Collaborative theory construction: towards a conversational abstract machine
Construction collaborative de théorie : vers une machine abstraite conversationnelle
Résumé
Our work aims at assisting people in the collaborative building of a theory in such a way that each individual formulates and empirically tests his own partial understanding and can without extra effort contribute to a testable theory shared by the whole group.
A multi-disciplinary survey touching on the underlying biological mechanisms supporting cognition, linguistic communication as a means for sharing and formalizing, and the theory building process, leads to a series of requirements for an ‘abstract machine' able to compose partial theories within a conversation.
The ‘Austin' abstract machine is then fully specified; it is based on three speech acts: ‘assertives', ‘directives' and ‘commissives'. ‘Conversational patterns' concurrently achieve the processing of information inside Austin. Some good properties are demonstrated: end in finite time, confluence (the result is not affected by the concurrency), reasonable complexity, natural composition of programs recognized by the abstract machine, graphical analysis facilities. A generative grammar based on conceptual graphs is proposed for the sentences embedded in the speech acts. ‘Collaboratively solving a Sudoku' illustrates this grammar, then is implemented on Java prototype of the abstract machine.
By comparison to ‘concurrent logic programming', and then to ‘blackboard architecture', ‘Austin' appears as a trade-off between the controllability of the declarative paradigm and the expressivity of the imperative techniques.
A multi-disciplinary survey touching on the underlying biological mechanisms supporting cognition, linguistic communication as a means for sharing and formalizing, and the theory building process, leads to a series of requirements for an ‘abstract machine' able to compose partial theories within a conversation.
The ‘Austin' abstract machine is then fully specified; it is based on three speech acts: ‘assertives', ‘directives' and ‘commissives'. ‘Conversational patterns' concurrently achieve the processing of information inside Austin. Some good properties are demonstrated: end in finite time, confluence (the result is not affected by the concurrency), reasonable complexity, natural composition of programs recognized by the abstract machine, graphical analysis facilities. A generative grammar based on conceptual graphs is proposed for the sentences embedded in the speech acts. ‘Collaboratively solving a Sudoku' illustrates this grammar, then is implemented on Java prototype of the abstract machine.
By comparison to ‘concurrent logic programming', and then to ‘blackboard architecture', ‘Austin' appears as a trade-off between the controllability of the declarative paradigm and the expressivity of the imperative techniques.
Cette thèse a pour objectif d'assister la construction collaborative d'une théorie ; chaque individu doit pouvoir formuler et tester empiriquement sa propre compréhension partielle, et sans aucun effort supplémentaire contribuer à une compréhension globale partagée par le groupe.
Une série d'explorations touchant aux mécanismes biologiques sous-tendant la cognition, au rôle du langage en tant que vecteur de partage et de formalisation et au cycle global de construction de théorie, conduisent à un cahier des charges pour une ‘machine abstraite' qui compose des théories partielles au sein d'une conversation.
La machine abstraite ‘Austin' est ensuite spécifiée de façon détaillée ; elle est fondée sur l'utilisation de trois types d'actes de langage : assertions, questions et promesses. Des ‘schémas conversationnels normalisés' y concourent au traitement de l'information. De bonnes propriétés sont démontrées : terminaison en temps fini, confluence (le résultat final n'est pas affecté par l'indéterminisme du aux échanges concurrents lors de la conversation), complexité raisonnable, composition naturelle des programmes reconnus par cette machine abstraite, facilité d'analyse graphique pour ces programmes. Une grammaire générative inspirée des graphes conceptuels est proposée pour les énoncés. La ‘résolution collaborative de Sudoku' est développée comme illustration du calcul basée sur cette grammaire, puis programmée sur un prototype Java de la machine abstraite.
Par comparaison à la ‘programmation logique concurrente', puis aux ‘systèmes multi-experts à architecture blackboard', ‘Austin' apparaît être un compromis entre le ‘modèle déclaratif' et le ‘modèle impératif', combinant la contrôlabilité du premier avec l'expressivité du second.
Une série d'explorations touchant aux mécanismes biologiques sous-tendant la cognition, au rôle du langage en tant que vecteur de partage et de formalisation et au cycle global de construction de théorie, conduisent à un cahier des charges pour une ‘machine abstraite' qui compose des théories partielles au sein d'une conversation.
La machine abstraite ‘Austin' est ensuite spécifiée de façon détaillée ; elle est fondée sur l'utilisation de trois types d'actes de langage : assertions, questions et promesses. Des ‘schémas conversationnels normalisés' y concourent au traitement de l'information. De bonnes propriétés sont démontrées : terminaison en temps fini, confluence (le résultat final n'est pas affecté par l'indéterminisme du aux échanges concurrents lors de la conversation), complexité raisonnable, composition naturelle des programmes reconnus par cette machine abstraite, facilité d'analyse graphique pour ces programmes. Une grammaire générative inspirée des graphes conceptuels est proposée pour les énoncés. La ‘résolution collaborative de Sudoku' est développée comme illustration du calcul basée sur cette grammaire, puis programmée sur un prototype Java de la machine abstraite.
Par comparaison à la ‘programmation logique concurrente', puis aux ‘systèmes multi-experts à architecture blackboard', ‘Austin' apparaît être un compromis entre le ‘modèle déclaratif' et le ‘modèle impératif', combinant la contrôlabilité du premier avec l'expressivité du second.
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