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Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA UNIVERSITÉ PARIS I – PANTHÉON SORBONNE Thèse soutenue le 20 octobre 2011, devant le jury composé de M. Camille SALINESI Président Mme Colette ROLLAND Directeur de thèse M. Saïd ASSAR Codirecteur de thèse Mme Carine SOUVEYET Codirecteur de thèse M. Samir TATA Rapporteur M. Naoufel KRAIEM Rapporteur

Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

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Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers

Kadan ALJOUMAA

UNIVERSITÉ PARIS I – PANTHÉON SORBONNE

Thèse soutenue le 20 octobre 2011, devant le jury composé de

M. Camille SALINESI PrésidentMme Colette ROLLAND Directeur de thèseM. Saïd ASSAR Codirecteur de thèseMme Carine SOUVEYET Codirecteur de thèseM. Samir TATA RapporteurM. Naoufel KRAIEM Rapporteur

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I. Introduction

II. Etat de l’art

III. Approche PASiS L’ontologie de services intentionnels iSOnto

Le descripteur intentionnel

IV. Le guidage dans la publication de i-services

V. Le guidage dans la recherche d’i-services

VI. Cas d’application e-clinique & prototype expérimental

VII. Conclusion

PLANIntroduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

2Soutenance de thèse - 20/10/2011

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Contexte : L’intentionnalitéIntroduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Niveau métier

Niveau technique

Utilisateur

But métier• Besoins et exigences• Expression à haut

niveau• Orienté objectif et

stratégie

3Soutenance de thèse - 20/10/2011

Service technique• Descriptions à bas niveau• Orienté fonction• Composition de méthodes (Workflow)• Eventuellement, enrichis avec

annotations sémantiquesclientlocaliser

Interagir

annuaire

publier

fournisseur

Service intentionnelMiS

SOA

Abstraction

Mise en correspondance

Discordance

de niveau

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4Soutenance de thèse - 20/10/2011

i-Service

Agrégat Atomique

Service à Variation

Service Composite

Pré-condition

Post-condition

Situation initiale

Situation finale

satisfait

But

1 ..*

Légende

1

Interface

Comportement

Composition

Paquet

Multi-Segment

Multi chemin

Chemin

Contexte : Le modèle MiSIntroduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Le but• Un objectif que l’on souhaite atteindre• Une déclaration optative qui exprime ce qu’on

veut, un état ou un résultat que l’on cherche à atteindre

• Une expression explicite et une sémantique riche• Un raisonnement élargi sur l’intention

Le modèle intentionnel de service (MiS) [Kaabi, 2007]

Exemple : Payer une facture Payer une facture par CB Payer une facture par chèque

Exprimer l’objectif et raisonner sur les moyens de l’atteindre

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L’architecture iSOAIntroduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

5Soutenance de thèse - 20/10/2011

Recherche dirigéePar le but

Adapter et Interagir

Publier

iSOA [Rolland et al., 2008]

Annuaire de services intentionnels

Agent métier

Fournisseur métier

Dans iSOA, les services sont décrits dans les termes intentionnels du business, leur publication et leur recherche se fait sur la base de ces descriptions intentionnelles.Comment rendre opérationnelle cette proposition de recherche ?

Page 6: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

ProblématiqueIntroduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Annuaire d’i-services

Expression du besoindu service métier

attendu

Niveau métier

Niveau logique

UtilisateurFournisseur

Input (sous forme d’expression métier) décrivant le service à

publier

6Soutenance de thèse - 20/10/2011

1. L’expression au niveau métier des besoins du fournisseur2. L’expression au niveau métier des besoins du client3. Le besoin d’une sémantique étendue

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1. L’expression au niveau métier des besoins du fournisseur

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Comment décrire le service intentionnel ?

Comment faire largement connaître le service aux futurs clients?

Comment prendre en compte l’agrégation d'un service intentionnel ?

7Soutenance de thèse - 20/10/2011

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2. L’expression au niveau métier des besoins du client

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Comment faire pour rapprocher la forme de l’input client de son contexte métier ?

Comment introduire une assistance de haut niveau pour aider l’utilisateur final dans la formulation de sa requête ?

Comment mesurer la similarité et faire l’appariement ?

Comment exploiter les possibilités offertes par la structure du modèle MiS ?

Comment reformuler la requête et élargir son champ ?

