03  Web Semantique
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  • L'automatisation nécessite de rendre intelligible pour des machines les descriptions des services. L'évolution vers le WS devra permettre d'exécuter des services complexes construits automatiquement par composition de services élémentaires. Il faut pour cela que les services soient capables, sans intervention de qui que ce soit, de se découvrir et de coopérer pour offrir de façon dynamique de nouveaux services. Les descriptions précédentes telles WSDL sont insuffisantes pour qu'un agent logiciel puisse interpréter la signification réelle des opérations citées. Il faut rajouter une couche sémantique au dessus de WSDL qui décrit de façon détaillée l'offre, le quoi ?, le pourquoi également, les propriétés transactionnelles, les contraintes temporelles s'il y en a, ... La découverte pourra être basée sur une définition des types de e-services indépendante des fournisseurs, ce qui signifie utilisation d'ontologies de e-services. La couche sémantique peut être ajoutée en annotant sémantiquement les services Web . On peut alors envisager d'utiliser les mécanismes de raisonnement des langages du Web sémantique pour découvrir et composer plusieurs services. La composition des e-services devra pouvoir être dynamique puisque le Web est en perpétuelle évolution. Des travaux sont nécessaires pour établir les mécanismes de raisonnement appropriés, pour concevoir les algorithmes nécessaires à la mise en oeuvre de ces raisonnements. Différents projets ont pour but d'enrichir l'approche des services Web dans ce sens. Ils sont indiqués sur ce transparent.

03  Web Semantique 03 Web Semantique Presentation Transcript

  • “ Sur quelques aspects du Web sémantique” Assises du GDR I3 Nancy – 4-6 décembre 2002 Ph. Laublet (LaLICC, CNRS-Univ. Paris-Sorbonne) Ch. Reynaud (Univ. Paris X & L.R.I. CNRS-Univ. Paris XI & INRIA-Futurs) J. Charlet (STIM/AP–HP, CHU Pitié-Salpêtrière)
  • La vision du Web sémantique Différents langages pour décrire, exploiter et raisonner sur les contenus des ressources Des connaissances qui s'appuient sur des ontologies Utilisation de métadonnées Intégration automatique d'informations provenant de sources hétérogènes Utilisation et combinaison automatique de services Web Le Web de demain Un immense espace d'échanges de ressources entre machines permettent à des utilisateurs d'accéder à de grands volumes d'informations et à des services variés (répondre à des requêtes, global computing , etc.) http://www.lalic.paris4.sorbonne.fr/stic/ Tim Berners-Lee (W3C)
  • Vers des réponses plus pertinentes Articles de Chantal Reynaud Les articles seront mis en ligne sur le site Web des assises ..... Exposé de CR , ... AS2W Publication des articles acceptés se fera ... Porteurs de l'action : ..., CR , ... JFT 2003 Soumission : articles , démonstrations, .. ... Membres du CP: ... CR , ... Revue I3 .. Gestion des articles soumis ... Membres du comité de rédaction : .., CR , .. CR CD GDRI3 Web
  • Vers l'intégration de données et de services hétérogènes Organisation d'un séjour Web
  • Les langages pour le Web sémantique
  • Les langages du W3C Tim Berners-Lee: “ Axioms, Architecture and Aspirations” W3C all-working group plenary Meeting 28 February 2001 http://www.w3.org/2001/Talks/0228-tbl/slides5-0.html
  • RDF ( Resource description framework )
    • D’abord standard de description de métadonnées (97-99)
    • Utilisation de graphes étiquetés orientés (RDF Model)
      • triplets sujet - propriété - objet
      • ou ressource - propriété - valeur ( ressource ou chaîne )
    • Utilise les URIs ( Universal Resources Identifiers )
      • utilisables pour les pages (et parties de pages)
      • mais aussi pour tout objet qui dispose d’un schéma URI ( documents , …)
    • Dispose d'une syntaxe XML
