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Semantic Web

Semantic Web. Olivier Corby. Semantic Web. Évolution du Web pour permettre le traitement automatique des informations (par programme) Documents structur é s (XML) Associer s é mantique aux pages Web http://www.scientificamerican.com/2001/0501issue/0501berners-lee.html. Semantic Web.

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Presentation Transcript

  1. Semantic Web Olivier Corby

  2. Semantic Web • Évolution du Web pour permettre le traitementautomatique des informations (par programme) • Documents structurés (XML) • Associer sémantique aux pages Web • http://www.scientificamerican.com/2001/0501issue/0501berners-lee.html

  3. Semantic Web

  4. XML Extensible Markup Language Langage de description et d’ échange de : • documents structurés • données structurées Conçu par le World Wide Web Consortium (W3C) www.w3.org

  5. XML Apporte 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

  6. XML <book> <author>John Maynard Keynes</author> <title>General Theory of Employment …</title> .. </book>

  7. XML <aaa> <bbb>John Maynard Keynes</bbb> <ccc>General Theory of Employment …</ccc> .. </aaa> Définit une structure mais pas le sens

  8. Sens <book>  book a kind of Document <title> <author>  Documents have an author, which is a Person, a title which is a Literal

  9. RDF • Resource Description Framework • Annotations sémantiques décrivant le contenu des documents • Permet de faire des recherches d'information en utilisant ces annotations

  10. RDF Suite Le moteur de recherche : • exploite les annotations • effectue des inférences élémentaires • retrouve des documents pertinents

  11. RDF et Schema • RDF sert à annoter des documents pour décrire le contenu • Ces descriptions reposent sur un modèle partagé : une ontologie • RDF Schema, Working Draft (Janvier 2000)

  12. RDF Schema • Classes et Propriétés • Spécialisation • Syntaxe XML • Propriétés ont statut d’objet à part entière, comme les classes et les instances.

  13. 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 existante • Web based vs Top down design

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

  15. Modèle RDF (2) • Une ressource est un objet (document ou fragment de document) accessible par un URI sur le Web Exemple : titre(http://www.essi.fr/cours/log11, ‘Modélisation des connaissances’)

  16. RDF : syntaxe XML <rdf:Description about=‘http://www.essi.fr/cours/log11’> <titre>Modélisation des connaissances</titre> </rdf:Description>

  17. Ajouter du sens • La ressource est un cours, • un cours a des enseignants, • l’enseignant est un chercheur de l'INRIA, • etc.

  18. Exemple <rdf:Description about=‘http://www.essi.fr/cours/log11’> • <rdf:type rdf:resource='#Cours'/> • <titre>Modélisation des connaissances</titre> </rdf:Description> <rdfs:Class ID='Cours'/>

  19. Classes <rdfs:Class rdf:ID='Cours'/> <rdfs:Class rdf:ID='CoursDEA'> <rdfs:subClassOf rdf:resource='#Cours'/> </rdfs:Class> <rdfs:Class rdf:ID='CoursESSI'> <rdfs:subClassOf rdf:resource='#Cours'/> </rdfs:Class>

  20. Classes (2) <rdfs:Class rdf:ID='CoursCommun'> <rdfs:subClassOf rdf:resource='#CoursDEA'/> <rdfs:subClassOf rdf:resource='#CoursESSI'/> </rdfs:Class> <rdfs:Property rdf:ID='titre'> <rdfs:domain rdf:resource='#Cours'/> <rdfs:range rdf:resource= ’&rdfs;Literal’/> </rdfs:Property>

  21. Propriétés <rdf:Property rdf:ID=‘enseignant ’> <rdfs:domain rdf:resource='#Cours'/> <rdfs:range rdf:resource='#Personne'/> </rdf:Property> <rdf:Property rdf:ID='nom'> <rdfs:domain rdf:resource='#Personne'/> <rdfs:range rdf:resource=’&rdfs;Literal'/> </rdf:Property>

  22. Classes <rdfs:Class rdf:ID='Personne'/> <rdfs:Class rdf:ID='MaitreDeConf'> • <rdfs:subClassOf rdf:resource='#Personne'/> </rdfs:Class> <rdfs:Class rdf:ID='Chercheur'> • <rdfs:subClassOf rdf:resource='#Personne'/> </rdfs:Class>

  23. Annotation <rdf:Description about='http://www.essi.fr/cours/log11’> <rdf:type rdf:resource='#Cours'/> <titre>Modélisation des connaissances</titre> <num>Log11</num> <enseignant> <Chercheur rdf:about='http://www.inria.fr/Olivier.Corby’> <nom>Olivier Corby</nom> <institut>INRIA</institut> </Chercheur> </enseignant> </rdf:Description>

  24. Requêtes • Trouver les cours dont O. Corby est enseignant ? • Qui enseigne le cours LOG11 ? • Y a-t-il un enseignant-chercheur ? • Y a-t-il une Personne de l'INRIA ?

