La présente invention concerne un système et un procédé automatiques, ainsi que le produit logiciel associé, de recherche d'informations dans une base de connaissances par dialogue entre un utilisateur et le système.

De manière classique, on appelle base de connaissances un ensemble structuré de données dans lequel les données sont regroupées par classes et sous-classes, celles-ci étant reliées entre elles par des relations sémantiques. Par exemple, dans une base de connaissances, une classe « être humain » est définie ainsi qu'une classe « date ». Entre ces deux classes, il est possible de définir une relation « Date de Naissance » telle qu'une entité, ou instance, de la classe « être humain » est reliée à une date, correspondant donc à la date de naissance de cette entité. Le regroupement par classes et sous- classes est tel que, par exemple, si « objet boursier » est une classe alors les sous-classes possibles sont « action », « indice » et « devise », le dollar américain et l'euro étant alors des instances de la sous-classe « devise ».

Parmi les différentes techniques de recherche d'informations dans des bases de connaissances et, plus généralement, dans un ensemble de données, par un utilisateur, dans un environnement interactif, deux modes sont privilégiés :

Le premier mode de recherche utilise des mots-clés. Il a été popularisé par des moteurs de recherche sur Internet comme Google (marque déposée de Google, Inc). Il est basé sur l'indexation des objets de connaissance (par exemple des documents Web) à partir de mots clés cités. En général, les documents trouvés sont ordonnés selon leur pertinence par rapport aux mots clés cités ou à une combinaison booléenne de ceux-ci.

Le second mode de recherche est celui de la recherche dirigée.

Pour la recherche dirigée, des enchaînements pré-établis sont définis pour un périmètre donné d'applications telles que des assistants déroulant des étapes. Ces enchaînements reposent sur des données prédéfinies qualifiant les objets de connaissances. Ces données sont soit des classifications plus ou moins rigides telles qu'une hiérarchie de rubriques et de sous rubriques de recherche ou des menus et sous menus, soit des attributs spécifiques

éventuellement accompagnés de leurs valeurs possibles (recherche par formulaires / sous formulaires).

La recherche de l'utilisateur est guidée par le système qui déroule l'un des enchaînements pré-établis et lui propose de choisir parmi les valeurs d'attributs proposées pour atteindre un objet ou un sous-ensemble d'objets.

Ces deux modes de recherche ont l'inconvénient de n'offrir qu'un guide très limité pour aider l'utilisateur. Dans le cas des mots clés, la pertinence des documents trouvés est basée sur une représentation de l'espace de recherche limitée à une liste non structurée de mots clés. Dans le cas d'une recherche dirigée, le questionnement de l'utilisateur et sa progression sont limités par la structure et l'organisation pré-établie.

Le but de l'invention est donc de remédier à cet inconvénient. L'objet de l'invention est un système automatique de recherche d'informations dans une base de connaissance par dialogue entre un utilisateur et le système comportant

- des moyens d'interface homme-machine aptes à permettre l'échange d'informations entre l'utilisateur et le système sous forme d'un dialogue, connectés à

- des moyens d'analyse des phrases saisies par l'utilisateur aptes à détecter dans lesdites phrases le focus et ses propriétés, connectés à

- des moyens de stockage aptes à conserver l'historique du dialogue entre l'utilisateur et le système, caractérisé en ce qu'il comporte en outre

- des moyens de stockage d'au moins une vue ontologique de la base de connaissances, connectés à

- des moyens de sélection d'au moins une vue ontologique stockée à partir d'au moins un focus saisi par l'utilisateur et stocké dans les moyens de stockage du dialogue, connectés à

- des moyens de projection du dialogue sur la vue ontologique sélectionnée aptes à fournir une liste de suggestions possibles, connectés à

- des moyens de sélection et de mise en forme des objets de suggestions aptes à trier la liste des suggestions en au moins deux catégories, la première catégorie étant les suggestions dont les choix sont déclinables de façon exhaustive et la seconde catégorie étant les suggestions correspondant à des

éléments non connus, et à fournir aux moyens d'interfaces homme-machine une liste triée de questions à présenter à l'utilisateur.

