Le Web S

1
Le Web Sémantique(Compilation docs W3C)

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

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

3
Du Web au Web Semantique
W3C Semantic Web Activity Marja-Riita Koivunen
and Eric Miller, Nov. 2001
4
Programme de travail
5
Architecture en niveaux
6
Contributions essentielles

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

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2. 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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3. RSS Syndication de Contenus

• RSS Really Simple Syndication, Rich Site
  Summary
• Annotation de site Web en RDF spécialisé et
  étendu
• Plus de la moitié des sources dinformation sont
  décrites et publiées en RSS
• exemples Libération, Le Monde, Le Figaro,
• méthode simple et efficace pour accéder aux
  meilleures sources d'information sur le web.
• permet aux sites Internet et aux blogs de
  proposer leur contenu de manière simplifiée.
• Lu et présenté par un agrégateur RSS (e.g.,
  Yahoo)
• Les mises à jour sont détectées automatiquement
  par l'agrégateur
• Atom Autre langage de description de flux basé
  RDF

RSS
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Que gagne-t-on à utiliser RSS ?

• l'efficacité
• les toutes dernières infos sont automatiquement
  rassemblées sur votre portail
• la variété
• les titres concernant les sujets qui vous
  intéressent sont mis en évidence
• la clarté
• les titres peuvent être affichés en fonction de
  leur importance et/ou en commençant par le plus
  récent
• l'ordre
• les lettres d'information par email et les
  favoris négligés peuvent vite devenir encombrants
  !

RSS
15
Exemple RSS

• ltrss version"2.0" xmlnsdc"http//purl.org/dc/el
  ements/1.1/"gt  ltchannelgt    lttitlegtXML.comlt/titl
  egt    ltlinkgthttp//www.xml.com/lt/linkgt    ltdescr
  iptiongtXML.com features a rich mix of information
  and services for the XML community.lt/descriptiongt
      ltlanguagegten-uslt/languagegt        ltitemgt    
    lttitlegtThe .NET Schema Object
  Modellt/titlegt      ltlinkgthttp//www.xml.com/pub/a
  /2002/12/04/som.htmllt/linkgt      ltdescriptiongtPri
  ya Lakshminarayanan describes in detail the use
  of the .NET Schema Object Model for programmatic
  manipulation of W3C XML Schemas.lt/descriptiongt   
     ltdccreatorgtPriya Lakshminarayananlt/dccreatorgt
        ltdcdategt2002-12-04lt/dcdategt        lt/ite
  mgt    ltitemgt      lttitlegtSVG's Past and
  Promising Futurelt/titlegt      ltlinkgthttp//www.xm
  l.com/pub/a/2002/12/04/svg.htmllt/linkgt      ltdesc
  riptiongtIn this month's SVG column, Antoine Quint
  looks back at SVG's journey through 2002 and
  looks forward to 2003.lt/descriptiongt      ltdccre
  atorgtAntoine Quintlt/dccreatorgt      ltdcdategt200
  2-12-04lt/dcdategt        lt/itemgt  lt/channelgtlt/r
  ssgt

RSS
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Agrégateurs RSS

• AmphetaDesk - http//www.disobey.com/amphetadesk/
  Free, cross platform, open-sourced, syndicated
  news aggregator. 
• Pluck - http//www.pluck.com/ A tool that
  automatically retrieves RSS feeds then delivers
  the results for scanning and customized sorting. 
  
• Sage - http//sage.mozdev.org/ RSS and Atom feed
  aggregator extension for Mozilla and FireFox
  browsers. 
• Rocketinfo Desktop - http//www.rocketinfo.com/
  Search software for finding and sharing news
  with integrated solid RSS newsreader. 
• Planet - http//www.planetplanet.org/ Server
  software that combines several feeds together and
  publishes them together on one web page. 
• BottomFeeder - http//www.cincomsmalltalk.com/Bott
  omFeeder/ A Smalltalk, desktop RSS Reader. Open
  source, runs on Windows, Mac, and various Unix
  flavors. 
• Feed on Feeds - http//feedonfeeds.com/ A Free
  PHP/MySQL based server-side RSS and Atom
  aggregator. All feeds are in one place, and users
  can read the latest news wherever they are.
• les principaux browsers (Firefox, IE, Opera ) 
  

RSS
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ATOM

• Semblable à RSS 2.0, mais vise à être plus
  flexible
• Intègre un protocole déchange au-dessus de HTTP
• Normalisé par l'IETF
• contrairement aux divers RSS, pilotés par des
  entreprises privée
• Spécifié par un schéma XML
• Moins utilisé que RSS

RSS/ATOM
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Exemple ATOM

• lt?xml version"1.0" encoding"utf-8"?gt
• ltfeed xmlns"http//www.w3.org/2005/Atom"gt
• lttitlegtExample Feedlt/titlegt
• ltsubtitlegtA subtitle.lt/subtitlegt
• ltlink href"http//example.org/"/gt
• ltupdatedgt2003-12-13T183002Zlt/updatedgt
• ltauthorgt
• ltnamegtJohn Doelt/namegt
• ltemailgtjohndoe_at_example.comlt/emailgt
• lt/authorgt
• ltidgturnuuid60a76c80-d399-11d9-b91C-0003939e0af6
  lt/idgt
• ltentrygt
• lttitlegtAtom-Powered Robots Run Amoklt/titlegt
• ltlink href"http//example.org/2003/12/13/atom0
  3"/gt
• ltidgturnuuid1225c695-cfb8-4ebb-aaaa-80da344efa
  6alt/idgt
• ltupdatedgt2003-12-13T183002Zlt/updatedgt
• ltsummarygtSome text.lt/summarygt
• lt/entrygt
• lt/feedgt

RSS/ATOM
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4. 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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5. 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)
29
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 (Terms)
• 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 (Assertion)
• Assertions sur les instances
• Appartenance à un concept
• Relation binaire entre instance
• Equivalence de valeurs de deux rôles

35
Exemple ABox Daprès BN

• MotherWithoutDaughter(MARY)
• Father(PETER)
• hasChild(MARY,PETER)
• hasChild(MARY,PAUL)
• hasChild(PETER,HARRY)

BN Basic Description Logics F. Baader, W.
Nutt Chap 2 du Description Logics Handbook
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Exemple TBox BN

• Woman ? Person ? Female
• Man ? Person ? Woman
• Mother ? Woman ? ?hasChild.Person
• Father ? Man ? ?hasChild.Person
• Parent ? Father ? Mother
• Grandmother ? Mother ? ?hasChild.Parent
• MotherWithManyChildren ? Mother ? 3 hasChild
• MotherWithoutDaughter ? Mother ? ?hasChild.Woman
• Wife ? Woman ? ?hasHusband.Man

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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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6. 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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Sémantique 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

41
OWL-S

• Défini une ontologie générique pour les Web
  Services en OWL

42
Semantique Web et Médiation
XQuery
Finance Ontology
Mediator
Ontology Boursorama
Ontology FirstInvest
Mediator
Mediator
wrapper
wrapper
Schema
Schema
FirstInvest
Boursorama
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Sémantique Web et P2P Computing
44
Satine Project