  25. Requêtes • A la OQL (Object Query Language) select c.num, p.nom from c Cours, p Personne where c.titre like ‘connaissance’ and p.institut = ‘INRIA’

  26. Traits avancés • Modularité • Multi héritage, multi instanciation • Conteneurs

  27. Namespace Pour modulariser les schemas : • À un schema est associé un nom symbolique : un URI • Les balises issues du schema sont préfixées par cet URI, • appelénamespace

  28. Namespace (2) <rdf:Description xmlns:ns=‘http://www.inria.fr/acacia/cours#’> <ns:titre>Modélisation des connaissances</ns:titre>

  29. Exemple <rdf:Description rdf:about=‘http://www.essi.fr/cours/log1’ xmlns:ns=‘http://www.inria.fr/acacia/cours#’ xmlns:rdf=‘http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#’> <rdf:type rdf:resource= 'http://www.inria.fr/acacia/cours#Cours'/> <ns:titre>Modélisation des connaissances </ns:titre> <ns:num>Log11</ns:num>

  30. Exemple (suite) <ns:enseignant> <ns:Chercheur rdf:about=‘http://www.inria.fr/Olivier.Corby’> • <ns:nom>Olivier Corby</ns:nom> • <ns:institut>INRIA</ns:institut> • </ns:Chercheur> </ns:enseignant> </rdf:Description>

  31. Héritage multiple • Une classe peut spécialiser plusieurs classes <rdfs:Class rdf:ID=‘EnseignantChercheur’> <rdfs:subClassOf rdf:resource=‘#Enseignant’/> <rdfs:subClassOf rdf:resource=‘#Chercheur’/> </rdfs:Class>

  32. Multi instanciation • Une description peut être instance de plusieurs classes <rdf:Description rdf:about=‘http://www.inria.fr/Olivier.Corby’> <rdf:type rdf:resource=‘ns:Chercheur’/> <ns:institut>INRIA</ns:institut> <rdf:type rdf:resource=‘ns:Enseignant’/> <ns:etablissement>UNSA</ns:etablissement> </rdf:Description>

  33. Plusieurs Schema • Utiliser plusieurs schemas, grâce aux namespaces : <rdf:Description xmlns:rdf=‘http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#’ xmlns:ns=‘http://www.inria.fr/acacia/cours#’ xmlns:ex=‘http://www.essi.fr/namespace#’> <ns:institut>INRIA</ns:institut> <ex:formation>UNSA</ex:formation> </rdf:Description>

  34. Propriété • Une propriété peut être associée à plusieurs classes <rdf:Property rdf:ID=‘nom’> <rdfs:domain rdf:resource=‘#Personne’/> <rdfs:domain rdf:resource=‘#Cours’/> <rdfs:range rdf:resource=‘&rdfs;Literal ’/> </rdf:Property> Avec DAML+OIL, plusieurs domaines  intersection des domaines Ajout possible de propriétés à une classe définie par ailleurs

  35. Sous-propriété • Une propriété peut être spécialisée : <rdf:Property rdf:ID='coordinateur'> <rdfs:subPropertyOf rdf:resource='#enseignant'/> </rdf:Property> coordinateur(C, P) Þ enseignant(C, P) coordinateur est incluse dans enseignant

  36. Sous-propriété (2) P' subPropertyOf P  domain(P')  domain(P) range(P')  range(P)

  37. Sous propriété (3) <ns:Cours about=‘http://www.essi.fr/cours/log11’> <ns:coordinateur rdf:resource=‘http://www.inria.fr/Olivier.Corby’/> </ns:Cours> Þ <ns:Cours about=‘http://www.essi.fr/cours/log11’> <ns:enseignant rdf:resource=‘http://www.inria.fr/Olivier.Corby’/> </ns:Cours>

  38. Nom externe de Propriété Une propriété peut avoir plusieurs noms externes : labels <rdf:Property rdf:ID=‘name’> <rdfs:domain rdf:resource='Person'/> <rdfs:range rdf:resource=’&rdfs;Literal'/> <rdfs:label xml:lang='fr'>nom</rdfs:label> <rdfs:label xml:lang='en'>name</rdfs:label> </rdf:Property>

