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Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de

Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Introduction au WEB S´ emantique Cours 2 : Ontologies Odile PAPINI ESIL Universit´ e de la m´ editerran´ ee Odile.Papini@esil.univmed.fr http://odile.papini.perso.esil.univmed.fr/index.html Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Plan du cours 1 Introduction 2 Ontologies : d´ eﬁnition 3 Diﬀ´ erents types d’ontologies 4 Cycles de vie d’une ontologie 5 Construction d’ontologies Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Bibliographie I Supports de cours : Nathalie Aussenac Universit´ e Paul Sabatier http://www.infotheque.info/ressource/9172.html J´ erˆ ome Euzenat INRIA Grenoble http://exmo.inrialpes.fr/teaching/sw Grigoris Antoniou & Frank van Harmelen MIT university Press http://www.ics.forth.gr/isl/swprimer/presentation.htm Philippe Beaune Ecole des Mines de St Etienne Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Bibliographie II Articles J´ erˆ ome Euzenat INRIA Grenoble ftp://ftp.inrialpes.fr/pub/exmo/publications/euzenat2004e.pdf Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Le Web s´ emantique : Approche par couches Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Le Web s´ emantique : Approche par couches couche XML base syntaxique couche RDF RDF : mod` ele de donn´ ees basique pour les faits RDF Sch´ ema : langage pour les ontologies couche Ontologie langage plus expressif que RDF Sch´ ema standard courant pour le web : OWL Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Ontologies : D´ eﬁnition Ontologie ´ ethymologie : ontos (l’existant) + logos (l’´ etude) Philosophie : ´ etude de l’ˆ etre en tant qu’ˆ etre ´ etude de l’existence en g´ en´ eral Informatique : repr´ esentation de ce qui existe dans un formalisme permettant un traitement rationnel sp´ eciﬁcation explicite et formelle d’une conceptualisation Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Ontologies : D´ eﬁnition Ontologie sp´ eciﬁcation explicite d’une conceptualisation sp´ eciﬁcation explicite: avec un langage conceptualisation : structuration en concepts concept d´ esign´ e de 3 fa¸ cons : nom signiﬁcation (d´ eﬁnition en intension) objets d´ enot´ es (d´ eﬁnition en extension) Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Ontologies : concept voiture, automobile, auto, tacot · · · v´ ehicule automobile con¸ cu pour le transport d’un petit nombre de personnes la 2CV 1945 RS 83, la punto 678 RS 13, la clio 999 ABC 13, · · · Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Ontologies : relations entre concepts g´ en´ eralisation (subsomption) sp´ ecialisation composition est fabriqu´ e, poss` ede, · · · relation s’exprime de 3 fa¸ cons par : son nom son intension son extension Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Ontologies : relation auteur personne qui cr´ ee une oeuvre Hom` ere est l’auteur de LOdyss´ ee, Isaac Asimov est l’auteur des Robots · · · Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Exemple sch´ ematique d’ontologie :le monde des cubes Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Ontologies : exemple Exemple sch´ ematique d’ontologie le monde des cubes : description de la sc` ene vocabulaire non ambigu (vocabulaire de l’ontologie) ´ enonciation des faits de la sc` ene reposant avec le vocabulaire de l’ontologie Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Ontologies : hi´ erarchie de concepts Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Ontologies : Axiomes les contraintes contraintes de domaines contraintes conditionnelles contraintes d’int´ egrit´ e Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Ontologies : CRM CIDOC Figure: source : N. Aussenac-Gilles Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Ontologies : CRM CIDOC Figure: source : N. Aussenac-Gilles Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Ontologies : D´ eﬁnition formelle structure d’une ontologie O = {C, R, HC, rel, A} C et R : ensembles disjoints des concepts et des relations HC hi´ erarchie de concepts : HC ⊆C × C rel : relation rel: R →C × C (d´ eﬁnit des relations s´ emantiques non taxonomiques) avec 2 fonctions associ´ ees : dom : R →C avec dom(R) = Π1(rel(R)) range : R →C avec range(R) = Π2(rel(R)) co-domaine A : ensemble daxiomes, exprim´ es dans un langage logique Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Ontologies : exemple de fragment d’ontologie Figure: source : N. Aussenac-Gilles Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Exemple sch´ ematique d’ontologie :le monde des cubes Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Ontologie formelle : exemple exercice : le monde des blocs C = ? R = ? HC = ? dom(R) = ? range(R) = ? A = ? Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Ontologie ontologies lourdes : O = {C, R, HC, rel, A} ontologies l´ eg` eres : O = {C, R, HC, rel} Ontologie versus bases de connaissances BC = {O, I, inst, instr} O = {C, R, HC, rel, A} : une ontologie I : un ensemble d’instances inst : C →2I fonction d’instanciation de concept instr : R →2I×I fonction d’instanciation de relation Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Ontologies versus bases de connaissances Figure: source : N. Aussenac-Gilles, http://www.infotheque.info/ressource/9172.html Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies exercice : l’ontologie des repas ontologie un repas est constitu´ e d’un hors-d’oeuvre, d’un plat et d’un dessert, par ailleurs, un plat peut ˆ etre soit de la viande, soit du poisson. Donner l’ontologie des repas base de connaissances la carte d’un restaurant qui comporte pour les hors-d’oeuvres : c` eleri, melon; pour les viandes : rˆ oti, steak; pour les poissons : sole; rouget; pour les desserts : ﬂan, fruit. Donner la base de connaissances du restaurant Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Objectifs des ontologies permettre un traitement symbolique des connaissances (le Web s´ emantique rejoint l’Intelligence artiﬁcielle) faire faire des traitements automatiques ` a des logiciels au sein du Web pour faire interop´ erer des machines ou des machines et des humains Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Rˆ ole des ontologies vocabulaire, structuration et exlpoitation des m´ eta-donn´ ees repr´ esentation pivot pour l’int´ egration de donn´ ees de sources h´ et´ erog` enes d´ ecrire les services web · · · motivations r´ eutilisation partage des connaissances et communication Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies ontologies Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Diﬀ´ erentes ontologies Odile PAPINI Introduction au WEB S´ emantique Introduction Ontologies : d´ eﬁnition Diﬀ´ erents types d’ontologies Cycles de vie d’une ontologie Construction d’ontologies Diﬀ´ erentes ontologies ontologies de haut niveau concepts tr´ es g´ en´ eraux ind´ ependants du probl` eme ontologies de domaine concepts sp´ eciﬁques ` a un domaine ontologie de tˆ ache concepts sp´ uploads/Ingenierie_Lourd/ cours-websem-2.pdf