1 web sémantique rdf [email protected]
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2
Semantic Web
World Wide Web Consortium : www.w3.org
Extension du Web actuel où l’information serait munie d’une signification (meaning) bien définie
Pour faciliter le travail en coopération homme-machine
Un Web de données et de documents
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3
Semantic Web
Évolution du Web pour permettre le traitement automatique des informations (par programme)
Documents et données structurés (XML)
Associer sémantique (sens) aux documents
http://www.scientificamerican.com/2001/0501issue/0501berners-lee.html
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4
Semantic Web : Vision W3C
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5
Applications
Préparer automatiquement un voyage, par l’Internet, en combinant des informations (hôtel, avion, voiture)
Etre prévenu d’informations sur un thème donné : conférence, publication, etc.
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6
Applications
Annotation de documents multimedia : trouver une séquence avec un facteur cycliste
Site Web d’entreprise structuré par un référentiel
Documentation technique
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7
XML
Extensible Markup LanguageLangage de description et d’échange de :
documents structurés données structurées
Conçu par le World Wide Web Consortium (W3C) www.w3.org
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8
XML
Définit 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. Contraint les traitements
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9
XML
<book>
<author>John Maynard Keynes</author>
<title>General Theory of Employment …</title>
..
</book>
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10
XML
<aaa>
<bbb>John Maynard Keynes</bbb>
<ccc>General Theory of Employment …</ccc>
..
</aaa>
Définit une structure mais pas le sens
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Sens
<book> book a kind of Document
<author> Documents have an author, which is a Person,
<title> a title which is a Literal
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Sens
Décrire le sens avec un certain consensus
En utilisant des vocabulaires standardisés : ontologie
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13
RDF
Resource Description Framework Annotations sémantiques décrivant le
contenu des documents Permet de faire des recherches
d'information en utilisant ces annotations
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RDF Suite
Le moteur de recherche : exploite les annotations effectue des inférences élémentaires retrouve des documents pertinents
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RDF et Schema
RDF sert à annoter des documents pour décrire le contenu
Ces descriptions reposent sur un vocabulaire partagé : une ontologie
RDF Vocabulary Description Language 1.0: RDF SchemaW3C Working Draft 10 Octobre
http://www.w3.org/RDF
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RDF Schema
Classes de ressource et Propriétés Spécialisation Syntaxe XML Propriétés sont entités à part entière,
comme les classes et les instances.
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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 design vs Top down
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Modèle RDF
RDF repose sur un modèle de triplet :resource propriété valeur
appelés respectivement :resource property value
Les valeurs sont soit des ressources, soit des littéraux (valeurs atomiques)
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Modèle RDF (2)
Une ressource (e.g. document ou fragment de document) est désignée par un URI
Peut être accessible par URIExemple :
http://www.essi.fr/cours/log11 ns:titre ‘Modélisation des connaissances’
Noté :ex:log11 ns:titre ‘Modélisation …’
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RDF : syntaxe XML
<rdf:Descriptionrdf:about=‘http://www.essi.fr/cours/log11’>
<titre>Modélisation des connaissances </titre>
</rdf:Description>
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Ajouter du sens
La ressource est un cours, un cours a des enseignants, l’enseignant est un chercheur de
l'INRIA, etc.
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Exemple
ex:log11 rdf:type ns:Cours
ex:log11 ns:titre “Modélisation des connaissances”
ns:Cours rdf:type rdfs:Class
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RDF/XML
<rdf:Description rdf:about=‘http://www.essi.fr/cours/log11’> <rdf:type rdf:resource='#Cours'/> <titre>Modélisation des connaissances</titre>
</rdf:Description>
<rdfs:Class ID='Cours'/>
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Classes
ns:Cours rdf:type rdfs:Class
ns:CoursDEA rdf:type rdfs:Class
ns:CoursDEA rdfs:subClassOf ns:Cours
ns:CoursESSI rdfs:subClassOf ns:Cours
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25
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>
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Classes (2)
<rdfs:Class rdf:ID='CoursCommun'><rdfs:subClassOf rdf:resource='#CoursDEA'/><rdfs:subClassOf rdf:resource='#CoursESSI'/>
</rdfs:Class>
<rdf:Property rdf:ID='titre'><rdfs:domain rdf:resource='#Cours'/><rdfs:range rdf:resource=’&rdfs;Literal’/>
</rdf:Property>
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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>
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28
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>
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Annotation<rdf:Description
rdf: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>
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30
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 ?
