3.2.4/ LES COMPOSANTS DE DIFFERENTES ONTOLOGIES DE NOTRE DOMAINE´
Dans le domaine de sensibilit ´e au contexte, les ´el ´ements du monde r ´eel sont repr ´esent ´es g ´en ´eralement par des descriptions qui peuvent ˆetre des concepts, des r ˆoles, . . . La mod ´elisation des connaissances dans ce domaine avec les logiques de description (LD) permet de d ´ecrire les individus de ce domaine. Cette mod ´elisation se r ´ealise via deux niveaux qui permettent de s ´eparer la repr ´esentation des connaissances intentionnelles (y compris l’ensemble des intensions) de celle de l’extensionnelle (y compris l’ensemble des extensions).
En effet, les connaissances g ´en ´erales de domaine de sensibilit ´e au contexte sont d ´ecrites dans un premier niveau g ´en ´erique conceptuel terminologique (la TBox), puis dans un ni- veau factuel, ces connaissances seront repr ´esent ´ees selon une configuration pr ´ecise
sous forme des assertions (la Abox). Avec les logiques descriptives, la Tbox est situ ´ee dans le niveau conceptuel, celui de l’introduction des diff ´erentes primitives conceptuelles. Ce niveau permet de d ´ecrire les connaissances g ´en ´erales tout en mettant l’accent sur l’ensemble des d ´eclarations li ´ees aux diff ´erentes primitives. Ces d ´eclarations d ´ecrivent les propri ´et ´es et les relations entre concepts, ce qui permet la d ´efinition intentionnelle des connaissances de domaine. Dans le niveau factuel, les connaissances factuelles de domaine seront d ´ecrites tout en respectant une configuration pr ´ecise donn ´ee par les assertions ABox. Une ABox contient l’ensemble des d ´eclarations des instances de concepts qui ont ´et ´e d ´ej `a d ´efinies dans la TBox [Baad03]. Comme nous l’avons abord ´e, les concepts sont consid ´er ´es comme ´etant les points de d ´epart et l’objectif pour toutes ontologies, ces concepts peuvent ˆetre divis ´es en deux cat ´egories :
• les concepts primitifs : ils sont les concepts ins ´er ´es dans l’arborescence de l’on- tologie qui ont des conditions n ´ecessaires pour la relation de membre de classe. Notons ici l’exemple suivant : nous affirmons dans l’ontologie utilisateur que le m ´edecin est une personne, alors nous pouvons affirmer que la relation inverse n’existe pas.
• les concepts d ´efinis : un concept est dit d ´efini, si la connaissance construite correspond `a un concept dans le monde mod ´elis ´e. Ces concepts poss `edent g ´en ´eralement une description n ´ecessaire et suffisante pour qu’un terme soit un membre de la classe m `ere. Par exemple si l’on d ´efinit un agent dans notre ontolo- gie comme suit :
◦ Agent est-Un Object ou Entit ´e : tout concept qui remplit la condition apr `es la relation binaire a-Un implique qu’il soit membre du concept Agent . Une on-
tologie dans le domaine de la sensibilis ´e au contexte est non seulement le rep ´erage et la classification des concepts mais aussi les relations qui sont li ´ees entre ces diff ´erents concepts. Deux types de relations peuvent ˆetre d ´ecrit `a ce niveau : les relations de subsomption qui d ´efinissent un lien de g ´en ´eralisation
is-a ou is-a–kind-of (une entit ´e is-a-kind-of agent). Cette relation permet
formellement l’h ´eritage `a travers les liens de sp ´ecification et de g ´en ´eralisation. Pour les autres types de relations, nous prenons les relations associatives, elles permettent non seulement de faire la liaison entre les concepts mais aussi de repr ´esenter les propri ´et ´es susceptibles d’ ˆetre attribu ´ees `a ces diff ´erents concepts : comme par exemple DispositifAutonome caracteris ´e-Par HWProfile. Dans cette m ˆeme classe des relations associatives, nous trouvons les relations nominatives qui d ´efinissent les noms des concepts (nous prenons l’exemple : a-Un-Nom qui permet de d ´efinir le nom de la sp ´ecialit ´e du m ´edecin :
· Sp ´ecialit ´eM ´edecin a-Un-Nom NeuroChirurgien).
• Finissons par les relations de localisation qui permettent de d ´efinir g ´en ´eralement la position des concepts les uns par rapport aux autres.
