Projet ANR e-WOK_HUB ( Environmental Web Ontology Knowledge Hub)

Projet ANRe-WOK_HUB(Environmental Web Ontology Knowledge Hub) Partenaires : BRGM, EADS, ENSMP, IFP, INRIA, LISI/ENSMA/CRITT Colloque STIC 2007

Projet ANRE-WoK_HUB Objectifs scientifiques Mettre en place un ensemble de portails communicants (les Hubs e-WOK), proposant à la fois : • des applications web accessibles aux utilisateurs finaux à travers des IHM en ligne • et des services webs accessibles aux applications à travers des interfaces programmatiques

Projet ANRE-WoK_HUB Objectifs applicatifs • Gestion de la mémoire de plusieurs projets sur la capture et le stockage du CO2, avec exploitation des résultats de la veille technologique sur le domaine • Intégration d’informations issues de bases différentes et de logiciels métiers

Projet ANRE-WoK_HUB Les Hubs e-WOK Hub e-WOK = serveur web sémantique et portail offrant un accès sémantiqueà des ressourcesdocumentaires, des données métiers et des services (génériques ou métiers) en utilisant des ontologiesadéquates • Fonctionnalités de mise en réseau des portails pour accéder les uns aux autres et mutualiser leurs ressources • Intégration d’interfaces homme machine pour gérer les échanges entre utilisateurs et le réseau de portails Boîte à outils pour générer les annotations des ressources et les interfaces programmatiques des services utiles pour le domaine considéré Indexation des contenus textuels des documents et des données Accès aux entités sémantiques et gestion de leur persistance

Projet ANRE-WoK_HUB Résultats attendus du projet Au niveau scientifique : • Éditeurs coopératifs et contextuels, • Connexion entre les standards : • RDF(S)/OWL et EXPRESS/PLIB, • SPARQL et OntoQL • Prise en compte de multiples points de vue dans les annotations et lors de la recherche d’information, • Exploitation de techniques linguistiques et probabilistes pour la création / enrichissement des annotations à partir de textes, • Prise en compte de l’influence de l’évolution de l’ontologie sur les annotations, • Géolocalisation associée à la sémantique, • Lien entre la gestion de la mémoire de projet et les résultats de la veille technologique.

Projet ANRE-WoK_HUB Résultats attendus du projet • Au niveau applicatif : • Veille technologique sur la caractérisation des sites de stockage du CO2 • Application à d’autres domaines thématiques dans le domaine des géosciences (risques naturels, eau souterraine…) ou dans des domaines en ingénierie nécessitant mémoire inter-projets ou veille technologique • Au niveau exploitation : • CRITT : outils développés autour de PLIB • IFP et BRGM : exploitation des résultats

Projet ANRE-WoK_HUB Résultats scientifiques et industriels

Projet ANRE-WOK_HUB Vision globale du projet Besoins (cas d’utilisation) Expériences & background BESOINS & SPECIFICATION LOT 1 (1/2) EVALUA TION LOT 1 (2/2) K-repository et applications Applications existantes Leader BRGM MISE EN PLACE DU E-WOK_HUB LOT 4 Besoins & Specs PERSISTANCE DES ONTOLOGIES ET DES REGLES LOT 3 Leader EADS Démos & analyse des résultats Outils spécifiques à la persistance Leader BRGM Leader LISI Outils génériques Outils génériques OUTILS ET METHODES GENERIQUES LOT 2 Leader INRIA

Projet ANRE-WoK_HUB Résultats industriels – Lot 1 Use cases - Besoins •  une annotation automatique •  Pas de charge de travail supplémentaire, succès de l’utilisation •  un moteur de recherche performant •  une amélioration dans le principe de recherche : sémantique + géo-localisation •  un outil central pour la démarche de recherche •  élargir le périmètre des ressources actuelles (ressources du centre de documentation) en incluant des images, des services cartographiques, services web , des références de base de données •  collaboration entre organismes pour les données •  l’amélioration de la connaissance •  une collaboration de ses agents pour parfaire la définition de la connaissance •  un outil de gestion des ressources, des requêtes et de leurs résultats, des différents projets •  une capitalisation des démarches intellectuelles •  un outil d’aide dans le suivi d’un projet de consultation des référentiels de ressources.

