Brevet FR3113533A1 — publié le 20220225

L’invention concerne un système de communication sémantique comprenant au moins un émetteur (11) d’un message M, un récepteur (13) dudit message M après transmission via un canal de communication (12) caractérisé en ce qu’il comporte au moins un module d’interprétation (14) du contenu d’un message et un module d’explication (15) des paramètres utilisés par le module d’interprétation de message. Figure pour l’abrégé : Fig.2 SYSTEME ET PROCEDE D’ECHANGE DE DONNEES SEMANTIQUES L’invention concerne un système et un procédé utilisés pour l’échange de données sémantiques entre une source et une destination, configurés pour fournir une information sur la sémantique choisie lors de l’émission et/ou la réception des données sémantiques (explication sur la sémantique utilisée par l’émetteur et/ou par le récepteur). Cette information sur la sémantique peut notamment être utilisée pour optimiser l’utilisation finale des données sémantiques. L’invention est notamment utilisée dans des systèmes de communication sémantique pour la transmission de messages sémantiques et dans des systèmes de communication sémantique dans lesquels le but de la communication est connu ou estimé au niveau d’un récepteur. En 1948, Shannon et Weaver ont classé la communication en trois niveaux : (i) la transmission des symboles, (ii) l’échange sémantique de symboles transmis et (iii) l’effet de l’échange d’informations sémantiques. Au cours des soixante-dix dernières années, sur la base de la théorie de Shannon et Weaver, les communications se sont principalement concentrées sur la façon de transmettre avec précision et avec efficacité des symboles de données entre un émetteur et un récepteur, en s’affranchissant de perturbations éventuelles introduites par le canal de propagation. Le développement des réseaux de communication de nouvelle génération, par exemple les réseaux 5G, et au-delà, conduisent à imaginer des solutions qui permettent de sélectionner les données sémantiques utiles à la communication et des moyens de traitement de ces données, afin qu’elles soient compréhensibles par le destinataire, quelque soit le traitement final. L’inadéquation sémantique peut être causée par des contradictions au niveau des bases de connaissances, une infidélité sémantique, une approximation dans la communication sémantique ou l’échange de données sémantiques, le calcul et/ou la mise en cache, les différences culturelles entre la source et la destination, l’interprétation inadéquate de l’objectif de la communication entre la source et la destination ou d’autres éléments. Dans la suite de la description, on désigne sous l’expression « module d’interprétation sémantique » ou « module d’explication sémantique », un module ayant notamment pour fonction de fournir une explication sur le choix effectué par le module d’interprétation du message pour « décoder » (au sens sémantique) le message sémantique reçu au niveau d’un récepteur. Par exemple, le module d’explication sémantique donnera les paramètres utilisés par le module d’interprétation pour interpréter le message sémantique. L’idée de la présente invention est de proposer un nouveau système d’échange de données sémantiques et un nouveau procédé qui vont fournir une information d’explication ou explicative associée à une décision prise par un module d’interprétation du message pour « décoder » au sens sémantique le message. L’invention permet notamment de trouver d’expliquer la décision/ le choix pris par le module d’interprétation du message pour interpréter le message afin que les données sémantiques soient compréhensibles pour le destinataire et/ou par un module de génération du message au niveau de l’émetteur. Cette explication pourra ensuite être utilisée pour réduire l’effet de l’inadéquation sémantique sur l’efficacité des tâches envisagées par le destinataire ou par l’émetteur. L’invention concerne un système d’échange de données sémantiques comprenant au moins un émetteur de données sémantiques M comprenant un générateur de données sémantiques, un récepteur desdites données sémantiques M après transmission via un canal de transmission caractérisé en ce qu’il comporte au moins un module d’interprétation du contenu des données sémantiques et un module d’explication des paramètres sémantiques utilisés par le module d’interprétation de message. Le module d’explication du contenu des données sémantiques est disposé au niveau du récepteur, ledit module d’explication du contenu des données sémantiques reçoit le message interprété par le module d’interprétation des données sémantiques et génère une information. Le module d’explication du contenu des données sémantiques peut aussi être disposé au niveau de l’émetteur et générer un ensemble de paramètres propres au choix de la construction des données sémantiques. Selon un autre mode de réalisation, le module d’explication du contenu des données sémantiques est centralisé en dehors du système de communication. Le système peut comporter en outre un module de correction d’interprétation des données sémantiques et/ou un module configuré pour contrôler la « qualité » du résultat d’interprétation des données sémantiques. Le système d’échange de données est un système de communication dans lequel les données sémantiques sont des messages sémantiques. L’invention concerne aussi un procédé d’échange de données sémantiques au sein d’un système d’échange de données sémantiques selon l’invention caractérisé en ce qu’il comporte au moins les étapes suivantes : - Interpréter