RDF Resource Description Framework Olivier Corby

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1 RDF Resource Description Framework Olivier Corby http://www.inria.fr/acacia/cours/essi2005

2 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 3 Semantic Web Évolution du Web pour permettre le traitement des informations par des programmes Documents et données structur é s (XML) Associer sémantique (sens) aux documents http://www.scientificamerican.com/2001/0501issue/0501ber ners-lee.html

4 4 Semantic Web : Vision W3C W3C Semantic Web Stack

5 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 6 Applications Annotation de documents multimedia : trouver une séquence avec un facteur cycliste Site Web d’entreprise structuré par un référentiel Documentation technique

7 7 XML Extensible Markup Language Langage de description et d’ éch ange de : documents structur é s donn é es structur é es Con ç u par le World Wide Web Consortium (W3C) www.w3.org

8 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 9 XML John Maynard Keynes General Theory of Employment …..

10 10 XML John Maynard Keynes General Theory of Employment ….. Définit une structure mais pas le sens

11 11 Sens  book a kind of Document  Documents have an author, which is a Person,  a title which is a Literal

12 12 Sens Décrire le sens avec un certain consensus En utilisant des vocabulaires standardisés : ontologie

13 13 XML/RDF XML Syntax Semantics RDF RDFS resource property value uri property uri/literal uri

14 14 Olivier XML d:a rdf:type c:Researcher RDF c:Researcher rdfs:subClassOf c:Person ?x rdf:type ?y ?y rdfs:subClassOf ?z --------------------- RDFS ?x rdf:type ?z d:a rdf:type c:Person RDF ?x rdf:type c:Person QUERY

15 15RDFRDFSXML XSLT model syntax typing triples typing syntax

16 16 RDF Resource Description Framework Langage pour représenter des informations  sur les ressources du Web  sur des entités qui peuvent être identifiées sur le Web Traitement des informations, pas seulement la consultation Modèle + Format d’échange RDF/XML

17 17 RDF URI Décrire des ressources physiques ou numériques avec des URI Uniform Resource Identifier http://www.inria.fr http://www.inria.fr#schema ftp://ftp-sop.inria.fr mailto:olivier.corby@inria.fr

18 18 RDF Décrire les entités avec  des propriétés et  des valeurs de propriétés Construire un graphe: ressources, propriétés et valeurs

19 19 RDF Suite Le moteur de recherche : exploite les annotations ou meta données effectue des inférences élémentaires retrouve des ressources pertinentes

20 20 RDF et RDF Schema RDF sert à annoter des ressources pour décrire le contenu Ces descriptions reposent sur un vocabulaire partagé : une ontologie RDF Vocabulary Description Language 1.0: RDF Schema W3C Proposed Recommendation Décembre 2003 http://www.w3.org/RDF

21 21 RDF : 5 documents 1. RDF Primer 2. RDF Concepts and Abstract Data Model 3. RDF/XML Syntax Specification (Revised) 4. RDF Semantics 5. RDF Test Cases http://www.w3.org/RDF

22 22 RDF Schema Classes de ressource et Propriétés Relation de spécialisation Syntaxe XML Propriétés sont entités à part entière, comme les classes et les instances.

23 23 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 Web based design vs Top down

24 24 Modèle RDF RDF repose sur un modèle de triplet : resource propriété valeur appelés respectivement : resource property value Les valeurs sont : • des ressources, • des littéraux (valeurs atomiques)

25 25 Modèle RDF (2) Ressource Propriété Valeur c:log11 ns:titre ‘Modélisation des connaissances’ c:log11 ns:auteur ns:o.corby

26 26 Modèle RDF (3) Une ressource (e.g. document ou fragment de document) est désignée par un URI  URI : Uniform Resource Idendifier Peut être accessible par URI Resource : http://www.essi.fr/cours/log11 Property : http://www.inria.fr/acacia/schema#titre Value : ‘Modélisation des connaissances’ Noté : c:log11 ns:titre ‘Modélisation des connaissances’

27 27 RDF : syntaxe XML Modélisation des connaissances Olivier Corby

28 28 Graphe RDF c:Log11 “Modélisation des connaissances” ns:o.orby “Olivier Corby” titre nom auteur

29 29 Syntaxe RDF/XML Modélisation des connaissances Olivier Corby

30 30 Typage de ressource Log11 est un Cours : Modélisation des connaissances La référence à Cours en tant que classe suffit à lui donner une existence.

