Les ontologies vues comme des composants logiciels

Dans la plupart des approches méthodologiques, une ontologie est considérée comme un composant logiciel qui sera intégré dans un système. Le cycle de vie d’une ontologie s’inspire des méthodes de développement d’applications en génie logiciel. Dans ce sens, les activités liées aux ontologies sont, d’une part, des activités de gestion de projet (planifica- tion, contrôle, assurance qualité), et, d’autre part, des activités de développement (spécifica- tion, conceptualisation, formalisation). Parallèlement à ces activités, viennent se rajouter des activités de support telles que l’évaluation et la documentation [Fernandez et al., 1997]. Cette idée est bien représentée par le cycle de vie de la méthode METHONTOLOGY [Corcho et al., 2005] (voir figure 1.6).

Contrôle de la qualité Contrôle Planification

Activités de gestion

Spécification Conceptualisation Formalisation Implémentation Maintenance

Activités techniques Activités de support Acquisition Intégration Évaluation Documentation Gestion de la configuration

Figure 1.6 — Processus de développement d’une ontologie selon METHONTOLOGY

d’après [Corcho et al., 2005].

La méthode METHONTOLOGY situe le processus de construction d’une ontologie dans un cadre d’ingénierie des connaissances et de génie logiciel. Celle-ci s’intègre dans un pro- cessus de gestion de projet complet avec des activités de planification et de contrôle de la qualité, etc. (Figure 1.6). Le cycle de vie d’une ontologie selon METHONTOLOGY est composé d’un ensemble d’activités : Activités de gestion, Activités techniques et Activités

support.

– Activités de gestion [García González, 2005] : ces activités sont relatives aux activi- tés de gestion d’un projet. Le cycle de vie commence par l’activité de planification. L’objectif est de planifier les tâches principales à accomplir, comment les organiser, et quelles ressources seront nécessaires pour les réaliser. Ensuite, tout au long du cycle de vie, des contrôles sont réalisés pour s’assurer que les objectifs et les délais sont respectés. Aussi, des contrôles de qualité de l’ontologie, des documentations et des logiciels produits sont réalisés.

– Activités de support [García González, 2005] : réalisées en parallèle des activités tech- niques de construction de l’ontologie. L’acquisition des connaissances consiste tout d’abord à définir les sources (textes, expert du domaine, ontologies, etc.) qui seront

utilisées pour dégager les connaissances du domaine. Ensuite, pour chaque source, définir quels moyens seront utilisés pour extraire les connaissances (entretiens, ou- til de TAL, etc.). La flèche "Acquisition" sur la figure 1.6 indique que cette activité devient importante (en terme de temps et d’attention) à l’étape de conceptualisation d’une ontologie. L’intégration est nécessaire lorsque d’autres ontologies sont utilisées. Pour intégrer deux ontologies, les deux ontologies sont alignées et ensuite fusionnées. L’évaluation est réalisée tout au long du processus de développement de l’ontologie. Il s’agit à la fois d’évaluer l’ontologie, la documentation et les applications produits. L’évaluation de l’ontologie consiste à vérifier que les définitions semi-formelles ou for- melles de l’ontologie sont correctement construites. L’ontologie est ensuite présentée aux utilisateurs de l’ontologie pour avoir leur jugement sur sa qualité. L’étape d’éva- luation est prépondérante dans la phase de conceptualisation de l’ontologie. La docu-

mentation, consite à produire des documents à chaque étape des activités techniques.

Enfin, La gestion de la configuration consite à sauvegarder et à gérer les différentes versions des ontologies, des documents et des applications produits.

– Activités techniques [García González, 2005] : Les activités techniques sont les étapes de construction proprement dites d’une ontologie. Dans METHONTOLOGY, la construction d’une ontologie se déroule en cinq étapes parallèlement aux activitées de support.

– Étape 1 : Spécification du but et des utilisateurs de l’ontologie.

– Étape 2 : Conceptualisation des connaissances du domaine. Cette étape est impor- tante dans le processus de développement de l’ontologie. En effet, au niveau des ac- tivités de support, le temps nécessaire pour acquérir les connaissances et les évaluer est plus important à ce niveau. Les connaissances du domaine sont semi-formalisées par des représentations intermédiaires sous forme de tableaux et de graphes com- préhensibles par les experts et les ontographes. Cette étape aboutit à un modèle conceptuel du domaine.

