIOT, Thomas SCHIEX, « Intelligence artificielle et Informatique théorique », CEPADUES-EDITIONS, in Collection Intelligence Artificielle, TOULOUSE, France. II. COURS, REVUE, ACTES, JOURNEES 1. Des Bases de données vers les Bases de connaissances, 3ième Journées francophones sur l’Informatique, Grenoble, janvier 1984, P. 3 – 14. 2. Revues « Recherche Spéciale » sur l’Intelligence Artificielle 3. Kasoro N., « Etude comparative entre les systèmes informatiques classiques et les systèmes issus de l’Intelligence Artificielle » 4. Luhandjula M.K., « Cours d’Intelligence Artificielle », 1997 – 1998 5. Mbuyi M., Kasoro N., « Cours d’Intelligence Artificielle », Cycle d’Informatique Appliquée, Unikin, Dépt de Math – Informatique, 2000 – 2001 6. Kasoro N., « Cours d’Intelligence Artificielle », ULK 15 ième rue Limete, 2002 – 2003 7. Touzet C., « Les Réseaux de Neurones Artificiels », juillet 1992 Intelligence artificielle et systèmes experts Université de Kinshasa Faculté des Sciences Département des Mathématiques et Informatique 4 4 INTRODUCTION Intelligence Artificielle. Que n’a-t-on imaginé, rêvé, à partir de l’association de ces deux termes ? La possibilité pour l’homme de créer un être à son image, de fabriquer des machines qui pourrait penser, raisonner, comprendre, apprendre, décider, voire rire ou aimer à notre place. Bref, reproduire les fonctions intelligentes de l’homme, certaines fonctions biologiques. L’intelligence Artificielle devait tout régler : plus besoin de programmer, les systèmes allaient fonctionner pratiquement tout seuls, sans jamais se tromper. Les statues vivantes ou parlantes de l’Antiquité et les automates des siècles passés reprenaient consistance, et l’on voyait se profiler l’ombre de Hal, l’ordinateur tout-puissant décrit par Arthur Clarke dans 2001 l’Odyssée de l’espace. Après plus de 30 ans de recherches et peu d'applications significatives, l'Intelligence Artificielle est devenue un des thèmes porteurs de l'informatique. De nombreux industriels manifestent leur intérêt IBM avec CLP(#MATH199#), Bull/Siemens/ICL avec CHIP, des entreprises spécialisées se sont créées (Delphia à Grenoble, Prologia à Marseille, Cosytec à Orsay, BIM en Belgique ...). Devant cet état de faits, les réactions vont du scepticisme à l'émerveillement le plus complet. Cette dénomination faisant appel au terme « Intelligence », notion elle-même relative et difficile à définir, est souvent controversée ; certains lui préfèrent celle de « Systèmes à Base de Connaissances », voire le terme d’ « Informatique avancée ». Si les grands programmes d’IA sont rares, de nombreux systèmes sont intégrés à des applications complexes, dont les utilisateurs se servent sans même le savoir. En fait, l’IA n’est qu’une technique informatique parmi tant d’autres. Or l’évolution actuelle de l’informatique n’est pas de faire des ordinateurs de plus en plus puissants, mais bien plutôt de les rendre, sinon plus intelligents, du moins plus « conviviaux ». C’est ainsi que l’IA investit peu à peu tous les domaines d’activité, de la gestion à la productique, en passant par les applications financières ( analyse et diagnostic), le contrôle de processus industriel ( impliquant la vision, le traitement du signal et la robotique), la bureautique ( traitement, analyse ou comportement automatique de documents par système expert, gestion automatique de messagerie et d’agendas), l’administration ( contrôle d’organismes comme la sécurité sociale, aide à l’application de règlements), les réseaux (routage), le génie logiciel et l’aide à l’exploitation informatique…. C’est grâce à l’IA que nous pouvons interroger efficacement le minitel, que les trains arrivent à l’heure, que les industriels peuvent économiser l’énergie en régularisant les processus, que des défauts sont diagnostiqués et rapidement réparés sur des machines complexes, que des chaînes de fabrication peuvent fonctionner sans intervention humaine, que les pilotes d’avion sont capables de faire face aux situations les plus complexes, que la recherche scientifique ( physique des particules, génétique, biochimie….) peut avancer à grands pas. Ainsi, plutôt que d’essayer de reproduire l’intelligence humaine, l’IA a pour objectif d’apporter des réponses, soit lorsque les besoins de l’utilisateur n’ont pas trouvé de solution dans le cadre de l’informatique classique, soit quand ces besoins ont été générés par cette informatique elle- même. Le premier cas se présente lorsqu’il s’agit de résoudre des problèmes particulièrement difficiles ou complexes dans un domaine bien délimité (systèmes experts) ou des problèmes assez simples, mais dans un domaine mal formalisé (traitement du langage naturel ou reconnaissance de Intelligence artificielle et systèmes experts Université de Kinshasa Faculté des Sciences Département des Mathématiques et Informatique 5 5 formes, par exemple). Le deuxième cas exige la réalisation d’interfaces homme-machine simple, naturelles et conviviales, alors que les machines sont de plus en plus difficiles. Ce sont surtout les rapports homme-machine qui sont appelés à changer dans les prochaines années, précisément grâce à l’IA. L’interface entre l’homme et la machine se situe essentiellement au niveau du clavier et de l’écran, bien que d’autres périphériques, comme la souris, le crayon électronique ou le cadre tactile, soient de plus en plus souvent utilisés. L’un des objectifs de l’IA est d’ « humaniser » la machine : permettre à l’homme de dialoguer avec un ordinateur comme avec son semblable. Cela implique un certain nombre de caractéristiques de la part de la machine : possibilité de s’adapter à diverses modalités de dialogue ( oral, écrit, en différentes langues), capacité d’acquisition de connaissances, de reconnaissance de l’interlocuteur ou de l’environnement, d’explication, d’interprétation…Ces aptitudes mettent en jeu un grand nombre de techniques d’IA : traitement du langage naturel, écrit ou oral, reconnaissance de formes, apprentissage, auto- adaptation…, ainsi que l’analyse de situations, d’images, de problèmes. Elles constituent l’un des grands défis de l’informatique du futur. Actuellement les uploads/Science et Technologie/ cours-d-intelligence-artificielle-l1-unikin-uc-2009-2010-corrige.pdf