      • et des espaces de nom XML
    • RDF Schema (98-2000)
      • modèle de classes … sur RDF
  • Le modèle de base de RDF
    • Les triplets (« statement »)
      • une propriété d’une certaine ressource a telle valeur
        • http://www.lalic.paris4.sorbonne.fr/laublet/tutorielWS2002
    http://www.lalic.paris4.sorbonne.fr/annuaire/p.laublet Philippe Laublet [email_address] refAuteur nom e-mail
  • La syntaxe de base XML de RDF
    • <?xml version=&quot;1.0&quot;?>
    • <rdf:RDF
    • xmlns:rdf=&quot;http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#&quot;
    • xmlns:s=&quot;http:// www.lalic.paris4.sorbonne.fr/schema&quot;>
    • < rdf:Description about=&quot;http://www.lalic.paris4.sorbonne.fr/laublet/tutorielWS2002&quot; >
    • <s:refAuteur resource=&quot;http://www.lalic.paris4.sorbonne.fr/annuaire/p.laublet&quot; />
    • </rdf:Description>
    • < rdf:Description
    • about =&quot;http://www.lalic.paris4.sorbonne.fr/annuaire/p.laublet&quot; >
    • <s:nom>Philippe Laublet> </s:nom>
    • <s:e-mail>Philippe.Laublet@paris4.sorbonne.fr> </s:e-mail>
    • </rdf:Description>
    • </rdf:RDF>
    • Des syntaxes abrégées existent dans certains cas
  • Ex. Métadonnées avec le Dublin Core
    • <html>
    • <head><title>Résultat de la recherche Logique sur Doc ’CISMeF</title>
    • <meta name=DC.Creator contentéquipe CISMeF : Stéfan Darmoni, Magaly Douyère, Jean-Philippe Leroy, Josette Piot, Benoit Thirion ; cismef@chu-rouen.fr>
    • <meta name=DC.Format scheme=IMT content=text/html>
    • <meta name=DC.Language scheme=RFC1766 content=fr>
    • <meta name=DC.Publisher content=Rouen University Hospital ; Centre hospitalier universitaire de Rouen >
    • <meta name=DC.Rights content=Copyright CHU de Rouen. Toute utilisation partielle ou totale de ce document doit mentionner la source><link rel=schema.RFC1766 href='http://www.ietf.org/rfc/rfc1766.txt'>
    • <link rel='StyleSheet' href='/stylesheetreq.css' type='text/css'>
    • </head>
    • <body class=doccismefgeneral>
    • <…>
    http://doccismef.chu-rouen.fr/
  • RDF Schema
    • À chaque domaine applicatif peut être associé un schéma identifié par un préfixe particulier et correspondant à une URI
      • Un schéma définit les termes qui seront utilisés par les descriptions RDF
    • RDF(S) propose des constructeurs très généraux permettant de construire ces schémas spécialisés
      • Ensemble de déclarations de classes et de propriétés contraintes par les classes
      • Peut être défini par raffinement du schéma du noyau RDFS
      • Les données instances sont ensuite décrites en utilisant ce nouveau vocabulaire
    • Représentation d'ontologies simples
      • Pas de capacités de raisonnement intégrées dans le modèle
  • Les Topic Maps
    • Paradigme remonte à 1993
    • Développé dans un cadre documentaire
    • Donne naissance à la norme XTM 1.0 en février 2001
    • Contient les sujets ( topics ) dont les ressources « parlent », et les relations ( associations) entre ces sujets
    • Les associations peuvent être elles-même des topics
    • Le scope , une notion de contexte
    • Un formalisme pour : index, table des matières, thésaurus, glossaire… réseaux sémantiques
    • Pas de hiérarchies
    http://www.topicmaps.org/
  • Ex. de Topic map (1) “ Certification SUN” “ Certification FAFIEC” Label “ Programmer en Java” “ développer en java pour le Web” Projet “ Enterprise Java Beans” Projet WEB Projet IHM Stage Interface Homme Machine Interface Personne Machine Document audio occurrence Page Web Site Web occurrence occurrence Subject Indicator Développer en Java Pour le Web Enterprise Java Beans Formation Programme de Certification www.orgaform.com www.orgaform.com www.sun.fr/formation/certifications/index.html www.orgaform.com/demo WWW Guide Certification FAFIEC PSI WWW D’après J. Caussanel, M. Zacklad et al.