3.2.5/ FORMALISME A` BASE DE LOGIQUES DE DESCRIPTION POUR LA
REPRESENTATION DES CONNAISSANCES´
Les ontologies fournissent un vocabulaire commun de domaine et d ´efinissent la signifi- cation des termes et des relations entre elles. Les connaissances dans les ontologies sont principalement formalis ´ees tout en utilisant les diff ´erents composants : concepts (classes), relations (propri ´et ´es), fonctions, axiomes ( r `egles) et instances (individus)( ap- plication des taches num ´ero : 9, 10, 11 du processus de d ´eveloppement d’ontologie).
Ces connaissances doivent ˆetres exprim ´ees `a l’aide d’un langage formel de descrip- tion des connaissances dans un premier temps, pour savoir les manipuler, dans un se- cond temps `a l’aide de m ´ecanismes bien d ´efinis op ´erant sur les diff ´erents ´el ´ements de la repr ´esentation. La syntaxe de logiques de description (LD) peut ˆetre consid ´er ´ee comme ´etant une famille de langages de repr ´esentation de connaissances qui peuvent ˆetre uti- lis ´ees pour repr ´esenter la connaissance terminologique d’un domaine d’application d’une mani `ere formelle et structur ´ee. Une s ´emantique de domaine s ´emantique peut ˆetre fournie
`a travers une transcription en logique des pr ´edicats du premier ordre.
TABLE3.3 – R `egles de syntaxe pour la logique descriptive
Pour le traitement de la s ´emantique dans un domaine, les logiques de description uti- lisent les notions de concept, de r ˆole et d’individu. Or, un concept est d ´efini comme ´etant une classe d’ ´el ´ements et est interpr ´et ´e comme un ensemble. Les r ˆoles correspondent aux liens entre les ´el ´ements et sont interpr ´et ´es comme des relations binaires sur un uni- vers donn ´e. Les individus correspondent aux ´el ´ements dans le domaine. De ce fait, les logiques de description permettent d’extraire des connaissances implicites de la connais- sance explicite `a travers des relations de subsomption dans une hi ´erarchie des concepts et des r ˆoles afin de construire la base de connaissance. Pour ce faire, la logique des- criptive sera appliqu ´ee sur l’ensemble des concepts (nous prenons l’exemple de deux concepts C et D) selon le r ˆole R. Nous donnons le tableau qui pr ´esente les r `egles de syntaxe de base de logique descriptive LD (cf table 3.3)
Nous pouvons d ´efinir les r `egles de base pour la logique descriptive comme suit :
ROL = { R1, R2}un ensemble fini de r ˆoles atomiques et ; IND = { a1, a2}un ensemble fini d’individus.
Pour les concepts atomiques, ils d ´efinissent un ensemble d’individus, comme par exemple :
• Les concepts atomiques primitifs : terminal, environnement, . . . ;
• Les concepts atomiques non pr ´eemptifs : disposotifAutonone, Luminosit ´e, . . . ; Les r ˆoles permettent de d ´enoter les ensembles d’individus, et se distinguent en deux niveaux :
• Les r ˆoles atomiques : partieDe, HWPrifileDe . . . ;
• les r ˆoles complexes : AgentHWPrifileDe u DispositifAutonomeHWPrifileDe . . . Les concepts et les r ˆoles atomiques peuvent ˆetre combin ´es au moyen de construc- teurs pour former respectivement des concepts et des r ˆoles compos ´es. Si nous prenons l’exemple qui suit :
Le concept compos ´e Terminal u DispositifAutonome r ´esulte de l’application du construc- teur sur les concepts atomiques Terminal et DispositifAutonome.
Le concept Terminal u DispositifAutonome s’interpr `ete comme l’ensemble des individus qui appartiennent aux concepts Terminal u DispositifAutonome . Les diff ´erentes LD se distinguent par les constructeurs qu’elles proposent. Plus les LD sont expressives, plus la probabilit ´e des contradictions au sein de l’ontologie (la v ´erification de coh ´erence) est r ´eduite.
Nous prenons un autre exemple descriptif, si nous consid ´erons que la d ´efinition du concept DispositifAutonome est un terminal qui a un ensemble sp ´ecifique de ca- ract ´eristiques de HWProfile, selon les r `egles de logique descriptive d ´efinies dans la table 3.3, alors la syntaxe LD de la pr ´esente d ´eclaration est la suivante :
DispositifAutonome ≡ Terminal u ∃AUnHWProfile.T
Prenons un autre exemple, si nous d ´eterminons que chaque m ´edecin a n ´ecessairement sa sp ´ecialit ´e, la syntaxe de LD pour cette d ´eclaration devient :
M ´edecin ≡ ASpecialit ´e.T.