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31
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’
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Traits avancés
Modularité
Multi héritage, multi instanciation
Conteneurs
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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,
appelé namespace
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Namespace (2)
<rdf:Description xmlns:ns=‘http://www.inria.fr/acacia/cours#’>
<ns:titre>Modélisation des connaissances</ns:titre>
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Exemple<rdf:Description rdf:about=‘http://www.essi.fr/cours/log11’
xmlns:ns=‘http://www.inria.fr/acacia/cours#’ xmlns:rdf=‘http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#’>
<rdf:type rdf:resource=‘#Cours'/>
<ns:titre>Modélisation des connaissances</ns:titre><ns:num>Log11</ns:num>
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Exemple (suite)
<ns:enseignant>
<ns:Chercheurrdf:about=‘http://www.inria.fr/Olivier.Corby’>
<ns:nom>Olivier Corby</ns:nom><ns:institut>INRIA</ns:institut>
</ns:Chercheur>
</ns:enseignant></rdf:Description>
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37
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>
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Multi instanciation Une description peut être instance de plusieurs
classes
<rdf:Descriptionrdf:about=‘http://www.inria.fr/Olivier.Corby’>
<rdf:type rdf:resource=‘#Chercheur’/><ns:institut>INRIA</ns:institut>
<rdf:type rdf:resource=‘#Enseignant’/><ns:etablissement>UNSA</ns:etablissement>
</rdf:Description>
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39
Plusieurs Schema
Utiliser plusieurs schemas, grâce aux namespaces :
<rdf:Descriptionxmlns:rdf=`&rdf;’
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>
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40
Propriété : domaine
Le domaine est la conjonction des domaines
<rdf:Property rdf:ID=‘vitesse’><rdfs:domain rdf:resource=‘#Objet’/><rdfs:domain rdf:resource=‘#Mobile’/>
<rdfs:range rdf:resource=‘&rdfs;Literal’/>
</rdf:Property>
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41
Domaines
ns:vitesse rdf:type rdf:Property ns:vitesse rdfs:domain ns:Objet ns:vitesse rdfs:domain ns:Mobilens:vitesse rdfs:range rdfs:Literal
ex:car ns:vitesse “100”ex:car rdf:type ns:Objetex:car rdf:type ns:Mobile
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42
Sous-propriété
Une propriété peut être spécialisée :
<rdf:Property rdf:ID='coordinateur'><rdfs:subPropertyOf rdf:resource='#enseignant'/></rdf:Property>
ex:bob ns:coordinateur ex:cours ex:bob ns:enseignant ex:cours
coordinateur est inclus dans enseignant
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43
Sous propriété (2)
<ns:Cours rdf:about=‘http://www.essi.fr/cours/log11’>
<ns:coordinateur
rdf:resource=‘http://www.inria.fr/Olivier.Corby’/>
</ns:Cours>
<ns:Cours rdf:about=‘http://www.essi.fr/cours/log11’>
<ns:enseignant rdf:resource=‘http://www.inria.fr/Olivier.Corby’/>
</ns:Cours>
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44
Nom externe de Propriété Une propriété peut avoir plusieurs noms externes : labels
Peuvent être multilingue
<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>
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45
DatatypePour typer les valeurs litérales, RDF repose sur les
datatypes de XML Schema
xmlns:xsd=‘http://www.w3.org/2001/XMLSchema#’
xsd:integerxsd:floatxsd:stringxsd:datexsd:boolean
...
