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2
Semantic Web
World Wide Web Consortium : www.w3.org
Extension du Web actuel où l’information serait munie d’une signification (meaning) bien définie
Pour faciliter le travail en coopération homme-machine
Un Web de données et de documents
3
Semantic Web
Évolution du Web pour permettre le traitement automatique des informations (par programme)
Documents et données structurés (XML)
Associer sémantique (sens) aux documents
http://www.scientificamerican.com/2001/0501issue/0501berners-lee.html
4
Semantic Web : Vision W3C
5
Applications
Préparer automatiquement un voyage, par l’Internet, en combinant des informations (hôtel, avion, voiture)
Etre prévenu d’informations sur un thème donné : conférence, publication, etc.
6
Applications
Annotation de documents multimedia : trouver une séquence avec un facteur cycliste
Site Web d’entreprise structuré par un référentiel
Documentation technique
7
XML
Extensible Markup LanguageLangage de description et d’échange de :
documents structurés données structurées
Conçu par le World Wide Web Consortium (W3C) www.w3.org
8
XML
Définit la structure (syntaxe) comme un arbre de syntaxe abstraite
Mais rien sur la signification, le sens : la sémantique
La sémantique permet de définir la signification des balises, donc des informations. Contraint les traitements
9
XML
<book>
<author>John Maynard Keynes</author>
<title>General Theory of Employment …</title>
..
</book>
10
XML
<aaa>
<bbb>John Maynard Keynes</bbb>
<ccc>General Theory of Employment …</ccc>
..
</aaa>
Définit une structure mais pas le sens
11
Sens
<book> book a kind of Document
<author> Documents have an author, which is a Person,
<title> a title which is a Literal
12
Sens
Décrire le sens avec un certain consensus
En utilisant des vocabulaires standardisés : ontologie
13
RDF
Resource Description Framework Annotations sémantiques décrivant le
contenu des documents Permet de faire des recherches
d'information en utilisant ces annotations
14
RDF Suite
Le moteur de recherche : exploite les annotations effectue des inférences élémentaires retrouve des documents pertinents
15
RDF et Schema
RDF sert à annoter des documents pour décrire le contenu
Ces descriptions reposent sur un vocabulaire partagé : une ontologie
RDF Vocabulary Description Language 1.0: RDF SchemaW3C Working Draft 10 Octobre
http://www.w3.org/RDF
16
RDF Schema
Classes de ressource et Propriétés Spécialisation Syntaxe XML Propriétés sont entités à part entière,
comme les classes et les instances.
17
Pourquoi les propriétés ?
Car le Web est un réseau où tout le monde peut participer
Une classe n'est pas définie entièrement localement
Elle peut être réutilisée et complétée par ailleurs : on peut donc définir de nouvelles propriétés sur une classe existante
Web based design vs Top down
18
Modèle RDF
RDF repose sur un modèle de triplet :resource propriété valeur
appelés respectivement :resource property value
Les valeurs sont soit des ressources, soit des littéraux (valeurs atomiques)
19
Modèle RDF (2)
Une ressource (e.g. document ou fragment de document) est désignée par un URI
Peut être accessible par URIExemple :
http://www.essi.fr/cours/log11 ns:titre ‘Modélisation des connaissances’
Noté :ex:log11 ns:titre ‘Modélisation …’
20
RDF : syntaxe XML
<rdf:Descriptionrdf:about=‘http://www.essi.fr/cours/log11’>
<titre>Modélisation des connaissances </titre>
</rdf:Description>
21
Ajouter du sens
La ressource est un cours, un cours a des enseignants, l’enseignant est un chercheur de
l'INRIA, etc.
