Rochebrune 2009 : Ontologie et dynamique des systèmes complexes, perspectives interdisciplinaires

XVI èmes rencontres de Rochebrune, Du 19 au 23 janvier 2009, Rencontres interdisciplinaires sur les systèmes complexes naturels et artificiels

http://gemas.msh-paris.fr/dphan/rochebrune09/index.htm

programme, communications (textes et slides) :

http://gemas.msh-paris.fr/dphan/rochebrune09/communications.htm

Objectifs des Journées de Rochebrune

Depuis 1992, l’objectif des Journées de Rochebrune est d’offrir un espace d’échanges et de débats interdisciplinaires à tous ceux qui travaillent sur les systèmes complexes naturels ou artificiels. Pour ce faire, il est demandé aux intervenants un effort de présentation de leurs travaux pour la communication entre champs disciplinaires. L’organisation des journées sera faite également pour faciliter ces échanges. 

Ontologie et dynamique des systèmes complexes, perspectives interdisciplinaires

En philosophie, l'ontologie, comme branche de la métaphysique, est la science de l'étant et étudie les propriétés de l'être en tant que tel. Pour le philosophe contemporain Barry Smith (2003), l'ontologie est "la science de ce qui est, des types et structures d'objets, propriétés, évènements, processus et relations dans tous les domaines de la réalité". Dans un sens large, l'ontologie se réfère à l'étude de ce qui pourrait exister". Une ontologie est donc une théorie des objets et ce qui les lie entre eux. Elle fournit des critères pour distinguer plusieurs types d'objets (concrets ou abstraits, existants ou non-existants, réel ou idéal, indépendant ou non-dépendant) et leurs liens (relations, dépendances, prédication). On peut distinguer deux sortes d'ontologies : celles qui sont liées à un domaine et celles qui sont indépendantes de tout domaine. Ainsi, pour un domaine donné, définir une ontologie revient à analyser ce domaine, identifier ses entités pertinentes (objets, qualités, relations, processus), et les opérations sur ces entités. Une ontologie de processus permet ainsi de rendre compte de phénomènes dynamiques. L'ontologie introduit également des contraintes sur les concepts que nous pourrons utiliser dans ce domaine (par exemple, des concepts impliquant la continuité ne pourront être appliqués à des unités discrètes, ou encore des agents comportementaux conçus pour appliquer de manière réactive des routines ou des règles prédéterminées ne pourront pas "ne pas avoir compris une règle", ce qui supposerait des agents cognitifs etc...).

Plus récemment, le terme ontologie a été importé dans les domaines des sciences informatiques, pour le design de logiciel et l'ingénierie des modèles, l'intelligence artificielle et le management des connaissances (web sémantique, architectures informationnelles, organisation des données et des connaissances…). Une ontologie est alors une spécification rigoureuse soit de la structure d'une classe de systèmes, soit de la conceptualisation d'un domaine de connaissance (Gruber 1993) et concerne, en première approximation, la formalisation des connaissances sur les objets et les relations de ce domaine : des types abstraits d'entités ou d'objets sont définies ainsi que leurs relations.

Nous nous intéresserons plus particulièrement cette année à la définition d'ontologies de domaines (sciences physiques et naturelles, sciences humaines et sociales) pour la modélisation et la simulation des systèmes complexes, en particulier la modélisation multi-agents. Notre approche, interdisciplinaire est ouverte aussi bien aux experts de domaine qui aimeraient définir une ontologie, qu'a ceux, plus avancé, qui ont explicité une ontolgie. Cette perspective première, "tournée vers les utilisateurs", n'exclue pas une réflexion méthodologique ou épistémologique sur les démarches eles mêmes, ou sur les outils. Ceci  nous conduira à considérer les relations entre ontologies et modélisation, ontologie et théorie, la place de l'ontologie dans une architecture modèle – méta-modèle en ingénierie des modèles etc... Les journées de Rochebune 2009 seront cependant également ouvertes à tous ceux qui s'intéressent à l'ontologie comme moyen d'aide à l'organisation et à l'extraction automatiques des données (par exemple dans les Systèmes d'Information Géographiques), comme à ceux qui s'intéressent à l'ingénierie des modèles ou à l'épistémologie de l'étude des systèmes complexes naturels ou artificiels. Comme les questions d'ontologie sont, par ailleurs, connexes et parfois coextensives à celles de la sémantique, Se posent des questions qui vont du référencement à la problématique des "points de vue" rapportées à la théorie de la valeur et du signe conçu comme élément de différentiation systémique. Du point de vue des pratiques, l'usage d'un cadre ontologique formel modifie-t-il les processus cognitif, et partant les points de vues que ce cadre a cherché à capturer ? Voit on émerger de nouvelles pratiques sociales comme conséquence d'une systématisation ontologique par un cadre donné ? Enfin, on ne saurait oublier dans cette problématique générale de l'ontologie la question de la création artistique et de son rapport au monde.

