Conception et implémentation de l'ontologie d'obstacles/facilitateurs

Nous allons procéder, dans cette section, à la conceptualisation et l'implémentation de notre ontologie d'obstacles/facilitateurs conformément à la méthodologie proposée plus haut.

- Précision du domaine d'application :

Notre ontologie fera partie d'une ontologie globale qui traite le déplacement de personnes à mobilité réduite dans un environnement urbain. Le mode de déplacement est le fauteuil roulant non motorisé. Cela oriente nos définitions de concepts.

- Définition des concepts :

Considérant le domaine d'application, il est donc nécessaire de donner un sens à chaque élément de l'environnement qui peut être qualifié par obstacle ou facilitateur avant de l'intégrer dans la base de données d'accessibilité. Ce travail sémantique lors du choix des concepts permettra de relier les différentes données puisqu'il règle les conflits de définition de nomenclature et de signification des données.

Nous avons commencé par l'identification des concepts liés au déplacement dans un trajet en partant du bas niveau vers le plus abstrait, c'est-à-dire du spécifique au général. Nous avons utilisé les taxonomies des données ouvertes de la ville de Québec (figure 3.5), du Geoindex+ de l'université Laval (figure 3.4) et du PPH [Fougeyrollas et al., 1998] (figure 3.3). Cependant, il

49

faut noter que les sources de données choisies pour la description de l'environnement ne sont pas suffisantes. Il a fallu donc enrichir l'ensemble des concepts créés par l’introduction d'autres concepts reflétant au mieux l'information manquante sur certains obstacles ou facilitateurs.

Figure ‎3.3: Partie de la taxonomie du PPH - Facteurs environnementaux (résumé)

Figure ‎3.4: GéoIndex-plus, Bibliothèque - Université Laval

50

Figure ‎3.5: Catalogue des données ouvertes de la Ville de Québec

(http://donnees.ville.quebec.qc.ca/catalogue.aspx)

- Définition des attributs de concepts :

Dans le cadre de notre projet, un concept peut rester dans un niveau proprement abstrait comme il peut se traduire dans un niveau plus concret. Par cette première concrétisation, le concept devient un attribut de concept.

Un concept peut constituer un obstacle ou un facilitateur par la définition de son ensemble d'attributs. À titre d'exemple, sur un trottoir, plusieurs facteurs interviennent lors de la détermination de l'accessibilité concernant seulement le concept trottoir lui-même. La pente, la qualité du revêtement et l'état du trottoir constituant, entre autres, des attributs du trottoir qui affectent largement le confort et la sécurité durant le déplacement. Par exemple, une certaine largeur doit être respectée afin de ne pas obliger, lors du croisement de deux fauteuils roulants, aucun d'entre eux de descendre sur la chaussée.

Étant donné que le déplacement sera effectué en majeure partie sur le trottoir, il est devenu au centre de notre intérêt et nous avons défini ses propriétés les plus importantes. Le choix de ses attributs s'est fait en fonction de leur impact sur le déplacement de la personne à mobilité réduite. Les taxonomies utilisées ici sont celles du guide pratique d'accessibilité universelle de la ville de Québec (figure 3.6). Aussi, nous avons consulté le résultat des travaux de Stéphanie Gamache sur la mesure de l'accessibilité aux infrastructures urbaines pour les adultes présentant des déficiences physiques (MAUAP) [Gamache, 2012] pour compléter nos attributs en cas de besoin (figure 3.7).

51

Figure ‎3.6: Exemple de fiche présentée dans le Guide pratique d'accessibilité universelle de la Ville de Québec

Figure ‎3.7: Exemple de grille d'évaluation extraite de la MAUAP

- Catégorisation :

Dans la prochaine étape, nous avons regroupé les concepts selon les catégories auxquelles ils appartiennent. Cette catégorisation est issue de la correspondance qu'on a effectuée entre les différentes couches de données et le modèle PPH sur lequel se fonde notre ontologie. Cela nous a permis de classifier les concepts extraits des données en se basant sur les concepts du PPH. Le tableau ci-dessous illustre un exemple de cette correspondance.

52

Tableau ‎3.1: exemple de correspondance entre certaines couches de données de la Ville de Québec et la classification PPH (catalogue de données ouvertes et GéoIndex+)

- Définition des relations :

Le résultat des travaux réalisés doit posséder deux caractéristiques : sémantique, dans le choix de concepts reliant les différentes données, ce qui réglera les conflits de définition de nomenclature et de signification des données, et syntaxique, en lui donnant la possibilité d'opérer des raisonnements entre ces concepts dans l'ensemble.

Donc, afin de donner une signification à l'ensemble des concepts choisis, il faudra les relier. C'est-à-dire, créer des liens qui définissent les possibles relations entre eux. Ces liens sont de nature sémantique pour pouvoir en déduire des conclusions et d'en faire des raisonnements sur l'environnement conceptualisé.