22
Exemple
ex:log11 rdf:type ns:Cours
ex:log11 ns:titre “Modélisation des connaissances”
ns:Cours rdf:type rdfs:Class
23
RDF/XML
<rdf:Description rdf:about=‘http://www.essi.fr/cours/log11’> <rdf:type rdf:resource='#Cours'/> <titre>Modélisation des connaissances</titre>
</rdf:Description>
<rdfs:Class ID='Cours'/>
24
Classes
ns:Cours rdf:type rdfs:Class
ns:CoursDEA rdf:type rdfs:Class
ns:CoursDEA rdfs:subClassOf ns:Cours
ns:CoursESSI rdfs:subClassOf ns:Cours
25
Classes
<rdfs:Class rdf:ID='Cours'/>
<rdfs:Class rdf:ID='CoursDEA'><rdfs:subClassOf rdf:resource='#Cours'/>
</rdfs:Class>
<rdfs:Class rdf:ID='CoursESSI'><rdfs:subClassOf rdf:resource='#Cours'/>
</rdfs:Class>
26
Classes (2)
<rdfs:Class rdf:ID='CoursCommun'><rdfs:subClassOf rdf:resource='#CoursDEA'/><rdfs:subClassOf rdf:resource='#CoursESSI'/>
</rdfs:Class>
<rdf:Property rdf:ID='titre'><rdfs:domain rdf:resource='#Cours'/><rdfs:range rdf:resource=’&rdfs;Literal’/>
</rdf:Property>
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Propriétés
<rdf:Property rdf:ID=‘enseignant’><rdfs:domain rdf:resource='#Cours'/><rdfs:range rdf:resource='#Personne'/>
</rdf:Property>
<rdf:Property rdf:ID='nom'><rdfs:domain rdf:resource='#Personne'/><rdfs:range rdf:resource=’&rdfs;Literal'/>
</rdf:Property>
28
Classes
<rdfs:Class rdf:ID='Personne'/>
<rdfs:Class rdf:ID='MaitreDeConf'>
<rdfs:subClassOf rdf:resource='#Personne'/></rdfs:Class>
<rdfs:Class rdf:ID='Chercheur'>
<rdfs:subClassOf rdf:resource='#Personne'/></rdfs:Class>
29
Annotation<rdf:Description
rdf:about='http://www.essi.fr/cours/log11’>
<rdf:type rdf:resource='#Cours'/>
<titre>Modélisation des connaissances</titre>
<num>Log11</num>
<enseignant>
<Chercheur rdf:about='http://www.inria.fr/Olivier.Corby’>
<nom>Olivier Corby</nom>
<institut>INRIA</institut>
</Chercheur>
</enseignant>
</rdf:Description>
30
Requêtes
Trouver les cours dont O. Corby est enseignant ?
Qui enseigne le cours LOG11 ? Y a-t-il un enseignant-chercheur ? Y a-t-il une Personne de l'INRIA ?
31
Requêtes
A la OQL (Object Query Language)
select c.num, p.nom
from c Cours, p Personne
where c.titre like ‘connaissance’ and
p.institut = ‘INRIA’
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Traits avancés
Modularité
Multi héritage, multi instanciation
Conteneurs
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Namespace
Pour modulariser les schemas :
À un schema est associé un nom symbolique : un URI
Les balises issues du schema sont préfixées par cet URI,
appelé namespace
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Namespace (2)
<rdf:Description xmlns:ns=‘http://www.inria.fr/acacia/cours#’>
<ns:titre>Modélisation des connaissances</ns:titre>
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Exemple<rdf:Description rdf:about=‘http://www.essi.fr/cours/log11’
