owl - LIRIS

carriagespinInternet and Web Development

Oct 22, 2013 (4 years and 18 days ago)

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1

Les étapes historiques



Création

du

Web

en

1990
,

par

Tim

Berners

Lee,

Il

était

exclusivement

destiné

à

partager

des

informations

sous

forme

de

pages

html,

affichables

par

un

logiciel

«navigateur

web»,

et

généralement

destinées

à

être

lues

par

un

utilisateur

humain
.



L'arrivée

de

XML

en

1998
,


a

donné

un

cadre

à

la

structuration

des

connaissances,

rendant

ainsi

possible

la

création

de

nouveaux

langages

web

destinés

non

plus

à

un

rendu

graphique

à

l'écran

pour

un

utilisateur

humain,

mais

à

un

réel

partage

et

à

une

manipulation

des

savoirs
.




W
3
C

publie

deux

technologies

clés

du

Web

sémantique

RDF

et

OWL

en

2004

RDF

et

OWL,

standards

du

Web

sémantique,

fournissent

un

cadre

de

travail

pour

la

gestion

des

ressources,

l'intégration,

le

partage

et

la

réutilisation

des

données

sur

le

Web
.




2

Contexte


1998


XML : cadre pour structurer les
connaissances


1999


création d’un langage de
description des méta données : RDF

3

Web sémantique



une

technologie

pratique,

à

utiliser

massivement

dans

des

outils

de

production

permettant

l'accès

à

des

données

structurées

sur

le

Web





RDF

et

OWL

constituent

le

fondement

pour

les

applications

du

Web

sémantique





une

plate
-
forme

commerciale

générale

pour

les

données

sur

le

Web





se

crée

de

manière

incrémentale,

en

ajoutant

pas

à

pas

des

descriptions

aux

données

et

documents

déjà

existants

sur

le

Web



4

XML
-

Technologie de base



fournit

un

ensemble

de

règles

pour

la

création

de

vocabulaires





offre

des

règles

de

syntaxe

très

claires





une

syntaxe

puissante

et

souple

pour

les

documents

structurés





n'impose

aucune

contrainte

sémantique

sur

la

signification

de

ces

documents






5

Ontologie



un

mot

emprunté

à

la

philosophie

qui,

s'il

est

d'origine

grecque,

ne

fut

manifestement

créé

qu'au

XVIIe

siècle





«Discours

sur

l'être

en

tant

qu'être»

selon

Aristote





prend

un

tout

autre

sens

en

informatique,



le

terme

désigne

un

ensemble

structuré

de

savoirs

dans

un

domaine

de

connaissance

particulier





on

distingue

généralement

deux

entités

globales

au

sein

d'une

ontologie
:

la

première

définit

la

nature

des

éléments

qui

composent

le

domaine,

la

seconde

partie

explicite

les

relations

entre

plusieurs

instances

définies

dans

la

première

partie





au

sein

d'une

ontologie,

les

concepts

sont

définis

les

uns

par

rapport

aux

autres


6


Resource Description Framework



un

standard

permettant

la

mise

en

place

de

descriptions

simples





XML

est

à

la

syntaxe,

ce

que

RDF

est

à

la

sémantique
:

un

ensemble

clair

de

règles

permettant

des

informations

descriptives

simples





RDF

Schema

permet

ensuite

de

combiner

ces

descriptions

en

un

seul

vocabulaire





Les

spécifications

RDF

fournissent

un

environnement

de

travail

puissant

pour

l'échange

des

connaissances

sur

le

Web





la spécification
révisée du
modèle et
syntaxe du
cadre de
description des
ressources

7

Présentation de RDF


Description des savoirs à l’aide
d’expressions


Expression = triplet (
sujet, prédicat, objet
)

sujet

Objet

prédicat


Utilisation d’une syntaxe XML

8

Exemple RDF

<rdf:Description about="
http://www.ec
-
lyon.fr
">


<
auteur
>"
Cri
"</
auteur
>

</rdf:Description>

(http://www.ec
-
lyon.fr, schema:auteur, Cri)

www.ec
-
lyon.fr

CRI

auteur

9

RDF Schéma


Donne du
vocabulaire

à RDF


Permet de définir des
classes

et types de
propriétés

spécifiques à une application ou
un domaine.


OWL est une extension de RDF

10

Exemple RDFS

<rdfs:Class rdf:ID='Cours'/>


<rdfs:Class rdf:ID='CoursInfo'>



<
rdfs:subClassOf

rdf:resource='#Cours'/>

</rdfs:Class>


<rdfs:Class rdf:ID='CoursIA'>


<rdfs:subClassOf rdf:resource='#CoursInfo'/>

</rdfs:Class>


<rdf:Property rdf:ID='enseignant'>


<
rdfs:domain

rdf:resource='#Cours'/>


<
rdfs:range

rdf:resource='#Personne'/>

</rdf:Property>

11


Web Ontology Language




est

basé

sur

la

recherche

effectuée

dans

le

domaine

de

la

logique

de

description




permet

de

décrire

des

ontologies,

c'est
-
à
-
dire

qu'il

permet

de

définir

des

terminologies

pour

décrire

des

domaines

concrets





constitue

une

avancée

importante

dans

la

représentation

et

l'organisation

des

connaissances

disponibles

sur

le

Web





est

conçu

comme

une

extension

de

Resource

Description

Framework

(RDF)

et

RDF

Schema

(RDFS)






un dialecte
XML basé sur
une syntaxe
RDF qui fournit
les moyens
pour définir des
ontologies Web
structurées

