Compiling possibilistic graphical models : from inference to decision

par Raouia Ayachi

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Salem Benferhat et de Nahla Ben Amor.

Soutenue le 18-01-2013

à l'Artois en cotutelle avec l'Institut supérieur de gestion (Tunis) , dans le cadre de ED Sciences pour l'ingénieur (n°72) .

Le président du jury était Philippe Leray.

Le jury était composé de Salem Benferhat, Nahla Ben Amor, Philippe Leray, Hélène Fargier, Faiza Khellaf, Zied Elouedi.

Les rapporteurs étaient Hélène Fargier, Faiza Khellaf.

  • Titre traduit

    Compilation des modèles graphiques possibilistes : de l'inférence à la décision


  • Résumé

    Cette thèse traite deux problèmes importants dans le domaine du raisonnement et de la décision dans l'incertain. En premier lieu, nous développons des méthodes d'inférence basées sur la compilation pour les réseaux possibilistes. En effet, nous commençons par adapter au cadre possibiliste l'approche de base proposée, initialement, pour les réseaux Bayésiens et nous la raffinons, ensuite en utilisant la notion de structure locale. Nous proposons aussi une nouvelle stratégie de codage appelée structure locale possibiliste appropriée dans le cadre qualitatif. Nous implémentons, par ailleurs, une méthode purement possibiliste basée sur la transformation des réseaux possibilistes en bases de connaissances possibilistes. Notre deuxième contribution consiste à étendre nos approches d'inférence dans le cadre des réseaux causaux afin de calculer l'effet des observations et des interventions d'une manière efficace. Nous confrontons, en particulier, des approches basées sur la mutilation et celles basées sur l'augmentation. Finalement, nous étudionsl'aspect décisionnel sous compilation en étendant nos résultats portant sur la compilation des réseaux possibilistes afin d'évaluer les diagrammes d'influence possibilistes. Une étude expérimentale évaluant les différentes approches étudiées dans cette thèse est également présentée.


  • Résumé

    This thesis addresses two important issues in reasoning and decision making under uncertainty. At first, we have developed compilation-based inference methods dedicated to possibilistic networks. In fact, we have adapted the standard approach initially proposed for Bayesian networks into a possibilistic framework and we have refined it using local structure. We havealso proposed a new encoding strategy, called possibilistic local structure, exclusively useful in a qualitative framework. Moreover, we have implemented a purely possibilistic approach based on transforming possibilistic networks into possibilistic knowledge bases. Our second contribution consists in extending our inference approaches to possibilistic causal networks in order to efficiently compute the impact of both observations and interventions. We have confronted, in particular, mutilated-based approaches and augmented-based ones. Finally, we have explored the decision-making aspect under compilation by extending our results on compiling possibilistic networks to efficiently evaluate possibilistic influence diagrams. An experimental study evaluating the different approaches studied in this thesis is also presented.


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