Le Web Sémantique (Compilation docs W3C)

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1 Le Web Sémantique (Compilation docs W3C)
Introduction Ontologie RDF OWL Conclusion GG

2 1. Introduction Évolution du Web pour rendre l'information plus accessible Un vaste espace de documents semi-structurés (XML) Décrire le contenu avec un formalisme à base de connaissances (RDF) Utiliser des ontologies communes (RDF Schema, OWL) pour annoter les documents GG

3 Du Web au Web Semantique
W3C Semantic Web Activity Marja-Riita Koivunen and Eric Miller, Nov. 2001 GG

4 Programme de travail GG

5 Architecture en niveaux
GG

6 Contributions essentielles
XML Schema RDF RSS Ontology RDF Schema DAML+OIL (Oasis) OWL GG

7 2. RDF : Resource Description Framework
Pour exprimer des méta-données sémantiques sur des pages Web Pour aider à traiter l'information (moteur de recherche, intégration, etc.) Classification des ressources décrites par des propriétés de valeurs données Pour faciliter le partage et l'échange de contenus GG

8 RDF: Modèle Un modèle et deux syntaxes XML pour exprimer des méta-données Triplets permettant de décrire l'information du Web Ressource, Propriété, Valeur titre "Semantic Web" Une ressource est un objet (document ou fragment) défini par une URI Une valeur est une ressource ou un litéral Les descriptions RDF sont faites en termes définis dans une ontologie (en RDF Schema ou OWL) GG

9 RDF: Graphe Sémantique
ref-article1 titre date auteur "Tim Berners-Lee" "Semantic Web" " " GG

10 RDF: Exemple Ajoute du sens : article avec auteur, titre, date ..
<rdf:Description rdf:about=" <ref-article1 resource= /> </rdf:Description> <rdf:Description rdf:about=" <auteur> Tim Berners-Lee</auteur> <titre>Semantic Web</titre> <date> </date> Ajoute du sens : article avec auteur, titre, date .. GG

11 RDF Schema RDF est utilisé pour annoter des documents avec une description sémantique Les descriptions sont exprimées en termes définis dans une ontologie RDF Vocabulary Description Language 1.0: RDF Schema, Working Draft Les propriétés RDF référence le schéma RDF au-travers d'un espace de noms GG

12 Définitions RDFS Classes Properties rdfs:Resource rdfs:range
rdfs:Literal rdfs:Datatype rdf:XMLLiteral rdf:Property Properties rdfs:range rdfs:domain rdf:type rdfs:subClassOf rdfs:subPropertyOf rdfs:label rdfs:comment Class Subclass properties GG

13 3. RSS: Syndication de Contenus
RSS = Really Simple Syndication, Rich Site Summary Annotation de site Web en RDF spécialisé et étendu Plus de la moitié des sources d’information sont décrites et publiées en RSS exemples: Libération, Le Monde, Le Figaro, … méthode simple et efficace pour accéder aux meilleures sources d'information sur le web. permet aux sites Internet et aux blogs de proposer leur contenu de manière simplifiée. Lu et présenté par un agrégateur RSS (e.g., Yahoo) Les mises à jour sont détectées automatiquement par l'agrégateur Atom = Autre langage de description de flux basé RDF GG RSS

14 Que gagne-t-on à utiliser RSS ?
l'efficacité les toutes dernières infos sont automatiquement rassemblées sur votre portail la variété les titres concernant les sujets qui vous intéressent sont mis en évidence la clarté les titres peuvent être affichés en fonction de leur importance et/ou en commençant par le plus récent l'ordre les lettres d'information par et les favoris négligés peuvent vite devenir encombrants ! GG RSS

15 Exemple RSS <rss version="2.0" xmlns:dc="   <channel>     <title>XML.com</title>     <link>     <description>XML.com features a rich mix of information and services for the XML community.</description>     <language>en-us</language>         <item>       <title>The .NET Schema Object Model</title>       <link>       <description>Priya Lakshminarayanan describes in detail the use of the .NET Schema Object Model for programmatic manipulation of W3C XML Schemas.</description>       <dc:creator>Priya Lakshminarayanan</dc:creator>       <dc:date> </dc:date>         </item>     <item>       <title>SVG's Past and Promising Future</title>       <link>       <description>In this month's SVG column, Antoine Quint looks back at SVG's journey through 2002 and looks forward to 2003.</description>       <dc:creator>Antoine Quint</dc:creator>       <dc:date> </dc:date>         </item>   </channel> </rss> GG RSS