  • Ex. de Topic map (2) “ Enterprise Java Beans” “ Programmer en Java” “ développer en java pour le Web” “ Certification SUN” “ Certification FAFIEC” Développer en Java Pour le Web Enterprise Java Beans www.sun.fr/partenaire/certifications/index.html www.sun.fr/formation/certifications/index.htm Stage Label Certification d’organisme scope1 Cursus certifié avec pré-requis Certificat du stage occurrence Nom : Certification d’organisme Occurrences : Rôles : certificat du stage www.sun.fr/partenaires/certifications/index.html Certification SUN (scope1) www.sun.fr/formation/certifications/index.html Certification SUN (scope1) Nom : Certification développeur Occurrences : Rôles : certificat du stage occurrence Organisme “ Orgaform ” Qualification de personne scope2 agrément Certifie WWW D’après J. Caussanel, M. Zacklad et al.
  • Ontologies
  • OWL = DAML + OIL ?
    • Standardiser les moyens de définir des ontologies qui peuvent être utilisées sur le Web
    • À partir de RDF Schema
      • classes, propriétés, relations de sous-classes et de sous-propriétés
    • Étendre ces constructions pour permettre des relations plus complexes entre entités
    • Découle de nombreux travaux en KR : frames et surtout les logiques de description
    • XML  RDF  RDFS  DAML+OIL : langage de représentation d’ontologies
    http://www.daml.org http://www.ontoknowledge.org/oil/
  • Quels choix pour l'OWL ?
    • Quel niveau de complexité est nécessaire ?
      • complexité algorithmique des mécanismes d'inférences
      • complexité technique pour les constructeurs d'outils
      • complexité conceptuelle pour l'utilisateur moyen
    • Qu'est-ce qui est vraiment utilisé pour la construction d'ontologies ( Constatations) ?
      • seulement une partie des constructions de DAML+OIL
      • pas ou peu de raisonnement de subsomption automatique
    • Fonder l'OWL sur une LD pour disposer d'une sémantique formelle
      • nécessaire pour vérifier la consistance des ontologies
      • nécessité ou non de mécanismes inférentiels ?
    • Réduction de la complexité conceptuelle
      • réduction des nombreuses constructions du langage DAML-OIL ?
  • Les ontologies : différents besoins
    • Vocabulaire conceptuel pour étiqueter ou indexer des documents
    • Publier et échanger de l'information type base de données
    • Intégration semi-automatique d'information entre agents logiciels
      • ...
    • Ontologies de petite taille disponibles partout versus grandes ontologies
  • Les deux rôles des ontologies Définir / fournir une sémantique formelle pour l’information permettant son exploitation par un ordinateur Définir / fournir une sémantique d'un domaine du monde réel fondée sur un consensus et permettant de lier le contenu exploitable par la machine avec sa signification pour les humains
  • Savoir-faire et outils nécessaires pour les ontologies
    • Construire des ontologies
      • À partir de corpus (outils de TAL), dans des domaines s’y prêtant bien, avec des méthodologies qui demandent encore à être affinées
      • À la recherche d’une certaine réutilisabilité ou généricité (le haut d’une ontologie ? – SUO)
    • Gérer l’évolution, la fusion des ontologies
    • Assurer l’interopérabilité syntaxique via les langages
    • Gérer l’accès aux ontologies
      • En liant thésaurus et ontologies ( thésaurus sémantique , serveur de terminologie en médecine )
      • Avec des outils de navigation / visualisation
    • Assurer l’interopérabilité sémantique
    http://www.suo.org http://www.biomath.jussieu.fr/TIA
  • Métadonnées & annotations
  • Méta-données et annotations W3C Semantic Web Activity Marja-Riita Koivunen and Eric Miller, Nov. 2001 Le Web aujourd'hui Le Web Sémantique
  • Exemple : le système Annotea (W3C)
    • Ressources annotées sémantiquement
    • Système d’annotation collaboratif
    • Serveurs d’annotations sous forme de métadonnées
