Inss : un systeme hybride neuro-symbolique pour l'apprentissage automatique constructif

par FERNANDO SANTOS OSORIO

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Philippe Jorrand.

Soutenue en 1998

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Plusieurs methodes ont ete developpees par l'intelligence artificielle pour reproduire certains aspects de l'intelligence humaine. Ces methodes permettent de simuler les processus de raisonnement en s'appuyant sur les connaissances de base disponibles. Chaque methode comporte des points forts, mais aussi des limitations. La realisation de systemes hybrides est une demarche courante qui permet de combiner les points forts de chaque approche, et d'obtenir ainsi des performances plus elevees ou un champ d'application plus large. Un autre aspect tres important du developpement des systemes hybrides intelligents est leur capacite d'acquerir de nouvelles connaissances a partir de plusieurs sources differentes et de les faire evoluer. Dans cette these, nous avons developpe des recherches sur les systemes hybrides neuro-symboliques, et en particulier sur l'acquisition incrementale de connaissances a partir de connaissances theoriques (regles) et empiriques (exemples). Un nouveau systeme hybride, nomme systeme inss - incremental neuro-symbolic system, a ete etudie et realise. Ce systeme permet le transfert de connaissances declaratives (regles symboliques) d'un module symbolique vers un module connexionniste (reseau de neurones artificiel - rna) a travers un convertisseur de regles en reseau. Les connaissances du reseau ainsi obtenu sont affinees par un processus d'apprentissage a partir d'exemples. Ce raffinement se fait soit par ajout de nouvelles connaissances, soit par correction des incoherences, grace a l'utilisation d'un reseau constructif de type cascade-correlation. Une methode d'extraction incrementale de regles a ete integree au systeme inss, ainsi que des algorithmes de validation des connaissances qui ont permis de mieux coupler les modules connexionniste et symbolique. Le systeme d'apprentissage automatique inss a ete concu pour l'acquisition constructive (incrementale) de connaissances. Le systeme a ete teste sur plusieurs applications, en utilisant des problemes academiques et des problemes reels (diagnostic medical, modelisation cognitive et controle d'un robot autonome). Les resultats montrent que le systeme inss a des performances superieures et de nombreux avantages par rapport aux autres systemes hybrides du meme type.


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  • Détails : 305 P.
  • Annexes : 348 REF.

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