A cot ´e d’une sp ´ecification explicite des membres d’un concept, ces membres peuvent ´egalement ˆetre d ´efinis selon les axiomes d’une mani `ere plus g ´en ´erale. En effet, dans ces axiomes, il faut pr ´eciser intialement l’ensemble des conditions n ´ecessaires ou suffisantes pour que ces individus soient des membres d’un concept.
Terminal ≡ TechniqueAgent uEntit ´e DispositifAutonome v TechniqueAgent
DispositifAutonome(A) ≡ Terminal u ∃ a-Un-HWProfile(A.B) HWProfile(B))
HWProfile v TechniqueAgent
Le concept Terminal est d ´efini, dans cette d ´eclaration `a base de la syntaxe DL, comme ´etant tous les appareils techniques (les agents techniques) et toutes les entit ´es (les entit ´es humaines) susceptibles d’ ˆetre pr ´esents dans une application interactive sensible au contexte. Cette d ´eclaration affirme que le DispositifAutonome est une sous classe du concept principalDispositifAutonome. Nous ajoutons une r `egle pour d ´efinir l’ensemble de couples d’individus comme suit :
∃ a-Un-HWProfile(A.B), dans laquelle une restriction existentielle a ´et ´e appliqu ´ee. En se r ´ef ´erant `a la table 3.3, il existe d’autres types de restriction des propri ´et ´es. Le quantificateur de restriction universelle, par exemple, permet de lier toutes les valeurs d’une propri ´et ´e introduite dans la restriction de classe. L’id ´ee d’utilisation d’axiomes pour la d ´efinition des classes ainsi que des propri ´et ´es permet de v ´erifier toutes les coh ´erences dans l’ontologie. Compte tenu de l’expressivit ´e riche et de la nature combi- natoire de OWL-DL ( `a travers les services de raisonnement offerts par OWL reasoners), un ensemble de nouveaux concepts sera cr ´e ´e et extrait `a travers une combinaison de concepts existants qui seront automatiquement plac ´es dans la hi ´erarchie de l’ontologie.
Le domaine de la sensibilit ´e au contexte est riche au niveau de la vari ´et ´e des param `etres et des informations li ´ees aux situations contextuelles qui permettent de d ´ecrire le contexte des utilisateurs face aux syst `emes sensibles au contexte. De ce fait, la cr ´eation d’une base de connaissance de contexte d’utilisation des applications interactives n ´ecessite des efforts au niveau du traitement de la terminologie en premier lieu Terminological box, par l’axiomatisation des propri ´et ´es et des relations ainsi que par les d ´eclarations qui permettent de d ´ecrire la structure de domaine en cours. En deuxi `eme lieu, les efforts portent sur le traitement des assertions et les d ´eclarations des ´el ´ements et des objets Assertion box. Pratiquement, la Terminological box est constitu ´ee du mod `ele de base de d ´eclarations et des axiomes des concepts de la base de connaissance qui seront utilis ´es pour les assertions Box et les inclusions entre concepts dans cette m ˆeme base.
A ce stade, la base de connaissance dans notre domaine de recherche peut ˆetre d ´efinie comme suit :
Une base de connaissances de contexteKC est une paire T,Ai, o `u :
T est un ensemble d’axiomes Terminologiques (TBox) ; A est un ensemble d’axiomes assertionnels (ABox) ;
Les axiomes de TBox sont sous la forme :
A, C v D, C≡ D, Rv S, R ≡ S and R+ v R, o `u : A est un concept atomique ;
C, D sont des concepts ; R, S sont des r ˆoles et ;
R+ est l’ensemble des r ˆoles transitifs.
Les composantes de base de Tbox et Abox pr ´esentent l’ensemble d’op ´erateurs de LD qui ont ´et ´e d ´ej `a d ´ecrits dans la table 3.3. Nous finissons avec la d ´eclaration suivante pour montrer l’utilisation de la logique de description comme un outil pour exprimer les concepts complexes ainsi que les r ˆoles utilis ´es dans la Tbox et l’Abox dans notre base de connaissance :
Utilisateur u ∃ a-Un-Role.T ;
Utilisateur u ∃ a-Un-Role.Tu ∀ a-Un-Role.Medecin
3.3/
D ´
EVELOPPEMENT ET IMPLEMENTATION DE NOTRE MOD´
ELE`
A`
BASE DE L