Soutenance thèse IDiop
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VERS UN SYSTÈME DE GESTION DES CONNAISSANCES DU CHANGEMENT
CLIMATIQUE
M. Ibrahima DIOPM. Ibrahima DIOPDirecteur de thèse : Pr. Moussa Lo
Thèse de doctorat en Informatique
![Page 2: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/2.jpg)
PLAN• Introduction
• Architecture du SGC du CC
• Patron de conception d’ontologies du CC (OntoCLUVA)
• Description des ressources de partenaires du CC (Catalog2C)
• Architecture d’un Système Multi-Agent (SMA) Sémantique pour la simulation de systèmes complexes
• Simulation Sémantique des modèles du CC (SimSem2C)
• Conclusion
![Page 3: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/3.jpg)
PLAN• Introduction
• Architecture du SGC du CC
• Patron de conception d’ontologies du CC (OntoCLUVA)
• Description des ressources de partenaires du CC (Catalog2C)
• Architecture d’un Système Multi-Agent (SMA) Sémantique pour la simulation de systèmes complexes
• Simulation Sémantique des modèles du CC (SimSem2C)
• Conclusion
![Page 4: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/4.jpg)
Le changement climatique
4
NASA Goddard Institute for Space Studies / NASA Goddard Space Flight Center Scientific Visualization StudioSource : http://www.notre-planete.info/terre/climatologie_meteo/changement-climatique-donnees.php
![Page 5: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/5.jpg)
Le changement climatique - conséquences actuelles
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![Page 6: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/6.jpg)
Le changement climatique – conséquences futures
6
• Des scénarios établis par la communauté scientifique des pandémies, des famines, la disparationde territoires, l’effondrement de nos économies, etc.
• La crise annoncée traverse les frontières.
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Le changement climatique
• Conséquences catastrophiques actuelles et futures du changement climatique
Intérêt des politiques et des scientifiques
Un domaine international, multidisciplinaire et complexe
• Carrefour de plusieurs disciplines interdépendantes
• Intervention de plusieurs acteurs (humains et organisations)
qui doivent Communiquer, se Comporter et Collaborer face à ce changement climatique
Besoin de Connaissances7
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Les zones Inondables :•Darou et Sor
Les zones exposées à l’avancée de la mer:•Hydrobase et Guet Ndar
Je ne m’installe pas dans les zones à risque d’inondation
à cause des risques de maladies
Quelles sont les zones à Risque à Saint-Louis?
P1
P2
Place de la connaissance dans la communication et le comportement
8
Risque
Inondation
Avancée de la mer
Maladiecauser
![Page 9: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/9.jpg)
Le changement climatique - gestion des connaissances
• La connaissance une place stratégique dans la lutte contre les conséquences du CC
• Dans la gouvernance, le manque de connaissances des populations ou des décideurs augmentation des conséquences de ces changements.
• Les acteurs du CC pour mieux (communiquer, se comporter et collaborer) doivent partager et intégrer leurs ressources
• Gestion des connaissances grand défi pour le changement climatique
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Le changement climatique en Afrique
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• Afrique est considérée comme l’un des continents les plus vulnérables au changement climatique et à la variabilité climatique par le GIEC.
• Malgré cela, l’impact réel du changement climatique en Afrique est encore mal compris.
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Projet CLUVA
• Le projet CLUVA meilleure compréhension des risques climatiques et de la vulnérabilité des systèmes urbains africains.
• Objectif de CLUVA développer des méthodes et des connaissances pour la gestion des risques, la réduction de la vulnérabilité et l’amélioration de la capacité d’adaptation et de la résilience des villes africaines face aux CC.
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Problématique
• Notre objectif général proposer un système de gestion des connaissances (SGC) du domaine du changement climatique (avec le projet CLUVA)
• (SGC) soutenir la description, le partage et l’intégration des ressources, mais aussi permettre la simulation sémantique
• (SGC) Aider à la décision
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(2) Des connaissances
SGC
SGC
C’est comme mon jouet !!!
