Introduction à OWL, un langage XML d'ontologies Web Enjeux, objectifs et mise en oeuvre

Documents pareils
LES TECHNOLOGIES DU WEB APPLIQUÉES AUX DONNÉES STRUCTURÉES

RDF Schema pour les ontologies légères

Evolution et architecture des systèmes d'information, de l'internet. Impact sur les IDS. IDS2014, Nailloux 26-28/05/2014

Je catalogue, tu FRBRises, il/elle googlise. L évolution des catalogues et les bibliothécaires Vendredi 29 mars 2013 Manufacture des tabacs

Langage HTML (2 partie) <HyperText Markup Language> <tv>lt La Salle Avignon BTS IRIS</tv>

XML et travail collaboratif : vers un Web sémantique

Linked Open Data. Le Web de données Réseau, usages, perspectives. Eric Charton. Eric Charton

Problématiques de recherche. Figure Research Agenda for service-oriented computing

Le Web de Données Dan VODISLAV Université de Cergy-Pontoise Master Informatique M2 Plan

Vues d ensembles de documents RDF

Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et d Aérotechnique Laboratoire d Informatique et d Automatique pour les Systèmes THESE

Utilisation des tableaux sémantiques dans les logiques de description

Présentation générale du projet data.bnf.fr

Diplôme d'etudes Approfondies Réseaux de télécommunications

Catalogue des formations Edition 2015

Petite définition : Présentation :

Programmation Internet Cours 4

Métadonnées, ontologies et documents numériques

OASIS Date de publication

Compte-rendu re union Campus AAR 3 mars 2015

Synthèse... 1 Introduction Contexte de la création multimédia et surgissement du web sémantique 6

CRÉER, ROUTER ET GÉRER UNE NEWSLETTER, UN ING

Adaptabilité d un MOOC aux styles d apprentissage. Hubert Kadima Directeur de Recherche LARIS/EISTI hubert.kadima@eisti.fr

WEB & DÉVELOPPEMENT LES BASES DU WEB LE LANGAGE HTML FEUILLES DE STYLES CSS HISTORIQUE D INTERNET ET DU WEB LES DIFFÉRENTS LANGAGES

MEMOIRE DE STAGE. Amélioration de l'outillage support à une méthodologie de "Cartographie Sémantique"

INTERNET est un RESEAU D ORDINATEURS RELIES ENTRE EUX A L ECHELLE PLANETAIRE. Internet : interconnexion de réseaux (anglais : net = réseau)

PROSOP : un système de gestion de bases de données prosopographiques

Introduction aux. services web 2 / 2

4. SERVICES WEB REST 46

creer votre site internet en html/css

XML, PMML, SOAP. Rapport. EPITA SCIA Promo janvier Julien Lemoine Alexandre Thibault Nicolas Wiest-Million

Devenez un véritable développeur web en 3 mois!

openarchitectureware & transformation de modèle Yannick Lizzi Architecte Logiciel itemis France Mail: lizzi@itemis.de

Bibliothèque numérique de l enssib

Structuration des décisions de jurisprudence basée sur une ontologie juridique en langue arabe

Web sémantique et pratiques documentaires

JDev Atelier Datalift

Module BD et sites WEB

REQUEA. v PD 20 mars Mouvements d arrivée / départ de personnels Description produit

Sommaire. -1-Computer en bref. Web en bref. Le web 3.0,...la mobilité. Evolution du Web web1.0, web2.0, web2.b, web3.0...

Approche de couplage de BD et d ontologie pour l aide à la décision sémantique : contribution pour la satisfaction des requêtes SQL et SPARQL.

IBM System i. DB2 Web Query for System i : le successeur de Query/400? Oui, mais bien plus!!!

Construire un réseau social avec Symfony Xavier Lacot Clever Age. Symfony Live 11 et 12 juin 2009 Clever Age Xavier Lacot

République Algérienne Démocratique et Populaire Université Abou Bakr Belkaid Tlemcen Faculté des Sciences Département d Informatique

Université Paris XI Faculté des sciences d Orsay THÈSE. présentée pour l obtention du grade de Docteur en Sciences de l Université Paris-Sud XI Orsay

Une architecture pour la découverte et l orchestration de services Web sémantiques

Formation Site Web. Menu du jour. Le web comment ça marche? Créer un site web Une solution proposée pour débuter La suite?