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46
RDF Datatype
<!ENTITY xsd ”http://www.w3.org/2001/XMLSchema#” >
<c:Person><c:age rdf:datatype=‘&xsd;integer’>43</c:age>
<c:name rdf:datatype=‘&xsd;string’>Laurent </c:name>
</c:Person>
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47
Limitation de RDFImpossible de surcharger la signature d’une propriété
pour la spécialiser
Class PrimateClass Man subClassOf PrimateClass Chimpanzee subClassOf Primate
<rdf:Property rdf:ID=‘child’> <rdfs:domain rdf:resource='#Primate'/> <rdfs:range rdf:resource='#Primate'/>
</rdf:Property>
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48
Raffinement impossible
La propriété child étant définie, il est impossible de la raffiner :
<rdf:Property rdf:ID=‘child’>
<rdfs:domain rdf:resource='#Man'/>
<rdfs:range rdf:resource='#Man'/>
</rdf:Property>
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49
Solution en RDFSpécialiser la propriété :
<rdf:Property rdf:ID='manChild'> <rdfs:subPropertyOf rdf:resource='#child'/> <rdfs:domain rdf:resource='#Man'/> <rdfs:range rdf:resource='#Man'/></rdf:Property>
Ou utiliser OWL
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50
Collection Quand la valeur d’une propriété est une collection de
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>
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51
Conteneurs (2)
rdfs:Container rdf:Bag : collection rdf:Seq : séquence ordonnée rdf:Alt : alternative. Liste de valeurs
possibles pour la propriété
Ils peut y avoir duplication de valeurs
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52
Liste
<ex:Group>
<ex:members rdf:parseType=‘Collection’>
<ex:Person rdf:about=‘#JohnDoe’/>
<ex:Person rdf:about=‘#MisterX’/>
</ex:members>
</ex:Group>
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53
Liste<ex:Group>
<ex:members>
<rdf:List>
<rdf:first rdf:resource=‘#JohnDoe’ />
<rdf:rest>
<rdf:List>
<rdf:first rdf:resource=‘#MisterX’ >
<rdf:rest rdf:resource=‘&rdf;nil’/>
</rdf:List>
</rdf:rest>
</rdf:List>
</ex:members>
</ex:Group>
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54
Ressource anonymeRessource intermédiaire, sans identificateurSémantique existentielle : il existe une ressource
<ns:Cours><ns:auteur>
<ns:Person><ns:name>O. Corby</ns:name>
</ns:Person></ns:auteur>
</ns:Cours>
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55
Relation n-aireLes propriétés sont des relations binaires
Pour décrire une relation n-aire, utiliser une ressource anonyme :
<ns:Mobile>
<ns:vitesse rdf:parseType=‘Resource’>
<rdf:value>130</rdf:value>
<ns:unit>km/h</ns:unit>
</ns:vitesse>
</ns:Mobile>
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56
Relation n-aire
<ns:Mobile>
<ns:vitesse>
<rdf:Description>
<rdf:value>130</rdf:value>
<ns:unit>km/h</ns:unit>
</rdf:Description>
</ns:vitesse>
</ns:Mobile>
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57
SémantiqueTous les énoncés RDF sont considérés comme vrais, dans un
même environnement, la conjonction des énoncés est considérée comme vrai également
Il n’y a pas de contexte local (dans lequel quelque chose serait vrai)
Il n’y a pas de négation
RDF est monotone : ce qui est vrai reste vrai au fur et a mesure que l’on rajoute de l’information
RDF est un sous-ensemble de la logique du premier ordre avec des prédicats binaires et des variables existentielles.
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58
Typage : domainLes règles de typage diffèrent des modèles objet traditionnels.
L’utilisation d’une propriété sur une ressource entraine que la ressource soit du type indiqué par le domaine de la propriété
ex:title rdfs:domain ex:Cours
ex:log11 ex:title “Modélisation des connaissances”
ex:log11 rdf:type ex:Cours
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59
Typage : rangeSi une ressource est la valeur d’une propriété, la ressource est du type
indiqué par le range de la propriété
ex:enseignant rdfs:range ex:Person
ex:log11 ex:enseignant ex:olivier
ex:olivier rdf:type ex:Person
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60
Typage : classSi une ressource a pour type C, alors C est une classe :
rdf:type rdfs:range rdfs:Class
ex:olivier rdf:type ex:Person
ex:Person rdf:type rdfs:Class
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61
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>
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62
Exemple (2)
<rdf:Property rdf:ID="Designation">
<rdfs:subPropertyOf rdf:resource="#SomeRelation"/>
<rdfs:range rdf:resource=”&rdfs;#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>
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63
Exemple (3)<c:ResearchReport rdf:about=”
http://www.inria.fr/rapports/sophia/RR-3071.html "><c:title>Modèles Génériques 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/Olivier.Corby">
<c:FirstName>Olivier</c:FirstName><c:FamilyName>Corby</c:FamilyName></c:Person>
</c:CreatedBy>
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64
Exemple (3)<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>
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65
Requête
Find Document about XML written by a person from the Acacia project
return the title of the document and the name of the author
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66
Interrogation
Lever les ambiguïtés grâce à l'ontologie
Exploiter la conceptualisation et la subsomption
Document ? ArticlePerson ? StudentDesignation ? Title
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67
Extensions : Corese
COnceptual REsource Search Engine
Implémentation de RDF basée sur les graphes conceptuels
Moteur de recherche sémantique
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68
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.
| ou booléen : ~XML | ~RDF
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69
Exemple <c:Document c:Title='~XML’> <c:CreatedBy rdf:resource='?p'/>
</c:Document>
<c:Person rdf:about='?p' c:Name='?n’> <c:memberOf rdf:resource='?o'/>
</c:Person>
<c:Organization rdf:about='?o' c:Designation='~Acacia'/>
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70
Inférence
Trouver des documents écrits par un collaborateur de R.D.
collaborateur : membre de l’équipe dirigée par R.D.