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(1) Des informations
C’est le roi de la forêt !!!
(3) Des compétences
Le roi de la forêt est mon ami. Il est gentil !!!
![Page 14: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/14.jpg)
PLAN• Introduction
• Architecture du SGC du CC
• Patron de conception d’ontologies du CC (OntoCLUVA)
• Description des ressources de partenaires du CC (Catalog2C)
• Architecture d’un Système Multi-Agent (SMA) Sémantique pour la simulation de systèmes complexes
• Simulation Sémantique des modèles du CC (SimSem2C)
• Conclusion
![Page 15: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/15.jpg)
Niveaux des éléments de l’architecture du SGC
15
5
4
3
2
1
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Éléments de l’architecture du SGC
16
5
4
3
2
1
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Architecture du SGC du CC
PARTENAIRES
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PLAN• Introduction
• Architecture du SGC du CC
• Patron de conception d’ontologies du CC (OntoCLUVA)
• Description des ressources de partenaires du CC (Catalog2C)
• Architecture d’un Système Multi-Agent (SMA) Sémantique pour la simulation de systèmes complexes
• Simulation Sémantique des modèles du CC (SimSem2C)
• Conclusion
![Page 19: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/19.jpg)
Les méthodologies
• Les méthodologies manuelles [Fernandez, 1997]
• Les méthodologies semi-automatiques par apprentissage
– Réutilisation d’ontologies [Gangemi, 2005]
– Processus d’extraction de connaissances [Staab, 2001]
• Les méthodologies hybrides [Suarez-Figueroa, 2010]
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Les méthodologies manuelles
• Favorisent une compréhension beaucoup plus avancée
• Permettent une bonne abstraction
• Très couteuses en efforts et en temps
• Contraintes pour des experts et des ingénieurs de connaissances
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![Page 21: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/21.jpg)
Méthodologies par apprentissage semi-automatique
• Réduire le temps et les efforts nécessaires au processus de développement d'une ontologie
• Difficulté d’extraction de connaissances à partir des textes
• Difficulté de réutilisation d’ontologies construites dans des contextes ou pour des tâches différentes.
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![Page 22: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/22.jpg)
Les méthodologies hybrides (NeOn [Suarez-Figueroa, 2010])
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![Page 23: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/23.jpg)
CC - Multidisciplinarité & Complexité
• Le domaine du CC étant multidisciplinaire et complexe: – plusieurs corpus de textes interdépendants;
– plusieurs concepts et relations candidats.
Faire une bonne abstraction (d’abord) choisir les concepts et les relations génériques
Réutilisation et évolution dans le contexte de chaque module du SGC (ensuite)
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Choix méthodologiques
• Construire un patron de conception d’ontologies nombre limité de concepts et de relations Le temps et les efforts nécessaires au
développement de l’ontologie sont réduits
Choisir une méthodologie manuelle
Utilisation du patron pour la construction d’ontologies du CC dans les modules (besoins différents) du SGC Semi-automatique par apprentissage
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Semi-automatique
Choix méthodologiques
25
Manuelle
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![Page 27: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/27.jpg)
PLAN• Introduction
• Architecture du SGC du CC
• Patron de conception d’ontologies du CC (OntoCLUVA)
• Description des ressources de partenaires du CC (Catalog2C)
• Architecture d’un Système Multi-Agent (SMA) Sémantique pour la simulation de systèmes complexes
• Simulation Sémantique des modèles du CC (SimSem2C)
• Conclusion
![Page 28: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/28.jpg)
Architecture de Catalog2C
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![Page 29: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/29.jpg)
Distance sémantique de CORESE [Corby et al., 2005]
DH (Acteur_international, Chef_quartier) =1+1+0.5+0.25=2.75
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Hypothèse de recherche dans Catalog2C
HYPOTHÈSE 1 : Dans la description d’une ressource dans le domaine du changement
climatique, les mots clés utilisés par un partenaire appartiennent au vocabulaire de ce
domaine. Ces mots clés sont potentiellement des labels de concepts de l’ontologie du
domaine du changement climatique.30
![Page 31: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/31.jpg)
Distance sémantique entre labels de concepts - Formalisation
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![Page 32: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/32.jpg)
Exemple d’application
DLH (acteur international, chef quartier) = DH (Acteur_international, Chef_quartier) =1+1+0.5+0.25=2.75.
