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  • Web smantiqueVersion 2012

    Pierre-Antoine Champin

    18 January 2016

  • Table des matires

    1 Logiques de descriptions 11.1 Historique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Syntaxe et smantique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.3 Raisonnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.4 Annexe : Protg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.5 TP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

    2 RDF : Resource Description Framework 132.1 Motivation et historique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132.2 Syntaxe abstraite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.3 Smantique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182.4 Syntaxes concrtes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.5 Dataset et requtes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

    3 Vocabulaires et ontologies 253.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.2 RDF-Schema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263.3 OWL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

    4 Publication sur le web smantique 334.1 Web smantique et smantique du web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334.2 Smantique des URIs HTTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334.3 Publier des donnes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

    5 Articles 37

    i

  • ii

  • CHAPITRE 1

    Logiques de descriptions

    author Pierre-Antoine Champin

    1.1 Historique

    1.1.1 Logique

    Logique des propositions (Boole) Logique des prdicats (Frege, ...) Calculabilit, complexit (Turing-Church) Incompltude (Gdel)

    1.1.2 Rgles

    Clauses de Horn Systmes experts (PROLOG)

    cretois(minos) .menteur(X) :- cretois(X) .

    ?- menteur(minos)yes?- menteur(M)M=minos

    Difficult maintenir de grosses bases de rgles

    1.1.3 Logiques intuitives

    Rseaux smantiques reprsentation graphique

    Logiques intuitives (suite)

    Frames (Minsky) approche objet strotypes

    1

  • Web smantique, Version 2012

    valeurs par dfaut logique non monotone

    (tous les oiseaux volent, les autruches ne volent pas)

    1.1.4 Remise en ordre

    graphes conceptuels (Sowa) reprsentation graphique formalise

    logiques de descriptions reprsentation logique simplifie

    1.1.5 Logiques de description

    Pas un langage, mais une famille de langage Formalisme de plus haut niveau que la LPO Compromis matris entre dcidabilit et complexit Autres appellations :

    logiques descriptives logiques terminologiques

    1.2 Syntaxe et smantique

    1.2.1 lments de base

    Lunivers du discours est constitu dindividus, appartenant des concepts (ou classes), et relis entre eux par desrles (ou proprit).

    LD LPOIndividu TermeConcept Prdicat 1-aireRle Prdicat 2-aire

    2 Chapitre 1. Logiques de descriptions

  • Web smantique, Version 2012

    1.2.2 Exemples

    Concepts Rles IndividusHomme connait johnVoiture (a pour) pre janeRouge mre ab-123-cdMenteur enfantFerrari conduit

    1.2.3 Axiomes

    Syntaxe Appellation SmantiqueC D subsomption de concepts x, C(x) D(x)r s subsomption de rles x, y, r(x, y) s(x, y)

    NB : lquivalence peut sexprimer par deux subsomptions symtriques : C D et D C

    Axiomes : exemples

    Crtois Menteur ami connait

    1.2.4 Concepts complexes : constructeurs ensemblistes

    Syntaxe Appellation Smantique concept universel (top) concept absurde (bottom) C complment { x | C(x) }C D union { x | C(x) } { x | D(x) }C D intersection { x | C(x) } { x | D(x) }{a} extension {a}

    Constructeurs ensemblistes : exemples

    Menteur Homme Voiture Crtois Menteur Voiture (Rouge Ferrari) {john, paul, george, ringo}

    1.2.5 Concepts complexes : restrictions

    Syntaxe Appellation Smantique r C qualificateur existentiel { x | y, r(x, y) C(y) } r C qualificateur universel { x | y, r(x, y) C(y) }= n r C quantificateur { x | #{y | r(x, y) C(y)} = n } n r C quantificateur (max) { x | #{y | r(x, y) C(y)} n } n r C quantificateur (min) { x | #{y | r(x, y) C(y)} n }

    NB : on omet gnralement C lorsquil sagit de ; e.g.

    1.2. Syntaxe et smantique 3

  • Web smantique, Version 2012

    r , r , = 1 r ...

    Restrictions : exemples

    enfant conduit Ferrari ( conduit) ( conduit Ferrari) = 2 conduit Ferrari 2 connait (Crtois Menteur)

    1.2.6 Rles complexes

    Syntaxe Appellation Smantiquer rle inverse { (x, y) | r(y, x) }rs rle compos { (x, y) | z, r(x, z) s(z, y) }r complment { (x, y) | r(x, y) }

    Exemples

    conduit

    connait conduit connait connait

    1.2.7 Axiomes complexes : exemples

    conduit Adulte conduit Voiture Personne Adulte Enfant Personne (= 1 pre Homme) (= 1 mre Femme) Personne Voiture

    1.2.8 Dcidabilit et complexit

    Chaque LD impose des contraintes sur : les axiomes autoriss, les constructeurs autoriss, la manire de les combiner,

    afin de garantir que les mcanismes de raisonnement seront dcidables, auront une complexit maximale.

    compromis entre expressivit et complexit.