12

Trois sous
-
langages


13

Les avantages d’OWL



apporte

une

meilleure

intégration,

une

évolution,

un

partage

et

une

inférence

plus

facile

des

ontologies





ajoute

les

concepts

de

classes

équivalentes,

de

propriété

équivalente,

d'égalité

de

deux

ressources,

de

leurs

différences,

du

contraire,

de

symétrie

et

de

cardinalité





grâce

à

sa

sémantique

formelle

basée

sur

une

fondation

logique

largement

étudiée,

permet

de

définir

des

associations

plus

complexes

des

ressources

ainsi

que

les

propriétés

de

leurs

classes

respectives





est

adéquat

pour

le

Web

sémantique,

car

il

offre

une

syntaxe

définie

strictement,

une

sémantique

définie

strictement

et

selon

le

niveau

peut

permettre

des

raisonnements

automatisés

sur

les

inférences

et

conclusions

des

connaissances





le

partage

et

l'échange

dans

ses

formats

est

facile


14

La syntaxe de OWL,
application à un exemple

Ontologie sur le vin et la nourriture

15

La structure des ontologies


Les espaces de nom :


Exemple :«

xmlns:vin =
http://www.w3.org/TR/2004/REC
-
owl
-
guide
-
20040210/wine#

»




Les entêtes :


Exemple :«

<owl:priorVersion
rdf:resource="http://www.w3.org/TR/2003/PR
-
owl
-
guide
-
20031215/wine"/>

»


16

Les éléments de base (1)


Les classes simples

Exemples

:


<owl:Class rdf:ID="Winery"/>


<owl:Class rdf:ID="ConsumableThing"/>



L’héritage

Exemples

:


<owl:Class rdf:ID="PotableLiquid">



<rdfs:subClassOf rdf:resource="#ConsumableThing" />


</owl:Class>


17

Les éléments de base (2)


Les individus

Exemples

:


<owl:Thing rdf:ID="CentralCoastRegion" />



<owl:Thing rdf:about="#CentralCoastRegion">


<rdf:type rdf:resource="#Region"/>


</owl:Thing>

Ou


<Region rdf:ID="CentralCoastRegion" />



18

Les propriétés simples


Caractérisent les instances des
classes


Définies par un domaine et une
image


Exemples


<owl:ObjectProperty rdf:ID="madeFromGrape">


<rdfs:domain rdf:resource="#Wine"/>


<rdfs:range rdf:resource="#WineGrape"/>

</owl:ObjectProperty>

19

Les caractéristiques de
propriété


Les différentes caractéristiques :


TransitiveProperty, SymmetricProperty, FunctionalProperty,
inverseOf, InverseFunctionalProperty
.


Exemples


<owl:Class rdf:ID="VintageYear" />



<owl:ObjectProperty rdf:ID="hasVintageYear">



<rdf:type rdf:resource="&owl;FunctionalProperty" />




<rdfs:domain rdf:resource="#Vintage" />




<rdfs:range rdf:resource="#VintageYear" />


</owl:ObjectProperty>


20

Les restrictions de propriété


Différentes restrictions :


allValuesFrom, someValuesFrom,hasValue, hasValue, cardinalité


Exemples :


<owl:Class rdf:ID="Wine">



<rdfs:subClassOf rdf:resource="&food;PotableLiquid" />



<rdfs:subClassOf>






<owl:Restriction>





<owl:onProperty rdf:resource="#hasMaker" />





<owl:someValuesFrom rdf:resource="#Winery" />




</owl:Restriction>



</rdfs:subClassOf>




</owl:Class>


21

L'application des ontologies



Développement d’ontologies de façon
distribuée


Classes, individus, ou propriétés similaires

22

Les classes complexes (OWL
DL)


Manipuler les classes crées pour en créer
de nouvelles par réunion, union,
complémentaire


Définition d’une classe en énumérant ses
membres


Classes disjointes

23

OWL : Cas d'usage


Deux exemples illustrant comment OWL
peut apporter un véritable plus à
l'expérience du web


Exemples étudiés par le w3c (parmi
d'autres)


Ont servi à préviser les spécifications de
OWL

24

Cas d'un portail web


Des informations centralisées mais pas


utilisées à leur plein potentiel


Les relations définies avec OWL
permettent d'inférer d'autres relations.


Enrichissement considérable des
recherches !


25

Les fichiers multimedia


Les fichiers multimedia


Information non intérprétable facilement
par une machine !


On utilise depuis longtemps des
métadonnées dans ces fichiers


OWL permet de décrire les choses de
différentes façons, de relier ces données
et d'inférer avec !




26

OWL : les outils


Une communauté active a développé de
nombreux outils :


Protégé (par une université de médecine)


Jena (en Java, soutenu par HP)


Nombreux validateurs...

27

OWL : Conclusion


Un langage de pointe encore très jeune


Des concepts puissants qui pourraient



boulverser notre expérience du web


Les premiers outils sont prêts et le


développement continue à grands pas !


A surveiller dans l'avenir...