Projet ANRE-WoK_HUB Résultats industriels – Lot 1 Use cases On porte une attention particulière aux aspects géologiques et géographiqueset on l’applique sur le projet PICOREF. • Use case amont (BRGM) : • Mémoire des projets CO2 • Annotations • Edition d’ontologies • Exemples de requêtes dans le projet PICOREF • Use case aval (IFP) : • Cas d’étude IFP

Projet ANRE-WoK_HUB Résultats industriels – Lot 1 Use Case amont : à partir du corpus de documents "BRGM/PICOREF" • 1/ Retrouver les infos de localisation géographiques "globales" de chaque document. • 2/ Retrouver les entités géologiques citées dans chaque document. • 3/ Dater les entités géologiques repérées dans les documents. • 4/ Localiser les entités géologiques repérées dans les documents • 5/ Etendre la recherche des entités géologiques aux publications référencées dans le corpus de documents. • 6/ Extraire des documents les "sections" " segments" et "fragments" qui décrivent les hypothèses chrono stratigraphiques associées aux entités géologiques et les présenter à l'utilisateur lors de la phase d'interprétation pour annoter ces interprétations ( Geological Knowledge Editor).

Projet ANRE-WoK_HUBRésultats industriels – Lot 1 Use-cases et ontologies obtenues – Exemples de questions Question d’opérateur: Je recherche les lignes sismiques qui ont été étudiées dans le cadre du projet PICOREF Question d’expert: Le Callovo-Oxfordien est-il une bonne couverture ? Question d’usager: Existe-t-il des sites potentiels de stockage de CO2 à moins de 25 km de mon usine ? Dans un premier temps, les réponses seront fournies sous forme d’une liste de documents permettant à l’usager de répondre à la question posée. Plus d’une centaine de questions identifiées

Projet ANRE-WoK_HUBRésultats industriels – Lot 1 Use-cases et ontologies obtenues – Analyse du contenu d’un document On vise à mettre en œuvre une méthodologie plus performante que la recherche habituelle par mots-clés. La méthode repose sur l’analyse du contenu de documents entiers sans définition préalable de mots-clés. • Extraction automatique de mots ou groupes de mots signifiants • (plate-forme linguistique, INRIA) • Annotation des termes extraitsen référence à des ontologies de domaine définies préalablement. • Traitement statistique éventuel des termes annotés en vue de déterminer les éléments-clésdu document considéré

Projet ANRE-WoK_HUBRésultats industriels – Lot 1 Use-cases et ontologies obtenues • On part d’un corpus de textes de référence(une dizaine de documents: articles, rapports, thèse etc.) que les experts annotent à la main. • Ce travail de départ permet de définir les diverses ontologies de domaine qui devront être construites et de leur associer une première liste de concepts et de propriétés. • On a défini: • une ontologie destermes géographiques (INSEE, BRGM) • une ontologie de lachronologie géologique(ENSMP) • 5 ontologies relatives aux différentes sous-disciplines géologiquesà prendre en compte (ENSMP)

Projet ANRE-WoK_HUBRésultats industriels – Lot 1 Use-cases et ontologies obtenues – Ontologies définies pour la géologie

Projet ANRE-WoK_HUBRésultats industriels – Lot 1 Use-cases et ontologies obtenues – Chronologie géologique

EXPERTISE du GEOLOGUE étape1 COMPLETED Extraire les données étape3 étape2 Reconstitution d'une archive numérique Compléter la connaissance RESULTS Extraire la connaissance Rapports /textes /ppt SYSTEMES D'INFORMATION des COMPAGNIES mise à jour de données ou de connaissance étape4 MISE A JOUR Stockage des données serveur IFP/BRGM Création d'une nouvelle archive numérique geo modelisation Stockage de la connaissance serveur e-wok_HUB Projet ANRE-WoK_HUB Résultats industriels – Lot 1 Use Case AVAL " IFP" : Schéma simplifié La Vue Utilisateur INCOMPLETE Archives Numériques (ex : fichiers RESCUE)

