Conference 012012

Le Web Sémantique et
les Langages Orientés Objet

©Ghalem Ouadjed – Eoweo 2012 1

Les fondamentaux


Machine-to-human, non machine-to-machine

Le Web Semantique

Tim Berners-Lee

– “C’est une extension du Web actuel dans lequel l’information est
délivrée avec d’avantage de sens, permettant ainsi aux
machines de coopérer avec les humains.”


[Hendler & Miller 02]


XML comme premier pas

HTML  forme
• Souligner un mot
• Insérer une image à cet endroit

XML  contenu
• Cette partie du document concerne le prix du produit
• Ce document décrit un service de télécommunications


XML: limitations dans les annotations sémantiques

XML en soi ne s’engage pas sur:

• le vocabulaire propre à une ontologie d’un domaine spécifique
• Quels termes utiliserons nous pour décrire un ensemble donné de
concepts?
• modéliser les primitives ontologiques
Comment peut on combiner les concepts, par ex. “la voiture est une sorte
(sous-classe de) de véhicule”
 requiert un pré accord sur vocabulaires et primitives


<name>Ghalem Ouadjed</name> <brand>
<company> <name>Eoweo</name>
<shortname>GO</shortname> <company>Eoweo Sas</company>
</company> </brand>

Comment un agent logiciel peut faire la différence entre les éléments
name et company

©Semsphère


<x:name>Ghalem Ouadjed</x:name> <brand>
<x:company> <y:name>Eoweo</y:name>
<shortname>GO</shortname> <y:company>Eoweo Sas</y:company>
</x:company> </brand>

x et y sont des “namespace prefixes”. Ainsi, les éléments name ne sont pas identiques,
du fait que l’un appartient à un namespace et que l’autre appartient à un namespace
différent.
<root
xmlns:x=“http://people.org“
xmlns:y=“http://brand.org“>

<brand>
<y:name>Eoweo</y:name>
<y:author>
<x:name>Ghalem Ouadjed</x:name>
</y:author>
</brand> ©Semsphère


Resource Description Framework
(RDF)


Objectifs RDF

Permet aux communautés de définir leur propre schéma descriptif des
ressources Web

Impose quelques contraintes structurelles du codage de descriptions de
ressource

Facilite le développement de vocabulaires descriptifs sans coordination
centrale


Sujet/Predicat/Objet

ICS-FORTH Onassis


e
Cd
t
ien

te
Cl

f
Da

Ré
ID
Cde 1 Client A 5/12/11 Net28
Cde 2 Client B 5/12/11 Net28
Cde 3 Client C 5/12/11 Net28
Cde 4 Client D 6/12/11 Net28

ID Client Client B
Cde 2

Cde 2 Date Cde " 5/12/11 "

Cde 2 Réf " Net28 "


URI URI URI ou littéral

ID Client
Cde 2 Client B

Date Cde " 5/12/11 "
Cde 2

Cde 2 Réf " Net28 "


<?xml version="1.0"?>
<rdf:RDF
xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/"
xmlns="http://www.eoweo.org/genre#">
<rdf:Description rdf:about="http://www.eoweo.com/">
<dc:title>le futur est de retour</dc:title>
<dc:author>Ghalem Ouadjed</dc:author>
<rdf:type rdf:resource="http://www.eoweo.org/genre#site"/>
</rdf:Description>
</rdf:RDF>


<?xml version="1.0" ?>
<rdf:RDF
xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/"
xmlns:eo="http://www.eoweo.org/genre#">
<rdf:Description rdf:about="http://www.eoweo.com/">
<dc:title>le futur est de retour</dc:title>
<dc:author>Ghalem Ouadjed</dc:author>
<eo:category> site internet </eo:category>
<eo:langue> français </eo:langue>
</rdf:Description>
</rdf:RDF>

ex:Christine a ex:Person
ex:Ghalem a ex:Man
Requête Sparql
ex:Man subClassOf ex:Person
Select ?pers
ex:hasSpouse rdfs:range ex:Person
Where{
ex:hasSpouse rdfs:domain ex:Person
?pers a ex:Person
ex:Nora :hasSpouse ex:Laurent
}

RDFS
ex:Christine
RDF ex:Ghalem
ex:Christine ex:Nora
ex:Laurent


RDF est basé sur un fait logique :
Les propriétés sont des classes
Dans les langages orientés objet (OO), les propriétés sont définies dans
le contexte d’une classe.

