Formalizing and Studying Dialectical Explanations in Inconsistent Knowledge Bases - LIRMM - Laboratoire d’Informatique, de Robotique et de Microélectronique de Montpellier Access content directly
Theses Year : 2016

Formalizing and Studying Dialectical Explanations in Inconsistent Knowledge Bases

Formalisation et Etude des Explications Dialectiques dans les Bases de Connaissances Incohérentes

Abstract

Knowledge bases are deductive databases where the machinery of logic is used to represent domain-specific and general-purpose knowledge over existing data. In the existential rules framework, a knowledge base is composed of two layers: the data layer which represents the factual knowledge, and the ontological layer that incorporates rules of deduction and negative constraints. The main reasoning service in such framework is answering queries over the data layer by means of the ontological layer. As in classical logic, contradictions trivialize query answering since everything follows from a contradiction (ex falso quodlibet). Recently, inconsistency-tolerant approaches have been proposed to cope with such problem in the existential rules framework. They deploy repairing strategies on the knowledge base to restore consistency and overcome the problem of trivialization. However, these approaches are sometimes unintelligible and not straightforward for the end-user as they implement complex repairing strategies. This would jeopardize the trust relation between the user and the knowledge-based system. In this thesis we answer the research question: "How do we make query answering intelligible to the end-user in presence of inconsistency?". To answer the question we consider the general framework of argumentation and we propose three types of explanations: (1) One-shot Argument-based Explanations, (2) Meta-level Dialectical Explanations, and (3) Object-level Dialectical Explanations. The first one is a set of arguments in favor or against the query in question. The two others take the form of a dialogue between the user and the reasoner about the entailment of a given query. We study these explanations in the framework of logic-based argumentation and dialectics and we study their properties and their impact on users.
Les bases de connaissances sont des bases de données déductives où la logique est utilisée pour représenter des connaissances de domaine sur des données existantes. Dans le cadre des règles existentielles, une base de connaissances est composée de deux couches : la couche de données qui représentent les connaissances factuelle et la couche ontologique qui incorpore des règles de déduction et des contraintes négatives. L’interrogation de données à l’aide des ontologies est la fonction de raisonnement principale dans ce contexte. Comme dans la logique classique, les contradictions posent un problème à l’interrogation car « d'une contradiction, on peut déduire ce qu'on veut (ex falso quodlibet) ». Récemment, des approches d’interrogation tolérantes aux incohérences ont été proposées pour faire face à ce problème dans le cadre des règles existentielles. Elles déploient des stratégies dites de réparation pour restaurer la cohérence. Cependant, ces approches sont parfois inintelligibles et peu intuitives pour l'utilisateur car elles mettent souvent en œuvre des stratégies de réparation complexes. Ce manque de compréhension peut réduire l’utilisabilité de ces approches car elles réduisent la confiance entre l'utilisateur et les systèmes qui les utilisent. Par conséquent, la problématique de recherche que nous considérons est comment rendre intelligible à l’utilisateur l’interrogation tolérantes aux incohérences. Pour répondre à cette question de recherche, nous proposons d’utiliser deux formes d’explication pour faciliter la compréhension des réponses retournées par une interrogation tolérante aux incohérences. La première est dite de niveau méta et la seconde de niveau objet. Ces deux types d’explication prennent la forme d'un dialogue entre l'utilisateur et le raisonneur au sujet des déductions retournées comme réponses à une requête donnée. Nous étudions ces explications dans le double cadre de l'argumentation fondée sur la logique et de la dialectique formelle, comme nous étudions leurs propriétés et leurs impacts sur les utilisateurs en termes de compréhension des résultats.
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tel-01448733 , version 2 (30-01-2017)

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  • HAL Id : tel-01448733 , version 2

Cite

Abdallah Arioua. Formalizing and Studying Dialectical Explanations in Inconsistent Knowledge Bases. Artificial Intelligence [cs.AI]. Université de Montpellier, 2016. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01448733⟩
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