  39. Limitation de RDF Impossible de surcharger une propriété pour la raffiner : Class Primate Class Man subClassOf Primate Class Chimpanzee subClassOf Primate <rdf:Property rdf:ID=‘child’> • <rdfs:domain rdf:resource='#Primate'/> • <rdfs:range rdf:resource='#Primate'/> </rdf:Property>

  40. Raffinement impossible La propriétéchildétant définie, il est impossible de la raffiner : <rdf:Property rdf:ID=‘child’> • <rdfs:domain rdf:resource='#Man'/> • <rdfs:range rdf:resource='#Man'/> </rdf:Property>

  41. Solution Spécialiser la propriété : <rdf:Property rdf:ID='manChild'> <rdfs:subPropertyOf rdf:resource='#child'/> <rdfs:domain rdf:resource='#Man'/> <rdfs:range rdf:resource='#Man'/> </rdf:Property>

  42. Collection • Quand la valeur d’une propriété comporte plusieurs valeurs : <rdf:Description rdf:about=‘http://www.essi.fr/cours/log11’> <ns:staff> • <rdf:Bag> • <rdf:li>Olivier Corby</rdf:li> • <rdf:li>Sabine Moisan</rdf:li> • <rdf:li>Alain Giboin</rdf:li> • </rdf:Bag> </ns:staff> </rdf:Description>

  43. Conteneurs (2) • Container • Bag : ensemble • Seq : séquence ordonnée • Alt : alternative. Liste de valeurs possibles pour la propriété Ne seront plus dans RDF Core

  44. Exemple de Schema RDFS <rdfs:Class rdf:ID="Document"> <rdfs:subClassOf rdf:resource="#Entity"/> <rdfs:subClassOf rdf:resource="#EntityConcerningATopic"/> <rdfs:subClassOf rdf:resource="#NumberableEntity"/> <rdfs:comment xml:lang="en">Entity including elements serving as a representation of thinking.</rdfs:comment> <rdfs:comment xml:lang="fr">Entite comprenant des elements de representation de la pensee.</rdfs:comment> <rdfs:label xml:lang="en">document</rdfs:label> <rdfs:label xml:lang="fr">document</rdfs:label> </rdfs:Class>

  45. Exemple (2) <rdf:Property rdf:ID="Designation"> <rdfs:subPropertyOf rdf:resource="#SomeRelation"/> <rdfs:range rdf:resource="http://www.w3.org/TR/1999/PR-rdf-schema-19990303#Literal"/> <rdfs:domain rdf:resource="#Something"/> <rdfs:comment xml:lang="en">Identifying word or words by which a thing is called and classified or distinguished from others.</rdfs:comment> <rdfs:comment xml:lang="fr">Identifiant le ou les mots par lesquels une chose s appelle et est classifiee ou distinguee des autres.</rdfs:comment> <rdfs:label xml:lang="en">designation</rdfs:label> <rdfs:label xml:lang="fr">designation</rdfs:label> </rdf:Property>

  46. Exemple (3) <c:ResearchReport rdf:about=”http://www.inria.fr/rapports/sophia/RR-3071.html"><c:title>Mod₩les G₫n₫riques de Gestion de Conflits dans la Conception Concourante</c:title><c:CreatedBy> <c:Person rdf:about=”http://www.inria.fr/acacia/Nada.Natta"> <c:FirstName>Nada</c:FirstName> <c:FamilyName>Matta</c:FamilyName></c:Person></c:CreatedBy><c:CreatedBy> <c:Person rdf:about=" http://www.inria.fr/acacia/Nada.Natta"> <c:FirstName>Olivier</c:FirstName> <c:FamilyName>Corby</c:FamilyName></c:Person></c:CreatedBy><c:CreationDate>12-1996</c:CreationDate><c:CreatedBy><c:ProjectGroup rdf:about="http://www.inria.fr/recherche/equipes/acacia.en.html"><c:Designation>Acacia</c:Designation></c:ProjectGroup></c:CreatedBy> </c:ResearchReport>

  47. Exemple (4) Find Document about XML written by a person from the Acacia project return the title of the document and the name of the author

  48. Interrogation Lever les ambiguïtés grâce à l'ontologie Exploiter la conceptualisation et la subsomption Document ?  Article Person ?  Student Designation ?  Title

  49. Extensions : Corese COnceptual REsource Search Engine Implémentation de RDF basée sur les graphes conceptuels Moteur de recherche sémantique

  50. Langage de reqête RDF avec des variables et des opérateurs~ contient^ commence par< <= = >= > chaine ou nombre% expression régulière<: <=: =: >=: >: comparaison de type ! opérateur de négation!= !~ !<: etc.

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