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Présentation de la Chaire CICE et du Centre LICEF




    Synthèse des travaux sur
       le Web sémantique

               Gilbert Paquette
                www.licef.ca/gp

 Chaire CICE en ingénierie cognitive et éducative
          Centre de recherches LICEF
                 Télé-université
Axes de recherche
  www.licef.ca/cice
LORNET et
     TELOS
    LORNET (2003-2008):
       Une centaine de chercheurs et
       assistants dans 6 univeristiés
       Réseau CRSNG, 17 organisations
       Processus et ressources du WEB
       Sèmantique

    TELOS
       Système d’opération spécialisé
       Agrégation des ressources
       …en scénarios multi-acteurs
       Système Orienté services
       Exécution dirigée par ontologie
3      Produit des environnement Web
Principaux outils de TELOS

    Gestionnaire de ressources
    Éditeur de scénarios
    Gestionnaire des tâches
    Éditeur d ’ ontologies




4
PRIOWS

Composante A – Projet GIT (Hydro-Québec)
Modélisation semi-formelle et
         ingénierie ontologique

   Stratégie d’ingénierie
    ontologique
    – Modélisation semi-formelle
    – Formalisation sous forme
      d’ontologie
   Qualité des modèles
    semi-formels                      Environnement de
    – Modèle du processus de           modélisation
      modélisation
                                       – Scénarios TELOS pour la
    – Principes pour assurer la          modélisation collaborative
      qualité
                                       – OntoCase - Transformation des
                                         modèles semi-formels en
                                         ontologie (Thèse M. Héon)
Éditeurs G-MOT

   Diagrammes informels
   Modèles semi-formels
   Ontologies
   Scénarios multi-acteurs


        MOT (1996) & MOTplus (2000)   G-MOT (2008)
Éditeur d’ontologies
GIT: Intégration des banques
de ressources par ontologie

                  BD - 3      BD - 4

       BD - 2                                 BD - n



  BD - 1


                       Ontologie

                                         »»

                Recherch               Requête
                    e
                 fédérée
Banques de ressources en
  réseau - Interopérabilité
1. Développer les outils pour
   rendre accessible une masse
   critique de REA par
   moissonnage
2. Consolider et développer le
   partenariat entre les
   opérateurs de banques de
   ressources francophones       4. Offrir un support méthod.
3. Mutualiser les                     pour la qualité des banques
                                      de ressources (Q4R et
   développements des
                                      IDLD)
   systèmes Paloma, Eurêka et
                                 5.   Construire COMÈTE, un
   ORI-OAI
                                      outil de gestion des
Problématique

       Référentiels contenant de nombreux formats
       Référentiels et dépôts accessibles selon
        différents protocoles
       Métadonnées valides ?
       Utilisation de multiples vocabulaires ? Lesquels ?
       L’indexation, même bien faite, est-elle finalement
        utile au niveau des recherches de ressources ?
.
.
.       Comment gérer, organiser et exploiter
             toutes ces métadonnées
                  diversifiées ?
Mise en relation complète
Représentation par graphe




     .
     .
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Architecture - vue générale
Exemples de recherche
   “Toutes les ressources de tel auteur ?”
   “Toutes les ressources provenant de telle organisation ? ”
   “Toutes les ressources des auteurs ayant publié avec
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   “Exercices référencés sous Dewey mathématique et sous
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    collégiales ?”
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    mais excluant la géométrie Euclidienne ?”
   “Rapports sur les outils open source qui peuvent
    remplacer l’outil X ?”
Avantages techniques

   Architecture modulaire (réelle)
   Services REST, APIs bien définies
   Facilité de maintenance et d’évolution
   Facilité de manipulation des triples RDF
   Pouvoir expressif des requêtes SPARQL
   Traitements provenant de sources
    distribuées
   Capacité d’inférence
   Flexibilité dans les travaux de
    développement
Avantages pour les
               usagers
   Organisation sémantique des ressources existantes ou
    moissonnées à partir de répertoires choisis
   Recherche inter-formats, inter-vocabulaires, inter-
    linguistiques
   Recherche combinant acteurs (identité), sémantique et
    contenu des ressources (Dewey,…), propriétés des
    ressources (groupe d'âge, technologie, pédagogie, …)
   Construction de collections
    – personnalisées selon différents critères
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   Adaptabilité aux formats de métadonnées des
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            « Web of Data »

   Communautés

   Thésaurus SKOS



   Linked data (SPARQL Endpoints, services, ressources)
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Croissance exponentielle des
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Les ontologies permettent aux
agents informatiques de traiter
l’information sur la base des
connaissances
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TELOS: Référencement par
classement dans l ’ ontologie
TELOS - Référencement par
    association de descripteurs OWL-
                   DL
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   Étendre au besoin les
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   Faire des recherches,
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Maintenance du référencement par
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   Caractère évolutif des ontologies du Web sémantique
   Méthode pour maintenir l’intégrité du référencement des
    ressources (Thèse D. Rogozan)
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      équilibre des ressources

