Preference-based argumentation frameworks: application in decision making and negotiation
Les systèmes d'argumentation basés sur les préférences : application à la décision et à la négociation
Résumé
Argumentation is a promising approach for reasoning with uncertain or incoherent knowledge or more generally with common sense knowledge. It consists of constructing arguments and counter-arguments, comparing the different arguments and selecting the most acceptable among them. This thesis contains three main parts. The first one concerns the notion of equivalence between two argumentation frameworks. We studied two families of equivalence: basic equivalence and strong equivalence. We proposed different equivalence criteria, investigated their links and showed under which conditions two frameworks are equivalent w.r.t. each of the proposed criteria. The notion of equivalence is then used in order to compute the core(s) of an argumentation framework. A core of a framework is its compact version, i.e. an equivalent sub-framework. Hence, instead of using an argumentation framework which may be infinite, it is sufficient to consider one of its cores, which is usually finite. This core determines the stability of the status of each argument. The second part of the thesis concerns the use of preferences in argumentation. We investigated the roles that preferences may play in an argumentation frame- work. Two particular roles were identified: i) to privilege strong arguments over weaker attacking arguments when computing the standard solutions of a frame- work, and ii) to refine those standard solutions. We showed that the two roles are completely independent and require different procedures for modeling them. Besides, we showed that almost all the existing works have tackled only the first role. Moreover, the proposed approaches suffer from a drawback which consists of returning conflicting extensions. We proposed a general approach which solves this problem and which presents two novelties: First, it takes into account preferences at a semantic level, i.e. it defines new acceptability semantics which are grounded on attacks and preferences between arguments. Second, a semantics is defined as a dominance relation that compares any pair of subsets of arguments. The third part illustrates our preference-based argumentation frameworks (PAF) in case of decision making and negotiation. We proposed an instantiation of our PAF which rank-orders options in a decision making problem. Then, we studied the dynamics of this model. More precisely, we showed how the ordering on options changes in light of a new argument. We also used our PAF in order to show the benefits of arguing in negotiation dialogues. For that purpose, we proposed an abstract framework for argument-based negotiation, investigated the different types of solutions that may be reached in such dialogues, and showed for the first time under which conditions arguing is beneficial during a negotiation.
L'argumentation est considérée comme un modèle de raisonnement basé sur la construction et l'évaluation d'arguments. Ces derniers sont sensés soutenir/expliquer/attaquer des assertions qui peuvent être des décisions, des avis, etc... Cette thèse contient trois parties. La première concerne la notion d'équivalence de systèmes d'argumentation. Nous avons proposé différents critères d'équivalence, étudié leurs liens et montré sous quelles conditions deux systèmes sont équivalents selon les critères proposés. La notion d'équivalence est ensuite utilisée pour calculer les noyaux d'un système d'argumentation. Un noyau est un sous-système fini d'un système d'argumentation et équivalent à celui-ci. La deuxième partie de la thèse concerne l'utilisation des préférences dans l'argumentation. Nous avons étudié les rôles que les préférences peuvent jouer dans un système d'argumentation. Deux rôles particuliers ont été identifiés. Nous avons montré que les travaux existant ont abordé seulement le premier rôle et les approches proposées peuvent retourner des résultats contre-intuitifs lorsque la relation d'attaque entre arguments n'est pas symétrique. Nous avons développé une approche qui pallie ces limites. La troisième partie applique notre modèle d'argumentation à la décision et à la négociation. Nous avons proposé une instanciation de notre modèle pour la décision argumentée. Puis, nous avons étudié la dynamique de cette instanciation. Plus précisément, nous avons montré comment le statut des options change à la lumière d'un nouvel argument. Nous avons également employé notre modèle afin de montrer les avantages de l'argumentation dans des dialogues de négociation.