Un autre objet de l'invention est un procédé automatique de recherche d'informations dans une base de connaissances par dialogue entre un utilisateur et un système comportant les étapes de

- acquisition des informations en provenance de l'utilisateur,

- analyse de ces informations pour en extraire le focus et ses propriétés,

- sélection d'une vue ontologique à partir d'au moins un focus provenant de l'utilisateur, cette sélection étant faite sur un ensemble de vues ontologiques préalablement définies,

- projection des informations du dialogue sur la vue ontologique sélectionnée pour obtenir une liste de toutes les suggestions possibles,

- sélection des suggestions à présenter par tri de la liste des suggestions en au moins deux catégories, la première catégorie étant les suggestions dont les choix sont déclinables de façon exhaustive et la seconde catégorie étant les suggestions correspondant à des éléments non connus,

- mise en forme des suggestions, et

- présentation des suggestions à l'utilisateur. Un autre objet est un produit logiciel enregistré sur un support de mémorisation pour la mise en œuvre par un ordinateur faisant office d'équipement dédié du système et du procédé automatique de recherches d'informations.

Suivant d'autres caractéristiques du système : - les vues ontologiques sont stockées sous forme d'une structure logique arborescente telle que, vu d'un nœud correspondant à une classe, le lien entre la classe correspondante et ses sous-classes correspond à des liens OU exclusif et les relations entre ce nœud et d'autres classes de la base de connaissances correspondent à des liens ET, la racine de l'arbre étant l'objet focus de la vue ontologique ;

- les moyens de projection du dialogue sur la vue ontologique comportent des premiers moyens de parcours de l'arbre représentant la vue ontologique de l'objet focus vers les objets de guidage sémantique et des seconds moyens de parcours de l'arbre à partir des objets de guidage aptes à

identifier et descendre tous les liens ET à partir du nœud courant et à descendre les liens OU exclusif correspondant à des éléments cités dans le dialogue ;

- si les seconds moyens de parcours de l'arbre rencontrent des liens OU exclusif dont aucun ne découle de la requête, alors une suggestion de choix sur ces liens est proposée, et si aucun lien OU exclusif n'est rencontré dans une branche de l'arbre, alors une suggestion de choix est proposée sur les instances de la classe courante ;

- les moyens de stockage de l'historique du dialogue comportent des moyens de stockage structurés, aptes à mémoriser sous forme d'un graphe tous les concepts sémantiques référencés dans l'état courant du dialogue de recherche ;

- les moyens de mise en forme des suggestions sont aptes à trier- les suggestions en une première catégorie de questions fermées et en une seconde catégorie de questions ouvertes. Suivant d'autres caractéristiques du procédé

- une vue ontologique étant structurée sous forme d'un arbre logique dont la racine est l'objet focus, les liens entre les classes et leurs sous-classes de la base de connaissance des liens OU exclusif et les relations de la base de connaissances des liens ET, la projection des informations de dialogue sur la vue ontologique comporte les étapes de :

- recherche à partir de la racine de l'objet de guidage,

- parcours récursif de l'arbre à partir de l'objet de guidage de façon à identifier et descendre tous les liens ET à partir du nœud courant et identifier et descendre les seuls liens OU exclusif correspondant à des éléments du dialogue ;

- lors du parcours de l'arbre, la rencontre d'une classe possédant des liens OU exclusif vers ses sous-classes dont aucune ne correspond à un élément du dialogue génère la création d'une suggestion de choix sur ces liens et la rencontre d'aucun lien OU exclusif sur une branche de l'arbre génère la création d'une suggestion de choix sur les instances de la classe courante ;

- après l'analyse des informations en provenance de l'utilisateur, les concepts sémantiques de celles-ci sont stockés dans un historique de dialogue structuré sous forme d'un graphe représentant l'état courant du dialogue de recherche ;

- la mise en forme des suggestions comporte l'étape de tri des suggestions en une première catégorie de questions fermées et une seconde catégorie de questions ouvertes.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels :

- la figure 1 est le schéma d'un système automatique selon l'invention ;

- la figure 2 est le graphe représentatif d'un exemple de base de connaissances ; - la figure 3 est le graphe représentatif d'une vue ontologique extraite de la base de connaissances de la figure 2 ;

- la figure 4 est un ordinogramme de projection du dialogue sur une vue ontologique ;

- la figure 5 est un ordinogramme de procédé selon l'invention. Un système 1 automatique de recherche d'informations d'une base de connaissances par dialogue entre un utilisateur et le système comporte, figure 1 , classiquement des moyens 2 d'interface homme-machine permettant d'une part à l'utilisateur de poser sa question ainsi que de préciser celle-ci au fur et à mesure de l'avancement du dialogue et permettant, d'autre part, au système de présenter les réponses trouvées ainsi que, si nécessaire, de poser des questions permettant de préciser l'objet de la recherche.

