Le Web Sémantique (Compilation docs W3C)

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 • Ontology • RDF Schema • DAML+OIL (Oasis) • OWL GG

7. 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 GG

8. 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 GG

9. 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

10. 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

11. 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

12. 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

13. 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 GG

14. 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) GG

15. 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" GG

16. RDF: Exemple <rdf:Description rdf:about=" http://www.exemple.org"> <ref-article1 resource= http://www.exemple.org/article1 /> </rdf:Description> <rdf:Description rdf:about="http://www.exemple.org/article1"> <auteur> Tim Berners-Lee</auteur> <titre>Semantic Web</titre> <date> 30-10-2003 </date> </rdf:Description> • Ajoute du sens : • article avec auteur, titre, date .. GG

17. 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

18. Classes rdfs:Resource rdfs:Class 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 Subclass properties properties Définitions RDFS GG

19. 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 GG

20. DAML, OIL & OWL 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

21. 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

22. Exemple d'Ontologie (OTA) GG

23. RDF Schema Features: 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 OWL Lite (1) GG

24. 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 GG

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

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

27. 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

28. Concepts et Assertions • TBOX = Concept et Rôle • 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 • Assertions sur les instances • Appartenance à un concept • Relation binaire entre instance • Equivalence de valeurs de deux rôles GG

29. 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

30. OWL Full • Langage complet • Au-delà de la logique de description • Pas forcément décidable GG

31. 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 GG

32. 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 GG

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

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

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

36. Satine Project GG