Ingénierie et gestion des connaissances

Web Sémantique. Examen

Les outils actuels permettent-ils d automatiser la production de cartes? De quels outils dispose-t-on?

Exploration des technologies web pour créer une interaction entre Mahara et les plateformes professionnelles et sociales

WebSSO, synchronisation et contrôle des accès via LDAP

La démarche MDA. Auteur : Projet ACCORD (Assemblage de composants par contrats en environnement ouvert et réparti)*

Partner Entreprise. Modules de cours pour la formation continue Offre IFAPME Verviers

basée sur le cours de Bertrand Legal, maître de conférences à l ENSEIRB Olivier Augereau Formation UML

Introduction : présentation de la Business Intelligence

Le moteur de workflow JBPM

Une plateforme de développement d espaces webs sémantiques communautaires dédiés au partage de ressources multimédia

Hervé Couturier EVP, SAP Technology Development

Bigdata et Web sémantique. les données + l intelligence= la solution

Initiation à html et à la création d'un site web

Magento. Magento. Réussir son site e-commerce. Réussir son site e-commerce BLANCHARD. Préface de Sébastien L e p e r s

Semarchy Convergence for MDM La Plate-Forme MDM Évolutionnaire

XML pour la mise en valeur des informations

SECTION 5 BANQUE DE PROJETS

EXTENSION de Microsoft Dynamics CRM Réf FR 80452

Internet. DNS World Wide Web. Divers. Mécanismes de base Exécution d'applications sur le web. Proxy, fire-wall

Les sites Internet dynamiques. contact : Patrick VINCENT pvincent@erasme.org

Dans nos locaux au 98 Route de Sauve NÎMES. Un ordinateur PC par stagiaire, scanner, imprimante/copieur laser couleur

Autour du web. Une introduction technique Première partie : HTML. Georges-André SILBER Centre de recherche en informatique MINES ParisTech

Voici les objectifs de la séance d'aujourd'hui :

Créer une base de données vidéo sans programmation (avec Drupal)

Quels apprentissages info-documentaires au collège?

WysiUpStudio. CMS professionnel. pour la création et la maintenance évolutive de sites et applications Internet V. 6.x

INTERCONNEXION ENT / BCDI / E - SIDOC

Cursus Sage ERP X3 Outils & Développement. Le parcours pédagogique Sage ERP X3 Outils et Développement

La directive INSPIRE en Wallonie: le géoportail et l infrastructure de diffusion des géodonnées en Région wallonne (InfraSIG(

Business Intelligence

Évaluation d une architecture de stockage RDF distribuée

DATA QUERY : MODÉLISATION AVANCÉE DE VOS DONNÉES

SAP BusinessObjects Web Intelligence (WebI) BI 4

FileMaker Server 12. publication Web personnalisée avec XML

RIAM. Projet Medialex Rapport CRéSTIC, juillet Résumé de la contribution du CRéSTIC au projet RIAM

Introduction aux concepts d ez Publish

! Text Encoding Initiative

Climat Scolaire - Manuel utilisateur - Chapitre 2 : «Créer, Editer et suivi d un texte»

Applications des technologies sémantiques à la gestion des connaissances

Expression des contraintes. OCL : Object C o n t r a i n t L a n g u a g e

Modèle de cahier des charges pour un appel d offres relatif à une solution de gestion des processus métier (BPM)

FileMaker Server 11. Publication Web personnalisée avec XML et XSLT

Learning Object Metadata

LANGAGUE JAVA. Public Développeurs souhaitant étendre leur panel de langages de programmation

Le stockage local de données en HTML5

D une part, elles ne peuvent faire table rase de la richesse contenue dans leur système d information.