8Soutenance de thèse - 20/10/2011

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Nécessité de structuration de la connaissance de domaine selon le modèle de service

3. Le besoin d’une sémantique étendue

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Model Reference X

Valid Flight Info

Reservation Info

Transport Ontology

Model Reference Y

Service Concept X

Pre condition

Result

Service Ontology

Service Concept Y

<Operation name=« ReserveFlight" serviceConcept="&ServiceOntology;#PreCondition&ServiceOntology;#Result" modelReference="&TransportOntology;#Valid FlightInfo &TransportOntology;# ReservationInfo ">

YASA [Chabeb et Tata, 2008]

9Soutenance de thèse - 20/10/2011

Quelle technique de représentation de la sémantique faut-il introduire pour prendre en compte celle du modèle MiS ?

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II. ÉTAT DE L’ART

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Vue Sujet

Vue Modèle

Vue usage Vue implémentationPublication & Recherche de

services

Quel est l’objet central de l’approche de publication et de recherche?

Pourquoi l’approche est-elle utilisée ?

Comment est conceptualisée l’approche?

Quelles sont les caractéristiques de l’approche côté implémentation ?

Finalité

Fonctionnalité

Phase

Technique de mesure

Usage d’ontologie

Architecture logicielle

Cadre des 4 vues

GranularitéVisibilité

Entité

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

11Soutenance de thèse - 20/10/2011

Modèle input utilisateur

Modèle de requête

Modèle de descripteur

Modèle input fournisseur

Nature d’ontologie

Processus de publication

Processus de formulation

Processus d’appariement

Modèle de processusModèle de produit

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Facettes du cadre des 4 vuesIntroduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

12Soutenance de thèse - 20/10/2011

Vue Facette Valeurs possibles Sujet Entité Ensemble {Technologique, Métier, Orienté but}

Granularité Ensemble {Atomique, Agrégat}Visibilité Ensemble {Boite noire, Boite blanche}

Usage Finalité Ensemble {Découvrir, Invoquer, Composer, Explorer}Fonctionnalité Ensemble {Décrire, Publier, Formuler, Rechercher, Classer}Phase Ensemble {Design time, Run time}

Modèle

Produit

Input utilisateur <Libre> (exemple : LN, Tâche, But, Modèle de carte,…) Requête <Libre> (exemple : Mots clés, SPARQL, XQUERY, …) Descripteur <Libre> (exemple : WSDL, SAWSDL, SAWSDL étendu, OWL-

S, WSMO, …) Input fournisseur <Libre> Nature d’ontologie Ensemble {Générique, Domaine, Technique}

Processus

Publication Ensemble {Brut, Guidé, Intelligent}Formulation Ensemble {Brut, Guidé, Intelligent}Appariement Ensemble {Lexicale, Sémantique}

Implémentation

Technique de mesure Ensemble {IR, Sémantique}Usage d’ontologie Ensemble {Aucun, Interne, Externe}Architecture logicielle Enum {Aucune, Prototype expérimental, outil publique}

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RécapitulatifIntroduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

13Soutenance de thèse - 20/10/2011

Vue Facette[Gomez et al.,

2006][Klusch et al.,

2006][Zacos et al., 2008]

[Da Silva et al. 2009]

[Chabeb et al., 2009]

[Mirbel et al., 2009]

[Driss et al., 2010]

SujetEntité Technique Technique Technique Technique Technique Métier Métier

Granularité Atomique Atomique Atomique Atomique Atomique Atomique AtomiqueVisibilité B.N B.N B.N B.N B.N B.N B.N

Usage

Finalité Découvrir, Invoquer

Découvrir Découvrir Découvrir, Invoquer

Découvrir Découvrir, Composer

Découvrir

Fonctionnalité Formuler, Rechercher

Rechercher, Classer

Formuler, Rechercher, Classer

Formuler, Rechercher, Classer

Rechercher, Classer

Formuler, Rechercher

Rechercher, Classer

Phase Design time, Run time

Design time Design time Design time Design time Design time Design time

Modèles

Produit

Input utilisateur LN LN Tache, but Modèle carte, modèle but

But

Requête Mots clés XQuery XQuery Triplets RDF SPARQL Mots clés

Descripteur WSML SAWSDL WSDL étendu WSMO SAWSDL étendu

OWL-S WSDL

Input fournisseur - - - - - - -Nature ontologie Domaine Domaine (Input,

Output)Générique (WordNet)

Domaine (tâche), générale (but)

Domaine, technique

Domaine Aucune

Processus

Publication - - - - - - -

Formulation requête Intelligent Brut Intelligent Intelligent (but), Brut (tâche)

