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différentes interprétations de cette notion
• Les Frames: M. Minsky [75] a proposé un autre modèle
appelé "frames". Ces "frames" sont des granules de
connaissances plus importantes que les nœuds d'un
réseau sémantique
• Les Logiques de Description: Brachman et Schmolze [77]
ont proposé un autre modèle à mi-chemin entre les
réseaux sémantiques et les Frames de Minsky dont le
premier représentant s'appelle KL-ONE
• Les Graphes Conceptuels: Sowa [84]
• Les Frames-Logic Kifer [95]](https://image.slidesharecdn.com/lesontologies20132014-140116021536-phpapp01/85/Les-ontologies-2013_2014-15-320.jpg)
![Les Logiques de Description
Mécanismes
d’inférences
• La subsomption
A subsume B si et seulement si pour chaque modèle <D,
>, [A]
[B]. La classification est le processus qui
identifie toutes les subsomptions appropriées parmi un
ensemble
donné
de
termes.
• L'héritage
l'héritage est le processus d'identification des conditions
qui s'appliquent à un concept en fonction de ses
subsumants.](https://image.slidesharecdn.com/lesontologies20132014-140116021536-phpapp01/85/Les-ontologies-2013_2014-43-320.jpg)
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Mécanismes
d’inférences
• La complétion
c'est le processus qui identifie et enregistre toutes les
conditions qui s'appliquent à un concept, c'est-à-dire
toutes
celles
dues
à
l'héritage,
• La
cohérence
un terme est cohérent si et seulement s'il y a un modèle
dans le lequel la dénotation du terme est non vide. En
d'autres mots, A est cohérent seulement s'il existe un
modèle
<D, > tel que [A]](https://image.slidesharecdn.com/lesontologies20132014-140116021536-phpapp01/85/Les-ontologies-2013_2014-44-320.jpg)
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Les ontologies 2013_2014
Le document traite des ontologies, définissant leur rôle dans la structuration et la formalisation des connaissances au sein de différentes communautés de pratique. Il évoque l'historique des concepts, y compris les réseaux sémantiques et les logiques de description, en insistant sur l'importance d'une définition claire et partagée des concepts. Les ontologies facilitent la communication, la recherche d'information et la réutilisation des connaissances, tout en permettant des mécanismes d'inférence à partir des ressources existantes.
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Les ontologies 2013_2014
- 1.
- 2. Plan Introduction • Notiond‟ontologie et de sens • Rôle des Ontologies • Historique Ontologies • Définitions • Types d‟ontologies Différents types de systèmes • Les logiques de description
- 3. Notion d’ontologie etde sens Le concept de « Voie »
- 4. Notion d’ontologie etde sens Le concept de « Voie »
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- 6. Notion d’ontologie etde sens Le concept de « Voie »
- 7. Notion d’ontologie etde sens Définir une ontologie c’est • Donner un sens unique à des concepts - Pas de Polysémie • Donc définir un « domaine » de sens particulier - Les voies de communication, la médecine, les galaxies, les arts martiaux, etc. • Consensus dans une communauté de pratiques
- 8. Notion d’ontologie etde sens Construire une Ontologie • C‟est représenter des connaissances Connaissances ?????
- 9. Rôle des ontologies Définir un vocabulaire commun et partagé par une communauté de pratiques • Avoir une compréhension commune • Communiquer, échanger, etc.
- 10. Rôle des ontologies Expliciter et formaliser des connaissances • Donner un sens unique à des « entités du monde réel »
- 11. Rôle des ontologies Donner du sens à des ressources • Indexation de celles-ci, puis • Recherche d‟information (ressources) • Réutilisation, partage et échange
- 12. Rôle des ontologies Raisonnement / inférence • Construire et découvrir de nouvelles informations et/ou connaissances à partir des ontologies et des ressources existantes
- 13. Historique Les réseaux sémantiques •Quillian (1968) - Un mécanisme général d'association pour représenter le sens des mots - Ensemble de nœuds et d„associations représentés par des liens. - Un réseau sémantique forme un graphe orienté dont les nœuds et les arcs sont étiquetés - Un graphe d'héritage, structuré au moyen d'une relation de généralisation / spécialisation qui relie entre eux des objets "sémantiquement proches"
- 14.