Présentation. Référenciel : textes officiels

UE 8 Systèmes d information de gestion Le programme

Master Information et communication spécialité Produits et services multimédia

Transcription:

Introduction à OWL, un langage XML d'ontologies Web Enjeux, objectifs et mise en oeuvre Xavier Lacot <xavier@lacot.org> Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 1

Sommaire Bref historique et limites du Web «navigable» Introduction rapide à XML et au Web sémantique Présentation de RDF Web sémantique et ontologies Le langage OWL Objectifs et motivations Diverses déclinaisons de OWL Structure d'une ontologie : classes, instances et propriétés Outils existants pour la manipulation d'ontologies OWL Editeur d'ontologies Protégé Validateur(s) OWL Outils de raisonnement inductif Exemple simple avec Jena Applications pratiques : à quoi ça sert? Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 2

Bref historique du Web 1990 : création du World Wide Web par Tim Berners Lee HTML 1 Permet de «faire des pages web simples» Jusqu'en 1998 : «balkanisation du Web» Explosion du nombre de pages Web disponibles Versions successives de HTML Balises propriétaires introduites par Microsoft et Netscape 1998 : XML devient une Recommandation du W3C 2004 : OWL (Web Ontology Language) devient une Recommandation du W3C Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 3

Structure du Web actuel http://domain1.tld http://domain2.tld Le Web actuel est très hétrogène Par son contenu (wikipédia ou skyblogs/meetik?) Par la qualité de ses pages Structure technique Des ressources (pages Web HTML) Des relations entre ces ressources (liens hypertextes) => Difficilement exploitable Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 4

Limites du Web actuel Dilution de l'effort de partage des connaissances (multiples ressources, parfois dupliquées) Encapsulation des connaissances dans une couche présentationnelle. Exemple d'une des pages du site de l'enst : <div class="headmaintext">mastères Spécialisés</div> <br> <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="100%"> <tbody><tr><td><p> <span class="normalred"><strong>les MS de Télécom Paris apportent un complément de formation original et de haute technicité susceptible d élargir les perspectives de carrière. </strong></span>... Problèmes : Limité à la seule compréhension humaine (ambiguités) Comment qualifier les relations entre les informations? Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 5

L'idée du Web sémantique Idée du Web (1990) : Permettre les échanges de savoirs Permettre de lier ces savoirs (principe du lien hypertexte) Idée du Web sémantique : qualifier, formaliser et structurer ces savoirs : Qualifier en écrivant des métadonnées Formaliser en employant une syntaxe extensible (XML) Structurer en évitant les duplications d'informations Objectifs : Partager des connaissances Manipuler des savoirs (éventuellement par des agents automatiques) Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 6

RDF : Ressource Description Framework Créé en 1999 Permet d'écrire des métadonnées Métadonnée : information permettant d'en décrire une autre exemple : Xavier Lacot est l'auteur de cette présentation Une métadonnée Motivations : Un ensemble d'informations Rendre l'information traitable par machine Favoriser l'interopérabilité des savoirs (la combinaison de plusieurs savoirs) Fournir une lingua franca de structuration des informations Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 7

Le mécanisme de triplets de RDF RDF procède par une description exhaustive des savoirs à l'aide de «phrases» simples : Sujet Prédicat Objet sujet objet Xavier Lacot est l'auteur de cette présentation Un ensemble de triplets est nommé un graphe RDF : Un diagramme composé de noeuds Des liens entre deux noeuds => c'est du Web, mais dans lequel les liens sont porteurs de sens : on parle de Web Sémantique. Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 8

Syntaxe de RDF RDF dispose d'une syntaxe XML pour sérialiser les graphes RDF <rdf:description about="http://www.lacot.org/"> <prefixe:auteur>xavier Lacot</prefixe:auteur> </rdf:description> sujet objet prédicat Un fichier RDF doit faire référence à des espaces de nom : <?xml version="1.0"?> <rdf xmlns="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" xmlns:prefixe="http://source_de_schema/schema"> <description about="http://www.lacot.org/"> <prefixe:auteur>xavier Lacot</prefixe:auteur> </description> </rdf> Espace de nom pour rdf: Espace de nom pour prefixe: Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 9

Le schéma RDF RDF Schema permet de définir un «schema» de méta données RDF Schema permet de qualifier les relations décrites en RDF : Type des ressources manipulées (litteral, etc.) Hiérarchie de ces ressources Quelles propriétés s'appliquent à une ressource? Domaine de valeur de ces propriétés <rdf:property rdf:about="http://source_de_schema/schema#auteur"> <rdfs:domain rdf:resource="http://source_de_schema/schema#presentation"> <rdfs:range rdf:resource="http://une_autre_source/exemple#personne"> </rdf:property> Extrait du schema RDF localisé à http://source_de_schema/schema Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 10