Brut Guidé Brut

Appariement Lexical Lexical, Sémantique

Lexical Sémantique Lexical, Sémantique

Lexical Lexical

Implémentatio

n

Technique de mesure ? IR, Sémantique IR - IR, Sémantique

IR IR

Usage ontologie Externe Interne (OWL-S)

Externe Interne (tâche), Externe (but)

Interne (technique), Externe (domaine)

Interne (fragment), Externe (domaine)

Aucune

Architecture logicielle Prototype Prototype Prototype Prototype Prototype Prototype Aucune

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RécapitulatifIntroduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

14Soutenance de thèse - 20/10/2011

Vue Facette [Gomez et al., 2006]

[Klusch et al., 2006]

[Zacos et al., 2008]

[Da Silva et al. 2009]

[Chabeb et al., 2009]

[Mirbel et al., 2009]

[Driss et al., 2010] PASiS 2011

Sujet

Entité Technique Technique Technique Technique Technique Métier Métier Orienté but, métier

Granularité Atomique Atomique Atomique Atomique Atomique Atomique Atomique Atomique, agrégatVisibilité B.N B.N B.N B.N B.N B.N B.N B.N, B.B

Usage

Finalité Découvrir, Invoquer

Découvrir Découvrir Découvrir, Invoquer

Découvrir Découvrir, Composer

Découvrir Découvrir, Explorer

Fonctionnalité Formuler, Rechercher

Rechercher, Classer

Formuler, Rechercher, Classer

Rechercher, Classer, comp

Rechercher, Classer

Formuler, Rechercher

Rechercher, Classer

Décrire, Publier, Formuler, Rechercher, Classer

Phase Design time, Run time

Design time Design time Design time Design time Design time Design time Design time

Modèles

Produit

Input utilisateur LN LN Tache, but Modèle carte, modèle but

But Modèle but

Requête Mots clés XQuery XQuery Triplets RDF

SPARQL Mots clés Mots clés typés

Descripteur WSML SAWSDL WSDL étendu WSMO SAWSDL étendu

OWL-S WSDL SAWSDL étendu

Input fournisseur - - - - - - - MiS (orienté but)Nature ontologie Domaine Domaine

(Input, Output)

Générique (WordNet)

Domaine (tâche), générale (but)

Domaine, technique

Domaine Aucune Technique, Domaine, Générique (verbe)

Processus

Publication - - - - - - - Guidé intelligentFormulation requête Intelligent Brut Intelligent Intelligent

(but), Brut (tâche)

Brut Guidé Brut Guidé intelligent

Appariement Lexical Lexical, Sémantique

Lexical Sémantique Lexical, Sémantique

Lexical Lexical Lexical

Implémentatio

n

Technique de mesure ? IR, Sémantique

IR - IR, Sémantique

IR IR IR

Usage ontologie Externe Interne (OWL-S)

Externe Interne (tâche), Externe (but)

Interne (technique), Externe (domaine)

Interne (fragment), Externe (domaine)

Aucune Interne, Externe

Architecture logicielle Prototype Prototype Prototype Prototype Prototype Prototype Aucune Prototype

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III. APERÇU GÉNÉRAL DE L’APPROCHE PASIS

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Niveau Logique

Niveau conceptuel

Besoins

Recherche & appariement

SAWSDLAnnuaire étenduXML

Niveau métier

Annotationsémantique

Descripteurde base

Descripteurétendu

Processus de publication

Utilisateur

Fournisseur

Annotation

Processus de (re)formulation

Descripteur

Sémantique

Descripteur

De base

DescripteurimplémentéDescripte

urSémantiq

ueDescripte

urDe base

DescripteurimplémentéDescripte

urSémantiq

ueDescripte

urDe base

Descripteurimplémenté

Carte

Publication Recherche

Vue générale

Ontologies

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

16Soutenance de thèse - 20/10/2011

Page 17: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

Niveau Logique

Besoins

Recherche & appariement

SAWSDLAnnuaire étenduXML

Niveau métier

Annotationsémantique

Descripteurde base

Descripteurétendu

Processus de publication

Utilisateur

Fournisseur

Annotation

Processus de (re)formulation

Descripteur

Sémantique

Descripteur

De base

DescripteurimplémentéDescripte

urSémantiq

ueDescripte

urDe base

DescripteurimplémentéDescripte

urSémantiq

ueDescripte

urDe base

Descripteurimplémenté

Modèle MIS Modèle de but

Carte

Publication Recherche

Vue générale

Ontologies

Modèle Algorithme Algorithme Modèle

13 4

2

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

17Soutenance de thèse - 20/10/2011

Niveau conceptuel

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• Hypothèse 1 : La modélisation du processus de publication de services intentionnels aboutit à un guidage utile pour le fournisseur de service

• Hypothèse 2 : La modélisation du processus de recherche de services intentionnels aboutit à un guidage utile pour l'utilisateur de service.

