Knowledge Fusion : Applications to photogrammetric surveys of underwater archaeological excavations.
Fusion de connaissances : Applications aux relevés photogrammétriques de fouilles archéologiques sous-marines
Résumé
In this work we propose a study of the knowledge fusion and its applications in the survey of underwater archaeological excavations. The framework of this work is the knowledge based measure, which can be represented by a synthesis between theoretical models designed by specific domain experts and set of observations performed on surveyed objects. During the study of an archaeological site, surveys can be made by different operators and at different times. This multiplication of observations can lead to inconsistencies during the aggregation of the partial results (many times surveyed objects, bad identified objects).The building of a final result requires a fusion process piloted by the leader of the study. Such process must be automated while leaving to the operator the choice of the methods used to ensure the final consistency. This work is divided into three parts: a theoretical study of the known methods for knowledge fusion, the implementation of fusion methods as part of the knowledge based measurement and experimentation of proposed solutions during surveys in full‐scale applications. In the first part, we present a theoretical study of known belief fusion methods and we propose a new framework allowing to express these methods at a semantic and syntactic level while adding it a reversibility. This framework is based on polynomials weights that allow to represent priorities between believes but also history of the changes of these priorities. In the second part, we present knowledge based measurement by representing a formalism of representation based on entity notion. We propose then adapted technics of fusion in the new representation. These technics are based on propositional logic and first order logic. Algorithms of fusion are proposed and studied. In the last part, we introduce experimentation of techniques of proposed fusion methods. We offer a description of the developed tools used as part of plan European VENUS (http://www.venus‐project.eu) but also their extensions to building archaeology and in underwater biology.
Nous proposons dans ce travail une étude de la fusion de connaissances et ses applications aux relevés de fouilles archéologiques sous‐marines. Le cadre de ce travail est la mesure fondée sur la connaissance, pouvant être décrite comme la synthèse entre des modèles théoriques élaborés par des experts du domaine étudié et d'un ensemble d'observations effectuées sur les objets à relever. Lors de l'étude d'un site archéologique, les relevés peuvent être effectués par des opérateurs différents et à des moments différents. Cette multiplication des observations induit des risques d'incohérence lors de l'agrégation de tous les résultats (objets mesurés deux fois, objets mal identifiés, ...). La construction d'un résultat final nécessite la mise en place d'un processus de fusion piloté par le responsable de l'étude. Un tel pilotage doit être automatisé tout en laissant à l'opérateur le choix des méthodes de rétablissement de la cohérence. Ce travail est divisé en trois parties : une étude théorique des méthodes de fusion connues, la mise en place de méthodes de fusion dans le cadre de la mesure fondée sur la connaissance et l'expérimentation des solutions proposées lors de relevés dans des applications grandeur nature. Dans la première partie, nous proposons une étude théorique des techniques de fusion de croyances existantes et nous proposons un nouveau cadre de fusion réversible permettant d'exprimer de manière équivalente ces méthodes de fusion d'un point de vue sémantique et syntaxique. Ce cadre est basé sur des pondérations par des polynômes qui permettent de représenter à la fois les priorités entre les croyances mais aussi l'historique des changements de ces priorités. Dans la deuxième partie, nous détaillons la mesure fondée sur la connaissance en décrivant une représentation des connaissances basée sur la notion d'entité. Cette représentation est exprimée dans le modèle Objet ainsi que sous forme semi‐structurée en XML. Nous proposons ensuite des techniques de fusion adaptées à cette représentation. Ces techniques sont basées sur la logique propositionnelle et la logique des prédicats instanciés. Des algorithmes de fusion sont décrits et étudiés. Dans la dernière partie, nous présentons les expérimentations des techniques de fusion mises en place. Nous proposons une description des outils développés et utilisés dans le cadre du projet Européen VENUS (http://www.venus‐project.eu) mais aussi leurs extensions à l'archéologie du bâti et à la biologie sous‐marine.
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