Qu'est-ce qu'une «Ontologie»? Aristote : ontologie = «Discours sur l'être en tant qu'être» Pour le Web Sémantique, une ontologie est un ensemble struturé de connaissances dans un domaine donné. Deux parties composent une ontologie : Une partie terminologique Une partie déclarative Homme Paul Humain Ville Paris Bordeaux Femme Marie Ressources définies les unes par rapport aux autres : Modèle en graphe Permet des manipulations automatisées Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 11

RDF et RDFs seuls sont trop limités : Pourquoi OWL : les limites de RDF / RDFS Impossibilité de préciser la nature des relations entre ressources (réflexivité, etc.) Aucune capacité de raisonnement Logique très limitée Logique OWL (Méta-)données RDF + RDF Schema D'où la nécessité de OWL : Syntaxe XML + Schema XML Découle de RDF + RDFS Connecteurs logiques entre classes (union, intersection, etc.) Cardinalité sur les propriétés Caractérisation des propriétés (transitivité, inverse, etc.) Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 12

Les diverses déclinaisons de OWL OWL se décline en une hiérarchie de trois langages d'expressivité croissante : OWL Lite : hiérarchie de concepts simple OWL DL : Expressivité plus importante que OWL Lite OWL Full : Haut niveau d'expressivité Possibilité d'étendre le vocabulaire de base de OWL Plus grande complexité OWL Lite OWL DL (Description Logics) OWL Full Expressivité et complexité croissantes Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 13

Structure d'une ontologie Une ontologie OWL se sérialise sous forme d'un document OWL (fichier d'extension.rdf ou.owl) Plusieurs sections principales : Déclarations d'espaces de nom (owl, rdf, et autres) L'en-tête (<owl:ontology>) de décrire le contenu de l'ontologie La définition des classes La définition des propriétés L'assertion de faits Extensibilité d'ontologies existantes : <owl:import> pour utiliser d'autres ontolgies OWL et les étendre : <rdfs:comment>ontologie décrivant l'humanité</rdfs:comment> <owl:imports rdf:resource="http://domain.tld/otherpath/vivant"/> Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 14

Ontologie Exemple est frère ou soeur de 0..n 0..n Humain Nom Prénom DateDeNaissance habite à 0..n 1..1 Ville NomVille 0..n est père de se trouve en 1..1 1..1 Homme est marié à 0..1 0..1 Femme NomDeJeuneFille Pays NomPays Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 15

Les classes OWL Une classe : définit un groupe d'individus ayant des caractéristiques similaires peut être déclarée de plusieurs manières : Par nommage de la classe Par énumération de ses individus Par restriction des propriétés de ses individus Par intersection, union ou complémentaire d'une autre classe Il existe un mécanisme d'héritage (<owl:subclassof>) La superclasse owl:thing est mère de toutes les autres classes Dans OWL Full, une classe peut être instance d'une autre classe (une «métaclasse») L'ensemble des instances d'une classe se nomme «l'extension» Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 16

Exemples de classes OWL DL <owl:class rdf:id="pays" /> <owl:class rdf:id="humain"> <rdfs:subclassof> <owl:restriction> <owl:onproperty rdf:resource="#apourpere" /> <owl:cardinality rdf:datatype="&xsd;nonnegativeinteger">1</owl:cardinality> </owl:restriction> </rdfs:subclassof> </owl:class> <owl:class rdf:id="femme"> <rdfs:subclassof rdf:resource="#humain" /> </owl:class> Exemple de classe simplement nommée restriction sur la propriété «apourpere» La cardinalité doit être égale à 1 Exemple de classe obtenue par restriction des propriétés de son extension Mécanisme d'héritage Exemple de classe héritée Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 17

Les instances de classes La déclaration d'un individu se fait par l'énonciation d'un fait, encore appelé «axiome d'individu» Un fait peut être purement déclaratif : <Humain rdf:id="pierre"> <apourpere rdf:resource="#jacques" /> </Humain> <Humain> <apourpere rdf:resource="#paul" /> </Humain> Instance anonyme Un faut peut également permettre de comparer des individus : <rdf:description rdf:about="#louis_xiv"> <owl:sameas rdf:resource="#le_roi_soleil" /> </rdf:description> Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 18