le contenu des données sémantiques afin d’extraire une information explicative sémantique sur la sémantique utilisée pour lesdites données sémantiques, - Utiliser ladite information sémantique extraite. Le procédé va interpréter les données sémantiques reçues au niveau du récepteur pour améliorer la compréhension sémantique avant utilisation des données sémantiques par un destinataire. Les données sémantiques pourront aussi être interprétées au niveau de l’émetteur afin d’améliorer le contenu des données sémantiques à transmettre en fonction de l’attente du récepteur. Les données sémantiques se présentent, par exemple, sous la forme d’un message sémantique. D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d’exemple illustratifs et non limitatifs et qui représentent, respectivement : , un schéma général d’un système de communication sémantique selon l’art antérieur, , une illustration de l’architecture du système selon l’invention comprenant un module d’extraction de la sémantique et du choix de la sémantique retenue lors de la transmission d’un message, , un exemple de système de communication comprenant une voie de transmission vers l’émetteur. La illustre un exemple de système selon l’art antérieur qui comprend une source émettrice 9 d’un message w reliée à un émetteur 10 comprenant un générateur 11 de message qui fournit un message x= g(w) où g est une fonction de génération du message qui prend en entrée le message w généré par la source émettrice 9 et des informations issues de la base de connaissances BGKS. Le message x est transmis via un canal de communication sans fil 12 à un module d’interprétation de message 14 inclus dans un récepteur 13. Le module d’interprétation de message 14 est notamment configuré pour interpréter le contenu du message y transmis par le canal de communication afin de le rendre lisible par le destinataire. Le message interprété w’ =g(y) est ensuite transmis à une destination 15, g étant une fonction d’interprétation. Le système comporte aussi une base de connaissances BGKD au niveau du destinataire ou du récepteur. Ces bases de connaissances sont plus connues sous l’expression anglo-saxonne « Background ». Elles peuvent comporter des informations de contexte, des éléments connus a priori. Ces éléments vont notamment être utilisés pour interpréter correctement les données sémantiques afin qu’elles soient compréhensibles par l’émetteur et/ou par le destinataire pour être utilisées. La illustre un exemple de réalisation de l’invention qui comprend un module d’explication sémantique 20. Dans cet exemple, le module d’explication sémantique est disposé au niveau du récepteur du système contenant le module d’interprétation 14 du message sémantique M. Les éléments communs au système décrit à la portent les mêmes références. Sans sortir du cadre de l’invention, le module d’explication sémantique 20 peut aussi être disposé à différents endroits du système de communication, au niveau de l’émetteur ou dans un endroit centralisé tel qu’un « cloud ». Dans ce dernier cas, le module d’explication sémantique recevra le message provenant de la source ou le message provenant du module d’interprétation ou encore les deux. Le module d’explication sémantique 20 est configuré pour fournir une information complémentaire sur le contenu du message interprété, i.e., comment le message est généré, comment le message a été interprété. Par exemple, on pourra utiliser la méthode d’inférence Bayésienne. L’un des objectifs du système selon l’invention n’est pas de reproduire de manière exacte ou approximative le message transmis, mais plutôt d’obtenir une information sur la façon dont le module d’interprétation de message a interprété le message afin de le rendre lisible, compréhensible. Alors que dans un système de communication classique, une source de message est constituée principalement d’une séquence de symboles, dans le cas des communications sémantiques, un message va être syntaxiquement considéré comme une séquence de symboles – une expression composée à l’aide des symboles dans la langue de la source (constellation de modulation, codage spécifique, séquences, etc.) – la signification de ce message pourrait être mal interprétée au niveau du récepteur en raison du bruit sémantique. Un exemple d’une conversation entre trois personnes est donné pour bien faire comprendre l’objet de l’invention. En considérant la conversation entre trois personnes : Giulio : « es-tu à la maison ce weekend ? » Livio : « Emilio, Giulio demande si tu es libre de jouer avec nous ce weekend ? » Emilio : « Non, je ne suis pas disponible le samedi et le dimanche ». Livio sert de canal sémantique entre Giulio et Emilio. Livio ne transmet pas précisément le message original de Giulio à Emilio. Cependant, Emilio est toujours en mesure de comprendre la signification originale du message de Giulio. Dans le cas d’une transmission sémantique, Emilio comprend le sens du message de Giulio, donc il n’y a pas d’échec dans la transmission du message. Le module d’explication sémantique selon l’invention a notamment pour fonction d’extraire la sémantique sur l’interprétation du message source et/ou du message reçu, les paramètres qui ont été pris en compte pour décoder le message afin de le rendre lisible par le destinataire, par exemple. L’information sur le choix de la sémantique utilisée pour la lecture d’un message pourra être exploitée lorsque le critère d’interprétation évolue en fonction des conditions environnementales. Par exemple, un objet dans une image peut