• Hypothèse 3 : Les liens entre les ontologies de verbes et l’ontologie de produits enrichissent le processus de recherche et améliorent le résultat des requêtes.

Hypothèses de travailIntroduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

18Soutenance de thèse - 20/10/2011

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Direction

Voie

destination

Source

Moyen

Manière

Temps

Bénéficiaire

Qualité

Quantité

Location

Objet

Résultat

Service intentionnel

Situation Initiale

Situation Finale

satisfait

ButVerbe

Cible

Paramètres

1

0..*

Rappel: modèle de buts [Prat, 1997][Rolland et al., 2008]

(Examiner)verbe (patient) objet

(Payer]verbe (réservation) résultat par(chèque) manière

(Fournir)Verbe (rapport médical) Résultat à nos (patients) Bénéficiaire

par (émail) Moyen

Une sémantique riche

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

19Soutenance de thèse - 20/10/2011

0..1

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satisfyhasParameter iServiceGoal

Target

Verb

Parameter

Result

Objet

Direction

Ways

destination

SourceMeans

Manner

Time

Beneficiary

Quality

Quantity

Location

Initial Situation

FinalSituation

Aggregate

Atomic

Composite

Variantis a

is a

is a

is a

is a

hasVerbhasTarget

hasFinSithasInitS

it

is a

is a

is a

is a

is a

is a

is a

is a

is a

is a

is a

is a

composed Of

Service Component

is a

Multithread

Multipath

Bundle

Path

is a

is a

is a

is a

isRelated

Ontologie de services intentionnels iSOnto

VerbConcept

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

20Soutenance de thèse - 20/10/2011

vOntopOnto

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Personne

Médecin de l’hôpital Patient

Malade

Is-A

Is-AIs-A

Blessé

Is-A

obtenir quelque chose; entrer en

possession de

PatientHasVerb

interagir d'une certaine manière 

Pat

ient

Has

Verb

Employé

Is-A

Relation entre Ontologies

RecevoirAccueillir

TraiterSoignerExaminer

Traitement

Accueil

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

21Soutenance de thèse - 20/10/2011

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• SAWSDL schéma

description

XSD type definition

interface

fault

operation

output

input

0..n

0..n

0..n

0..n

0..n

0..n

1..1

model reference

model reference

model Reference

model reference

schema mapping

WSDL

SAWSDL

iServiceConcept

Le descripteur intentionnel

Annotations basées sur l’ontologie de services intentionnels iSOnto

Annotations basées sur ontologies Verbes et Produits

SAWSDL extension

Légende

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

22Soutenance de thèse - 20/10/2011

Page 23: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

… <wsdl:interface name="OrderRequest"

sawsdl:iServiceConcept="&http://.../iServiceOntology;#Verb &http://.../iServiceOntology;#Object &http://.../iServiceOntology;#manner &http://.../iServiceOntology;#Path &http://.../iServiceOntology;#serviceComponent &http://.../iServiceOntology;#serviceComponent "> sawsdl:modelReference=" &http://.../VerbOntology;#order &http://.../purchaseOntology;#request &http://.../purchaseOntology;#Periodic Planning &http://.../purchaseOntology;#Order Request &http://.../purchaseOntology;#Fill Request &http://.../purchaseOntology;#Send Request"> <wsdl:operation name="order" pattern="http://www.w3.org/ns/wsdl/in-out" sawsdl:modelReference="http://www.w3.org/2002/ws/sawsdl/spec/ontology/purchaseorder#RequestPurchaseOrder"> <wsdl:input element="OrderRequest" /> <wsdl:output element="OrderResponse" /> </wsdl:operation> </wsdl:interface></wsdl:description>

Exemple du descripteur intentionnelIntroduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

23Soutenance de thèse - 20/10/2011

iServiceGoal

TargetVerb

ObjetAggregate

Composite

is a

Service Component

Path

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IV. LE GUIDAGE DANS LE PROCESSUS DE PUBLICATION

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Elicitation des services

intentionnels

Identification de services intentionnels

MISProcessus métier

sous forme de carte

Form

ulation, complétude des

buts et représentation des concepts de services dans les

ontologies

Annotation du descripteur

technique

Processus de publication

DescripteurintentionnelAnnotations

Identification des services intentionnels

Élaboration des descripteurs intentionnels

Mapping avec le descripteur

logique

1 2 3

Étapes de la publicationIntroduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

