Etude du raisonnement temporel basé sur la résolution de contraintes

Studying temporal reasoning based on constraint solving

• Auteur / Autrice : Mahmoud Saade
• Direction : Pierre Marquis, Jean-François Condotta
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Artois

Mots clés

Mots clés contrôlés

Raisonnement non monotone

Formalisme (mathématiques)

Contraintes (intelligence artificielle)

Résumé

La représentation et le raisonnement sur les informations spatiales et temporelles est une importante tâche dans de nombreuses applications de l'Intelligence Artificielle. Ces vingt dernières années de nombreux formalismes ont été proposés pour la représentation et le raisonnement sur le temps et l'espace à base de contraintes qualitatives. Dans cette thèse, nous introduisons et étudions une définition générale de tels formalismes en considérant des relations de base d'arité quelconque. Nous réalisons également une étude générale des algorithmes et des heuristiques proposés dans ce domaine. Nous introduisons deux nouvelles notions : la notion de contraintes éligibles et celle de contraintes gelées. Nous proposons de nouveaux algorithmes afin de les traiter. Nous comparons empiriquement ces algorithmes avec les algorithmes existants. Nous décrivons également notre solveur appelé QAT (pour Qualitative Algebra Toolkit). Ce solveur est un solveur générique permettant de traiter des formalismes qualitatifs de n'importe quelle arité. Il intègre des modules spécifiques concernant les notions proposées dans cette thèse.

Representing and reasoning about temporal and spatial information is a very important task in many applications of artificial intelligence. In the past two decades, several formalisms have been proposed for representing and reasoning about time and space by using qualitative constraint. In this thesis, we introduce and study a general definition of such formalisms considering qualitative formalisms based on basic relations of arbitrary arity. We also study the algorithms and heuristics proposed in the domain. We introduce two new notions the eligible constraints and the frozen constraints. We propose some new algorithms taking advantage of them. We compare in an empirical way our new algorithms to the previous ones. We describe our solver called QAT (for Qualitative Algebra Toolkit) which is a JAVA constraint programming library allowing to handle qualitative formalisms and constraint networks based on them. This solver is generic and it handles qualitative formalisms of any arity. We have implemented and integrated in QAT a number of specific modules about the notions proposed in this thesis.