31 31 Typage de ressource o.corby est une Personne : Olivier Corby

32 32 Autre syntaxe du typage Types indiqués dans les balises : Modélisation des connaissances Olivier Corby

33 33 Ressource anonyme Ressource intermédiaire non identifiée (sans URI) Sémantique existentielle : il existe une ressource Olivier Corby

34 34 Datatype Les littéraux standards sont des chaînes de caractères Pour typer les valeurs litérales, RDF repose sur les datatypes de XML Schema xmlns:xsd=‘http://www.w3.org/2001/XMLSchema# ’ xsd:integer xsd:float xsd:string xsd:date xsd:boolean rdf:XMLLiteral …

35 35 RDF Datatype Chaque litéral porte son datatype : 43

36 36 RDF Datatype Notation en triplet : c:id1 c:age “43”^^xsd:integer

37 37 RDF Datatype 43 2004-01-05 Laurent

38 38 RDF Datatype “Olivier”  “Olivier”^^xsd:string

39 39 XML language xml:lang Theory of Justice Théorie de la justice

40 40 XML language xml:lang En triplet : c:book c:title “Theory of Justice”@en

41 41 Traits avancés Modularit é Subsomption, multi instantiation Conteneurs

42 42 Namespace Pour modulariser les schemas : À un schema est associ é un nom symbolique: un URI Les balises issues du schema sont pr é fix é es par cet URI, appel é namespace

43 43 Namespace (2) Modélisation des connaissances

44 44 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#’> Modélisation des connaissances Log11

45 45 Collection Quand la valeur d’une propriété est une collection de valeurs : Olivier Corby Sabine Moisan Alain Giboin

46 46 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

47 47 Liste

48 48 Liste Engendre une liste à la lisp : (JohnDoe (MisterX (NIL)))

49 49 Liste

50 50 Relation n-aire Les propriétés sont des relations binaires Pour décrire une relation n-aire, utiliser une ressource anonyme : 130 km/h

51 51 Relation n-aire 130 km/h

52 52 Relation n-aire La relation est réifiée par une ressource anonyme _:j _:i rdf:type ex:Mobile _:i ns:vitesse _:j _:j rdf:value 130 _:j ns:unit km/h

53 53 Réification par Statement Considérer un triplet comme une ressource Décrire cette ressource Un triplet est réifié (considéré comme un objet) par un Statement _:s rdf:type rdf:Statement _:s rdf:subject ex:log11 _:s rdf:predicate ex:prof _:s rdf:object ex:o.corby ex:john.doe ex:say _:s

54 54 Sémantique Tous 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.

55 55 RDF Schema RDF Schema Vocabulary

56 56 RDF Schema Classes de ressources Propriété sur ces ressources

57 57 RDF Schema La ressource est un cours, un cours a des enseignants, l’enseignant est un chercheur de l'INRIA, etc.

58 58 RDF/XML Modélisation des connaissances

59 59 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

60 60 Classes

61 61 Classes

62 62 Propriétés

63 63 Classes

64 64 Annotation Modélisation des connaissances Log11 Olivier Corby INRIA

65 65 Subsomption Une classe peut spécialiser plusieurs classes

66 66 Multi instanciation Description instance de plusieurs classes INRIA UNSA

67 67 Plusieurs Schema Utiliser plusieurs schemas, grâce aux namespaces : <rdf:Description xmlns:rdf=`&rdf;’ xmlns:ns=`http://www.inria.fr/acacia/cours#’ xmlns:ex=`http://www.essi.fr/namespace#’> INRIA UNSA

68 68 Propriété : domaine Le domaine est la conjonction des domaines

69 69 Domaines ns:vitesse rdf:type rdf:Property ns:vitesse rdfs:domain ns:Objet ns:vitesse rdfs:domain ns:Mobile ns:vitesse rdfs:range rdfs:Literal ex:car ns:vitesse “100”  ex:car rdf:type ns:Objet ex:car rdf:type ns:Mobile

70 70 Sous-propriété Une propriété peut être spécialisée : ex:bob ns:coordinateur ex:cours  ex:bob ns:enseignant ex:cours

71 71 Sous propriété (2) <ns:coordinateur rdf:resource=‘http://www.inria.fr/Olivier.Corby’/> 

72 72 Limitation de RDF Impossible de surcharger la signature d’une propriété pour la spécialiser Class Primate Class Man subClassOf Primate Class Chimpanzee subClassOf Primate

73 73 Raffinement impossible La propri é t é child étant d é finie, il est impossible de la raffiner :

74 74 Solution en RDF Spécialiser la propriété : Ou utiliser les restrictions de OWL

