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Ontologies pour le Web 2.0
IC2008, 19 Juin 2008

Alexandre Passant1,2, Philippe Laublet1
1 LaLIC, Université Paris-Sorbonne
2 (ex-)EDF, Recherche & Développement
1
Objectifs

• Complémentarité entre Web 2.0 et Web Sémantique
     • Montrer en quoi les nouveaux usages introduits par le Web 2.0 ne sont pas
       incompatibles avec la vision du Web Sémantique
• Comment ?
     • Extensions d’outils existants pour faire le lien entre les 2
                bénéficier des usages et pratiques du Web 2.0 pour produire des
                 données formalisées
                bénéficier des données formalisées pour enrichir les services
                 proposés par les outils du Web 2.0
• Plus particulièrement
     • De la production de documents et tagging associés à l’annotation
       sémantique et l’indexation de contenus par des concepts du WS
     • De la capitalisation de connaissances avec les wikis au peuplement
       d’ontologies pour la représentation formelle de connaissances
     • Contexte : Projet Hermès à EDF R&D, plate-forme Entreprise 2.0


2
1
    Cohabitation entre Web 2.0 et Web
    Sémantique




3
Le Web 2.0 et l’Entreprise 2.0


• Web 2.0
     • Nouveaux usages et pratiques pour un Web centré sur la production de
       données par les utilisateurs finaux
                D’un Web consultatif à un Web collaboratif
     • Blogs pour la publication spontanée d’information
     • Wikis pour la capitalisation évolutive de connaissances
     • RSS pour la diffusion et agrégation
     • Tagging pour l’indexation libre de contenus par les utilisateurs
• Entreprise 2.0
      • “Enterprise 2.0 is the use of emergent social software platforms
        within companies, or between companies and their partners or
        customers”, Andrew McAfee, Mai 2006
      • Introduction de pratiques de plus en plus courantes dans la sphère
        personnelle au sein de l’entreprise
               Remise en cause des processus traditionnels, une nouvelle
                philosophie pour les échanges de savoir en entreprise
4
Une complémentarité envisageable et nécessaire

• Envisager la complémentarité des deux mondes
     • Web 2.0 : pratiques et usages
     • Web Sémantique : formalismes et représentation de connaissances
     • Les deux domaines peuvent, et doivent, se compléter
               Informations produites pas l’intermédiaire d’interactions sociales
                 en utilisant des modèles de représentation formels
     • “Le Web Sémantique n’est pas antisocial” - Gandon, IC2006
• De nombreux travaux autour de cette complémentarité
     •   Vocabulaires : FOAF pour les personnes, SIOC pour leurs données
     •   Outils : Wikis et blogs sémantiques
     •   Services : Revyu, DBpedia mobile
     •   Journal Of Web Semantics - Special Issue on Web 2.0, 2008

• “I think we could have both Semantic Web technology supporting online
communities, but at the same time also online communities can support
Semantic Web data by being the sources of people voluntarily connecting
things together.” Tim Berners-Lee, ISWC2005 podcast


5
Exemple: Tags, annotations, indexation

• Tags, tagging et folksonomies
     • Pratiques popularisées avec les outils Web 2.0 : Flickr, del.icio.us
     • Contrôle du processus d’indexation et des termes utilisés par l’utilisateur,
       sans recours à un vocabulaire ou schéma pré-défini
     • Evolution de la folksonomie en temps réel
     • Limites : Ambiguïté, Hétérogénéité, Absence d’organisation
• Annotation sémantique et indexation
     • Modélisation sémantique des métadonnées documentaires (en RDF)
     • Indexation de contenus ou les termes de l’index sont des classes ou
       instances d’ontologies du domaine
     • Les termes d’indexation sont définis sans ambiguïté (via leurs URIs) et le
       plus souvent interconnectés
     • Limites : complexité des modèles et du processus

• Comment conserver la souplesse de l’un (tagging) et bénéficier de la
puissance de l’autre (annotation et indexation sémantique) ?