Les propriétés OWL (1/2) Une propriété : permet d'exprimer un fait au sujet d'une instance : En la reliant à d'autres instances : propriétés d'objet En la reliant à des valeurs : propriétés de type de données se définit en spécifiant la relation qu'elle symbolise : <owl:objectproperty rdf:id="habite"> <rdfs:domain rdf:resource="#humain" /> <rdfs:range rdf:resource="#pays" /> </owl:objectproperty> La propriété «habite» a pour domaine la classe «Humain» et pour image la classe «Pays» <owl:datatypeproperty rdf:id="anneenaissance"> <rdfs:domain rdf:resource="#datenaissance" /> <rdfs:range rdf:resource="&xsd;positiveinteger"/> </owl:objectproperty> La propriété «anneenaissance» a pour domaine la classe «datenaissance» et pour image le type «positiveinteger» Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 19

Propriétés OWL (2/2) OWL propose un mécanisme d'héritage de propriétés : <owl:objectproperty rdf:id="apourfrere"> <rdfs:subpropertyof rdf:resource="#estdelafamillede" /> <rdfs:range rdf:resource="#humain" /> <rdfs:domain rdf:resource="#humain" /> </owl:objectproperty> Les propriétés peuvent être caractérisées : Réflexivité Transitivité Symétrie <owl:objectproperty rdf:id="apourfrere"> <rdf:type rdf:resource="&owl;symmetricproperty" /> <rdfs:range rdf:resource="#humain" /> <rdfs:domain rdf:resource="#humain" /> </owl:objectproperty> «apourfrere» est une propriété symétrique : si A apourfrere B, alors B apourfrere A Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 20

L'emploi de OWL soulève plusieurs problématiques : Web Sémantique La production des ontologies Leur partage Leur exploration / exploitation Savoirs / Connaissances Production Editeur Ontologie(s) Portails Sémantiques, Semantic reasoners Partage et enrichissement Exploitation / Présentation «Navigateur sémantique», APIs, Web Services, etc. OWL en pratique Savoirs «enrichis» et «présentés» Web «traditionnel» Présentation Navigateur Web Page Web («présentation de savoirs») Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 21

Editeur d'ontologies Protégé (1/2) Editeur d'ontologies : Définition de classes Définition de formulaires pour «peupler» ces classes Définition d'instances et leurs propriétés) Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 22

Editeur d'ontologies Protégé (2/2) Protégé est hautement extensible (plugins) : Export dans d'autres formats d'ontologies (DAML, RDF, etc.) Représentation sous forme de graphes (avec OntoWiz) Validation d'ontologies Lien avec des outils de raisonnement automatique Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 23

Autres outils en rapport avec OWL Partage d'ontologies Recherche avec SWoogle Exemple de BioPax : biological Pathways Exchange Outils d'inférence : Dig, Raptor Validateurs d'ontologies : Syntaxiques (validateur RDF du W3C) Sémantiques (vérification des propriétés) «Navigateurs» sémantiques Encore peu répandus Question de la présentation des savoirs Plusieurs tentatives : mspace, Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 24

Bibliographie Biological PathWays Exchange, http://www.biopax.org/ Editeur d'ontologies Protégé, http://protege.stanford.edu/ Framework sémantique Jena, http://jena.sourceforge.net/ Initiative WebSemantique.org, http://websemantique.org/ mspace, http://www.mspace.fm/ Ontology Validator, http://phoebus.cs.man.ac.uk:9999/owl/ Racer Systems, http://www.racer-systems.com/ Swoogle, http://swoogle.umbc.edu/ Validateur RDF du W3C, http://www.w3.org/rdf/validator/ Semantic Web au W3C : http://www.w3.org/2001/sw/ Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 25

Licence Ce document est placé sous licence Creative Commons - Paternité - Pas d'utilisation Commerciale - Partage des Conditions Initiales à l'identique 2.5. Intriduction à OWL, un langage d'ontologies Web 10 janvier 2006 Xavier Lacot <xavier@lacot.org> 26