– Étape 3 : Formalisation du modèle conceptuel à l’aide d’un langage de représenta- tion.

– Étape 4 : Implémentation du modèle formel en un langage formel exploitable par l’application qui utilisera l’ontologie.

– Étape 5 : Maintenance de l’ontologie pour la corriger en fonction des besoins de l’ap- plication. La maintenance d’une ontologie consiste aussi à réutiliser une ontologie et à l’adapter pour une nouvelle application. L’étape de maintenance est déclenchée suite à l’évaluation de l’ontologie.

D’autres méthodes ont été proposées comme celle d’Uschold et King [Uschold et King, 1995] qui s’inspire des expériences de construction d’ontologies dans le domaine de la ges- tion des entreprises. Les méthodes ONTOSPEC [Kassel, 2002] et ARCHONTE [Bachimont, 2000] [Bachimont et al., 2002] insistent sur l’étape de conceptualisation. La construction d’une ontologie est un travail réalisé conjointement par un ou plusieurs ontographes, des ex- perts du domaine, ainsi qu’éventuellement de futurs utilisateurs de l’ontologie. De manière générale, ce processus peut se décomposer en quatre étapes successives : acquisition des

connaissances, formalisation des connaissances, opérationnalisation des connaissances

– L’acquisition des connaissances consiste à identifier les connaissances du domaine à représenter dans l’ontologie. Ces connaissances sont issues de documents textuels (corpus du domaine, lexiques ou dictionnaires du domaine) et/ou fournies par des experts du domaine. Il s’agit d’identifier ou de définir, à partir de traces liées à l’ex- ploitation ou à l’utilisation de connaissances (textes, expertise) des éléments que l’on veut organiser au sein d’un modèle de connaissances. Ce travail peut comporter un travail de choix des bonnes informations ou connaissances pour l’application et les utilisateurs ciblés, mais aussi de construction ou co-construction avec des spécialistes du domaine lorsque ces connaissacnes n’ont pas été explicitées.

– L’étape de formalisation des connaissances consiste à structurer et à formaliser les connaissances retenues dans l’étape précédente. Dans cette étape, les concepts et les relations de l’ontologie sont dégagés. L’ontologie est structurée et éventuellement des axiomes sont définis. La notion de modèle conceptuel rend compte de manière struc- turée mais non formelle, de la représentation des connaissances construite au fur et à mesure de leur identification. Les deux premières étapes constituent un processus itératif, un cycle où l’on alterne le recueil de connaissances et la représentation. Le mo- dèle en cours de construction sert aussi de guide pour orienter la recherche de nou- velles connaissances. Par exemple, dans METHONTOLOGY, le modèle conceptuel est exprimé sous forme de tableaux et de graphes compréhensibles par les experts et les ontographes.

– L’étape d’opérationnalisation des connaissances a pour objectif de traduire le modèle dans un langage de représentation opérationnel, c’est-à-dire un formalisme utilisable dans un processus automatique. Cette étape est inutile si le formalisme utilisé dans la phase de formalisation est opérationnel.

– L’étape d’évaluation et de maintenance des connaissances consiste tout d’abord à éva- luer l’ontologie produite en vérifiant qu’elle contient toutes les connaissances du do- maine à modéliser. Elle consiste aussi à vérifier que l’ontologie est correctement for- malisée. Dans le cas contraire, une mise à jour ou une maintenance manuelle de l’on- tologie est réalisée pour intégrer les connaissances oubliées et/ou corriger sa formali- sation.

Sans prétendre proposer une nouvelle méthode de construction d’ontologie, nous vou- drions ici soulever un point clé traité par la thèse : la dynamique dans les ontologies. En considérant les ontologies comme un logiciel, on suppose qu’elles sont des objets statiques. L’activité d’évolution des ontologies a peu d’importance dans le cycle de vie et se limite à de la maintenance (au sens maintenance de bug, d’incohérence de logiciel, etc.) et d’une façon analogue à une maintenance de logiciel qui survient occasionnellement après quelques mois d’utilisation. Il est clair que l’introduction des ontologies dans des domaines d’application évoluant rapidement est en contradiction avec cette vision. C’est pour cela que dans les an- nées 2000, de nouveaux travaux sont venus compléter ces méthodes en mettant l’accent sur l’évolution des ontologies.