6
2
    Représenter les contenus Web 2.0
    avec des ontologies dédiées




7
SIOC : représentation des metadonnées Web 2.0

• Web 2.0 et structure de données
     • Modèle de représentation propre à chaque outil
                 Structure de bases de données, APIs spécifiques...
     • Interconnexion et requêtes complexes
     • Besoin d’un modèle commun pour représenter les métadonnées des
       contenus Web 2.0 (billet de blog, page wiki), des outils (blog, wiki, forum),
       des utilisateurs et des relations (publication d’un billet sur un blog donné)
• SIOC: Semantically-Interlinked Online Communities
     • Définition d’un modèle RDFS pour les activités des communautés en ligne
                 Breslin et al., ESWC2005
     • Un noyau: User, Container, Item... et un module types : définition plus
       précise des différents Container et Item (BlogItem, Blog, Wiki,
       WikiArticle...)
                 http://rdfs.org/sioc/spec
     • Member Submission au W3C - Juin 2007
• Représentation uniforme des différents contenus
     • Production automatique depuis différents outils (nombreux plug-ins)
8    • Requête unifiée quelque soit l’origine des contenus (via SPARQL)
Exemple de contenus représentés avec SIOC




9
MOAT : représenter la signification des tags

• Modèles existants
     • Tag Ontology (Newman, 2005) - Notion de Tag et de Tagging (Utilisateur,
       Ressource, Tag)
               Basée sur SKOS et FOAF
     • SCOT (Kim et al. 2007) - Modélise les nuages de tags
     • Ne résolvent pas les problèmes classiques des folksonomies
• Définition d’un nouveau modèle: MOAT (Meaning Of A Tag)
     • Etend le modèle tripartite classique des folksonomies et actions de tagging
     • Prise en compte de la signification des tags
                 Globale (au sein de la folksonomie) - peut être multiple
                      Significations(Tag) = {(Signification, {Utilisateur})}
                 Locale (au sein d’une action de tagging) - unique
                      Tagging(Utilisateur, Ressource, Tag, Signification)
     • Significations représentées par des URIs, instances d’ontologies de
       domaine ou de bases de connaissances publiques (DBpedia, Geonames)
       pour permettre l’indexation sémantique de contenus à partir des processus
       de tagging
                 Comment peupler ces ontologies du domaine ?
10
Significations globales et locales des tags avec MOAT




11
Processus client-serveur pour le tagging avec MOAT




12
Représentation d’un contenu taggué




13
3
     Ontologies du domaine et wikis
     sémantiques




14
Pourquoi des wikis sémantiques ?


• Utilisation des wikis en entreprise
     •   Construction collaborative et incrémentale de connaissance pérennes
     •   Gestion de projets, référentiels encyclopédiques...
     •   Edition libre, rétroliens, archivage des pages
     •   Spécificités wiki à prendre en compte
                   Ouverture et absence de hiérarchie
• Problèmes pour la recherche d’information
     • Permet uniquement de répondre à des requêtes plein-texte
                1 page wiki = 1 unique bloc de texte
     • Impossible de répondre à des questions comme:
                Lister toutes les entreprises
                Ou est basé EDF ?
     • Les wikis modélisent des documents et des liens hypertextes, pas des
       représentations formelles de données et leurs relations



15
De l’hypertexte aux données et relations




                      hyperlien                                                  est une        Entreprise
                                                                EDF
       France


                Représentation                                             Représentation du
                                          Différence de
                 documentaire      EDF                                        monde réel                     Parys
                                         représentation     produit
                    (wiki)                                                 (Web Sémantique)
                                                                      situé en
     Energie
                                                                                                    est un
                       hyperlien
                                                          Energie
                                                                                           France




16
Wikis sémantiques


• Produire des annotations sémantiques à partir de wiki et en
conservant la philosophie wiki (ouverture, simplicité, dynamisme ...)
     • Peuplement et maintenance d’ontologies
               Annotation au sein de pages wikis (SemperWiki)
               Syntaxe particulière au sein des pages (Semantic MediaWiki)
               Assistance à la pose d’annotations (IkeWiki, OntoWiki)
     • Modélisation des métadonnées pour augmenter le potentiel
               Organisation des tags (SweetWiki)
               Modélisation des pages de discussions (IkeWiki)
• Problématiques dans le premier cas
     • Usabilité dans un contexte d’entreprise (URIs, triplets...)
     • Problèmes d’hétérogénéité sémantique
                 Ouverture vs qualité des annotations