Exemples de sous- thèmes d'intérêt :

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Pour aller plus loin…

Un exemple : formaliser la sociologie des organisations (Christophe Sibertin-Blanc)

Le projet de « comparaison réglée » entre les théories sociologiques proposées par J. - M. Berthelot (1990, 1996, 2000)  pourrait être poursuivi et élargi grâce aux techniques de modélisation informatiques en particulier à l’aide des ontologies. Il s’agirait de tenter de formaliser et de modéliser dans le prolongement de la théorie de l’action organisée, un certain nombre d’approches des organisations relevant en propre de la théorie des organisations. Un tel travail permettrait de clarifier, par une sémantique rigoureuse, les oppositions, compatibilités et complémentarités existant entre ces approches, et ainsi de les confronter les unes aux autres et/ou de les compléter les unes par les autres. La mise en évidence des domaines de pertinence et les mérites respectifs de ces théories est susceptible d’éclairer nombre de pratiques dans les domaines de l’organisation des entreprises et des structures administratives ou de la mise en application des politiques publiques.

"A MetaModel for the simulation of social Organizations
http://w3.univ-tlse1.fr/irit/soc/articles/ESSA_3.pdf

Approches thématiques (1) Sciences du langage:

Actuellement, en particulier en philosophie du langage, l'ontologie ne suppose pas une existence a priori des choses, mais interroge les conditions qui déterminent la possibilité de connaître et de manipuler des objets spécifiés par discrimination et par catégorisation dans le cadre d'une théorie et de ses éventuelles applications. De ce fait, l'ontologie pose continuellement la question épistémologique de la validité des entités ainsi identifiées et, par conséquent, la question des limites catégorielles ainsi que celle des définitions. A terme, selon une acception plus linguistique, c'est de terminologie dont il s'agit, dans la mesure où il est nécessaire d'intégrer à un lexique (ne serait-ce qu'à un sous-système lexical limité à un registre hyperspécialisé) les éléments identifiés,dénommés et codifiés. Les questions d'ontologie se trouvent donc connexes et parfois coextensives à celles de la sémantique, qui vont de la référentiation à la problématique des "points de vue" rapportées à la théorie de la valeur et du signe conçu comme élément de différentiation systémique.

Approches thématiques (2) Disciplines artistiques:

On ne saurait oublier dans cette problématique générale de l'ontologie la question de la création artistique et de son rapport au monde. Qu'il s'agisse des arts du geste (théâtre, danse, mime...) de musique, de littérature, de poésie ou de création plastique, l'arrière plan qui fonde la démarche artistique est toujours peu ou prou celui qui consiste à explorer un rapport différent au monde pour approfondir et renouveler la connaissance des catégories des l'être, tenter d'en donner une représentatiopn formelle. Jusque dans le refus même d'apporter une réponse aux questions qu'il soulève, l'engagement artistique renouvelle et élargit la question de la "modélisation " et de son hypothétique conformité mimétique au "réel".

Questions méthodologiques (1) : logiques de description, points de vue, test ontologique

Les Logiques de Description (description logics, en abrégé DL : Baader et al., 2003) sont une famille de langages de représentation de connaissances, en général basées sur des sous ensembles décidables de la logique du premier ordre, largement utilisées par les informaticiens pour la représentation des connaissances. Elles procèdent en général par abstraction sur deux niveaux : pour décrire les éléments d’un domaine et leurs interactions. Elles en abstraient des catégories plus générales et des relations logiques sur lesquelles on peut appliquer une logique de prédicats du premier ordre (analogie avec les systèmes formels de la théorie des modèles). Par exemple,  la description d’un domaine de connaissance (parfois appelée « théorie ») peut être subdivisée en deux niveaux. Le premier niveau regroupe les connaissances conceptuelles du domaine de manière générique (intensionnelle), réparties en catégories et relations (TBox - pour terminologie). Le second niveau (ABox - pour assertion) regroupe les instances de ces catégories et relations générales, c'est-à-dire des connaissances concrètes du domaine, présentées de manière assertionnelle détaillées (extensionnelle) en décrivant dans le détail les éléments concrets du domaine (les « individus ») et leurs relations. Les catégories conceptuelles peuvent donc être vues comme des classes d’individus du domaine et les relations comme des relations binaires entre ces catégories/individus. Elles sont organisées hiérarchiquement par une relation de subsumption. Ce formalisme utilise un certain nombre d’opérateurs (appelés constructeurs) qui permettent de définir par composition des catégories conceptuelles et des relations complexes.