                                   Scénarios
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      scénarios de travail
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           ressources (suite)
   Scénarios (workflows multi-
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    orchestration des ressources
   Référencement par ontologie
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                    Arbre des tâches
   Système hôte:                      Modèle
                                       Modèle
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    TELOS                                          Agents
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   Agents
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   Système
    d’assistance:
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   Agents et
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    usagers
Scénario, point d ’ insertion et
        édition des agents

Le “global advisor” cumule le temps de
l’usager dans les activités et ajuste le
modèle de l’usager en conséquence.
Scénario, point d ’ insertion et
                  édition des agents

                                Advisor 1 propose des activités
                                additionnelles (“Java Tutorial”) à
                                certains étudiants n’ayant pas les
                                compétences prérequises.

                                Advisor 2 réagit à la fin de la l’activité
                                “Use Cases” où l’apprenant produit le
                                document “Project Use Cases”, pour
                                ajouter au modèle de l’usager cette
                                évidence d’acquisition de
                                compétences.

Advisor 3 propose une
référence UML pour l’activité
“Sequence Diagram” selon
les compétences de l’usager
Évolution des technologies
                                         Web
Croissance des informations




                                3.0 Web sémantique           4.0 Web intégré
   et des connaissances




                               1.0 Web informationnel         2.0 Web social

                                        Croissance des interactions
Conclusion
     Orientations de recherche

1.   Modélisation des processus sociaux multi-acteurs à base de
     connaissances
2.   Contextes d’usage par la modélisation des scénarios
     d’activité
3.   Personnalisation et assistance aux scénario de travail et de
     formation par des modèles usagers à base d’ontologies et de
     compétences
4.   Extraction et gestion des connaissances et des ressources à
     partir de l’information générée par le Web 2.0 et les sources
     d’information hétérogènes sur le Web
5.   Implantation d’applications innovatrices dans les
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Présentation cice telos

