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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. W3C publie deux technologies clés du Web sémantique RDF et OWL en 2004RDF 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.

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Contexte

• 1998 XML : cadre pour structurer les connaissances

• 1999 création d’un langage de description des méta données : RDF

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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

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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

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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, où 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

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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

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Présentation de RDF

• Description des savoirs à l’aide d’expressions

• Expression = triplet (sujet, prédicat, objet)

sujet Objetprédicat

• Utilisation d’une syntaxe XML

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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 CRIauteur

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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

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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>

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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

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Trois sous-langages

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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

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La syntaxe de OWL, application à un exemple

Ontologie sur le vin et la nourriture

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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"/> »

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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>

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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" />

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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>

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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>

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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>

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L'application des ontologies

• Développement d’ontologies de façon distribuée

• Classes, individus, ou propriétés similaires

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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

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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

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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 !

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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...

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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...