17
UfoWiki : un serveur de wikis sémantiques

• Ambitions
     • Faciliter le peuplement d’ontologies et l’évolution des instances pour les
       utilisateurs non-technophiles
     • Utiliser SIOC pour représenter les documents et les interactions utilisateur
                 Intégration dans la “SIOC-o-sphere” d’entreprise
     • Combiner ces deux niveaux de modélisation
                 Qui a dit des choses sur EDF ?
     • Réutiliser les données disponibles sur le Web
                 Linking Open Data
• Formulaires, templates et ontologies
     • Définition de types de pages par les administrateurs
                 Plein-texte + champs structurés
     • Chaque type correspond à une classe d’ontologie du domaine
                 Une page “Personne” -> foaf:Person
     • Les différents champs correspondent à des propriétés ou relations
                 Complétion à la volée avec restriction selon le type souhaité
     • Possibilité de créer des instances au sein même d’une page
18
Exemple de création de page wiki

• Page ‘Association’
     • Classe foafplus:Association
     • Champs associés à différentes ontologies internes et externes
               ex: foafplus:acronym, geonames:locatedIn




19
Pages wiki et annotations sémantiques

• Deux documents RDF produits pour chaque page créés
      • Métadonnées de la page (avec SIOC et MOAT)
      • Contenu de la page (Ontologies du domaine via les formulaires)
• Intégration des deux niveaux
     • Propriété embedsKnowledge pour tracer la source des données produites
                Quelle page définit des assertions sur EDF ?
                 Meta-data RDF file




                          http:://athena/alex



                          sioc:has_creator

         EDF                                                                            Data RDF file
                                                 embedsKnowledge
               dc:title
                            Wiki page A
                                                                         athena:EDF



                                    rdf:type                                                  http://sws.geonames.org/
                                                                   geonames:locatedIn                  3017382


                                       sioct:WikiArticle


20
Utilisation des annotations au sein des wikis


• Macros sémantiques
     • Insertion de résultats de requête complexes utilisant les données produites
       au sein même des pages wiki
     • Complexité des requêtes cachée à l’utilisateur
                 [onto|members] => liste les membres associés à l’instance
                  courante en utilisant une requête SPARQL
                 Capacités d’inférence
     • “Rétro-liens sémantiques”




21
Bénéficier de ressources externes


• Profiter en entreprise de données disponibles librement sur le Web
      • Utilisation en interne de modèles existants : intégration de données
        à moindre coût (LOD)
                Ex: Géolocation avec geonames.org




22
4
     Intégration globale et utilisation des
     annotations produites




23
24
Tirer bénéfice des annotations produites


• Stockage RDF centralisé et moteur de recherche sémantique
     • Utilise les différents niveaux d’ontologies et d’annotations
     • Masque la complexité des modèles et des annotations
                  Graphes RDF et requêtes SPARQL cachées à l’utilisateur
• Principe
     • Du tag au concept, permet à l’utilisateur de valider sa recherche en
       choisissant l’instance d’ontologie correspondant au terme recherché
                Résolution de l'ambiguïté
                       MOAT
     • Récupère les contenus relatifs à ce concept (URI) grâce à l’indexation
       sémantique
                Résolution de l’hétérogénéité
                       MOAT et SIOC
     • Suggestion de contenus en fonction des relations existant entre les
       instances et les documents
                Résolution de l’absence de relations
                       SIOC, ontologies et propriété embedsKnowledge
25
Résultat de recherche



     MOAT




  Ontologies du
 domaine + SIOC



  Ontologies du
domaine + SIOC +
embedsKnowledge




 SIOC + MOAT




26
5
     Conclusion




27
Une approche complémentaire


• Web Sémantique et ontologies pour le Web 2.0
     • SIOC pour modéliser les activités et contenus des communautés en ligne
     • MOAT en support des tags et actions de tagging
• Web 2.0 pour le Web Sémantique
     • Des wikis comme outils de peuplement d’ontologies du domaine
     • Une communauté d’utilisateurs pour produire des connaissances
       formalisées
• Un cercle vertueux
     • Réutiliser les données produites pour enrichir les outils et augmenter les
       possibilités de recherche d’information
     • Données LOD intégrées dans une plate-forme Entreprise 2.0 pour
       augmenter son potentiel
• Perspectives
     • Personnalisation de l’information
     • Intégration de nouveaux services et données pour augmenter le
       potentiel de la plate-forme (ex: OpenCalais, Eurostat / riese,...)
28
Merci !