Dans le cadre de notre projet, une fois nos concepts ont été définis et catégorisés, nous avons procédé à l'identification des relations possibles entre eux. Nous avons ainsi établi principalement les deux relations suivantes:

- EstUn : Relation pour faire le lien entre les concepts spécifiques et leur concept plus généralisé, dans le sens «est un sous-type de» ;

- Partiede : Relation pour faire le lien entre concepts dont l’un faisant partie de l’autre concept;

53

- Implémentation du modèle :

À ce stade, notre ontologie est prête à l'implémentation. Dans le cadre de ce travail, nous avons choisi d'utiliser le logiciel Protégé pour sa facilité de prise en main, sa prise en charge du langage OWL (Web Ontology Language), qui est considéré aujourd'hui comme la norme, sans devoir l'apprendre. C'est une solution qui permet d'atteindre nos objectifs plus rapidement et à moindre coût, car Protégé est un logiciel open source et gratuit. De plus, il offre la possibilité de convertir le fichier OWL de notre ontologie en base de données.

Pour implémenter notre ontologie obstacles/facilitateurs dans Protégé, nous avons réalisé les étapes suivantes :

1. Définition des classes et des sous-classes

54

3. Définition des relations

La figure ci-dessous expose le résultat de l'ontologie d'obstacles/facilitateurs obtenu.

Figure ‎3.8: Résultat de l'ontologie d'obstacles/facilitateurs obtenue

- Évaluation :

Dans la prochaine étape, nous avons opté pour la méthode d'évaluation proposée par Grüninger et Fox [1995]. C'est-à-dire, identifier un ensemble de questions de compétence et par la suite vérifier si l'ontologie obtenue après implémentation dispose de l'information nécessaire pour répondre à cet ensemble de questions.

Parmi la liste des questions possibles dans le contexte de notre projet, on peut citer : - Qu'est-ce qui peut être un obstacle ou facilitateur?

- Qu'est ce qu'on peut trouver sur un réseau piétonnier? - Quels sont les attributs d'un trottoir?

55

Avant d'arriver à cette version d'ontologie d'obstacles/facilitateurs qui répond à l'ensemble de nos questions, nous avons itéré le processus de conception à plusieurs reprises. Cependant, cette ontologie Obstacles/Facilitateurs ne peut être utilisée toute seule pour répondre au besoin de déplacement des personnes à mobilité réduite, elle devra être intégrée dans l'ontologie globale qui sera conçue dans le cadre du projet MobiliSIG.

3.5 Conclusion

Dans ce chapitre, nous avons, en premier lieu, présenté la problématique qui nous a amené à réaliser ces travaux ontologiques et les objectifs tracés à atteindre. Ensuite, nous avons défini les ontologies et leurs composantes, présenté leurs objectifs et apports puis exposé leurs principes de conception avant de donner un aperçu sur les langages et les outils de conception. Il s'agit en fait, de la théorie qui entour les ontologies dans le but d'introduire les travaux réalisés.

Tenant compte de notre problématique et nos besoins spécifiques, nous avons proposé, dans un troisième lieu, une méthodologie pour la conception de notre ontologie d'obstacles/facilitateurs sur la base des facteurs environnementaux de la classification PPH. Finalement, nous avons décrit la mise en pratique de la méthode conceptuelle proposée tout en expliquant, étape par étape, de la conception jusqu'à l'implémentation dans le logiciel Protégé et l'évaluation.

Cette ontologie d'obstacle/facilitateur permet de préparer une assise sur laquelle les données d'accessibilité provenant de multiples sources seront stockées et organisées, d'éviter la redondance, de mieux cibler les données spatio-temporelles d'accessibilité dont leur mise à jour est très importante pour améliorer la qualité de l'évaluation de l'accessibilité des trajets et de constater les difficultés propres reliées à la mise à jour de chacune d'elles.

En ajoutant le modèle de données topologique, qui gère les relations spatiales, à l'ontologie créée, l'information géographique résultante sera mieux exploitée par les techniques de navigation basée sur les préférences d'utilisateurs et donnera plus de fiabilité au système de planification d'itinéraires pour des personnes à mobilité réduite.

Cependant, cette ontologie Obstacles/Facilitateurs n'est pas exhaustive et ne peut être utilisée toute seule pour répondre aux besoins de déplacement des personnes à mobilité réduite, mais, elle devra être intégrée dans l'ontologie globale qui sera conçue dans le cadre du projet

56

MobiliSIG. Elle est toutefois, extensible et peut être complétée par l'intégration d'autres facteurs environnementaux.

57

Chapitre 4 – Cadre conceptuel de la méthode de