La modélisation de la cognition dans l'élaboration d'un système expert

par Éric Brangier

Thèse de doctorat en Psychologie

Sous la direction de Gustave-Nicolas Fischer.

Soutenue en 1991

à Metz .

mots clés

• Systèmes experts (informatique)
• Cognition -- Modèles mathématiques
• Intelligence artificielle
• Assurance-vie
• Systèmes d'aide à la décision

Résumé

Cette thèse porte sur la modélisation de la cognition lors de l'élaboration d'un système expert d'aide à la décision dans le domaine de l'assurance-vie. La modélisation de la cognition y est vue comme la conception d'une architecture fonctionnelle des concepts et raisonnements de l'expert. Cette dernière consiste en un circuit "programmable" dans lequel les connaissances sont organisées de deux façons complémentaires. D'une part, les concepts sont groupes en catégories. Dans les catégories, qui recouvrent les thèmes de la médecine d'assurance, les concepts sont ranges en classes et en instances de classes. Des relations de subordination et de dépendances conceptuelles précisent les liens que les concepts entretiennent entre eux. D'autre part, les raisonnements sont représentés sous la forme de règles de production et de schémas d'inférences, dont l'activation s'attache a simuler respectivement les activités de diagnostic et de pronostic de l'expert humain. Dans ce cadre, la prise de décision est envisagée comme un processus d'activation du circuit compose par la catégorisation des concepts, les règles de production et les schémas d'inférences. L'activation repose sur la recherche constante des connaissances les plus pertinentes, et s'attache à déclencher des inférences autorisables dans le circuit à partir des formes logiques, syntaxiques et sémantiques que peuvent prendre les connaissances. Ces connaissances particulières ayant des contenus logiques, syntaxiques et sémantiques sont désignées par le terme "d'opérateur cognitif". Enfin, nous avons cherché à valider le modèle de cognition par un test en double aveugle confrontant les avis de trois experts avec les décisions du système expert. Il en ressort que le système expert fournit des décisions et des justifications qui sont jugées globalement acceptables par les experts humains

Titre traduit

The modelisation of cognition for designing an expert system

Résumé

This thesis deals with the problem of cognition modelisation when elaborating a decision aiding expert system in the field of life-insurance. We intend to show that this modelisation can be seen as the design of a functional architecture based on the expert's concepts and reasonings. This architecture consists into a "programmable" circuit in which knowledge is organized in two complementary ways. On the first hand concepts are gathered into categories, which cover the various topics of insurance medecine. In each category, concepts are ordered into classes and classes instances and related to each other through subordination or conceptual dependency relations. On the second hand, the expert reasonings are represented by production rules and inference schemes, whose activation tries to simulate respectively the diagnostic and pronostic activities of the human expert. Therefore, the decision making process can be considered as an activation process of the circuit made up of the concepts categorization, the production rules and the inference schemes. The circuit activation is based on the constant search of the most relevant pieces of knowledge, and seeks to trigger inferences allowed for given logical, syntactical and semantical contents of the knowledge in the different places of the circuit. This particular knowledge with logical, syntactical and semantical contents at once, is called "cognitive operators". Finally, we sought to validate our model by comparing the expert system answers with those of three experts. It appeared that the decisions made by the expert system and the explanation given are considered globally acceptable by the human experts