    1.3 Raisonnement

    1.3.1 Rappels

    Interprtation de F domaine du discours

    4 Chapitre 1. Logiques de descriptions

  • Web smantique, Version 2012

    fonction dinterprtation Modle

    axiomes contraintes Implication

    F est satisfiable si elle a au moins un modle F |= G ssi tous les modles de F sont des modles de G F |= G ssi F G est non satisfiable

    1.3.2 Mthode des tableaux

    Un tableau est un arbre, reprsentant une famille de modles Application systmatique de rgles pour explorer tous les modles possibles (non dterministe) Preuve par rfutation : concept non satisfiable

    1.3.3 Exemple

    1.3. Raisonnement 5

  • Web smantique, Version 2012

    6 Chapitre 1. Logiques de descriptions

  • Web smantique, Version 2012

    1.3. Raisonnement 7

  • Web smantique, Version 2012

    8 Chapitre 1. Logiques de descriptions

  • Web smantique, Version 2012

    1.3. Raisonnement 9

  • Web smantique, Version 2012

    1.3.4 Enjeux

    Dcidable : dpend du type de LD choisie Correct/complet : ensemble de rgles de transformation Complexe : optimiser lordre dapplication des rgles Problme des modles infinis : exemple

    Entier (= 1 suivant Entier) ( 1 suivant) {zero} Entier (= 0 suivant)

    1.3.5 Implmentations

    Hermit http://hermit-reasoner.com/Pellet http://clarkparsia.com/pelletRacer http://www.racer-systems.com/FaCT http://www.cs.man.ac.uk/~horrocks/FaCT/

    1.3.6 Mta-modlisation

    En thorie : sparation stricte entre les individus, les concepts et les rles En pratique : pas dambigut syntaxique sur la nature dun terme Punning (calembour) : autorisation dutiliser le mme terme pour des lments de nature diffrente

    aucun lien smantique entre eux mais intrt pragmatique

    10 Chapitre 1. Logiques de descriptions

    http://hermit-reasoner.com/http://clarkparsia.com/pellethttp://www.racer-systems.com/http://www.cs.man.ac.uk/~horrocks/FaCT/

  • Web smantique, Version 2012

    /!\ pas trs bien support par Protg :-(

    1.4 Annexe : Protg

    1.4.1 Installation

    Tlchargement de Protg (version 4)http://protege.stanford.edu/

    Prise en main

    http://protegewiki.stanford.edu/wiki/Protege4GettingStarted

    1.4.2 Syntaxe de Protg

    Protg utilise une syntaxe alternative inspire de la syntaxe Manchester nutilisant que lalphabet latin donnes des phrases en pseudo-anglais lisibilit

    Concepts complexes : constructeurs ensemblistes

    Protg LDThing Nothing C and D C DC or D C Dnot C C{a} {a}

    Concepts complexes : restrictions

    Protg LDr some C r Cr only C r Cr exactly n C = n r Cr max n C n r Cr min n C n r C

    Rles complexes

    Protg LDinverse(r) r

    r o s rs

    1.4. Annexe : Protg 11

    http://protege.stanford.edu/http://protegewiki.stanford.edu/wiki/Protege4GettingStartedhttp://www.co-ode.org/resources/reference/manchester_syntax/

  • Web smantique, Version 2012

    1.4.3 Axiomes dans Protg-OWL

    Protg offre des axiomes de haut niveau qui visent amliorer la lisibilit de la base de connaissance optimiser le raisonnement contraindre lutilisation de certains constructeurs certaines formes daxiome selon les profils (e.g. Property

    Chain)NB : ces axioms viennent en fait du langage OWL.

    Sur les concepts

    Protg LDEquivalent class(C,D) C D et D CSuper class(C,D) C DMember(C,a) C(a)Disjoint class(C,D) C D

    Sur les rles

    Protg LDFunctional(r) ( 1 r)Inverse functional(r) ( 1 r)Transitive(r) r r rSymmetric(r) r rAsymmetric(r) r (r)Reflexive(r) ( r self)Irreflexive(r) ( r self)

    Sur les rles (suite)

    Protg LDDomain(r,C) r CRange(r,C) r CEquivalent property(r,p) r p et p rSuper property(r,p) r pInverse property(r,p) r p et p rDisjoint property(r,p) r pProperty chain(r,p,q...) p q ... r

    1.5 TP

    http://champin.net/2014/iade1-tp-ld/

    12 Chapitre 1. Logiques de descriptions

    http://champin.net/2014/iade1-tp-l