Malgré ces différences, OO et RDF ont les mêmes fondements :
Les objets (ressources) sont décrits par des propriétés et des relations à
d’autres objets pour former un graphe.

http://www.w3.org/DesignIssues/RDB-RDF.html
http://www.w3.org/TR/sw-oosd-primer/


Ontologie


La trahison des images, tableau de René Magritte (1929)


Après le développement important de ce que l’on nomme les systèmes

experts dans les années 80, les acteurs et développeurs ont souhaité

pouvoir réutiliser et partager les Bases de Connaissances ou même

des parties de Bases de Connaissances dont la construction

était chaque fois laborieuse.


DEFINITIONS

Ingénierie de la Connaissance
T.R. Gruber : « An ontology is a specification of a conceptualization »

Génie Logiciel
T.R. Gruber : What is important is what an ontology is for.

Définition informelle
Objets organisés de façon logique en concepts identifiés par des symboles


Spectre de L’ontologie

(Lehman,McGuinness, Ushold, and Welty)


Les Ontologies sont composées de 2 éléments de base

Des noms pour les concepts importants et des relations dans un domaine :

Girafe est un concept dont les membres sont des sortes (is-a) de Animal

Herbivore est un concept dont les membres sont exactement ces animaux
qui se nourrissent de plantes ou de parties de plantes.


Plusieurs voies d’utilisation des ontologies

• Pour définir des ressources web de manière plus précise et permettre
à des agents de les exploiter avec efficacité.

• Rendre les déductions d’un domaine explicite
– Plus facile de modifier les déductions d’un domaine
– Plus facile de comprendre et actualiser les données

• Séparer la connaissance d’un domaine de l’application opérationnelle
d’un domaine

• Une référence commune pour des applications

• Partager une compréhension consistente du sens d’une information

Uniform Resource Identifier
(URI)


Un URI est une chaîne qui identifie une ressource ou un concept.

L’URI identifie de façon unique « tout ce dont il peut être question »
sur le web.

http://www.gbiv.com/protocols/uri/rfc/rfc3986.html


Tout le monde peut créer des URI

http://www.eoweo.com

L’URL (Uniform Resource Locator) est un sous ensemble des URI.

Elle permet d’accéder à une ressource.

ftp, mailto, gopher…

http://milicicvuk.com/blog/2011/12/22/turning-the-web-into-a-programming-language-with-hypernotation/


l'URI est l'élément fondamental du Web Sémantique

Il est l'identifiant unique de la ressource par lequel le lien entre
éléments est fait.

http://purl.oclc.org/docs/index.html


Les Réseaux Sémantiques


Les logiques propositionnelles

On peut décider si une formule de taille n est valide en énumérant
ses 2n modèles possibles :

P ∪ Q à 4 interprétations possibles

Les temps de décision sont exponentiels et leur expressivité est
limité contrairement à la logique des prédicats.

∃x adulte(x) homme(x)
v


L’idée de Frame est simple

Une frame représente un objet ou un concept.
Une collection de slots (attributs) est attachée aux frames.

Le concept de frame est lié à une technique de raisonnement fondée
sur ce qu’on appelle les réseaux sémantiques.

Ces réseaux sémantiques sont eux mêmes issus de l’idée de la
mémoire associative propre à l’Homme.

©Sowa


Une passerelle existe entre les langages orientés objets (OO) et
les systèmes basés sur les frames.

L’idée de modélisation structurée est un aspect propre à ces
systèmes.
Notamment sur les concepts définis par les termes et le
vocabulaire de base :

OO Frame
instance Frame, instance, individu
Attribut Slot
valeur Chaine (filler)
Classe, type Frame, schéma


Comme pour les langages orientés objet

Les slots (attributs) permettent au frames en tant que classes de
jouer le rôle que les schémas des Bases de Données Relationnelles
jouent.