- 15. Historique Puis différentes interprétationsde cette notion • Les Frames: M. Minsky [75] a proposé un autre modèle appelé "frames". Ces "frames" sont des granules de connaissances plus importantes que les nœuds d'un réseau sémantique • Les Logiques de Description: Brachman et Schmolze [77] ont proposé un autre modèle à mi-chemin entre les réseaux sémantiques et les Frames de Minsky dont le premier représentant s'appelle KL-ONE • Les Graphes Conceptuels: Sowa [84] • Les Frames-Logic Kifer [95]
- 16. Historique Points communs • Réificationdes entités du « monde réel » sous forme - D‟objets : des classes ou des individus - Ou de propriétés • Un objet est défini par une conjonction de propriétés qui peuvent être des couples attributs / valeurs ou des relations entre objets • Organisation des classes : - Un graphe orienté sans circuit, dont un graphe d‟héritage muni d‟une relation « SubClassOf »
- 17. Historique Points Communs • Graphed'héritage, par des liens « SubClassOf » qui déterminent - Une relation de généralisation/spécialisation entre les classes et une relation d‟instanciation « Member-of » entre individus et classes. • Une classe déclare les propriétés qui lui sont spécifiques • Toute propriété non présente dans un objet peut être héritée des classes plus générales (mécanisme d'héritage) • Héritage simple ou multiple
- 18. Historique Points Communs • SoitG = (X,H) le graphe d'héritage avec X l'ensemble des objets, - X = Y Z avec Y l'ensemble des « classes » et Z l'ensemble des « individus », - Ce graphe G possède toujours une racine unique et défini un ordre partiel sur X - H l'ensemble des arcs, avec H l'ordre induit par le graphe G et - x, y X tels que x ≤H y alors y est un ancêtre de x et x est un descendant de y.
- 19. Historique Définitions d’une classe •Définition en extension - L'extension propre d'une classe est définie par un ensemble d'individus - L'extension au sens large d'une classe est définie par un ensemble d‟individus et les classes plus spécifiques • Définition en intension ou compréhension - Une classe est définie en intension par l'ensemble des propriétés qu‟elle possède ou qu‟elle hérite
- 20. Historique Rapports entre Extensionet Intension • Soient Extp(x) l'extension propre de l'objet x et Ext(x) l'extension au sens large de l'objet x, alors x, y y Y tels que x Y et z H y Ext(x) Z, tels que z H Ext(y) y z Extp(y) • Soient z un objet, Int(x) l'intension de x ou ensemble de propriétés définissant x, c'est-à-dire celles déclarées dans z et celles héritées de ces ancêtres, alors x, y Y tels que x H y Int(y) Int(x)
- 21. Historique Deux types declasses • Celles définies en Condition Nécessaires et Suffisantes • Celles définies comme des Prototypes - Théorie du prototype de E. Rosch
- 22. Historique Mécanismes d ’ inférence • L'héritage :c'est un mécanisme de partage de propriétés entre des entités structurées dans une hiérarchie qui induit un raisonnement monotone ou non monotone selon les systèmes.
- 23. Historique Mécanismes d ’ inférence • Le filtrage: recherche d‟un ensemble d'objets qui satisfont à certains critères donnés. - Le filtrage est souvent fondé sur une logique à trois valeurs, vrai, faux, et inconnu (en monde ouvert) – Un objet ne vérifiant pas les conditions du filtre n'est pas rejeté s'il n ‟ est pas contradictoire avec le filtre – Objets répartis en trois classes sûrs, possibles et impossibles
- 24. Historique Mécanismes d’inférence • Laclassification: la classification est l'opération qui permet de placer un objet x dans un graphe d'héritage. Deux cas sont à considérer : – L‟individu – La classe
- 25. Ontologie « Naissances des Ontologies» • Début années 90 • Méthodologies d‟acquisition des connaissances • Séparer les différentes catégories de connaissances et les raisonnements associés pour - Construire mieux, plus rapidement, plus facilement, - Réutiliser et partager les connaissances acquises - Maintenir plus facilement ces dernières
- 26. Ontologie concepts et lespropriétés d‟un domaine hiérarchiquement organisés sont regroupés dans une entité appelée Les « Ontologie » Pas Une d‟individus !!!!! fois construite et acceptée par une communauté particulière, une ontologie doit traduire un consensus explicite et un certain niveau de partage par les membres de la communauté.