Le but de la formalisation logique de la représentation des connaissances au moyen d'un langage de description est de rendre compte d'un domaine d'intérêt particulier de telle manière que cette représentation formalisée soit manipulable par ordinateur. En première approximation, la conceptualisation ontologique présente des similitudes avec les processus d'analyse utilisant des méthodologies élaborées en informatique de gestion. L'analyste doit arbitrer entre la généralité (recherchée) par sa démarche et la spécificité qui reste nécessaire pour répondre de manière efficace et pertinente au problème posé. De plus l'analyste ne peut être absolument neutre dans sa démarche. C'est pourquoi il a été proposé de définir une représentation conceptuelle d'un domaine au moyen d'un formalisme particulier comme un "point de vue" sur ce domaine (Muller). Dans cette conception, la systématisation réalisée par la conceptualisation et la formalisation ontologique permet et facilite le processus d'automatisation des connaissances, mais n'est qu’une des formes possibles que l'on peut donner à cette représentation des connaissances. Au moyen du même formalisme, d'autres représentations restent possibles. Cette conception pluraliste de la représentation formelle des connaissances ose en retour de nombreux problèmes liés à la pluralité possible des points de vue ; comparaison de points de vue, articulation entre les points de vue, révision et/ou hiérarchisation des points de vue (subsumption) compatibilité entre es points de vue etc.. De plus, la relation entre le point de vue considéré comme un objet formel et le domaine thématique de connaissance informel dont il est censé rendre compte pose également problème. La notion de "test ontologique", introduite par Livet, nous permet ainsi d'observer comment les praticiens (thématiciens, modéliateurs, informaticiens) font de l'ontologie implicitement comme Mr. Jourdain faisait de la prose. Le test ontologique se présente aussi comme un outil de comparaison de modèles bien utile en pratique, mais  aussi un outil plus puissant pour le dialogue interdisciplinaire comme pour le dialogue thématicien / modélisateur / informaticien. Enfin, il est aussi un outil de "validation interne" au sens de la "vérification" des informaticiens : est-ce que ce qui a été programmé correspond bien à ce qui se trouvait dans le cahier des charges (analyse, modèle "conceptuel").

Questions méthodologiques (2) : à propos de la notion de « relation ».

Contrairement aux mathématiques, les relations concrètes (réalisées) peuvent varier en fonction, par exemple, du temps sans que cela remettent en question leurs définitions et leurs propriétés sur moyenne période, mais considérées sur une période plus longue, peuvent être complètement transformées (cf.  la relation ontologique fondamentale de dépendance d’une partie à l’égard du tout, comme les pièces de bois du bateau de Thésée, qui relève directement du problème de l’identité). En économie et en sciences sociales, la notion de relation est donc au centre des tentatives de dépassement de l’opposition individualisme / holisme méthodologique, tout en étant l’objet d’étude privilégié de ces disciplines (relation « sociale », relation « marchande », transaction…)

Que ce soit en économie, sociologie ou sciences politique (paradoxe de Condorcet) ou bien en physique (paradoxe de Poincaré), il y a une remise en cause de la propriété de transitivité des relations binaires. Or cette propriété est la base de l’inférence, c’est-à-dire une des bases du raisonnement pratique. Les raisons de l’intransitivité est certainement liée à une notion d’échelle pour le paradoxe de Poincaré, mais certainement pas pour le paradoxe de Condorcet. Cette propriété de transitivité / intransitivité, peut alors etre liée à la notion d’échelle ou de granularité…

Deux types d’approches formelles des relations sont en concurrence : les approches logiques et les approches algébriques. Comment les utiliser harmonieusement au sein de chacun des domaines, en partant des problèmes concrets de chaque domaine ? Par exemple, en linguistique, on travaillera d’une part sur un type de relations « internes » comme la relation  anaphorique,  et d’autre part sur  les répercussions que peut avoir la relation d’ordre naturel des nombres sur leurs interprétations possibles dans des énoncés (quelles sont les conditions pour que  n s’interprète comme valant exactement n ou comme valant au moins n ?). Ce dernier problème se rencontre également dans l’interprétation des contraintes de cardinalités des associations (ou relations) dans les modèles dérivés du modèle Entité/Association dans le domaine des Systèmes d’Information.


Comite d'organisation

Présidente : Sylviane Schwer  (LIPN, CNRS & Université Paris XIII)

Co-organisateurs :

Comite de programme

 President : Denis Phan (GEMAS,CNRS & Université Paris IV Sorbonne)