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

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Projet ANRe-WOK_HUB (Environmental Web
Ontology Knowledge Hub)

• Partenaires
• BRGM, EADS, ENSMP, IFP, INRIA, LISI/ENSMA/CRITT
• Colloque STIC 2007

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Projet ANR E-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

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Projet ANR E-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 dinformations issues de bases
  différentes et de logiciels métiers

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Projet ANR E-WoK_HUB
Les Hubs e-WOK
Hub e-WOK serveur web sémantique et portail
offrant un accès sémantique à des ressources
documentaires, des données métiers et des
services (génériques ou métiers) en utilisant des
ontologies adéquates

• Fonctionnalités de mise en réseau des portails
  pour accéder les uns aux autres et mutualiser
  leurs ressources

Boîte à outils pour générer les annotations des
ressources et les interfaces programmatiques des
services utiles pour le domaine considéré

• Intégration dinterfaces homme machine pour gérer
  les échanges entre utilisateurs et le réseau de
  portails

Indexation des contenus textuels des documents et
des données
Accès aux entités sémantiques et gestion de leur
persistance
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Projet ANR E-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
  dinformation,
• Exploitation de techniques linguistiques et
  probabilistes pour la création / enrichissement
  des annotations à partir de textes,
• Prise en compte de linfluence de lévolution
  de lontologie sur les annotations,
• Géolocalisation associée à la sémantique,
• Lien entre la gestion de la mémoire de projet
  et les résultats de la veille technologique.

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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats attendus du projet

• Au niveau applicatif
• Veille technologique sur la caractérisation des
  sites de stockage du CO2
• Application à dautres 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

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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats scientifiques et industriels
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Projet ANR E-WOK_HUB
Vision globale du projet
Besoins (cas dutilisation)
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
Démos analyse des résultats
Leader EADS
Outils spécifiques à la persistance
Leader BRGM
Leader LISI
Outils génériques
Outils génériques
OUTILS ET METHODES GENERIQUES LOT 2
Leader INRIA
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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats industriels Lot 1
Use cases - Besoins

• ? une annotation automatique
• ? Pas de charge de travail supplémentaire,
  succès de lutilisation
• ? 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
• ? lamélioration 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 daide dans le suivi dun projet de
  consultation des référentiels de ressources.

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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats industriels Lot 1
Use cases

• On porte une attention particulière aux aspects
  géologiques et géographiques et on lapplique sur
  le projet PICOREF.
• Use case amont (BRGM)
• Mémoire des projets CO2
• Annotations
• Edition dontologies
• Exemples de requêtes dans le projet PICOREF
• Use case aval (IFP)
• Cas détude IFP

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Projet ANR E-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).

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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats industriels Lot 1
Use-cases et ontologies obtenues Exemples de
questions
Question dopérateur Je recherche les lignes
sismiques qui ont été étudiées dans le cadre
du projet PICOREF Question dexpert Le
Callovo-Oxfordien est-il une bonne couverture ?
Question dusager 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 dune liste de documents
permettant à lusager de répondre à la question
posée.
Plus dune centaine de questions identifiées
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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats industriels Lot 1
Use-cases et ontologies obtenues Analyse du
contenu dun document
On vise à mettre en œuvre une méthodologie
plus performante que la recherche habituelle par
mots-clés. La méthode repose sur lanalyse
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 extraits en référence à
  des ontologies de domaine définies préalablement.
• Traitement statistique éventuel des termes
  annotés en vue de déterminer les éléments-clés
  du document considéré

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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats industriels Lot 1
Use-cases et ontologies obtenues

• On part dun 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 des termes géographiques (INSEE,
  BRGM)
• une ontologie de la chronologie géologique
  (ENSMP)
• 5 ontologies relatives aux différentes
  sous-disciplines géologiques à prendre en compte
  (ENSMP)

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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats industriels Lot 1
Use-cases et ontologies obtenues Ontologies
définies pour la géologie
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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats industriels Lot 1
Use-cases et ontologies obtenues Chronologie
géologique
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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats industriels Lot 1
Use Case AVAL " IFP" Schéma simplifié
La Vue Utilisateur
INCOMPLETE
Archives Numériques (ex fichiers RESCUE)
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Projet ANR E-WOK_HUB
Vision globale du projet
Besoins (cas dutilisation)
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
Démos analyse des résultats
Leader EADS
Outils spécifiques à la persistance
Leader BRGM
Leader LISI
Outils génériques
Outils génériques
OUTILS ET METHODES GENERIQUES LOT 2
Leader INRIA
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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats scientifiques Lot 4
Architecture des hubs Approche de conception

• Les tâches des utilisateurs de_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