DLH (acteur, acteur de la gouvernance) = 0.
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![Page 33: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/33.jpg)
Distance entre mots clés (extension DLH (L1,L2)) - Formalisation
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![Page 34: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/34.jpg)
Application -Voisinage d’un mot clé
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Dist=0
Dist=1Dist= infini
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Catalog2C – Recherche sémantique (démos)
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Maintenance de l’ontologie du CC
HYPOTHÈSE 1 : Dans la description d’une ressource, les mots clés utilisés par un
partenaire appartiennent au vocabulaire de ce domaine. Ces mots clés sont potentiellement
des labels de concepts de l’ontologie du domaine du changement climatique.
HYPOTHÈSE 2 : Les mots très fréquemment utilisés dans la description des ressources de
partenaires, sans correspondance dans l’ontologie du changement climatique, peuvent
permettre aux experts d’enrichir cette ontologie du changement climatique.
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![Page 37: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/37.jpg)
Catalog2C – Maintenance de l’ontologie du CC (démos)
37
![Page 38: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/38.jpg)
Récapitulons !!!
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![Page 39: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/39.jpg)
PLAN• Introduction
• Architecture du SGC du CC
• Patron de conception d’ontologies du CC (OntoCLUVA)
• Description des ressources de partenaires du CC (Catalog2C)
• Architecture d’un Système Multi-Agent (SMA) Sémantique pour la simulation de systèmes complexes
• Simulation Sémantique des modèles du CC (SimSem2C)
• Conclusion
![Page 40: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/40.jpg)
Place de la connaissance dans la communication et le comportement
40
Les zones Inondables :•Darou et Sor
Les zones exposées à l’avancée de la mer:•Hydrobase et Guet Ndar
Je ne m’installe pas dans les zones à risque d’inondation
à cause des risques de maladies
Quelles sont les zones à Risque à Saint-Louis?
P1
P2
Risque
Inondation
Avancée de la mer
Maladiecauser
![Page 41: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/41.jpg)
Théories sur SMA
• les agents doivent comprendre leur environnement [Chang et al., 2004] ;
• l’environnement doit définir une ontologie qui fournit une représentation conceptuelle du domaine. Cette ontologie doit permettre de décrire la structure de l’environnement, les propriétés observables des objets, des ressources et des agents et leurs relations [John Tranier, 2007] ;
• Dans les SMA, les connaissances du domaine de l’environnement doivent être accessibles aux agents pour leurs communications et leurs comportements.
41
![Page 42: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/42.jpg)
42[J. Ferber, 1995]
• Des travaux sur le domaine des SMA donnent de plus en plus une place aux ontologies.
• Ces travaux sont plus pour la résolution de problèmes au sens large.
• Dans la simulation multi-agent, les travaux trouvés sur les ontologies sont pour identification des agents ou pour la modélisation.
SMA & ontologies
![Page 43: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/43.jpg)
Approche Voyelle 2
• Ajouter, en plus des quatre dimensions connues dans l’approche voyelle (A+E+I+O) [Demazeau, 2001], une nouvelle dimension
• l’environnement abstrait [ontologie(s)] qui va permettre aux agents dans la simulation multi-agent d’accéder aux connaissances du domaine de leur environnement
• Approche voyelle 2 (A+E+É+I+O) 43
![Page 44: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/44.jpg)
Architecture d’un SMA sémantique
44
![Page 45: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/45.jpg)
Architecture d’un agent sémantique (AS)
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![Page 46: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/46.jpg)
PLAN• Introduction
• Architecture du SGC du CC
• Patron de conception d’ontologies du CC (OntoCLUVA)
• Description des ressources de partenaires du CC (Catalog2C)
• Architecture d’un Système Multi-Agent (SMA) Sémantique pour la simulation de systèmes complexes
• Simulation Sémantique des modèles du CC (SimSem2C)
• Conclusion
![Page 47: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/47.jpg)
Décomposition de l’architecture d’un SMA sémantique
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![Page 48: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/48.jpg)
Connaissances génériques & Inférence
• OntoCLUVA + base de règles + base de faits • Formalismes du web sémantique • Pour partager et visualiser les résultats des
simulations sur le web.• CORESE est adapté aux
formalismes du web sémantique.