25Soutenance de thèse - 20/10/2011

Page 26: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

DémarrerAnnoter le service

Arrêter

Par caractérisation des éléments de base

Par vérification

a

b

c

1

1

Par annotation de verbe

Par résolution des conflits

Par annotation des paramètres

Processus de publication

d’objet

de relation verbe-objet

Par annotation d’objet

Par annotation des agrégats31

4

2

de verbe

7

8

6

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

26Soutenance de thèse - 20/10/2011

Par raisonnement sur les états5

Map-Publication

Page 27: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

Directives de la Map-Publication

Les sections de la Map-Publication Type

ab1 : < Démarrer, Annoter le services Par caractérisation des éléments de base>

DRI1

Progresser vers Annoter le service DSS1

bb1 : < Annoter les services, Annoter le services Par annotation de verbe > DRI2

bb2 : < Annoter les services, Annoter le service, Par annotation d’objet > DRI3

bb3 : < Annoter les services, Annoter le service, Par annotation des agrégats >

DRI4

bb4 : < Annoter les services, Annoter le service, Par annotation des paramètres >

DRI5

bb5 : < Annoter les services, Annoter le service, Par raisonnement sur les états >

DRI6

bb6 : < Annoter les services, Annoter le service, Par résolution des conflits > DRI7

bc1 : < Annoter les services, Arrêter Par vérification> DRI8

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

27Soutenance de thèse - 20/10/2011

Page 28: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

Directives de la MAP-Publication

Démarrer

Annoter le service

Par caractérisation des éléments de base

a

b

1

DRI1 (<(service intentionnel = ‘identifié’), Annoter le service par caractérisation des éléments de base>

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

28Soutenance de thèse - 20/10/2011

<satisfait>

But

1 ..*

1

i-Service

Agrégat Atomique

Page 29: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

V. LE GUIDAGE DANS LA RECHERCHE DE SERVICES INTENTIONNELS

Page 30: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

Concept G

Concept C

généralisation

Concept S

spécialisation

Degré de similarité

Distance (C, G) = α

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

30Soutenance de thèse - 20/10/2011

Distance (C, S) = β

Le principe est de chercher les concepts adjacents à C dont la distance qui ne dépasse pas un seuil donné

α, β dans [0..1]

Page 31: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

Personne

PatientMédecin

Médecin de l'hôpital

Médecin d'urgence

Ophtalmologiste

Chirurgien

Employé

Secrétaire Infirmière

MaladeBlessé

Degré de similarité= 1

α = 0.85 β = 0.75Threshold = 0.5

D.S= 75% D.S

= 75 %

D.S = 85 %

D.S = 72 %

D.S = 54 %

D.S = 54 %

D.S = 64 %

D.S = 40%

D.S = 40%

D.S = 40%

D.S = 40%

X X

X X

8

6

5

4

3

2

1

7

Exemple de calcul de degré de similaritéIntroduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

31Soutenance de thèse - 20/10/2011

Page 32: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

DémarrerFormuler

une requête

Arrêter

Par langage naturel

Par abandon

Par abandon

ab

c

1

Proposer des services

Par recherche

d

Par mise en adéquation du verbe et de l’objetPar structuration selon le Template

Par Template

Par sélection

Par complétude de l’énoncé de but

Par décomposition (sous buts)

Par glissement de verbe

Par glissement de l’objet

Par l’utilisation des états1Par raffinement

Par explorationdes composites

Par explorationdes variantes

1

2

5

1

2

1

2

1

1

2

3

4

76

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Processus de formulation et de recherche

32Soutenance de thèse - 20/10/2011

Matching du verbe

Matching de l’objet

Matching du verbe et de

l’objet

Par explorationdes composants

3

Map-Recherche

Page 33: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

Arguments :(a1) : L’utilisateur ne connait pas le modèle de but et préfère mener sa recherche par mots clés.

(a2) : L’utilisateur connait le modèle de but et utilise le template pour saisir sa requête.