16 Agrégateurs RSS AmphetaDesk -  Free, cross platform, open-sourced, syndicated news aggregator.  Pluck -  A tool that automatically retrieves RSS feeds then delivers the results for scanning and customized sorting.  Sage -  RSS and Atom feed aggregator extension for Mozilla and FireFox browsers.  Rocketinfo Desktop -  Search software for finding and sharing news with integrated solid RSS newsreader.  Planet -  Server software that combines several feeds together and publishes them together on one web page.  BottomFeeder -  A Smalltalk, desktop RSS Reader. Open source, runs on Windows, Mac, and various Unix flavors.  Feed on Feeds -  A Free PHP/MySQL based server-side RSS and Atom aggregator. All feeds are in one place, and users can read the latest news wherever they are. … les principaux browsers (Firefox, IE, Opera …)  GG RSS

17 ATOM Semblable à RSS 2.0, mais vise à être plus flexible
Intègre un protocole d’échange au-dessus de HTTP Normalisé par l'IETF contrairement aux divers RSS, pilotés par des entreprises privée Spécifié par un schéma XML Moins utilisé que RSS GG RSS/ATOM

18 Exemple ATOM <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<feed xmlns=" <title>Example Feed</title> <subtitle>A subtitle.</subtitle> <link href=" <updated> T18:30:02Z</updated> <author> <name>John Doe</name> </author> <id>urn:uuid:60a76c80-d399-11d9-b91C e0af6</id> <entry> <title>Atom-Powered Robots Run Amok</title> <link href=" <id>urn:uuid:1225c695-cfb8-4ebb-aaaa-80da344efa6a</id> <summary>Some text.</summary> </entry> </feed> GG RSS/ATOM

19 4. Qu'est ce qu'une Ontologie ?
Définition de termes et relations entre termes utilisés pour décrire un domaine de connaissance Exemples: Finance, Tourism, Transport, Médecine, Immobilier ... Utilisée par les gens, les bases de données et les applications pour partager l'information et son sens Définition des concepts de base, de leurs propriétés et relations GG

20 Cas d'usage Portails Web Objets multimedia Site Web d'entreprise
Description des informations publiées Objets multimedia Description des images, films, ... Site Web d'entreprise Unifier les informations Documentation de conception Description des documents d'ingénierie Agents et services Description de connaissances échangées Calculateurs embarqués et mobiles Description des capacités des mobiles et terminaux GG

21 Objectifs de Conception
Ontologies partagées Ontologies évolutives Ontologies interoperables Détection d'incohérences Equilibre entre puissance d'expression et échelle Facilité d'utilisation Compatibilité avec autres standards Internationalisation GG

22 Requirements (1) R1. Ontologies as distinct resources
Own URI R2. Unambiguous concept referencing with URIs Concept should have unique ID R3. Explicit ontology extension Ability to extend with new classes and properties R4. Commitment to ontologies Resource must be able to indicate assumptions R5. Ontology metadata Should contain information similar to Dublin Core GG

23 Requirements (2) R6. Versioning information
Relate version to previous one R7. Class definition primitives Complex definition of classes R8. Property definition primitives Complex definition of properties R9. Data types XML Schema data types. R10. Class and property equivalence For interoperability GG

24 Requirements (3) R11. Individual equivalence
Equivalence of pairs of identifiers (URLs) R12. Attaching information to statements Mechanism to attach information such as source, time ... R13. Classes as instances Same concept can be seen as a class or an individual R14. Cardinality constraints Minimum and maximum numbers of properties R15. User-displayable labels To View Ontology in different natural languages GG

25 5. OWL: Objectifs Offrir un langage standard pour définir des ontolgies sur le Web Basé sur RDF schema Etend les constructions de base pour améliorer : L'interopérabilité (e.g., equivalences) Le raisonnement (e.g., description logic) Les évolutions (e.g., integration, version) Inspiré de DAML (Darpa) + OIL (EEC) XML  RDF  RDFS  OWL GG

26 DAML, OIL & OWL OWL: Web Ontology DAML:Darpa Agent Markup Language
OIL: Ontology Inference Layer (Commission Project) DAML+OIL RDF (Resource Description Framework) OWL: Web Ontology Language (Being Standardized by W3C) GG

27 OWL Une ontologie OWL peut être représentée par un réseau sémantique de concepts qui peut lui même être codé comme un graphe RDF. Plusieurs formes syntaxiques d'écriture sont possibles comme pour les graphes RDF. Les concepts incluent ceux de RDFS plus les relations et les contraintes nécessaires au raisonnement. GG