- 27. Ontologie Philosophie : ARISTOTEa défini l‟Ontologie comme la science de l‟Être Définition (Petit Robert) : la partie de la métaphysique qui s’intéresse à l’Être en tant qu’Etre Ontologie • Est habituellement comprise comme une science des étants plutôt que comme une science de l‟Être en tant qu‟Être - C‟est-à-dire qu‟elle s‟intéresse davantage à ce qui existe (les étants ou existants) qu‟aux principes de ce qui existe (l‟Être) « Ontologie » sera utilisé dans le contexte de l’Ingénierie des connaissances, de l’intelligence artificielle ou du Web sémantique •
- 28. Ontologie Définition 1 (Gruber1993) • “An ontology is a formal, explicit specification of a shared conceptualization of a domain of interest”. - Conceptualisation : les objets, les concepts et autres entités qui sont supposés exister dans un domaine particulier et les relations qu‟ils entretiennent entre eux. N. Guarino et P. Giaretta • L‟ontologie comme un système conceptuel informel, • L‟ontologie comme la représentation d‟un système conceptuel via une théorie logique et son vocabulaire.
- 29. Définitions Gruber et M.Uschold et al. • Ontologie (déf. 2) : Une ontologie implique ou comprend une certaine vue du monde par rapport à un domaine donné. - Cette vue est souvent conçue comme un ensemble de concepts, leurs définitions et leurs interrelations. - On appelle cela une conceptualisation. • Une ontologie peut prendre différentes formes mais elle inclura nécessairement un vocabulaire de termes et une spécification de leur signification. • Une ontologie est une spécification rendant partiellement compte d‟une conceptualisation.
- 30. Définitions Une structure d’ontologieest un quintuplet O := {C, R, HC, rel, AO } • C et R : ensembles disjoints des concepts et des relations • HC hiérarchie (taxonomie) de concepts : HC C x C , HC(C1, C2) signifie que C1 est un sous-concept de C2 (relation orientée) • Rel : relation rel: R C x C (définit des relations sémantiques non taxonomiques) avec 2 fonctions associées - dom : R C avec dom(R):= 1(rel(R)) - range : R C avec range(R):= 2(rel(R)) co-domaine - rel(R) = (C1,C2) s‟écrit aussi R(C1,C2) • Ontologie abstraite
- 31. Définitions Le lexique d’unestructure d’ontologie O:= {C, R, HC, rel, AO} est un quadruplet L:= {LC, LR, F, G} • LC et LR : ensembles disjoints des entrées lexicales des concepts et des relations • F, G : deux relations appelées références F LC (pour les concepts), G LR x R (pour les relations), - Pour L LC : F(L) = {C C / (L,C) F} - F-1 (L) = {L L / (L,C) F} • Idem pour G et G-1 Ontologie concrète : couple (O, L)
- 32. Définitions Structure d’une basede connaissances : quadruplet KB:= {O, I, inst, instr} • O:= {C, R, HC, rel, AO} est une ontologie • I est un ensemble d’individus • inst : C-> 2I Fonction d‟instanciation de concept • Instr : R -> 2IxI Fonction d‟instanciation de relation Lexique d‟une base de connaissances LKB := (LI,J) ontologie personne employé Dupont Travaille-pour Travaille-pour Source: N. Aussenac entreprise SNCF BC
- 33. Définitions Ontologie : Ensembledes objets reconnus comme existant dans le domaine • Construire une ontologie c’est aussi décider de la manière d‟être et d‟exister des objets. • Modèles des connaissances d‟un domaine qui sont pertinentes pour une application, une tâche donnée • Conceptualisation en classes génériques, relations et règles
- 34. Définitions Contraintes qui s‟imposentau concepteur d‟ontologies • Une ontologie est bien une conceptualisation, entendons par là que l‟on y définit des concepts - Utilisée dans un artefact informatique dont on veut spécifier le comportement, - L‟ontologie est une théorie logique pour laquelle on précisera le vocabulaire manipulé - La conceptualisation étant spécifiée parfois de manière très précise, une théorie logique ne peut pas toujours en rendre compte de façon exacte : elle ne peut assumer la richesse interprétative du domaine conceptualisé dans une ontologie et ne le fait donc que partiellement.