xmlns:ns=‘http://www.inria.fr/acacia/cours#’ xmlns:rdf=‘http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#’>
<rdf:type rdf:resource=‘#Cours'/>
<ns:titre>Modélisation des connaissances</ns:titre><ns:num>Log11</ns:num>
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Exemple (suite)
<ns:enseignant>
<ns:Chercheurrdf:about=‘http://www.inria.fr/Olivier.Corby’>
<ns:nom>Olivier Corby</ns:nom><ns:institut>INRIA</ns:institut>
</ns:Chercheur>
</ns:enseignant></rdf:Description>
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Héritage multiple
Une classe peut spécialiser plusieurs classes
<rdfs:Class rdf:ID=‘EnseignantChercheur’><rdfs:subClassOf rdf:resource=‘#Enseignant’/><rdfs:subClassOf rdf:resource=‘#Chercheur’/></rdfs:Class>
38
Multi instanciation Une description peut être instance de plusieurs
classes
<rdf:Descriptionrdf:about=‘http://www.inria.fr/Olivier.Corby’>
<rdf:type rdf:resource=‘#Chercheur’/><ns:institut>INRIA</ns:institut>
<rdf:type rdf:resource=‘#Enseignant’/><ns:etablissement>UNSA</ns:etablissement>
</rdf:Description>
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Plusieurs Schema
Utiliser plusieurs schemas, grâce aux namespaces :
<rdf:Descriptionxmlns:rdf=`&rdf;’
xmlns:ns=`http://www.inria.fr/acacia/cours#’xmlns:ex=`http://www.essi.fr/namespace#’>
<ns:institut>INRIA</ns:institut>
<ex:formation>UNSA</ex:formation></rdf:Description>
40
Propriété : domaine
Le domaine est la conjonction des domaines
<rdf:Property rdf:ID=‘vitesse’><rdfs:domain rdf:resource=‘#Objet’/><rdfs:domain rdf:resource=‘#Mobile’/>
<rdfs:range rdf:resource=‘&rdfs;Literal’/>
</rdf:Property>
41
Domaines
ns:vitesse rdf:type rdf:Property ns:vitesse rdfs:domain ns:Objet ns:vitesse rdfs:domain ns:Mobilens:vitesse rdfs:range rdfs:Literal
ex:car ns:vitesse “100”ex:car rdf:type ns:Objetex:car rdf:type ns:Mobile
42
Sous-propriété
Une propriété peut être spécialisée :
<rdf:Property rdf:ID='coordinateur'><rdfs:subPropertyOf rdf:resource='#enseignant'/></rdf:Property>
ex:bob ns:coordinateur ex:cours ex:bob ns:enseignant ex:cours
coordinateur est inclus dans enseignant
43
Sous propriété (2)
<ns:Cours rdf:about=‘http://www.essi.fr/cours/log11’>
<ns:coordinateur
rdf:resource=‘http://www.inria.fr/Olivier.Corby’/>
</ns:Cours>
<ns:Cours rdf:about=‘http://www.essi.fr/cours/log11’>
<ns:enseignant rdf:resource=‘http://www.inria.fr/Olivier.Corby’/>
</ns:Cours>
44
Nom externe de Propriété Une propriété peut avoir plusieurs noms externes : labels
Peuvent être multilingue
<rdf:Property rdf:ID=‘name’><rdfs:domain rdf:resource='Person'/><rdfs:range rdf:resource=’&rdfs;Literal'/>
<rdfs:label xml:lang='fr'>nom</rdfs:label><rdfs:label xml:lang='en'>name</rdfs:label>
</rdf:Property>
45
DatatypePour typer les valeurs litérales, RDF repose sur les
datatypes de XML Schema
xmlns:xsd=‘http://www.w3.org/2001/XMLSchema#’
xsd:integerxsd:floatxsd:stringxsd:datexsd:boolean
...