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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats 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
Applications
Monitoring
Orchestration
Sécurité
Supervision
Distribution et messaging
Services "Métier"
Spécifiques
Génériques
Services Techniques
données sémantiques
documents
données techniques
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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats scientifiques Lot 4
Architecture des hubs linfrastructure
dintégration
ESB infrastructure conçue pour exposer,
accéder, orchestrer, administrer les services
Web Services
Publication/ Abonnement
Échange de fichiers
Messagerie asynchrone
RPC synchrone
Orchestration de services
Enterprise Service Bus
XML
HTML
Oracle
Word/Excel
txt
ACORD
PostgreSQL
PDF
ODT
Multiples langages de programmation
Modèles et Formats de données disparates
Plates-formes hétérogènes
? Évaluation des ESB disponibles en open source
Petals
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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats scientifiques Lot 4
Réseau de Hubs
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Projet ANR E-WOK_HUB
Vision globale du projet
Besoins (cas dutilisation)
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
Démos analyse des résultats
Leader EADS
Outils spécifiques à la persistance
Leader BRGM
Leader LISI
Outils génériques
Outils génériques
OUTILS ET METHODES GENERIQUES LOT 2
Leader INRIA
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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats scientifiques Lot 2
Rapport sur les services pour les ontologies

• Editeur contextuel et collaboratif ECCO
• Approche danalyse de corpus et de techniques
  linguistiques
• Spécifications de techniques denrichissement
  sémantique semi-automatique à partir de textes en
  reposant sur la  kernelisation  de champs
  aléatoires conditionnels
• Techniques basées sur des règles de détection
  dincohérence et restauration de cohérence pour
  traiter linfluence de lévolution dontologies
• Transformation entre le modèle dontologies
  RDF(S) / OWL Lite et le modèle PLIB

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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats scientifiques Lot 2
Service dontologies ECCO
ECCO (Editeur Collaboratif et Contextuel
dOntologies)

• Méthodologie
• suivre les phases de conception
  dune ontologie
• À partir de lextraction de termes dans des
  sources de données
• Jusquà lédition fine de lontologie

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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats scientifiques Lot 2
Service dontologies ECCO (2)
ECCO (Editeur Collaboratif et Contextuel
dOntologies)
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.
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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats scientifiques Lot 2
Service dontologies ECCO (3)
ECCO (Editeur Collaboratif et Contextuel
dOntologies)
(Méta) annotation des termes représenter le
statut de chacun des termes.
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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats scientifiques Lot 2
Service dontologies ECCO (4)
ECCO (Editeur Collaboratif et Contextuel
dOntologies)
(Méta) annotation des termes permettre aux
utilisateurs davoir un historique des
discussions sur un terme donné.
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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats scientifiques Lot 2
Service dontologies ECCO (6)
ECCO (Editeur Collaboratif et Contextuel
dOntologies)
Technos utilisées J2EE / Web 2.0 / Web
sémantique
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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats scientifiques Lot 2
Service dontologies Evolution des ontologies
Approche suivie
Gestion des annotations inconsistantes après
évolution de lontologie.

• Processus dévolution
• Avec trace dévolution des ontologies

• Sans trace dévolution des ontologies

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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats scientifiques Lot 2
Service dontologies Evolution des ontologies
(3)
1er cas Evolution des ontologies avec traces
existantes
Générateur de traces dévolution ECCO
Résolution à laide des stratégies COSWEM
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Projet ANR E-WOK_HUB
Vision globale du projet
Besoins (cas dutilisation)
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
Démos analyse des résultats
Leader EADS
Outils spécifiques à la persistance
Leader BRGM
Leader LISI
Outils génériques
Outils génériques
OUTILS ET METHODES GENERIQUES LOT 2
Leader INRIA
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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats scientifiques Lot 3
Service de persistance Introduction

• Proposition dun modèle de persistance autour de
  la plate-forme OntoDB
• Modélisation dontologies de domaine
• Connexion à larchitecture E-Wok-HUB

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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats 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 dune classe une relation (une vue)

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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats 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 dun noyau commun des langages et des
  modèles dontologies
• Expressions déquivalences vues et opérateurs
  de logique de description
• Caractéristiques de symétrie, inverse,
  contraintes, etc...

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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats 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 dannotation sémantique de bases de
  données existantes
• Application aux données fournies par le BRGM avec
  prise en compte de données géographiques

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Projet ANR E-WoK_HUB
Résultats scientifiques Lot 3
Service de persistance Intégration dans
l architecture E-Wok-Hub

• Connexion au Hub
• Utilisation de SPARQL comme langage daccès à la
  BDBO
• Interprétateur OntoQL
• Spécification des modules dimport/export
  ONTOML/RDF-S

Meta-Schema
System Catalog
SPARQL
OntoQL
Ontology
Logical model
Ontologie RDF-S
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Projet ANR E-WoK_HUB
Plan de travail
Travail en cours Prototype
1er prototype sur le scénario 1 établi par
IFP-BRGM
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Projet ANR E-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

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Projet ANR E-WoK_HUB
Plan de travail
Prototype EWC - Ewok Client
Techno Web 2.0
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Projet ANR E-WoK_HUB
Plan de travail
Prototype EWC - Ewok Client
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Projet ANR E-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?