28 Exemple d'Ontologie (OTA)
GG

29 OWL Lite (1) RDF Schema Features: (In)Equality: Class rdf:Property
rdfs:subClassOf rdfs:subPropertyOf rdfs:domain rdfs:range Individual (In)Equality: equivalentClass equivalentProperty sameAs differentFrom allDifferent Property Characteristics: inverseOf TransitiveProperty SymmetricProperty FunctionalProperty InverseFunctionalProperty GG

30 OWL Lite (2) Property Type Restrictions: Restricted Cardinality:
allValuesFrom someValuesFrom Restricted Cardinality: minCardinality (only 0 or 1) maxCardinality (only 0 or 1) cardinality (only 0 or 1) Header Information: ontology imports GG

31 OWL Lite (3) Class Intersection: Versioning: Annotation Properties:
intersectionOf Versioning: versionInfo priorVersion backwardCompatibleWith inCompatibleWith DeprecatedClass DeprecatedProperty Annotation Properties: rdfs:label rdfs:comment rdfs:seeAlso rdfs:isDefinedBy Datatypes DatatypeProperty GG

32 OWL DL Puissance de la logique de description Combinaison de classes
UnionOf, IntersectionOf, ComplementOf Axiomes de classes Expression d'équivalence de classes … GG

33 Logique de description
Représentation de Connaissance en Objets Concept ou classe: ensemble d'instances Instances : individus Rôles : relation binaire entre instances Relation de subsomption: A  B si inst(B)  inst(A) Exemple Personne  Buveur A est plus général que B Concepts, Instances et Inférences Mécanisme d’inférence formel Logique du premier ordre restreinte Décidable GG

34 Concepts et Assertions
TBOX = Concept et Rôle (Terms) Concept : construction qui lie un nom et la description d’une classe d’entités Relation binaire : lien entre deux concepts Set : concept identifiant une collection de constantes ABOX = Assertion entre instances (Assertion) Assertions sur les instances Appartenance à un concept Relation binaire entre instance Equivalence de valeurs de deux rôles GG

35 Exemple ABox [D’après BN]
MotherWithoutDaughter(MARY) Father(PETER) hasChild(MARY,PETER) hasChild(MARY,PAUL) hasChild(PETER,HARRY) [BN] Basic Description Logics F. Baader, W. Nutt Chap 2 du Description Logics Handbook GG

36 Exemple TBox [BN] Woman  Person  Female Man  Person  ¬Woman
Mother  Woman  hasChild.Person Father  Man  hasChild.Person Parent  Father  Mother Grandmother  Mother  hasChild.Parent MotherWithManyChildren  Mother  ≥3 hasChild MotherWithoutDaughter  Mother  hasChild.¬Woman Wife  Woman  hasHusband.Man GG

37 Requêtes Possibilité de retrouver des instances dans l'ontologie (faits) Possibilité de déduire des assertions ou règles (théorèmes) Très similaire à Datalog mais décidable Il existe différentes logiques de description Comme avec Datalog (neg, fun, * …) GG

38 OWL Full Langage complet Au-delà de la logique de description
Pas forcément décidable GG

39 6. Pertinence des ontologies
Web Services Description du profile Description des services Médiation Description des sources Description des schémas d'intégration P2P Définition des mots-clés Définition des mappings GG

40 Sémantique Web et Web Services
Le Web Sémantique vise à: Faciliter les liens sémantiques sémantiques pour le partage d'information et l'interopérabilité Automatiser les communications et les évaluations de requêtes basées sur la composition de Web Services Semantic Web et Web Services sont complémentaires: Semantic Web= Interopérabilité sémantique des contenus Web Services= Interopérabilité syntaxique des échanges GG

41 OWL-S Défini une ontologie générique pour les Web Services en OWL
ServiceGrounding ServiceModel Resource ServiceProfile Supports: How to access it presents: What it does provides GG

42 Semantique Web et Médiation
XQuery Finance Ontology Mediator Ontology Boursorama Ontology FirstInvest Mediator Mediator Schema wrapper wrapper Schema Boursorama FirstInvest GG

43 Sémantique Web et P2P Computing
PC, Win2K, Java Mobile, Symbian, C MainFrame, UNIX, C++ Mac, MacOsX, Python Sensor, TinyOS, Obj-c refridgerator, TinyOS, Perl GG

44 Satine Project GG