MAIS

Les cadres représentant des classes peuvent avoir des slots dont la
valeur spécifie des sous-classes qui se forment par la disjonction ou
par l’union de classes…

…par exemple, pour spécifier qu'un véhicule ne peut pas être à la
fois un camion et une voiture, ou que tous les adultes sont soit des
hommes ou femmes.


Logiques de description
(LD)


“Une ontologie est une spécification formelle, explicite
d'une conceptualisation partagée”

Connaissance
Consensuelle
Machine-readable

Concepts, propriétés
relations, fonctions,
sont définis explicitement

modèle abstrait et vue
simplifiée de phénomène du
monde que nous voulons représenter

©Ghalem Ouadjed – Eoweo 2012
Studer, Benjamins, Fensel. Knowledge Engineering: Principles and Methods. Data and Knowledge Engineering. 25 (1998) 161-197
36

langage de description AL (Attibuitive Language)

La logique de description permet la représentation d’ontologies
à l’aide de constructeurs.

B,C A concept atomique
T concept universel
concept bottom
T

¬A négation atomique
V
B C intersection
A
R.B restriction universelle de valeur
∃R.T quantifieur existentiel limité


Base de connaissances basée sur la logique de description


Langage basé sur une logique de description : OWL
(Web Ontology Language)
:Star a owl:Class;

owl:equivalentClass

[a owl:Restriction;

owl:onProperty :color;

owl:hasValue ^^ yellow < http: // www.w3.org/2001/XMLSchema*string >] .

Ici, owl:equivalentClass est utilisé au lieu de rdfs:subClassOf.

La définition déclare que le jeu de choses rouges est exactement le même
que la classe des choses qui ont la valeur "rouge" comme propriété de
couleur.

La notion de condition suffisante est absente en UML.
Ces classes sont aussi nommées des classes définies.


DL permet d’atteindre une expressivité maximum tout en
préservant une décidabilité et une évaluation complète.

En OO nous ne trouvons pas la même sémantique, par exemple
il est possible de redéfinir la valeur des caractéristiques d’une
sous classe…

Les femmes brunes qui ont
des enfants

Les femmes grandes
qui ont des enfants


“Parent est un concept plus général que Mère."
“Nat est la mère de Gary”

“Qui sont les parents de Gary?“ : Nat est parent de Gary
Ce fait n’est indiqué nulle part mais il peut être dérivé d’une application DL.

Plus formellement nous trouvons la déclaration suivante

(mereDe subProperty parentDe)
(Nat mereDe Gary)

Permettant de conclure

(Nat parentDe Gary)

Un code Java ou une procédure pourrait produire ce type d’inférence
Mais DL déduit “lui-même” que la conclusion est vraie alors que différents codes Java
produiraient différents résultats.


DL est réputé monotonic

Les programmes logiques sont réputés non-monotonic :

Par exemple,

les langages de requêts comme SQL et les langages à base de règles
comme Prolog utilise la logique *negation as failure* (NAF).

Les déductions doivent être recalculées dès qu’une donnée est ajoutée.

http://www.maths.manchester.ac.uk/~hykel/work/bridges-review/


Outils et Solutions


https://www.getrefinder.com

Refinder est une solution en ligne de collaboration en ligne qui tire
ses racines de l’ontologie NEPOMUK (Networked Environment for
Personalized, Ontology-based Management of Unified Knowledge)

http://nepomuk.semanticdesktop.org/nepomuk/


http://3roundstones.com/2011/12/15/introduction-to-callimachus/

Callimachus® (kəlĭm'əkəs) est un framework qui permet de publier
aisément une application Web Sémantique.


Pour terminer…


Euratechnologies
165 Avenue de Bretagne
59000 Lille

Votre contact :

M. Ghalem Ouadjed
0616674816
gouadjed@eoweo.com

Membre Associé

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