Classiquement, cette interface homme-machine comprend un clavier de saisie et un écran de visualisation. Elle peut aussi être basée sur la voix avec un module de reconnaissance vocale capable d'interpréter les phrases prononcées par l'utilisateur et un module de synthèse vocale capable de générer phonétiquement les phrases en retour du système.

Quel que soit le mode d'entrée des informations provenant de l'utilisateur, ces moyens 2 d'interface sont connectés à des moyens 3 d'analyse de la phrase permettant de détecter le focus de celle-ci, ainsi que les propriétés de celui-ci.

Le focus correspond à l'intention du locuteur. Il est déterminé par l'analyse syntaxique et sémantique de la phrase.

Un exemple de recherche du focus est décrit dans la demande FR 2 787 902 de la demanderesse.

Le focus se traduit concrètement par un mot. Il se différencie d'un mot- clé dans la mesure où le focus peut ne pas apparaître en tant que tel dans la phrase. Par exemple, au milieu d'un dialogue, la question « quel est l'âge de cette personne ? » a comme focus « Mr Dupont » qui est la personne référencée par le « cette » et donc connue par une phrase précédente de ce dialogue. Les propriétés du focus correspondent aux précisions apportées par l'utilisateur. Dans l'exemple ci-dessus, la propriété du focus concerne l'âge de celui-ci.

Comme expliqué ci-après, le système automatique de recherche d'informations construit un dialogue avec l'utilisateur afin de préciser sa demande et de répondre ainsi au mieux à l'attente de celui-ci.

Il comporte donc des moyens 4 de stockage des différentes phrases, et plus particulièrement des différents focus et de leurs propriétés, utilisés par l'utilisateur au cours de ce dialogue, le stockage de cet historique permettant, entre autres, d'éviter de poser à l'utilisateur une question pour laquelle celui-ci a déjà fourni une réponse.

De façon préférentielle, le stockage de cet historique est fait sous forme d'un graphe dont chaque nœud est une propriété. Le graphe est appelé état du dialogue ou graphe de partage sémantique.

Le système comporte également des moyens 5 de stockage d'au moins une vue ontologique de la base de connaissances 6.

Une vue ontologique est une vue partielle de l'ontologie du domaine de connaissances. Classiquement, dans le domaine des bases de connaissances, on appelle ontologie la représentation de la somme des connaissances et la définition de toutes les catégories par un ensemble unique de relations logiques.

Dans le cas présent, une vue ontologique est une représentation partielle d'une base de connaissances selon un certain point de vue. C'est donc une extraction des classes et des relations de la base de connaissances à partir d'un thème, ou d'un objet focus ou focus. Les classes et les relations de la base de connaissance sont alors réorganisées sous forme d'une structure arborescente dont l'objet focus est la racine.

Ainsi, dans une base de connaissances, figure 2, regroupant des informations sur la finance et la géographie, il est possible de définir une vue ontologique, figure 3, par rapport au thème « cours » en extrayant et en

organisant l'information de la base de connaissances par rapport à cette problématique.

On conçoit aisément qu'une base de connaissances unique puisse ainsi donner lieu à une pluralité de vues ontologiques différentes. Une vue ontologique se définit donc par rapport à son focus, c'est-à- dire le thème sur lequel sont basées l'extraction et l'organisation de celle-ci. Dans l'exemple précédent, « cours » est le focus de la vue ontologique créée.

La vue ontologique peut se représenter, figure 3, sous forme d'une arborescence dont le focus est le point de départ, la racine. Les liens entre les classes et leurs sous-classes et les relations correspondent à des liens de l'arbre ayant des propriétés particulières et sont notés différemment dans une représentation graphique de l'arbre. Par exemple, le lien sous-classe est noté sous forme d'une flèche pointant vers la classe principale alors que le lien relation est non directionnel. Une autre représentation d'une vue ontologique utilise un langage de description.

A titre d'exemple, la figure 3 peut être décrite par : km_model_vers (1.0, 'application bourse'). km_focus (cours).

km_view_model (cours,

[ objet_cote (cours, objet_boursier), OR (objet_boursier, [action, indice, devise])

]) ^• km_view_model ( indice,

[ indice_bourse (indice, ville) , indice_pays (indice, pays) , enclos_dans (ville, pays)

]) • km_object__restrict (objet_boursier, 1) . km_priorite_restrict (indice, [indice, ville, pays])

km_rest_forbidden ([objet_boursier, instances] ) . km_profondeur_rest (1) . km_nb_restrict (2) .