Trouver un institut qui travaille sur le sujet S : un de ses membres travaille sur S
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71
Règle
si Institut ?i inclut Personne ?p ET
?p a pour interet Sujet ?s
alors?i a pour interet ?s
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72
Règle de graphe
[Institut: ?i]-(inclut)-[Personne: ?p] -(interet)-[Sujet: ?s]
[Institut: ?i]-(interet)-[Sujet: ?s]
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73
Règle RDF<cos:rule>
<cos:if><s:Institut rdf:about=?i’>
<s:inclut> <s:Personne rdf:about=‘?p’ <s:interet rdf:resource=‘?s’/>
</s:Personne>
</s:inclut>
</s:Institut></cos:if>
<cos:then><s:Institut rdf:about=‘?i’
<s:interet rdf:resource=‘?s’/></s:Institut>
</cos:then></cos:rule>
![Page 74: 1 Web Sémantique RDF Olivier.Corby@sophia.inria.fr](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062404/551d9d81497959293b8bae80/html5/thumbnails/74.jpg)
74
Règle de graphe
règles de graphe conceptuelPour appliquer une règle CD sur un graphe G :1. Trouver C’, une occurrence de C dans G
par projection : C’ C2. Joindre la conclusion D au graphe G sur les
concepts de C’ trouvés par projection
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75
Test de condition
Query : [Institut: ?i]-
-(inclut)-[Person: ?p] -(interet)-[Sujet: ?s]
Cible:[Projet: Acacia]-{
-(inclut)-[Person: O.Corby]-(interet)-[ModelisationConnaissance]
-(inclut)-[PhdStudent: L.A]
…
}
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76
Déduction
[Projet: Acacia]-{
-(interet)-[ModelisationConnaissance]
-(inclut)-[Person: O.Corby]-(interet)-[ModelisationConnaissance]
-(inclut)-[PhdStudent: L.A]
…
}
![Page 77: 1 Web Sémantique RDF Olivier.Corby@sophia.inria.fr](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062404/551d9d81497959293b8bae80/html5/thumbnails/77.jpg)
77
Type défini
IF
[Human ?x]-(has)-[Desease]
THEN
[Patient ?x]
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78
Futur du Semantic Web Documents structurés XML XML Schema XQuery
Ressources annotées par du RDF RDF Schema Navigation basée sur un système conceptuel Associer des concepts de l’ontologie RDF
Schema à des balises de document structurés:
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79
Futur du Semantic Web
Agents intelligents dotés de capacités d'inférences
Rechercher et combiner l'information sur le Web
Exemple : préparer un voyage avec : Transport : avion ou train Hébergement : hôtel ou gite Déplacement : voiture de location
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80
CorrespondanceBalise Concept
<auteur> <ecrivain> <realisateur> <compositeur>
Createur}
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81
Concept Balise
Createur
Peintre Sculpteur Ecrivain Musicien
cree(Createur, Œuvre)peint(Peintre,Toile)
peint < creeToile < Œuvre
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82
Recherche d'information
Grâce à la correspondance : balise concept,
Le système possède une représentation du sens des balises
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83
Exemple :
<auteur>Olivier Corby</auteur>
Createur: Olivier Corby
Le système utilise ensuite l’ontologie relative au concept de créateur pour répondre à des requètes
![Page 84: 1 Web Sémantique RDF Olivier.Corby@sophia.inria.fr](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062404/551d9d81497959293b8bae80/html5/thumbnails/84.jpg)
84
Travaux
OntoBroker, SHOE RDF et Graphes Conceptuels : Corese,
DRDFS Projet Escrire : comparer GC, objets et logique
de description CoMMA : mémoire d’entreprise DAML OIL OWL, Semantic Web Working Group W3C
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85
Applications
Mémoire d’entreprise : Corporate Semantic Web Le Schema RDF peut être le référentiel métier
Système documentaire
Web Services
Le Web de demain
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86
Bibliographie
www.w3.org/XML www.w3.org/RDF http://www.w3.org/2001/sw/ www.oasis-open.org Méthodes et outils pour la gestion des
connaissances, R. Dieng et. al. Dunod XML, Langage et applications
A. Michard, Eyrolles