Questions ?

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Ontologies pour le Web 2.0

  • 1. Ontologies pour le Web 2.0 IC2008, 19 Juin 2008 Alexandre Passant1,2, Philippe Laublet1 1 LaLIC, Université Paris-Sorbonne 2 (ex-)EDF, Recherche & Développement 1
  • 2. Objectifs • Complémentarité entre Web 2.0 et Web Sémantique • Montrer en quoi les nouveaux usages introduits par le Web 2.0 ne sont pas incompatibles avec la vision du Web Sémantique • Comment ? • Extensions d’outils existants pour faire le lien entre les 2  bénéficier des usages et pratiques du Web 2.0 pour produire des données formalisées  bénéficier des données formalisées pour enrichir les services proposés par les outils du Web 2.0 • Plus particulièrement • De la production de documents et tagging associés à l’annotation sémantique et l’indexation de contenus par des concepts du WS • De la capitalisation de connaissances avec les wikis au peuplement d’ontologies pour la représentation formelle de connaissances • Contexte : Projet Hermès à EDF R&D, plate-forme Entreprise 2.0 2
  • 3. 1 Cohabitation entre Web 2.0 et Web Sémantique 3
  • 4. Le Web 2.0 et l’Entreprise 2.0 • Web 2.0 • Nouveaux usages et pratiques pour un Web centré sur la production de données par les utilisateurs finaux  D’un Web consultatif à un Web collaboratif • Blogs pour la publication spontanée d’information • Wikis pour la capitalisation évolutive de connaissances • RSS pour la diffusion et agrégation • Tagging pour l’indexation libre de contenus par les utilisateurs • Entreprise 2.0 • “Enterprise 2.0 is the use of emergent social software platforms within companies, or between companies and their partners or customers”, Andrew McAfee, Mai 2006 • Introduction de pratiques de plus en plus courantes dans la sphère personnelle au sein de l’entreprise  Remise en cause des processus traditionnels, une nouvelle philosophie pour les échanges de savoir en entreprise 4
  • 5. Une complémentarité envisageable et nécessaire • Envisager la complémentarité des deux mondes • Web 2.0 : pratiques et usages • Web Sémantique : formalismes et représentation de connaissances • Les deux domaines peuvent, et doivent, se compléter  Informations produites pas l’intermédiaire d’interactions sociales en utilisant des modèles de représentation formels • “Le Web Sémantique n’est pas antisocial” - Gandon, IC2006 • De nombreux travaux autour de cette complémentarité • Vocabulaires : FOAF pour les personnes, SIOC pour leurs données • Outils : Wikis et blogs sémantiques • Services : Revyu, DBpedia mobile • Journal Of Web Semantics - Special Issue on Web 2.0, 2008 • “I think we could have both Semantic Web technology supporting online communities, but at the same time also online communities can support Semantic Web data by being the sources of people voluntarily connecting things together.” Tim Berners-Lee, ISWC2005 podcast 5
  • 6. Exemple: Tags, annotations, indexation • Tags, tagging et folksonomies • Pratiques popularisées avec les outils Web 2.0 : Flickr, del.icio.us • Contrôle du processus d’indexation et des termes utilisés par l’utilisateur, sans recours à un vocabulaire ou schéma pré-défini • Evolution de la folksonomie en temps réel • Limites : Ambiguïté, Hétérogénéité, Absence d’organisation • Annotation sémantique et indexation • Modélisation sémantique des métadonnées documentaires (en RDF) • Indexation de contenus ou les termes de l’index sont des classes ou instances d’ontologies du domaine • Les termes d’indexation sont définis sans ambiguïté (via leurs URIs) et le plus souvent interconnectés • Limites : complexité des modèles et du processus • Comment conserver la souplesse de l’un (tagging) et bénéficier de la puissance de l’autre (annotation et indexation sémantique) ? 6
  • 7. 2 Représenter les contenus Web 2.0 avec des ontologies dédiées 7