Projet ANRE-WoK_HUBRésultats scientifiques – Lot 4 Architecture des hubs:Approche de conception • Les tâches des utilisateurs d’e_Wok_Hub sont organisées en projets • Les connaissances « métier » constituent des ressources pour les projets • Les partenaires « techniques » fournissent des services qui exploitent les ressources disponibles et produisent de nouvelles ressources • Les applications opérationnelles sont construites par composition de services • Les portails e-Wok donnent accès aux ressources et aux services disponibles pour conduire les projets ⇒ARCHITECTURE ORIENTEE SERVICES

eWok Client Éditeur d’ontologies ESB Petals Annotation Sémantique Formatage de données Analyse linguistique Persistance d’ontologies Projet ANRE-WoK_HUBRésultats scientifiques – Lot 4 Architecture proposée Interface utilisateur • Web Service • XML • WSDL • WS-BPEL • SOAP • SPARQL • OWL/RDFS • RDF • PLIB Portail Conception de Work-Flow Configuration administration Monitoring Applications Orchestration Sécurité Supervision Distribution et messaging Services "Métier" Spécifiques Génériques Services Techniques documents données sémantiques données techniques

Projet ANRE-WoK_HUBRésultats scientifiques – Lot 4 Architecture des hubs:l’infrastructure d’intégration ESB = infrastructure conçue pour exposer, accéder, orchestrer, administrer les services Messagerie asynchrone RPC synchrone Échange de fichiers Publication/ Abonnement Web Services Orchestration de services Enterprise Service Bus XML HTML Oracle txt Word/Excel ACORD PostgreSQL ODT PDF Multiples langages de programmation Modèles et Formats de données disparates Plates-formes hétérogènes ⇒ Évaluation des ESB disponibles en open source : Petals

ESB ESB Réseau e-Wok Hub 2 Hub 1 ESB Hub 3 Projet ANRE-WoK_HUBRésultats scientifiques – Lot 4 Réseau de Hubs

Projet ANRE-WoK_HUBRésultats scientifiques – Lot 2 Rapport sur les services pour les ontologies • Editeur contextuel et collaboratif ECCO • Approche d’analyse de corpus et de techniques linguistiques • Spécifications de techniques d’enrichissement sémantique semi-automatique à partir de textes en reposant sur la « kernelisation » de champs aléatoires conditionnels • Techniques basées sur des règles de détection d’incohérence et restauration de cohérence pour traiter l’influence de l’évolution d’ontologies • Transformation entrele modèle d’ontologies RDF(S) / OWL Liteetle modèle PLIB

Projet ANRE-WoK_HUBRésultats scientifiques – Lot 2 Service d’ontologies – ECCO ECCO (Editeur Collaboratif et Contextuel d’Ontologies) • Méthodologie: • suivre les phases de conception d’une ontologie • À partir de l’extraction de termes dans des sources de données • … • Jusqu’à l’édition fine de l’ontologie

Projet ANRE-WoK_HUBRésultats scientifiques – Lot 2 Service d’ontologies – ECCO (2) ECCO (Editeur Collaboratif et Contextuel d’Ontologies) Extraction collaborative de termes : chaque utilisateur visualise ses propres termes + ceux extraits par les autres utilisateurs. Extraction contextuelle: le contexte du terme extrait est attaché à celui-ci.

Projet ANRE-WoK_HUBRésultats scientifiques – Lot 2 Service d’ontologies – ECCO (3) ECCO (Editeur Collaboratif et Contextuel d’Ontologies) (Méta) annotation des termes : représenter le statut de chacun des termes.

Projet ANRE-WoK_HUBRésultats scientifiques – Lot 2 Service d’ontologies – ECCO (4) ECCO (Editeur Collaboratif et Contextuel d’Ontologies) (Méta) annotation des termes : permettre aux utilisateurs d’avoir un historique des discussions sur un terme donné.

Dépendances: • pour les aspects web sémantique : • Corese • Semtags • pour les aspects web : • JSTL (Java Standard Tag Lib) • pour les aspects graphiques: • Yahoo UI, Extjs (future version) Projet ANRE-WoK_HUBRésultats scientifiques – Lot 2 Service d’ontologies – ECCO (6) ECCO (Editeur Collaboratif et Contextuel d’Ontologies) Technos utilisées: J2EE / Web 2.0 / Web sémantique