Formuler une requête

DémarrerPar langage naturel

b

a1

2Par Template

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Directives de la Map-Recherche

33Soutenance de thèse - 20/10/2011

ButVerbe

Cible

Paramètres

1

0..*

1

<(rien), Sélectionner (DRI1 <(rien),

Formuler une requête par langage naturel>)>

<(modèle de but = ‘défini’), Sélectionner (DRI2 <(modèle de but = ‘défini’),

Formuler une requête par template>)>

(a1) (a2)

DSS1 <(rien ou modèle de but = ‘défini’), Progresser vers Formuler une requête>

Page 34: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

VI. CAS D’APPLICATIONE-CLINIQUE & PROTOTYPE EXPÉRIMENTAL

Page 35: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

Démarrer

Accueillir un patient

Arrêter

Par rendez-vous

Par planificationDiagnostiquer une maladie

Régler une facture

Prévision stratégique

Périodique

Par examen généraldu patient

Par calculautomatique de frais

Par virement

Par carte bancaire

Par clôture du dossier

Par analyse médical

Par un acte chirurgical

Par demande explicite

c

a

b

e

g

1

1 2

3 1

12

1Par demande d’annulation

du patient

Éditer la facture de

l’acte médical

1Avec prise en charge

par un tiers

Par chèque2

Avec prise en chargepar le patient

À base de médicaments

Par consultationdu dossier médical

Par radiologie

f

La carte initiale du processus e-clinique

1

2

14

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Prescrire un

traitement

1

2Par endoscopie

3Par scanner

d

35Soutenance de thèse - 20/10/2011

3

4

1

2

Par prise en Charge complète

En espèce5

=> 22 services intentionnels atomiques à publier

=> 11 services intentionnels agrégats

Page 36: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

S1: (accueillir un patient par planification périodique) But (S1) Service atomique

S4:(diagnostiquer une maladie d’un patient par examen général) But (S4) Service atomique

S11:(prescrire un traitement à base de médicaments) But (S11) Service atomique

S12:(éditer la facture de l’acte médical par calcul automatique de frais) But (S12) Service atomique

S17:(régler la facture par virement) But (S17) Service atomique

S25:(accueillir un patient) But (S25) Service agrégat

S29:(régler la facture de l’acte médical) But (S29) Service agrégat

S30:(régler le traitement à la clinique ) But (S30) Service agrégat

S31:(régler la visite médicale d’un patient) But (S31) Service agrégat

S32:(gérer une clinique) But (S32) Service agrégat

S33:(finaliser la visite médicale d’un patient) But (S33) Service agrégat

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

La publication : Caractérisation des éléments de base

36Soutenance de thèse - 20/10/2011

Démarrer

Annoter le service

Par caractérisation des éléments de base

a

b

1

Page 37: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

Diagnostiquer : verbe descriptif physique de processus accepte le changement d’états état initial= ‘Patient’ état final = ‘Maladie’

Accueillir : verbe descriptif intellectuel de service accepte le changement d’états état final = ‘Patient’

Régler : verbe descriptif physique d’activité accepte le changement d’états état final = ‘Facture’

Relation entre verbe et objet(diagnostiquer)-(maladie)

(accueillir)-(patient)

(régler)-(facture)

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Raisonnement sur les états

37Soutenance de thèse - 20/10/2011

Par annotation de verbe

de verbe

Par annotation d’objet

Par annotation des agrégats

Annoter le service

b

2

4

3

Par raisonnement sur les états

d’objet

Par résolution des conflits

1

de relation verbe-objet

67

5

Page 38: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

satisfied byhasParameter

Service: S4

Goal: G4

TargetVerb:

diagnostiquer

Parameters

Résultat :maladie

Ways

Manner : examen général Atomic

is a

hasV

erb

hasTarget

is a

is a

is a

Referent: patient

is a

Final situation:Maladie

has

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Représentation d’un service atomique dans iSOnto

38Soutenance de thèse - 20/10/2011

Scénario du processus de publication1. Caractérisation des éléments de base2. Résolution des conflits

4. Annotation de l’objet3. Annotation du verbe

5. Annotation des paramètres6. Raisonnement sur les états

initial situation:

Patient

has

Page 39: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

S25 : MSab= Ú (ab1, ab2, ab3)(accueillir) verbe (un patient) objet (S25) Choix multiple (S1) service composant (S2)

service composant (S3 ) service composant

S29 : Ce,{f},g = • (MS*ee, Pef, fg1)(régler) verbe (la facture) résultat (de l’acte médical) référent (S29) Composite

(S28) service composant (S24) service composant (S21) service component

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Annotation des agrégats

39Soutenance de thèse - 20/10/2011

Par annotation de verbe

de verbe

Par annotation d’objet

Par annotation des agrégats

Annoter le service

b

2

4

3

Par raisonnement sur les états

d’objet

Par résolution des conflits

1

de relation verbe-objet

67

5

Page 40: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Représentation d’un service à variation dans iSOnto

40Soutenance de thèse - 20/10/2011

satisfied by Service: S25Goal:

G25

Target

Verb: accueillir

Object :patient

Aggregate

Variant:Multithread

is a

is a

is a

composed Of Service Component: S1

is a

composed Of

Service Component: S2is a

is a Service Component: S3

composed Of

hasVerb

has

Tar

get

Final situation:Patient

has

Page 41: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

satisfied by Service : S29Goal

Target Verb: régler

Result:facture

Aggregate

Composite:Path

is a

is a

composed Of

composed

Of

is a

composed Of Service Component: S21is a

composed Of

Service Component: S24is a

Service Component: S28

composed Of

is a

Ways

Manner: par étapes

is a

is a

hasP

arameter

Parameters

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Représentation d’un service composite dans iSOnto

41Soutenance de thèse - 20/10/2011

Final situation:Facture

has

Page 42: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

Recevoir une personne à la clinique• DRI2 (structuration): (recevoir)verbe (une personne)Objet à (la clinique)location

• DRI6 (mise en adéquation): Recevoir-personne sont compatibles• Recherche par matching du verbe et/ou de l’objet:

– Ø

=> Scénarios de reformulation

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Exemple (1) d’une requête

42Soutenance de thèse - 20/10/2011

Formulerune requête

b

Par mise en adéquation du verbe et de l’objetPar structuration selon le Template

Par complétude del’énoncé de but

Par décomposition (sous buts)

Par glissement de verbe

Par glissement de l’objet

Par l’utilisation des états

5

1

2

3

4

76

c

Proposer des services

Par recherche 1

Page 43: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

Recevoir une personne à la clinique• Scénario 1 : DRI7 (glissement de verbe) « recevoir » appartient à la classe

de sens de « verbes d’accueil » contenant « recevoir », « accueillir »… – Recevoir personne, accueillir personne…

• Scénario 2: DRI10 (glissement d’objet) « personne » est une généralisation de « patient », « docteur », « infirmière », « employé »…– Recevoir personne, recevoir patient, recevoir infirmière, recevoir

employé…

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

43Soutenance de thèse - 20/10/2011

Formulerune requête

b

Par mise en adéquation du verbe et de l’objetPar structuration selon le Template

Par complétude de l’énoncé de but

Par décomposition (sous buts)

Par glissement de verbe

Par glissement de l’objet

Par l’utilisation des états

5

1

2

3

4

76

Exemple (1) : La reformulation

Page 44: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

Scénario 1• Reformulations par glissement de l’objet:

– Recevoir personne – Recevoir patient – Recevoir infirmière – Recevoir employé

• Recherche – par matching de l’objet et du verbe:

• Ø– par matching du verbe:

• Ø– par matching de l’objet :

• SAccueillir patient 32%

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Exemple (1) : La recherche

44Soutenance de thèse - 20/10/2011

Recevoir une personne à la clinique Pour (α = 0.9, β = 0.8)

Scénario 2• Reformulation par glissement du verbe:

– Recevoir personne

– Accueillir personne• Recherche

− par matching de l’objet et du verbe:• Ø

− par matching de l’objet:• Ø

− par matching du verbe:• SAccueillir patient 40%

c

Proposer des services

Par explorationdes composants

Par explorationdes composites

Par explorationdes variantes

1

2

3

Par recherche 1

Page 45: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Exemple (1) : L’exploration

45Soutenance de thèse - 20/10/2011

Recevoir une personne à la clinique Pour (α = 0.9, β = 0.8)

Scénario 3• Reformulation par glissement du verbe et de

l’objet:– Recevoir personne – Accueillir personne– Accueillir patient– Accueillir infirmière – Accueillir employé – Recevoir patient – Recevoir infirmière – Recevoir employé

• Recherche − par matching de l’objet et du verbe:

• S Accueillir patient 72%

c

Proposer des services

Par exploration des variantes

2

• S Accueillir patient par rendez-vous 72%• S Accueillir patient par planification périodique 72%• S Accueillir patient par planification stratégique 72%

Page 46: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

« Passer un examen médical à la clinique en payant les frais par un assureur »

• DRI2 (structuration): (Passer) verbe (un examen médical) objet en (payant l’acte médical par un assureur) manière

• DRI9 (décomposition):

• (Passer) verbe (un examen médical) objet

à (la clinique) Location.