  • 8. SIOC : représentation des metadonnées Web 2.0 • Web 2.0 et structure de données • Modèle de représentation propre à chaque outil  Structure de bases de données, APIs spécifiques... • Interconnexion et requêtes complexes • Besoin d’un modèle commun pour représenter les métadonnées des contenus Web 2.0 (billet de blog, page wiki), des outils (blog, wiki, forum), des utilisateurs et des relations (publication d’un billet sur un blog donné) • SIOC: Semantically-Interlinked Online Communities • Définition d’un modèle RDFS pour les activités des communautés en ligne  Breslin et al., ESWC2005 • Un noyau: User, Container, Item... et un module types : définition plus précise des différents Container et Item (BlogItem, Blog, Wiki, WikiArticle...)  http://rdfs.org/sioc/spec • Member Submission au W3C - Juin 2007 • Représentation uniforme des différents contenus • Production automatique depuis différents outils (nombreux plug-ins) 8 • Requête unifiée quelque soit l’origine des contenus (via SPARQL)
  • 9. Exemple de contenus représentés avec SIOC 9
  • 10. MOAT : représenter la signification des tags • Modèles existants • Tag Ontology (Newman, 2005) - Notion de Tag et de Tagging (Utilisateur, Ressource, Tag)  Basée sur SKOS et FOAF • SCOT (Kim et al. 2007) - Modélise les nuages de tags • Ne résolvent pas les problèmes classiques des folksonomies • Définition d’un nouveau modèle: MOAT (Meaning Of A Tag) • Etend le modèle tripartite classique des folksonomies et actions de tagging • Prise en compte de la signification des tags  Globale (au sein de la folksonomie) - peut être multiple Significations(Tag) = {(Signification, {Utilisateur})}  Locale (au sein d’une action de tagging) - unique Tagging(Utilisateur, Ressource, Tag, Signification) • Significations représentées par des URIs, instances d’ontologies de domaine ou de bases de connaissances publiques (DBpedia, Geonames) pour permettre l’indexation sémantique de contenus à partir des processus de tagging  Comment peupler ces ontologies du domaine ? 10
  • 11. Significations globales et locales des tags avec MOAT 11
  • 12. Processus client-serveur pour le tagging avec MOAT 12
  • 14. 3 Ontologies du domaine et wikis sémantiques 14
  • 15. Pourquoi des wikis sémantiques ? • Utilisation des wikis en entreprise • Construction collaborative et incrémentale de connaissance pérennes • Gestion de projets, référentiels encyclopédiques... • Edition libre, rétroliens, archivage des pages • Spécificités wiki à prendre en compte  Ouverture et absence de hiérarchie • Problèmes pour la recherche d’information • Permet uniquement de répondre à des requêtes plein-texte  1 page wiki = 1 unique bloc de texte • Impossible de répondre à des questions comme:  Lister toutes les entreprises  Ou est basé EDF ? • Les wikis modélisent des documents et des liens hypertextes, pas des représentations formelles de données et leurs relations 15
  • 16. De l’hypertexte aux données et relations hyperlien est une Entreprise EDF France Représentation Représentation du Différence de documentaire EDF monde réel Parys représentation produit (wiki) (Web Sémantique) situé en Energie est un hyperlien Energie France 16
  • 17. Wikis sémantiques • Produire des annotations sémantiques à partir de wiki et en conservant la philosophie wiki (ouverture, simplicité, dynamisme ...) • Peuplement et maintenance d’ontologies  Annotation au sein de pages wikis (SemperWiki)  Syntaxe particulière au sein des pages (Semantic MediaWiki)  Assistance à la pose d’annotations (IkeWiki, OntoWiki) • Modélisation des métadonnées pour augmenter le potentiel  Organisation des tags (SweetWiki)  Modélisation des pages de discussions (IkeWiki) • Problématiques dans le premier cas • Usabilité dans un contexte d’entreprise (URIs, triplets...) • Problèmes d’hétérogénéité sémantique  Ouverture vs qualité des annotations 17