La déclaration km_view_model (noeud, expression) définie les liens dans « expression » du nœud « nœud » avec les autres nœuds ou feuilles.

Par exemple, le nœud « indice » a des relations logiques avec « ville » et « pays » sachant que « ville » a une relation logique de type « enclos-dans » avec « pays ».

Dans la structure arborescente de la vue ontologique, les liens logiques sont donc des branches de l'arbre reliant deux nœuds. Ces liens sont de deux types : le premier type est défini par le lien entre les classes et leurs sous- classes et le second type est défini par les relations logiques entre les instances de ces classes.

Chaque vue ontologique comporte également un certain nombre de paramètres permettant une utilisation optimale de celle-ci par les outils décrits ci- après.

Ainsi, dans l'exemple ci-dessus, on restreint la profondeur de balayage du graphe à un seul niveau. De même, pour « indice », le balayage est limité aux nœuds « indice », « ville » et « pays ». Des moyens 7 de sélection, figure 1 , recherchent la ou les vues ontologiques pertinentes en fonction de la demande de l'utilisateur.

La sélection s'effectue en recherchant les vues ontologiques dont le focus correspond au focus saisi.

Puis, pour chaque vue ontologique sélectionnée, le système comporte des moyens 8 de projection du dialogue sur cette vue ontologique.

On entend par projection du dialogue sur la vue ontologique l'opération de balayage et de parcours de la vue ontologique à partir du nœud focus, dans un but d'unification, qui, figure 4, dans un premier temps en 10 recherche l'objet de guidage sémantique, c'est-à-dire l'objectif déduit par le procédé de l'intention de l'utilisateur, donc du focus. En règle générale, le focus et l'objet de guidage sémantique sont donc confondus. Puis, dans un second temps, étapes 11 à 15, et à partir du nœud de guidage sémantique, la projection parcourt l'arbre de nœud en nœud, récursivement. Pour chaque nœud rencontré, la projection identifie et descend tous les liens de relations, considérés comme des liens ET,

possibles depuis le nœud courant. Parallèlement, si des liens de sous-classes sont possibles, la projection vérifie que l'une d'elles découle des éléments de la requête. Les liens de sous-classes sont donc considérés comme des liens OU exclusif. Cette projection du dialogue sur la vue ontologique permet de définir une liste d'objets de suggestion, ou de suggestions selon l'algorithme suivant. Pour chaque classe, correspondant donc à un nœud, en 11 , à partir de l'objet de guidage, si des sous-classes sont définies dans la vue ontologique en 12 et qu'aucune ne découle de la requête en 13, alors une suggestion de choix sur les sous-classes, et / ou sur les instances est définie en 14. Mais si, des sous- classes étant définies dans la vue ontologique en 12, au moins une de celles-ci découle du dialogue en 13, alors on descend le lien correspondant et recommence la recherche en partant de cette sous-classe, en 11. Enfin, si aucune sous-classe n'est définie en 12, alors une suggestion de choix est définie sur les instances de la classe courante, en 15.

Les moyens 8 de projection du dialogue sur la vue ontologique génèrent ainsi une liste d'objets de suggestion.

Il est à noter que les paramétrages de la vue ontologique sont utilisés par les moyens de projection pour raffiner et limiter le parcours dans les nœuds de la vue ontologique. Il en est ainsi du paramètre qui limite la profondeur de recherche dans le graphe ou de l'objet de guidage sémantique.

La liste des objets de suggestion fournie par les moyens de projection comprend toutes les suggestions possibles.

Cette liste est alors transmise à des moyens 9 de sélection, figure 1 , et de mise en forme des messages de suggestion.

Cette liste de suggestions comporte, sous forme d'une structure de données, pour chaque suggestion, l'objet sur lequel porte la suggestion, la liste des réponses possibles pour l'utilisateur, ainsi que l'extension du dialogue à réaliser, c'est-à-dire le nouvel élément sémantique à partager avec l'utilisateur, si ce message doit être réellement proposé.

Cette liste doit donc être triée de manière à respecter les priorités attachées à la vue ontologique, si un tel paramétrage existe, et également de façon à être le plus pertinent possible par rapport à l'état présent du dialogue.

La liste est donc divisée en trois sous listes :

- une première sous liste contient les suggestions où des choix peuvent être déclinés de façon exhaustive. Cela correspond à des questions fermées, c'est-à-dire à des questions contenant la réponse sous forme d'une liste de choix du type « Etes-vous intéressé par A, B ou C ? ». Les suggestions de cette sous liste ont donc des réponses possibles mémorisées correspondant à des sous-classes ou à des instances de la classe.