46
RDF Datatype
<!ENTITY xsd ”http://www.w3.org/2001/XMLSchema#” >
<c:Person><c:age rdf:datatype=‘&xsd;integer’>43</c:age>
<c:name rdf:datatype=‘&xsd;string’>Laurent </c:name>
</c:Person>
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Limitation de RDFImpossible de surcharger la signature d’une propriété
pour la spécialiser
Class PrimateClass Man subClassOf PrimateClass Chimpanzee subClassOf Primate
<rdf:Property rdf:ID=‘child’> <rdfs:domain rdf:resource='#Primate'/> <rdfs:range rdf:resource='#Primate'/>
</rdf:Property>
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Raffinement impossible
La propriété child étant définie, il est impossible de la raffiner :
<rdf:Property rdf:ID=‘child’>
<rdfs:domain rdf:resource='#Man'/>
<rdfs:range rdf:resource='#Man'/>
</rdf:Property>
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Solution en RDFSpécialiser la propriété :
<rdf:Property rdf:ID='manChild'> <rdfs:subPropertyOf rdf:resource='#child'/> <rdfs:domain rdf:resource='#Man'/> <rdfs:range rdf:resource='#Man'/></rdf:Property>
Ou utiliser OWL
50
Collection Quand la valeur d’une propriété est une collection de
valeurs :<rdf:Description
rdf:about=‘http://www.essi.fr/cours/log11’>
<ns:staff>
<rdf:Bag> <rdf:li>Olivier Corby</rdf:li> <rdf:li>Sabine Moisan</rdf:li> <rdf:li>Alain Giboin</rdf:li>
</rdf:Bag>
</ns:staff>
</rdf:Description>
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Conteneurs (2)
rdfs:Container rdf:Bag : collection rdf:Seq : séquence ordonnée rdf:Alt : alternative. Liste de valeurs
possibles pour la propriété
Ils peut y avoir duplication de valeurs
52
Liste
<ex:Group>
<ex:members rdf:parseType=‘Collection’>
<ex:Person rdf:about=‘#JohnDoe’/>
<ex:Person rdf:about=‘#MisterX’/>
</ex:members>
</ex:Group>
53
Liste<ex:Group>
<ex:members>
<rdf:List>
<rdf:first rdf:resource=‘#JohnDoe’ />
<rdf:rest>
<rdf:List>
<rdf:first rdf:resource=‘#MisterX’ >
<rdf:rest rdf:resource=‘&rdf;nil’/>
</rdf:List>
</rdf:rest>
</rdf:List>
</ex:members>
</ex:Group>
54
Ressource anonymeRessource intermédiaire, sans identificateurSémantique existentielle : il existe une ressource
<ns:Cours><ns:auteur>
<ns:Person><ns:name>O. Corby</ns:name>
</ns:Person></ns:auteur>
</ns:Cours>
55
Relation n-aireLes propriétés sont des relations binaires
Pour décrire une relation n-aire, utiliser une ressource anonyme :
<ns:Mobile>
<ns:vitesse rdf:parseType=‘Resource’>
<rdf:value>130</rdf:value>
<ns:unit>km/h</ns:unit>
</ns:vitesse>
</ns:Mobile>
56
Relation n-aire
<ns:Mobile>
<ns:vitesse>
<rdf:Description>
<rdf:value>130</rdf:value>
<ns:unit>km/h</ns:unit>
</rdf:Description>
</ns:vitesse>
</ns:Mobile>
57
SémantiqueTous les énoncés RDF sont considérés comme vrais, dans un
même environnement, la conjonction des énoncés est considérée comme vrai également
Il n’y a pas de contexte local (dans lequel quelque chose serait vrai)
Il n’y a pas de négation
RDF est monotone : ce qui est vrai reste vrai au fur et a mesure que l’on rajoute de l’information
RDF est un sous-ensemble de la logique du premier ordre avec des prédicats binaires et des variables existentielles.
58
Typage : domainLes règles de typage diffèrent des modèles objet traditionnels.