être interprété en tenant compte des couleurs contenues dans l’image et/ou en tenant compte des formes. Le module d’interprétation sémantique peut utiliser l’information d’explication sémantique pour ajuster son choix d’interprétation du contenu du message (la fonction d’interprétation choisie, la priorité, les erreurs acceptables, etc.). Une même approche peut être utilisée par le générateur de messages sémantiques situé au niveau de l’émetteur. L’information pourra aussi être utilisée pour mettre en œuvre des mécanismes qui adaptent les paramètres de codage/décodage du contenu du message sémantique au niveau de la source ou au niveau du récepteur. Après une interprétation erronée d’un message sémantique détectée au niveau du récepteur, par exemple, ce dernier pourra décider d’adapter au niveau de l’émetteur et/ou du récepteur la sémantique à utiliser pour parvenir à une interprétation correcte du message sémantique par le destinataire. Cette information d’explication dans le choix de l’interprétation pourra être utilisée pour améliorer la « compréhension » du message par le destinataire. L’information générée par le module d’explication d’interprétation du message peut aussi être utilisée pour enrichir les bases de la connaissance au niveau de l’émetteur et/ou au niveau du récepteur. Le système peut aussi comporter un module d’agrégation des informations 30 ( ) qui va permettre de collecter les messages sémantiques interprétés avant de décider si les messages sémantiques reçus sont capables de remplir leur fonction, s’ils sont capables de permettre au destinataire de réaliser les actes prévus en amont du système d’échange. Ce module d’agrégation 30 permet aussi d’associer aux messages sémantiques interprétés une valeur de confiance ou score d’interprétation, i.e., une probabilité que le message sémantique interprété soit similaire ou équivalent au message sémantique émis. Ce module agrégation est, par exemple, disposé entre le module interpréteur des messages sémantiques et un module de correction d’interprétation de message 31. Ce dernier est configuré pour corriger une éventuelle interprétation erronée du message. Ce module d’agrégation agrège les différences de tous les modèles d’un message à ceux de l’état « vrai ». Après chaque message reçu, le récepteur accumule les messages sémantiques interprétés et effectue un contrôle d’interprétation sur la séquence des messages. Un score d'interprétation est associé à l'interprétation agrégée. Ceci permet notamment d’associer un niveau de confiance sur la compréhension mutuelle du message sémantique entre la source et la destination. Selon un mode de réalisation, le système de communication sémantique peut aussi comporter un module 32 configuré pour contrôler la qualité de l’interprétation du message sémantique, i.e., le message a été interprété correctement ou de façon insuffisante pour être compris. Ce module a notamment pour fonction de tirer une conclusion sur la compréhension du message reçu grâce au message interprété reçu et à la base de connaissance du récepteur et/ou de l’émetteur lorsque l’information est disponible pour ce dernier. Ceci permettra d’estimer une valeur de confiance sur la compréhension mutuelle entre la source et la destination, sur l’objectif de communication. Si l’interprétation est correcte, alors le système peut continuer à recevoir le message sémantique suivant. En cas d’interprétation incorrecte, un mécanisme de transmission sémantique peut être déclenché. L’exemple de mise en œuvre de l’invention qui suit est donné à titre illustratif pour un système qui inclut un module d’interprétation de message sémantique au niveau de l’émetteur et un module d’explication de message sémantique 20 au niveau du récepteur 13 ( ). Au niveau de l’émetteur 10, le module de génération 11 génère un vecteur sémantique décrivant les paramètres ou la sémantique qu’il a utilisés pour générer le message sémantique. Par exemple, le vecteur sémantique fournit l’explication sur la base de connaissances BGK s à la source (absent, partiel, incertain, entièrement disponible). Il peut s’agir d’une « génération risquée de message », non conventionnelle pour le codeur, basée sur des informations partielles, en présence de paramètres dynamiques dans le contexte de la communication. Le vecteur sémantique peut aussi inclure une explication indiquant « comment les éléments de la base de connaissances du destinataire ou du récepteur ont été pris en compte » pour générer le message sémantique afin qu’il soit compréhensible par le destinataire et/ou par l’émetteur. Le module d’interprétation ou d’explication sémantique peut aussi générer des informations explicatives expliquant l’influence sur le filtrage des sources de données (générer une sémantique qui englobe différentes données d’une source, différentes données provenant de différentes sources). Par exemple, l’explication peut être la manière dont les données sont fusionnées à la source et le paramètre de compression au niveau de la génération du message. Dans le domaine de la communication sémantique, le contenu du message doit être interprété de manière compréhensible. Le module d’interprétation sémantique au niveau du récepteur peut utiliser des graphes de connaissance pour la détection de la similarité sémantique ou des équivalences mesurées entre le contenu du message interprété et l’espace entre les messages qui sont censés être reçus, étant donné la base de connaissances BGK D au niveau du récepteur et potentiellement une connaissance complète ou