- une deuxième sous liste contient, parmi les suggestions restantes, celles qui, si elles sont retenues correspondent à des feuilles de graphe de partage sémantique. Cela correspond à des questions ouvertes, c'est-à-dire des questions dont la réponse n'est pas un choix dans une liste, portant sur des éléments dont on ne connaît rien dans le contexte actuel du dialogue.

- la troisième sous liste correspond aux suggestions non classées dans les sous listes précédentes.

La première sous liste est utilisée en priorité pour définir les questions possibles, puis la deuxième sous liste et enfin la troisième sous liste de façon à ne garder qu'un nombre maximum prédéfini de messages de suggestion simultanés qui sont alors présentés à l'utilisateur par l'interface homme / machine

2 .

Le fonctionnement du système va maintenant être expliqué en utilisant un exemple de dialogue.

Cet exemple utilise la base de connaissances de la figure 2 et la vue ontologique qui lui est associée représentée en figure 3. Cette vue ontologique a comme objet focus « COURS » et comme objet de guidage ontologique « OBJET BOURSIER ». Les autres paramètres de la vue ontologique sont la profondeur de balayage fixée à 1 niveau et l'interdiction de faire des suggestions sur les instances d' « OBJET BOURSIER ».

« Utilisateur : je cherche une cotation »

Le focus est "cotation" qui renvoie à « cours» qui est l'objet focus de la vue ontologique. L'objet de guidage ontologique étant « objet_boursier », le parcours de l'arbre fait apparaître trois sous-classes : « indice », « action » et « devise ». Comme la profondeur de balayage est fixée à 1 , le parcours s'arrête à ce niveau.

« Réponse : La valeur d'une information boursière. Par quelle information boursière êtes-vous intéressé? Un indice, une action ou une devise ? »

« Utilisateur : un indice. » « Réponse : la valeur de l'indice. Par quel indice êtes- vous intéressé?

Par quelle ville êtes- vous intéressé ? »

Indice étant fixé, cela correspond à une descente d'un niveau dans la vue ontologique. On obtient une liste complète de suggestions sous forme de 3 questions ouvertes portant sur "indice", "ville" et "pays". Les paramètres du dialogue définissant le nombre maximal des questions à 2 (km_nb_restrict (2)), le procédé retient les deux premières suggestions : l'ensemble des instances d'"indice" correspondant à une première question ouverte et l'ensemble des instances de « ville » pour une seconde question ouverte. « Utilisateur : Paris »

« Réponse : la valeur de l'indice de Paris. Par quel indice de Paris êtes-vous intéressé ? L'indice SBF250, l'indice SBF120 ou l'indice CAC 40 ? »

Le système propose ainsi toutes les instances d' « indice » correspondant à la ville « Paris ».

« Utilisateur : le premier »

« Réponse : l'indice SBF250 valait 2128 euros 94 à 11h40. Voulez- vous une autre information ? »

Dans ce dernier échange, il n'est plus nécessaire de préciser la question. En conséquence, l'analyse et la recherche telles que décrites précédemment ne sont pas effectuées et une simple recherche de l'information demandée a lieu de façon classique.

Ainsi, figure 4, le procédé automatique de recherche d'informations dans une base de connaissances par dialogue entre un utilisateur et le système comporte les étapes de

- acquisition des informations en provenance de l'utilisateur, en 20.

- analyse de ces informations pour en extraire le focus et ses propriétés, en 21.

- sélection d'une vue ontologique à partir d'au moins un focus provenant de l'utilisateur, cette sélection étant faite sur un ensemble de vues ontologiques préalablement définies, en 22.

- projection des informations du dialogue sur la vue ontologique sélectionnée pour obtenir une liste de toutes les suggestions possibles, en 23 ;

- sélection des suggestions, en 24, à présenter par tri de la liste des suggestions en au moins deux catégories, la première catégorie étant les suggestions dont les choix sont déclinables de façon exhaustive et la seconde catégorie étant les suggestions correspondant à des éléments non connus. - mise en forme des suggestions, en 25, et

- présentation des suggestions à l'utilisateur, en 26.

On constate ainsi qu'en utilisant la sémantique du domaine considéré par l'utilisation des vues ontologiques, il est possible d'offrir à l'utilisateur des suggestions particulièrement pertinentes pour l'aider dans sa recherche d'informations.