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Objet

Comment utilise-t-on le langage pour parler de données temporelles ou spatiales ? Cette question est au centre des préoccupations du thème spatio-temporel. Lui apporter une réponse implique que l'on sache résoudre aussi bien le problème de la génération (décrire du spatio-temporel) que celui de la compréhension (associer une signification aux expressions spatio-temporelles). Nous illustrons ici cette problématique générale en évoquant une application récente, qui relève du domaine du traitement des connaissances spatiales qualitatives.

Description

Dans sa thèse[1], M.-R. Gonçalves considère la question de savoir quel type de représentation qualitative de l'espace est adéquat pour un raisonnement efficace.

Partant d'un examen des divers formalismes de représentation existant, ce travail propose d'abord une représentation unifiée qui permet d'intégrer, dans un même langage, un ou plusieurs aspects de l'espace (orientation, topologie, distance qualitative). Dans ce cadre homogène, les connaissances expriment des conditions sur les positions possibles d'objets les uns par rapport aux autres. Elles sont interprétées par rapport à des partitions de l'espace, définies par des ensembles de distinctions qualitatives mutuellement exclusives et conjointement exhaustives. Pour le raisonnement sur ces connaissances, une notion de forme minimale est établie ; elle permet d'associer à chaque classe de connaissances équivalentes un élément représentatif de cette classe. Des opérations élémentaires, ayant trait par exemple au passage d'un niveau de précision à un autre, sont également définies.

Les systèmes d'information géographiques constituent, d'autre part, des sources privilégiées de connaissances spatiales. Se focalisant sur le problème de la résolution d'ambiguïté des requêtes en langage naturel, l'auteur montre comment les contraintes qualitatives et les informations, de format différent, issues de tels systèmes peuvent être simultanément mises à profit pour cette résolution.

Elle propose un module de raisonnement spatial hybride qui, en conservant les propriétés du raisonnement qualitatif, s'appuie sur les informations issues d'un domaine d'interprétation pour le guider et en améliorer les performances. Une configuration spatiale qualitative étant décrite, l'objectif du traitement est de déterminer le(les) modèle(s) de cette description dans le domaine d'interprétation. Ce traitement repose notamment sur une structure, appelée Graphe de Contraintes Spatiales, dans laquelle sont centralisées toutes les données de la tâche de raisonnement, et sur une technique traditionnelle de propagation de contraintes dans le graphe.

Enfin, ce module hybride a été mis en oeuvre dans un outil de consultation d'une base de données géographiques. L'outil en question permet à l'utilisateur de formuler ses requêtes dans un langage de haut niveau, le langage qualitatif. La base de données, Géoroute (IGN), permet d'associer à ces requêtes un domaine d'interprétation. Elle tient lieu de contexte courant auquel sont confrontées les descriptions spatiales de l'utilisateur, et le langage qualitatif lui permet de s'abstraire des données brutes, numériques, que fournit la base. L'objectif était de valider, dans une application particulière, la démarche adoptée.

Résultats et perspectives

Les travaux réalisés dans le thème ont pour triple objectif de développer des formalismes, d'en élucider les propriétés algorithmiques, et d'étudier leur mise en oeuvre dans des applications particulières. L'exemple décrit ci-dessus montre la faisabilité des approches de type qualitatif. Il suggère de nouvelles pistes pour l'intégration de connaissances spatio-temporelles de types divers.

Références

[1] Gonçalves, M.-R. : << Formalisation hybride duraisonnement spatial. Application à la consultation d'une base de données géographique. >> Thèse de doctorat de l'Université Paris-Sud, Orsay, 1999, Notes et Documents LIMSI 99-24.

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