partielle de la base de connaissances BGK S de l’émetteur (générateur de message). Ce module est complété par l’information générée par le module d’explication sémantique configuré pour générer une information sur les paramètres utilisés pour décoder sémantiquement le message. Par exemple cette information peut expliquer : – Comment les éléments des bases de connaissances à l’émission et à la réception ont influencé l’interprétation du message, – Comment le bruit présent dans la chaine de transmission a influencé l’interprétation du message. Il sera possible de faire une distinction sur l’origine du bruit, bruit venant du canal de transmission, bruit sémantique, bruit provenant de la base de connaissances, - Si les équivalences sémantiques et la validité des probabilités, des scores de confiance sont possibles, – La détection de la « non cohérence » entre le but cible de la communication entre la source et la destination, ou uniquement une ambiguïté relevée sur la compréhension de l’objectif de la communication à la réception. Le module d’interprétation du message sémantique au niveau du récepteur qui reçoit le message w’ peut suggérer un vecteur d’interprétation et ajouter à chaque vecteur d’interprétation une valeur de confiance, par exemple, une valeur de probabilité que la sémantique du message reçu soit identique à la sémantique du message transmis. Le module d’interprétation du message sémantique assigne des valeurs de probabilité aux messages sémantiques interprétés afin d’avoir une chance que le message reçu soit un message vrai selon une base de connaissances au niveau du récepteur. Dans le cas où cette information est disponible au niveau de l’émetteur, il est aussi possible de prendre en compte la base de connaissance au niveau de l’émetteur en totalité ou au moins partiellement. La description qui vient d’être faite s’applique dans tout système comprenant la présence d’un ou de plusieurs expéditeurs (unité qui peut transmettre un message à une destination identifiable ou non) et une ou plusieurs destinations (terminaux mobiles, téléphones mobiles intelligents, des hôtes mobiles Edge, etc.). L’invention présente notamment l’avantage d’offrir une information d’explication supplémentaire sur les paramètres, sur la sémantique, utilisés pour l’élaboration ou le décodage d’un message sémantique dans un système de communication sémantique ou de manière plus générale sur l’échange de données sémantiques. La présente invention permet un nouveau type de mécanisme adaptatif sémantique qui peut être nourri par une explication sur les choix et les décisions prises par le module d’interprétation du message, afin d’améliorer ces choix et les décisions à prendre pour optimiser la « lecture » du message sémantique. Système d’échange de données sémantiques comprenant au moins un émetteur (10) de données sémantiques M comprenant un générateur de données sémantiques (11), un récepteur (13) desdites données sémantiques M après transmission via un canal de communication (12) caractérisé en ce qu’il comporte au moins un module d’interprétation (14) du contenu des données sémantiques et un module d’explication (20) des paramètres sémantiques utilisés par le module d’interprétation de message. Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que le module d’explication (20) du contenu des données sémantiques est disposé au niveau du récepteur (13), ledit module d’explication du contenu des données sémantiques reçoit le message interprété par le module d’interprétation des données sémantiques (14) et génère une information. Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que le module d’explication (20) du contenu des données sémantiques est disposé au niveau de l’émetteur (10) et génère un ensemble de paramètres propres au choix de la construction des données sémantiques. Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que le module d’explication du contenu des données sémantiques est centralisé en dehors du système de communication. Système selon l’une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu’il comporte en outre un module de correction d’interprétation (31) des données sémantiques. Système selon l’une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu’il comporte en outre un module (32) configuré pour contrôler la « qualité » du résultat d’interprétation des données sémantiques. Système selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que le système d’échange de données est un système de communication dans lequel les données sémantiques sont des messages sémantiques. Procédé d’échanges de données au sein d’un système d’échange de données sémantiques selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il comporte au moins les étapes suivantes : - Interpréter le contenu des données sémantiques afin d’extraire une information sémantique sur la sémantique utilisée pour lesdites données sémantiques, - Utiliser ladite information sémantique extraite. Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que l’on interprète les données sémantiques reçues au niveau du récepteur pour améliorer la compréhension sémantique avant utilisation des données sémantiques par un destinataire . Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que l’on interprète les données sémantiques au niveau de l’émetteur afin d’améliorer le contenu des données sémantiques à transmettre en fonction de l’attente du récepteur. Procédé selon l’une des revendications 8 à 10 caractérisé en ce que les données sémantiques sont sous la forme d’un message sémantique.