Le Web S

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Le Web Sémantique(Compilation docs W3C)

1. Introduction
2. Ontologie
3. RDF
4. OWL
5. Conclusion

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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

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Du Web au Web Semantique
W3C Semantic Web Activity Marja-Riita Koivunen
and Eric Miller, Nov. 2001
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Programme de travail
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Architecture en niveaux
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Contributions essentielles

• XML Schema
• RDF
• Ontology
• RDF Schema
• DAMLOIL (Oasis)
• OWL

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2. 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

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Cas d'usage

• Portails Web
• 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

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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

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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

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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

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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

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3. 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

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RDF Modèle

• Un modèle et deux syntaxes XML pour exprimer des
  méta-données
• Triplets permettant de décrire l'information du
  Web
• Ressource, Propriété, Valeur
• http//www.exemple.org/article1 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)

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RDF Graphe Sémantique
http//www.exemple.org
ref-article1
http//www.exemple.org/article1
titre
date
auteur
"Tim Berners-Lee"
"30-10-2003"
"Semantic Web"
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RDF Exemple

• ltrdfDescription rdfabout" http//www.exemple.or
  g"gt ltref-article1 resource http//www.exemple.org
  /article1 /gt
• lt/rdfDescriptiongt
• ltrdfDescription rdfabout"http//www.exemple.or
  g/article1"gt ltauteurgt Tim Berners-Leelt/auteurgt
• lttitregtSemantic Weblt/titregt
• ltdategt 30-10-2003 lt/dategt
• lt/rdfDescriptiongt
• Ajoute du sens
• article avec auteur, titre, date ..

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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

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Définitions RDFS

• Classes
• rdfsResource
• rdfsClass
• rdfsLiteral
• rdfsDatatype
• rdfXMLLiteral
• rdfProperty

• Properties
• rdfsrange
• rdfsdomain
• rdftype
• rdfssubClassOf
• rdfssubPropertyOf
• rdfslabel
• rdfscomment

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4. 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

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DAML, OIL OWL
DAMLDarpa Agent Markup Language
OIL Ontology Inference Layer (Commission
Project)
DAMLOIL
RDF (Resource Description Framework)
OWL Web Ontology Language (Being Standardized
by W3C)
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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.

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Exemple d'Ontologie (OTA)
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OWL Lite (1)

• RDF Schema Features
• Class
• rdfProperty
• rdfssubClassOf
• rdfssubPropertyOf
• rdfsdomain
• rdfsrange
• Individual

• (In)Equality
• equivalentClass
• equivalentProperty
• sameAs
• differentFrom
• allDifferent
• Property Characteristics
• inverseOf
• TransitiveProperty
• SymmetricProperty
• FunctionalProperty
• InverseFunctionalProperty

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OWL Lite (2)

• Property Type Restrictions
• allValuesFrom
• someValuesFrom
• Restricted Cardinality
• minCardinality (only 0 or 1)
• maxCardinality (only 0 or 1)
• cardinality (only 0 or 1)
• Header Information
• ontology
• imports

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OWL Lite (3)

• Class Intersection
• intersectionOf
• Versioning
• versionInfo
• priorVersion
• backwardCompatibleWith
• inCompatibleWith
• DeprecatedClass
• DeprecatedProperty

• Annotation Properties
• rdfslabel
• rdfscomment
• rdfsseeAlso
• rdfsisDefinedBy
• Datatypes
• DatatypeProperty

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OWL DL

• Puissance de la logique de description
• Combinaison de classes
• UnionOf, IntersectionOf, ComplementOf
• Axiomes de classes
• Expression d'équivalence de classes

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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 dinférence formel
• Logique du premier ordre restreinte
• Décidable

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Concepts et Assertions

• TBOX Concept et Rôle
• Concept construction qui lie un nom et la
  description dune classe dentités
• Relation binaire lien entre deux concepts
• Set concept identifiant une collection de
  constantes
• ABOX Assertion entre instances
• Assertions sur les instances
• Appartenance à un concept
• Relation binaire entre instance
• Equivalence de valeurs de deux rôles

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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, )

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OWL Full

• Langage complet
• Au-delà de la logique de description
• Pas forcément décidable

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5. Conclusion

• 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

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Semantique 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

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OWL-S

• Défini une ontologie générique pour les Web
  Services en OWL

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Semantique Web et Médiation
XQuery
Finance Ontology
Mediator
Ontology Boursorama
Ontology FirstInvest
Mediator
Mediator
wrapper
wrapper
Schema
Schema
Boursorama
FirstInvest
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Sémantique Web et P2P Computing
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Satine Project