Base d’annotations mise à jour Base d’annotations concernée ontologie O1 Représentation des changements dans trace (O1, O2) Application des Stratégies d’évolution trace (O1, O2) ontologie O2 Base d’annotations mise à jour Base d’annotations concernée ontologie O1 Détection des annotations inconsistantes Règles de détection Correction des annotations inconsistantes Règles de correction ontologie O2 Projet ANRE-WoK_HUBRésultats scientifiques – Lot 2 Service d’ontologies – Evolution des ontologies Approche suivie: • Processus d’évolution • Avectrace d’évolution des ontologies • Gestion des annotationsinconsistantes après évolution de l’ontologie. • Sans trace d’évolution des ontologies

Projet ANRE-WoK_HUBRésultats scientifiques – Lot 2 Service d’ontologies – Evolution des ontologies (3) 1er cas : Evolution des ontologies avec traces existantes Générateur de traces d’évolution: ECCO Résolution à l’aide des stratégies: COSWEM

Projet ANRE-WoK_HUBRésultats scientifiques – Lot 3 Service de persistance –Introduction • Proposition d’un modèle de persistance autour de la plate-forme OntoDB • Modélisation d’ontologies de domaine • Connexion à l’architecture E-Wok-HUB

System Catalog Meta-Schema Ontology Logical model Projet ANRE-WoK_HUBRésultats scientifiques – Lot 3 Modèle de persistance (1) • ONTODB • Base de données à base ontologique pour PLIB • Structure de persistance pour les ontologies et leurs instances • Extension d’une classe = une relation (une vue)

Projet ANRE-WoK_HUBRésultats scientifiques – Lot 3 Modèle de persistance (2) • ONTODB pour E-Wok-Hub • Extension proposées • Représentation des données, ontologies et raisonnements spatiaux • Prise en compte des modèles, langages et formats du web sémantique • Représentation XML des données natives de ONTODB (OntoML) • Mise en œuvre • Définition d’un noyau commun des langages et des modèles d’ontologies • Expressions d’équivalences : vues et opérateurs de logique de description • Caractéristiques de symétrie, inverse, contraintes, etc...

Projet ANRE-WoK_HUBRésultats scientifiques – Lot 3 Service de persistance –Modélisation à base ontologique • Construction de nouvelles ontologies et de bases de données à base ontologique • Représentation des données spatiales • Validation avec ONTODB • EarthModel, GeoTimeScale, Petrographer • Indexation de bases de données existantes • Rétro-conception de bases de données • Approche d’annotation sémantique de bases de données existantes • Application aux données fournies par le BRGM avec prise en compte de données géographiques

Projet ANRE-WoK_HUBRésultats scientifiques – Lot 3 Service de persistance –Intégration dans l ’architecture E-Wok-Hub • Connexion au Hub • Utilisation de SPARQL comme langage d’accès à la BDBO • Interprétateur OntoQL • Spécification des modules d’import/export ONTOML/RDF-S System Catalog Meta-Schema SPARQL OntoQL Ontology Logical model Ontologie RDF-S

.doc, .pdf format e-wok Filtrage sur la langue Phase 1: annotation SIG Processus d’annotation géographique KCRF géométrique XML linguistique Phase 2: consultation Projet ANRE-WoK_HUB Plan de travail Travail en cours : Prototype 1er prototype sur le scénario 1 établi par IFP-BRGM

Projet ANRE-WoK_HUB Plan de travail Prototype : Recherche sur critères géographiques • Scénario opérationnel et annotation manuelle du corpus (ENSMP) • Socle technique (EADS) • Services métiers • Acquisition de documents Ewok Hub (IFP) • Analyse linguistiques (INRIA) • Annotation géographique par apprentissage (EADS) • Annotation toponymique et géométrique (IFP, BRGM, INRIA) • Stockage & Indexation dans un entrepôt sémantique (LISI) • Interfaces Homme-Machine (BRGM): • E-Wok Client

Projet ANRE-WoK_HUB Plan de travail Prototype : EWC - Ewok Client Techno: Web 2.0

Projet ANRE-WoK_HUB Plan de travail Prototype : EWC - Ewok Client

Projet ANRE-WoK_HUB Plan de travail Prototype : Recherche sur critères géographiques E-WOK_HUB : projet pluridisciplinaire informatique et géosciences http://www-sop.inria.fr/edelweiss/projects/ewok Questions?

Projet ANR e-WOK_HUB ( Environmental Web Ontology Knowledge Hub)