• (Payer) verbe (l’acte médical) objet par

(un assureur) Référent

• Recherche par matching du verbe et/ou de l’objet:– Acte médical

=> Scénarios de reformulation

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Exemple (2) d’une requête et la reformulation

46Soutenance de thèse - 20/10/2011

Formulerune requête

b

Par mise en adéquation du verbe et de l’objetPar structuration selon le Template

Par complétude del’énoncé de but

Par décomposition (sous buts)

Par glissement de verbe

Par glissement de l’objet

Par l’utilisation des états

5

1

2

3

4

76

c

Proposer des services

Par recherche 1

Page 47: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

47Soutenance de thèse - 20/10/2011

Formulerune requête

b

Par mise en adéquation du verbe et de l’objetPar structuration selon le Template

Par complétude de l’énoncé de but

Par décomposition (sous buts)

Par glissement de verbe

Par glissement de l’objet

Par l’utilisation des états

5

1

2

3

4

76

Exemple (2) : la reformulation (2)1ère requête• Reformulation par glissement du verbe :

– Passer un examen médical – Subir un examen médical – Effectuer un examen médical

• Recherche − par matching de l’objet et du verbe:

• Ø− par matching de l’objet:

• Ø− par matching du verbe:

• Ø

• Reformulations par glissement de l’objet :– Passer un examen médical – Passer un traitement – Passer un diagnostic– Passer un acte médicale

• Recherche – par matching de l’objet et du verbe:

• Ø– par matching du verbe:

• Ø– par matching de l’objet :

• S Prescrire un traitement d’un patient 32%

2ème requête• Reformulation par glissement du verbe :

– Payer un acte médical – Facturer un acte médical – Régler un acte médical

• Recherche − par matching de l’objet et du verbe:

• S Facturer un acte médical 80%

Pour (α = 0.9, β = 0.8)

Page 48: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

1ère requête• Exploration des variantes :

– S Prescrire un traitement par une consultation du

dossier médical

– S Prescrire un traitement par un acte chirurgical – S Prescrire un traitement par la prescription des

médicaments

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Exemple (2) : l’exploration

48Soutenance de thèse - 20/10/2011

2ère requête• Exploration des composants :

S Préparer la facture de l’acte médical

S Régler la facture de l’acte médical

• Exploration des composants :S éditer la facture de l’acte médical

S Régler la facture de l’acte médical• Exploration des variantes :

S éditer la facture de l’acte médical avec prise en charge par un tiers

S éditer la facture de l’acte médical avec prise en charge par le patient• Exploration des composites :

S Réaliser une visite médicale d’un patient

c

Proposer des services

Par explorationdes composants

Par explorationdes composites

Par explorationdes variantes

1

2

3

Page 49: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

PROTOTYPE EXPÉRIMENTAL

Page 50: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

Prototype expérimental Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

50Soutenance de thèse - 20/10/2011

• Objectif: illustration de l’approche à travers un montage technique pour démontrer la faisabilité

• Architecture en deux parties1. Génération des descripteurs (XML et/ou BD) à partir d’une carte

Technologie MetaCASE pour la construction d’un éditeur de modèle de carte et la génération de code XML (ou SQL)

Utilisation d’ontologie existantes (e-health.owl de [Klush 2006]) 2. Interface simplifiée pour la formulation des requêtes et la recherche dans la

base de i-services

Meta-Modèle MAP

Outil Meta Edit +

Règles de dérivation

Editeur de MAP + générateur de code

Carte MAP e-Clinique

Code XML ou SQL

Interface de requêtage

Ontologie e-tourism.owl

Ingénierie de méthode 1 2

Page 51: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

• Descripteur sémantique étendu d’un i-service basé sur l’ontologie iSOnto et la connaissance de domaine et des verbes

• Guidage intelligent dans les processus de publication et de recherche

• Exploitation de la connaissance ontologique

• La recherche de services comme un dialogue intelligent qui raisonne sur l’intention de l’utilisateur

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Conclusion

51Soutenance de thèse - 20/10/2011

Page 52: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

Limitation• Le besoin d’une connaissance ontologique spécifique

• Un seul cas d’application

Perspectives• Construction d’un annuaire d’i-services

– Continuer l’implémentation

– Approfondir expérimentation

– Développement de nouveaux cas

• Valider cette approche avec une expérimentation de taille réelle.

Introduction – Etat de l’art – Approche PASiS – Publication – Recherche - Cas d’application - Conclusion

Conclusion

52Soutenance de thèse - 20/10/2011

Page 53: Modélisation intentionnelle et annotation sémantique pour la réutilisation de services métiers Kadan ALJOUMAA U NIVERSITÉ P ARIS I – P ANTHÉON S ORBONNE

Merci de votre attention

Questions !

53Soutenance de thèse - 20/10/2011