  • 18. UfoWiki : un serveur de wikis sémantiques • Ambitions • Faciliter le peuplement d’ontologies et l’évolution des instances pour les utilisateurs non-technophiles • Utiliser SIOC pour représenter les documents et les interactions utilisateur  Intégration dans la “SIOC-o-sphere” d’entreprise • Combiner ces deux niveaux de modélisation  Qui a dit des choses sur EDF ? • Réutiliser les données disponibles sur le Web  Linking Open Data • Formulaires, templates et ontologies • Définition de types de pages par les administrateurs  Plein-texte + champs structurés • Chaque type correspond à une classe d’ontologie du domaine  Une page “Personne” -> foaf:Person • Les différents champs correspondent à des propriétés ou relations  Complétion à la volée avec restriction selon le type souhaité • Possibilité de créer des instances au sein même d’une page 18
  • 19. Exemple de création de page wiki • Page ‘Association’ • Classe foafplus:Association • Champs associés à différentes ontologies internes et externes  ex: foafplus:acronym, geonames:locatedIn 19
  • 20. Pages wiki et annotations sémantiques • Deux documents RDF produits pour chaque page créés • Métadonnées de la page (avec SIOC et MOAT) • Contenu de la page (Ontologies du domaine via les formulaires) • Intégration des deux niveaux • Propriété embedsKnowledge pour tracer la source des données produites  Quelle page définit des assertions sur EDF ? Meta-data RDF file http:://athena/alex sioc:has_creator EDF Data RDF file embedsKnowledge dc:title Wiki page A athena:EDF rdf:type http://sws.geonames.org/ geonames:locatedIn 3017382 sioct:WikiArticle 20
  • 21. Utilisation des annotations au sein des wikis • Macros sémantiques • Insertion de résultats de requête complexes utilisant les données produites au sein même des pages wiki • Complexité des requêtes cachée à l’utilisateur  [onto|members] => liste les membres associés à l’instance courante en utilisant une requête SPARQL  Capacités d’inférence • “Rétro-liens sémantiques” 21
  • 22. Bénéficier de ressources externes • Profiter en entreprise de données disponibles librement sur le Web • Utilisation en interne de modèles existants : intégration de données à moindre coût (LOD)  Ex: Géolocation avec geonames.org 22
  • 23. 4 Intégration globale et utilisation des annotations produites 23
  • 24. 24
  • 25. Tirer bénéfice des annotations produites • Stockage RDF centralisé et moteur de recherche sémantique • Utilise les différents niveaux d’ontologies et d’annotations • Masque la complexité des modèles et des annotations  Graphes RDF et requêtes SPARQL cachées à l’utilisateur • Principe • Du tag au concept, permet à l’utilisateur de valider sa recherche en choisissant l’instance d’ontologie correspondant au terme recherché  Résolution de l'ambiguïté MOAT • Récupère les contenus relatifs à ce concept (URI) grâce à l’indexation sémantique  Résolution de l’hétérogénéité MOAT et SIOC • Suggestion de contenus en fonction des relations existant entre les instances et les documents  Résolution de l’absence de relations SIOC, ontologies et propriété embedsKnowledge 25
  • 26. Résultat de recherche MOAT Ontologies du domaine + SIOC Ontologies du domaine + SIOC + embedsKnowledge SIOC + MOAT 26
  • 27. 5 Conclusion 27
  • 28. Une approche complémentaire • Web Sémantique et ontologies pour le Web 2.0 • SIOC pour modéliser les activités et contenus des communautés en ligne • MOAT en support des tags et actions de tagging • Web 2.0 pour le Web Sémantique • Des wikis comme outils de peuplement d’ontologies du domaine • Une communauté d’utilisateurs pour produire des connaissances formalisées • Un cercle vertueux • Réutiliser les données produites pour enrichir les outils et augmenter les possibilités de recherche d’information • Données LOD intégrées dans une plate-forme Entreprise 2.0 pour augmenter son potentiel • Perspectives • Personnalisation de l’information • Intégration de nouveaux services et données pour augmenter le potentiel de la plate-forme (ex: OpenCalais, Eurostat / riese,...) 28