75 75 Typage : domain Les 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

76 76 Typage : range Si 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

77 77 Typage : class Si 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

78 78 Typage : class et subClass ex:olivier rdf:type ex:Researcher ex:Researcher rdfs:subClassOf ex:Person  ex:olivier rdf:type ex:Person

79 79 Documentation Pour documenter des énoncés RDF/S rdfs:label rdfs:comment rdfs:isDefinedBy rdfs:seeAlso

80 80 Libellé Une ressource peut avoir plusieurs noms externes : labels Peuvent être multilingues nom name

81 81 Définition Définition sous forme de texte en langue naturelle : La racine de la hiérarchie des classes The root of the class hierarchy

82 82 Référence

83 83 Meta modèle RDF Metamodèle W3C

84 84 Meta modèle RDF Modèle standard de bootstrap ObjVLisp rdfs:Resource Classe racine de la hiérarchie de subsomption des classes, instance de rdfs:Class rdfs:Class La meta classe qui engendre des classes, instance d’elle même, sous-classe de rdfs:Resource rdfs:Resource rdf:type rdfs:Class rdfs:Class rdf:type rdfs:Class rdfs:Class rdfs:subClassOf rdfs:Resource

85 85 Meta modèle RDF rdf:Property La classe des propri é t é s rdf:Property rdf:type rdfs:Class rdf:Property rdfs:subClassOf rdfs:Resource

86 86 Meta modèle RDF rdf:type La relation d’instanciation rdf:type rdf:type rdf:Property rdfs:subClassOf relation de subsomption (en fait de spécialisation) rdfs:subClassOf rdf:type rdf:Property

87 87 Meta modèle RDF rdfs:subPropertyOf relation de subsomption des propritétés (spécialisation) rdfs:subPropertyOf rdf:type rdf:Property

88 88 Extension du meta modèle RDF ex:isa rdfs:subPropertyOf rdf:type ex:ma4l ex:isa ex:Car ex:extends rdfs:subPropertyOf rdfs:subClassOf ex:Car ex:extends ex:Mobile ex:Concept ex:extends rdfs:Class ex:Car ex:isa ex:Concept

89 89 Extension du meta modèle RDF ex:Relation rdfs:subClassOf rdf:Property ex:hasDomain rdfs:subPropertyOf rdfs:domain ex:valueType rdfs:subPropertyOf rdfs:range ex:speed ex:isa ex:Relation ex:speed ex:hasDomain ex:Mobile ex:speed ex:valueType xsd:float

90 90 Exemple de Schema RDFS Entity including elements serving as a representation of thinking. Entite comprenant des elements de representation de la pensee. document

91 91 Exemple (2) Identifying word or words by which a thing is called and classified or distinguished from others. Identifiant le ou les mots par lesquels une chose s appelle et est classifiee ou distinguee des autres. designation

92 92 Exemple (3) Modèles Génériques de Gestion de Conflits dans la Conception Concourante Nada Matta Olivier Corby

93 93 Exemple (3) 12-1996 Acacia

94 94 Exemples RDF Répertoire de schema : http://www.schemaweb.info/ W3C CC/PP Composite Capability/Preference Profiles http://www.w3.org/TR/CCPP-struct-vocab RSS 1.0 : Site Syndication http://web.resource.org/rss/1.0/ http://web.resource.org/rss/1.0/ Dublin Core Adobe XMP extensible metadata platform Topic Map en RDF

95 95 Exemples RDF PRISM : Publishing Requirements for Industry Standard Metadata Gene Ontology RDF binding IEEE LOM Learning Object Metadata Ontology Development Metamodel  Binding UML RDF OWL :  www.omg.org/docs/ontology/04-08-01.pdf

96 96 Futur de RDF RDF Query : SPARQL RDF Rules : SWRL

97 97 Travaux OntoBroker, SHOE RDF et Graphes Conceptuels : Corese, DRDFS Projet Escrire : comparer GC, objets et logique de description CoMMA : mémoire d’entreprise basée sur un système multi agents

98 98 Moteurs RDF Jena : HP Lab Sesame : Java middleware, Aidministrator Nederland ICS-FORTH RDF Suite : BD, RDF Query Language CWM Corese : INRIA Redland RDF framework (C )

99 99 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

100 100 Bibliographie Action Web sémantique CNRS http://www.lalic.paris4.sorbonne.fr/stic/ Bulletin AFIA avril 2003 http://www.lalic.paris4.sorbonne.fr/stic/articles/ websemantique http://semanticweb.org/