    • Client HTTP
      • capable d’interagir avec ces serveurs
      • d'interpréter ces méta-données
      • de les utiliser pour la présentation d'informations et de services au client
    • Base de futures applications
      • revue d'articles
      • bookmarks collaboratifs
      • recommandations de produits ou de services
  • Métadonnées et annotations
    • Métadonnées : utiliser des marqueurs exploitables par les logiciels
    • Principalement, pour la recherche d’information
    • Ex : la normalisation des balises du Dublin Core, LOM ( Learning Object Metadata) pour l’apprentissage
    • Marquage externe ( Topic Maps) versus marquage interne (RDF)
    • Données objectives ( Dublin Core) versus subjectives (annotations personnelles – points de vues différents sur une ressource)
  • L'intégration de sources d'informations hétérogènes
  • L'intégration de sources d'information Moteur de requêtes L'approche médiation centralisée (PICSEL : http://www.lri.fr/~picsel) Desc. domaine du cinéma Desc. Movie DB plans de requêtes … . … . … . … . … . … . … . Movie DB Pariscope AirFrance Degriftour Le Monde tourisme cinéma Desc. Pariscope Desc. domaine du tourisme Desc. AirFrance Desc. Degriftour
  • L'approche médiation décentralisée L'intégration de sources d'information et Web sémantique SI 1 SI 2 SI 3 SI 4 SI 5 SI n
  • Nouveaux challenges La connexion des systèmes mis en relation Comment trouver et définir, le plus automatiquement possible, les correspondances sémantiques entre les ontologies manipulées ? Comment raisonner sur des correspondances entre ontologies de différentes sortes : égalité, inclusion, recouvrement ?
  • Services Web et Web sémantique
  • Les services Web
    • Une application accessible sous forme électronique
      • Un service permet à un utilisateur, non seulement d'obtenir de l'information, mais aussi d'effectuer des changements sur l'état du monde
    • Infrastructure  : UDDI, WSDL, SOAP
    • Situation actuelle
      • Des services “simples” et prédéfinis
      • Information destinée à être interprétée et exploitée par les humains
      • Le rôle du programmeur prédominant
    Infrastructure très utile mais insuffisante, nécessité d'automatisation
  • Vers un Web sémantique pour les services
    • Description des services
      • Description détaillée de l'offre
      • Description de l'activité
      • Interface WSDL
      • Description du comportement
      • Description des propriétés transactionnelles
      • Contraintes temporelles
      • Sécurité
      • ...
    • Mécanismes de raisonnement
      • Découverte et comparaison des offres
      • Composition des services
      • Qualité de service
    Nécessité de tendre vers des services intelligibles pour des machines (WSMF, SWWS, DAML-S, MKBEEM)
  • Conclusion (1) Des apports réciproques Le gros problème : le passage à l'échelle Nécessite de gérer l'hétérogénéité des langages, des ontologies, des différents systèmes de médiation, des descriptions des ressources, ... Quel avenir ? WS généralisé / communautaire Des représentations munies de sémantiques formelles et de mécanismes inférentiels puissants / semi-formelles reposant plus sur l'utilisateur pour leur exploitation opérationnelle
  • Conclusion (2) &quot;Les usages ne précèdent pas la technologie mais la technologie autorise de nouveaux usages&quot; La vaste question des usages Obstacles
      • La diversité et la complexité des langages proposés par le W3C
      • L'ajout de métadonnées n'est pas une activité naturelle !
  • Des liens...
    • http://www.lalic.paris4.sorbonne.fr/stic/ http://www.SemanticWeb.org
    • http://www.w3.org/2001.sw
    • http://doccismef.chu-rouen.fr/
    • http://www.topicmaps.org/
    • http://www.daml.org
    • http://www.ontoknowledge.org/oil/
    • http://www.suo.org
    • http://www.biomath.jussieu.fr/TIA
    • http://www.lri.fr/~picsel