  • 1. Présentation de la Chaire CICE et du Centre LICEF Synthèse des travaux sur le Web sémantique Gilbert Paquette www.licef.ca/gp Chaire CICE en ingénierie cognitive et éducative Centre de recherches LICEF Télé-université
  • 2. Axes de recherche www.licef.ca/cice
  • 3. LORNET et TELOS LORNET (2003-2008): Une centaine de chercheurs et assistants dans 6 univeristiés Réseau CRSNG, 17 organisations Processus et ressources du WEB Sèmantique TELOS Système d’opération spécialisé Agrégation des ressources …en scénarios multi-acteurs Système Orienté services Exécution dirigée par ontologie 3 Produit des environnement Web
  • 4. Principaux outils de TELOS Gestionnaire de ressources Éditeur de scénarios Gestionnaire des tâches Éditeur d ’ ontologies 4
  • 5. PRIOWS Composante A – Projet GIT (Hydro-Québec)
  • 6. Modélisation semi-formelle et ingénierie ontologique  Stratégie d’ingénierie ontologique – Modélisation semi-formelle – Formalisation sous forme d’ontologie  Qualité des modèles semi-formels  Environnement de – Modèle du processus de modélisation modélisation – Scénarios TELOS pour la – Principes pour assurer la modélisation collaborative qualité – OntoCase - Transformation des modèles semi-formels en ontologie (Thèse M. Héon)
  • 7. Éditeurs G-MOT  Diagrammes informels  Modèles semi-formels  Ontologies  Scénarios multi-acteurs MOT (1996) & MOTplus (2000) G-MOT (2008)
  • 9. GIT: Intégration des banques de ressources par ontologie BD - 3 BD - 4 BD - 2 BD - n BD - 1 Ontologie »» Recherch Requête e fédérée
  • 10. Banques de ressources en réseau - Interopérabilité 1. Développer les outils pour rendre accessible une masse critique de REA par moissonnage 2. Consolider et développer le partenariat entre les opérateurs de banques de ressources francophones 4. Offrir un support méthod. 3. Mutualiser les pour la qualité des banques de ressources (Q4R et développements des IDLD) systèmes Paloma, Eurêka et 5. Construire COMÈTE, un ORI-OAI outil de gestion des
  • 11. Problématique  Référentiels contenant de nombreux formats  Référentiels et dépôts accessibles selon différents protocoles  Métadonnées valides ?  Utilisation de multiples vocabulaires ? Lesquels ?  L’indexation, même bien faite, est-elle finalement utile au niveau des recherches de ressources ? . . . Comment gérer, organiser et exploiter toutes ces métadonnées diversifiées ?
  • 12. Mise en relation complète Représentation par graphe . . .
  • 13. Architecture - vue générale
  • 14. Exemples de recherche  “Toutes les ressources de tel auteur ?”  “Toutes les ressources provenant de telle organisation ? ”  “Toutes les ressources des auteurs ayant publié avec untel ?”  “Exercices référencés sous Dewey mathématique et sous les classifications équivalentes dans les disciplines collégiales ?”  “Tous les tutoriels de géométrie et ses sous-ensembles, mais excluant la géométrie Euclidienne ?”  “Rapports sur les outils open source qui peuvent remplacer l’outil X ?”
  • 15. Avantages techniques  Architecture modulaire (réelle)  Services REST, APIs bien définies  Facilité de maintenance et d’évolution  Facilité de manipulation des triples RDF  Pouvoir expressif des requêtes SPARQL  Traitements provenant de sources distribuées  Capacité d’inférence  Flexibilité dans les travaux de développement
  • 16. Avantages pour les usagers  Organisation sémantique des ressources existantes ou moissonnées à partir de répertoires choisis  Recherche inter-formats, inter-vocabulaires, inter- linguistiques  Recherche combinant acteurs (identité), sémantique et contenu des ressources (Dewey,…), propriétés des ressources (groupe d'âge, technologie, pédagogie, …)  Construction de collections – personnalisées selon différents critères – obtenues et offertes selon différents formats  Adaptabilité aux formats de métadonnées des fournisseurs de contenu
  • 17. Interopérabilité dans le « Web of Data »  Communautés  Thésaurus SKOS  Linked data (SPARQL Endpoints, services, ressources)
  • 18. Référencement des ressources par ontologie Croissance exponentielle des ressources d’information sur le Web Les métadonnées décrivent ces ressources (incl. personnes) Les métadonnées sont structurées par ontologies (OWL, RDF, RDFS,…) Ontologie Les ontologies permettent aux agents informatiques de traiter l’information sur la base des connaissances
  • 19. Référencement par triplets RDF dans Comète
  • 21. TELOS - Référencement par association de descripteurs OWL- DL  Construire/Sélectionner une ou plusieurs ontologies de domaine  Référencer les ressources par les classes, instances, propriétés d’une ontologie (OWL-DL descriptors)  Étendre au besoin les références par connaissances à des références par compétence  Faire des recherches, simples, avancées de
  • 22. Maintenance du référencement par ontologie  Caractère évolutif des ontologies du Web sémantique  Méthode pour maintenir l’intégrité du référencement des ressources (Thèse D. Rogozan)  Outil de migration des instances
  • 23. Scénarisation, agrégation et équilibre des ressources Scénarios Multi- Documents Outils acteurs Acteurs Ressource s Patterns de scénarios
  • 24. Langage graphique de scénarisation
  • 25. GIT: Liaison des ressources aux scénarios de travail
  • 26. Scénarisation et équilibre des ressources (suite)  Scénarios (workflows multi- acteurs) vus comme une orchestration des ressources  Référencement par ontologie de domaine et compétences  Comparer la distance sémantique entre les ressources  Guider le processus de scénarisation – objectif qualité  Spécifier des agents logiciels pour assurer l’équilibre et la qualité (Thèse J. Contamines)
  • 27. Modèle usager et assistance aux scénarios (Comp. E ) Arbre des tâches  Système hôte: Modèle Modèle usager usager scénarios TELOS Agents conseillers  Agents épiphytes  Système d’assistance: hiérarchie d’agents  Agents et modèles usagers
  • 28. Scénario, point d ’ insertion et édition des agents Le “global advisor” cumule le temps de l’usager dans les activités et ajuste le modèle de l’usager en conséquence.
  • 29. Scénario, point d ’ insertion et édition des agents Advisor 1 propose des activités additionnelles (“Java Tutorial”) à certains étudiants n’ayant pas les compétences prérequises. Advisor 2 réagit à la fin de la l’activité “Use Cases” où l’apprenant produit le document “Project Use Cases”, pour ajouter au modèle de l’usager cette évidence d’acquisition de compétences. Advisor 3 propose une référence UML pour l’activité “Sequence Diagram” selon les compétences de l’usager
  • 30. Évolution des technologies Web Croissance des informations 3.0 Web sémantique 4.0 Web intégré et des connaissances 1.0 Web informationnel 2.0 Web social Croissance des interactions
  • 31. Conclusion Orientations de recherche 1. Modélisation des processus sociaux multi-acteurs à base de connaissances 2. Contextes d’usage par la modélisation des scénarios d’activité 3. Personnalisation et assistance aux scénario de travail et de formation par des modèles usagers à base d’ontologies et de compétences 4. Extraction et gestion des connaissances et des ressources à partir de l’information générée par le Web 2.0 et les sources d’information hétérogènes sur le Web 5. Implantation d’applications innovatrices dans les organisations soutenant la collaboration sur le Web sémantique et social