L’utilisation d’une propriété sur une ressource entraine que la ressource soit du type indiqué par le domaine de la propriété
ex:title rdfs:domain ex:Cours
ex:log11 ex:title “Modélisation des connaissances”
ex:log11 rdf:type ex:Cours
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Typage : rangeSi une ressource est la valeur d’une propriété, la ressource est du type
indiqué par le range de la propriété
ex:enseignant rdfs:range ex:Person
ex:log11 ex:enseignant ex:olivier
ex:olivier rdf:type ex:Person
60
Typage : classSi une ressource a pour type C, alors C est une classe :
rdf:type rdfs:range rdfs:Class
ex:olivier rdf:type ex:Person
ex:Person rdf:type rdfs:Class
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Exemple de Schema RDFS
<rdfs:Class rdf:ID="Document">
<rdfs:subClassOf rdf:resource="#Entity"/>
<rdfs:subClassOf rdf:resource="#EntityConcerningATopic"/>
<rdfs:subClassOf rdf:resource="#NumberableEntity"/>
<rdfs:comment xml:lang="en">Entity including elements serving as a representation of thinking.</rdfs:comment>
<rdfs:comment xml:lang="fr">Entite comprenant des elements de representation de la pensee.</rdfs:comment>
<rdfs:label xml:lang="en">document</rdfs:label>
<rdfs:label xml:lang="fr">document</rdfs:label>
</rdfs:Class>
62
Exemple (2)
<rdf:Property rdf:ID="Designation">
<rdfs:subPropertyOf rdf:resource="#SomeRelation"/>
<rdfs:range rdf:resource=”&rdfs;#Literal"/>
<rdfs:domain rdf:resource="#Something"/>
<rdfs:comment xml:lang="en">Identifying word or words by which a thing is called and classified or distinguished from others.</rdfs:comment>
<rdfs:comment xml:lang="fr">Identifiant le ou les mots par lesquels une chose s appelle et est classifiee ou distinguee des autres.</rdfs:comment>
<rdfs:label xml:lang="en">designation</rdfs:label>
<rdfs:label xml:lang="fr">designation</rdfs:label>
</rdf:Property>
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Exemple (3)<c:ResearchReport rdf:about=”
http://www.inria.fr/rapports/sophia/RR-3071.html "><c:title>Modèles Génériques de Gestion de Conflits dans la Conception Concourante</c:title><c:CreatedBy>
<c:Person rdf:about=”http://www.inria.fr/acacia/Nada.Natta">
<c:FirstName>Nada</c:FirstName><c:FamilyName>Matta</c:FamilyName></c:Person>
</c:CreatedBy><c:CreatedBy> <c:Person rdf:about=" http://www.inria.fr/acacia/Olivier.Corby">
<c:FirstName>Olivier</c:FirstName><c:FamilyName>Corby</c:FamilyName></c:Person>
</c:CreatedBy>
64
Exemple (3)<c:CreationDate>12-1996</c:CreationDate>
<c:CreatedBy>
<c:ProjectGroup rdf:about="http://www.inria.fr/recherche/equipes/acacia.en.html"><c:Designation>Acacia</c:Designation>
</c:ProjectGroup>
</c:CreatedBy>
</c:ResearchReport>
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Requête
Find Document about XML written by a person from the Acacia project
return the title of the document and the name of the author
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Interrogation
Lever les ambiguïtés grâce à l'ontologie
Exploiter la conceptualisation et la subsomption
Document ? ArticlePerson ? StudentDesignation ? Title
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Extensions : Corese
COnceptual REsource Search Engine
Implémentation de RDF basée sur les graphes conceptuels
Moteur de recherche sémantique
68
Langage de reqête
RDF avec des variables et des opérateurs
~ contient^ commence par< <= = >= >chaine ou nombre% expression régulière<: <=: =: >=: >: comparaison de type ! opérateur de négation
!= !~ !<: etc.
| ou booléen : ~XML | ~RDF
69
Exemple <c:Document c:Title='~XML’> <c:CreatedBy rdf:resource='?p'/>
</c:Document>
<c:Person rdf:about='?p' c:Name='?n’> <c:memberOf rdf:resource='?o'/>
</c:Person>
<c:Organization rdf:about='?o' c:Designation='~Acacia'/>
70
Inférence
Trouver des documents écrits par un collaborateur de R.D.
collaborateur : membre de l’équipe dirigée par R.D.
