Les modèles graphiques probabilistes (PGM, Probabilistic Graphical Models) sont particulièrement utilisés dans les domaines du diagnostic automatique, de la sûreté de fonctionnement et de la maîtrise des risques. Pour ces applications, les réseaux bayésiens (BN, Bayesian Networks) sont parmi les PGM les plus populaires, car ils offrent un cadre efficace pour la représentation des connaissances et le raisonnement probabiliste. Toutefois, la modélisation des systèmes complexes avec des BN soulève des difficultés, les principales étant l’impossibilité de réutiliser l’existant et la difficulté pour modéliser des systèmes de grandes tailles. Vers la fin des années 1990, plusieurs extensions des RB ont lancé le développement des modèles probabilistes du premier ordre (MPPO). Alors qu’une partie de la communauté des chercheurs en IA s’est concentrée sur la fusion de la logique du premier ordre avec les MGP, les difficultés de modélisation des systèmes complexes à l’aide des réseaux bayésiens ont conduit à la conception de modèles où le pouvoir expressif du langage obtenu était primordial : les modèles orientés-objets. Les OOPRM (Object-Oriented Probabilistic Relational Model) sont un tel modèle. Le langage O3prm développé en grande partie au LIP6 est un langage de spécification qui permet dans une syntaxe objet assez classique de définir des systèmes probabilistes de grande taille et d’effectuer des inférences sur ces systèmes.
Par ailleurs, dans le domaine de la fiabilité des systèmes, d’autres modèles graphiques ont prouvé leur importance : arbres de défaillances (et plus généralement modèles booléens), graphes de Markov, réseaux de Petri stochastiques, etc. EDF a développé le langage Figaro afin de proposer un cadre global de représentation et de calcul dans ces modèles. Le langage Figaro est le fondement de tout un ensemble d’outils de construction et de quantification de modèles. Un corpus important de bases de connaissances en langage Figaro est disponible et sert à la construction de la majorité des modèles de sûreté de fonctionnement développés à EDF.
<strong>Objectif du stage</strong>
Ce stage aura pour objectif d’étudier les interactions possibles entre Figaro et O3prm afin d’obtenir un sur-langage permettant de définir dans une syntaxe unifiée, outre des modèles isomorphes à des modèles “purement Figaro” ou à des modèles “purement O3prm”, des modèles hybrides.
Les étapes que l’on peut prévoir pour le stage sont les suivantes :
<ul><li>définition de la syntaxe d’un sur-langage de Figaro et O3prm permettant de décrire les modèles de l’un et de l’autre langage de manière unifiée ;
</li><li>développement d’un parser de cette syntaxe, capable d’envoyer les modèles « purs » Figaro ou O3prm vers les outils de traitement correspondants ;
</li><li>réflexions, préparatoires à une thèse, sur la sémantique des modèles hybrides et sur les algorithmes que l’on peut envisager pour ces modèles.
</li></ul>
<strong>Conditions matérielles</strong>
Le stage d’une durée de 6 mois aura lieu au tout nouveau centre de recherche EDF de Paris-Saclay, qui hébergera les chercheurs à partir de mars 2016. Il donnera lieu à une gratification d’environ 1200 € nets par mois. Il pourra déboucher sur une proposition de thèse.
<strong>Profil du candidat, connaissances requises</strong>
École d’ingénieur ou Master 2 en informatique avec des connaissances en théorie des probabilités et une expérience en programmation orientée objet (Java ou C++). Un bon niveau en anglais est indispensable.