- 35. Types d’ontologies Que représenteune ontologie ? • Le type d‟ontologie - L‟ontologie de domaine - L‟ontologie d‟une méthode de résolution de problème, le rôle de chaque concept dans le raisonnement est rendu explicite - L‟ontologie des utilisateurs, de l‟entreprise • Les propriétés - Non seulement le repérage et la classification des concepts mais aussi les caractéristiques qui leur sont attachées. • Les relations, autres que héritage : spatiale, temporelle, composition, etc.
- 36. Types d’ontologies Ontologies d‟applicationdouble spécialisation : d‟une ontologie du domaine et d‟une ontologie de méthode Ontologie formelle étude approfondie et raisonnée de la manière d‟organiser des concepts fondamentaux - le temps, les relations partie-tout, la causalité, … Ontologies de résolution de problème (de méthode) ex : ontologies de tâche, ONTOLINGUA Ontologies du domaine ex : Ménélas Ontologies » génériques ex : Wordnet, Bateman, CYC Ontologies de représentation ex : la «frame ontology» d‟ONTOLINGUA
- 37. Types d’ontologies Ontologies développées dans un contexte informatique •Le but final est de spécifier un artefact informatique L‟ontologie devient alors un modèle des entités existantes qui y fait référence à travers des concepts du domaine. L‟ontologie devra ensuite être opérationnalisée, c‟est-à-dire codée dans un langage opérationnel, exécutable par une machine.
- 38. Types d’ontologies Rôles desontologies dans le SW - Définir de manière déclarative un vocabulaire commun résultat d‟un consensus social dans un domaine donné – Chaque élément de vocabulaire possède une interprétation unique partagée par tous les membres du domaine - Décrire la sémantique des termes et leurs relations – L‟interprétation de chaque terme est unique. Elle est fournie par une sémantique formelle. – L‟ensemble des termes et leurs relations fournissent un cadre interprétatif dépourvu d‟ambiguïté pour chaque terme. - Fournir des mécanismes d‟inférence qui respectent la sémantique formelle.
- 39. Types d’ontologies Dépots -http://www.bioontology.org/ - http://ontology.buffalo.edu/ - http://protegewiki.stanford.edu/wiki/Protege_Ontology_Library#OWL _ontologies - http://swl.slis.indiana.edu/repository/index.html - http://schemapedia.com/ - http://owl.cs.manchester.ac.uk/repository/ - http://pronto.metadata.net/related - http://onki.fi/ - http://www.daml.org/ontologies/ - http://owl.cs.manchester.ac.uk/ontologies/repositories/ -
- 40. Différents types desystèmes Logique de Description • CNS, héritage multiple sans conflit, subsomption Graphes Conceptuels • CNS, héritage multiple sans conflit, {objet = sousgraphe}, treillis, appariement de graphes Frames-Logic • CNS, héritage multiple sans conflit, + Prolog
- 41. Les Logiques deDescription Une logique description fournit • Des concepts : classes • Des rôles : propriétés • Des opérations (and, or, not, some, all, atleast, atmost…) sur ces éléments primitifs du langage • Un mécanisme de classification fondé sur la relation de subsumption entre concepts ou rôles - Induit généralement un graphe orienté sans circuit entre les concepts et entre les rôles
- 42. Les Logiques deDescription Deux types de concepts • Primitifs : sont des définitions incomplètes des concepts – Conditions Nécessaires mais non suffisantes pour décider de l‟appartenance • Définis : sont des définitions complètes des concepts en Condition Nécessaire et Suffisante (CNS) La classification ne peut opérer que sur des concepts définis
- 43. Les Logiques deDescription Mécanismes d’inférences • La subsomption A subsume B si et seulement si pour chaque modèle <D, >, [A] [B]. La classification est le processus qui identifie toutes les subsomptions appropriées parmi un ensemble donné de termes. • L'héritage l'héritage est le processus d'identification des conditions qui s'appliquent à un concept en fonction de ses subsumants.
- 44. Les Logiques deDescription Mécanismes d’inférences • La complétion c'est le processus qui identifie et enregistre toutes les conditions qui s'appliquent à un concept, c'est-à-dire toutes celles dues à l'héritage, • La cohérence un terme est cohérent si et seulement s'il y a un modèle dans le lequel la dénotation du terme est non vide. En d'autres mots, A est cohérent seulement s'il existe un modèle <D, > tel que [A]