Trouver un institut qui travaille sur le sujet S : un de ses membres travaille sur S
71
Règle
si Institut ?i inclut Personne ?p ET
?p a pour interet Sujet ?s
alors?i a pour interet ?s
72
Règle de graphe
[Institut: ?i]-(inclut)-[Personne: ?p] -(interet)-[Sujet: ?s]
[Institut: ?i]-(interet)-[Sujet: ?s]
73
Règle RDF<cos:rule>
<cos:if><s:Institut rdf:about=?i’>
<s:inclut> <s:Personne rdf:about=‘?p’ <s:interet rdf:resource=‘?s’/>
</s:Personne>
</s:inclut>
</s:Institut></cos:if>
<cos:then><s:Institut rdf:about=‘?i’
<s:interet rdf:resource=‘?s’/></s:Institut>
</cos:then></cos:rule>
74
Règle de graphe
règles de graphe conceptuelPour appliquer une règle CD sur un graphe G :1. Trouver C’, une occurrence de C dans G
par projection : C’ C2. Joindre la conclusion D au graphe G sur les
concepts de C’ trouvés par projection
75
Test de condition
Query : [Institut: ?i]-
-(inclut)-[Person: ?p] -(interet)-[Sujet: ?s]
Cible:[Projet: Acacia]-{
-(inclut)-[Person: O.Corby]-(interet)-[ModelisationConnaissance]
-(inclut)-[PhdStudent: L.A]
…
}
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Déduction
[Projet: Acacia]-{
-(interet)-[ModelisationConnaissance]
-(inclut)-[Person: O.Corby]-(interet)-[ModelisationConnaissance]
-(inclut)-[PhdStudent: L.A]
…
}
77
Type défini
IF
[Human ?x]-(has)-[Desease]
THEN
[Patient ?x]
78
Futur du Semantic Web Documents structurés XML XML Schema XQuery
Ressources annotées par du RDF RDF Schema Navigation basée sur un système conceptuel Associer des concepts de l’ontologie RDF
Schema à des balises de document structurés:
79
Futur du Semantic Web
Agents intelligents dotés de capacités d'inférences
Rechercher et combiner l'information sur le Web
Exemple : préparer un voyage avec : Transport : avion ou train Hébergement : hôtel ou gite Déplacement : voiture de location
80
CorrespondanceBalise Concept
<auteur> <ecrivain> <realisateur> <compositeur>
Createur}
81
Concept Balise
Createur
Peintre Sculpteur Ecrivain Musicien
cree(Createur, Œuvre)peint(Peintre,Toile)
peint < creeToile < Œuvre
82
Recherche d'information
Grâce à la correspondance : balise concept,
Le système possède une représentation du sens des balises
83
Exemple :
<auteur>Olivier Corby</auteur>
Createur: Olivier Corby
Le système utilise ensuite l’ontologie relative au concept de créateur pour répondre à des requètes
84
Travaux
OntoBroker, SHOE RDF et Graphes Conceptuels : Corese,
DRDFS Projet Escrire : comparer GC, objets et logique
de description CoMMA : mémoire d’entreprise DAML OIL OWL, Semantic Web Working Group W3C
85
Applications
Mémoire d’entreprise : Corporate Semantic Web Le Schema RDF peut être le référentiel métier
Système documentaire
Web Services
Le Web de demain
86
Bibliographie
www.w3.org/XML www.w3.org/RDF http://www.w3.org/2001/sw/ www.oasis-open.org Méthodes et outils pour la gestion des
connaissances, R. Dieng et. al. Dunod XML, Langage et applications
A. Michard, Eyrolles
![RDF et RDFS - University of Paris-Est Marne-la-Valléeperso.univ-mlv.fr/ocure/RDF.pdfO.Curé [200 ] Présentation de RDF (Resource Description Framework) Un langage pour décrire des](https://img.pdfslide.fr/doc/110x75/60ed2d2053ad366fed1d7999/rdf-et-rdfs-university-of-paris-est-marne-la-vall-ocur-200-prsentation.jpg)