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![Page 49: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/49.jpg)
Implémentation générique
• Les agents – Agent ciel sémantique– Agent sémantique (abstrait)
• Les comportements génériques– Comportements Agent ciel sémantique– Comportements Agent sémantique (abstrait)
• Les communications génériques– Communications Agent sémantique (abstrait) et
Agent ciel sémantique
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![Page 50: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/50.jpg)
Pollueur-Payeur
50
![Page 51: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/51.jpg)
PLAN• Introduction
• Architecture du SGC du CC
• Patron de conception d’ontologies du CC (OntoCLUVA)
• Description des ressources de partenaires du CC (Catalog2C)
• Architecture d’un Système Multi-Agent (SMA) Sémantique pour la simulation de systèmes complexes
• Simulation Sémantique des modèles du CC (SimSem2C)
• Conclusion
![Page 52: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/52.jpg)
Des connaissances
SGC
SGC
C’est comme mon jouet !!!
52
Des informations
C’est le roi de la forêt !!!
Des compétences
Le roi de la forêt est mon ami. Il est gentil !!!
![Page 53: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/53.jpg)
Bilan
• une architecture d’un SGC• un patron (OntoCLUVA)• le catalogage des
ressources– Recherche sémantique– Maintenance des
connaissances
• une architecture d’un SMA sémantique
• la simulation sémantique des modèles du CC
• Implémentations– Catalog2C– SimSem2C 53
![Page 54: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/54.jpg)
Perceptives
• Intégration des ressources • Aide à la décision• Catalog2C (évolution des
connaissances)– la vérification de la
sémantique des changements,
– la validation des changements par les experts,
– la gestion des versions des connaissances
• SimSem2C (évolution des connaissances)
54
![Page 55: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/55.jpg)
Une première étape d’intégration des ressources de partenaires
Quelles sont les ressources de partenaires dans CLUVA sur les risques ?
Catalog2CCatalog2C
Sources de données
Modèles
Expertises
Lien vers un Partenaire CLUVA
55
![Page 56: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/56.jpg)
Vers une approche d’intégration des ressources
• l’ontologie du changement climatique (créée à partir d’OntoCLUVA et maintenue par Catalog2C) (schéma global)
• et les statistiques sur les descriptions des ressources des partenaires (% formats ressources)
• Approche d’intégration des ressources de partenaires
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![Page 57: Soutenance thèse IDiop](https://reader037.fdocument.pub/reader037/viewer/2022102701/558a35d9d8b42ab0728b459e/html5/thumbnails/57.jpg)
Patrons de conception pour le CC
• Quatre autres patrons du CC– Causes changement climatique– Vulnérabilités urbaines– Risques et catastrophes– Gouvernance des risques climatiques
• Autres utilisations possibles dans le domaine du CC
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SimSem2C
• normaliser les communications entre l’agent ciel sémantique et un agent sémantique.
• implémentation d’autres modèles de systèmes complexes du CC (pour l’adaptation, l’atténuation, la résilience et la diminution de la vulnérabilité des populations) avec SimSem2C.
• plateforme web sémantique de partage et de visualisation de simulations sémantiques.
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Intégration de SMA sémantiques
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Autres Architectures SMA sémantiques pour la simulation
des populations qui ont des cultures (connaissances) différentes partageant un même environnement exposé à des risques climatiques
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MERCI DE VOTRE ATTENTION
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