2.1 F ormalismes d'ontologies orientés gestion et éhange de données
2.1.1 rdf/rdf-shéma
Ils'agitii dedeuxformalismesdéveloppéspour expliiter parannotation (unepartie)de la
sémantiqueduWeb.rdfdénitàlafoisunesyntaxe,utilisableensuitepourtouslesformalismes
duWeb(dontrdf-shémaetowl)etunméanismed'annotationpermettantensuited'annoter
les éléments existants du Web, qualiés de ressoures. Il ne s'agit don pas d'un formalisme
d'ontologie.
rdf-shémaétendrdfpourpermettrededénirdeslassesetdespropriétésdevenantdon
un formalisme simple de dénition d'ontologies. rdf-shéma peut utiliser la syntaxe rdf. Il
utilise aussi rdf pour annoter les ressoures du Web qui seront représentées omme instanes
deslasses de l'ontologie rdf-shéma.
2.1.1.1 rdf
rdf(Resoure DesriptionFramework) estlepremierlangageapparupourdénirlasémantique
sur le Web. A l'origine, il était essentiellement destiné à assoier aux douments du Web des
annotations sémantiques (titre, auteur,
. . .
) exploitablespar mahine. Puis, l'utilisation des an-notationsaétéétendueàtouteinformationpouvantêtreréférenéesurleWeb(siteWebomplet,page Web, ou enore un élément partiulier d'une page Web) et, l'information que l'on voulait
représentera étéétendueà lasigniationderessoure Web.La syntaxeduformalisme rdfest
utilisée parles autres formalismesd'ontologies Weben partiulierpour dérireles individusdes
lasses desontologies.
Le développement derdf a étémotivé par laperspetivede :
manipuler desméta-données Web,an de fournir desinformations surles ressouresWeb
etles systèmesqui lesutilisent;
failiter la reherhe et le traitement automatique de l'information du Web par la
o-opération (indexation, lassement, diusion,
. . .
) des agents logiiels qui exploitent esméta-données.
Unmodèle rdfest dénià partirde quatreensembles :
1. Les Ressoures.Uneressoure esttoutélément quel'onpeutréférenerpar unidentiant
appeléuri.
2. Les Littéraux qui sont des valeurs éventuellement typées par un des types de données
primitifdéni par xml shéma.
3. Lesprédiats. Unprédiatestunepropriété, unaspet,unearatéristique,unattributou
une relation spéiquequel'on peututiliser pour dérireune ressoure.
4. Les délarations qui permettent de dériretout élément selon un méanisme
partiulière-ment simple.Unedélaration estuntripletdelaforme:sujet,prédiat,objet;oùsujet est
une ressoure, prédiat est une propriété, et objet est soit une ressoure, soit un littéral.
Par exemple :La Frane est un Territoire estune délaration rdf possible.
Unmodèlerdfestungrapheorientéétiqueté(arl'objetd'unedélarationpeutêtrelesujet
d'uneautre) danslequellesn÷udssont desressoures(oudeslittéraux) etlesars représentent
les prédiats.
Document Territoire
Bilan.doc France
rdf:type rdf:type
estGéolocaliséPar
Fig. 1.1 Exempled'ungraphe rdf.
Exemple : La gure 1.1 illustre un exemple de graphe rdf. Les deux noeuds Territoire
et Doument représentent des ressoures, et le n÷ud est un littéral. Les ars représentent les
prédiats.Chaquearestorientédusujet versl'objetdeladélaration.Cetexemple serautilisé
etenrihitoutau longde e mémoire.
rdf représente toute information par un ensemble de délarations. Il ne permetependant
pas de dénir des voabulaires permettant de formuler des ontraintes sémantiques plus rihes
(par exemple, de dénir l'ensemble des valeurs permises pour une propriété) ou de faire des
raisonnements. De plus, rdf ne permet pas de atégoriser le domaine modélisé en termes de
lasses etde propriétés. Ce n'est don pas un formalisme d'ontologie. Il fournit par ontre une
syntaxe et un langage simple pour annoter les ressoures du Web. Ce langage est notamment
utilisé :
pour représenterles onstrutions de l'ensemble deslangages d'annotation duWeb(xml,
html,
. . .
),parleslangagesd'ontologiesduWeb(daml+oil,rdf-shéma, owl,
. . .
)pourreprésenter les aratéristiques des ressouresen représentant elles-i omme des instanes de lassed'ontologie.
Ande aratériser l'ensemblede ressouresdu Web,leformalisme rdfs-shéma aété
pro-posé.
2.1.1.2 rdfs-shéma
rdfs-shéma, aussiappelérdfs estlepremier formalisme d'ontologie dénisur leWeb.
rdfs-shéma fournit les prédiats essentiels pour représenter (en rdf) une ontologie. Ces prédiats
prédénispourrontalorsêtreutilisésandedénirdesontologiesrdfs(aussiappelévoabulaire
rdf) etaratériser ainsiles ressouresduWeb.rdfs-shémaestundespiliers duWeb
séman-tique. Grâe à rdfs-shéma, il est par exemple possible de dénir que le onept de Territoire
danslevoabulaireintituléespae géographique,représenteunezonegéographique.Unefois
que e voabulaire est formellement déni grâe à rdfs-shéma, n'importe quel outil peut
dé-sormais utiliser le fait que Territoire est un as partiulier de zone géographique. Les données
de tels outils pourront être publiées sur Internet etfaire l'objetd'une indexation par un autre
outil onnaissant e voabulaire:les utilisateursdee dernier outil pourront don parexemple,
listertouslesdoumentsquifontréféreneà(sontgéoloaliséspar)lazonegéographiqueFrane.
RDF-Shémaestunsystèmedetypagepour rdf.L'utilisationonjointederdfetrdf-shéma
dansleWeb Sémantique permetdon àlafois dereprésenter(enrdf-shéma) une ontologie et
(enrdf) desinstanes dénies en termesde etteontologie.
rdf-shéma est le plus simple formalisme d'ontologie. Il est doté du nombre minimum de
onstruteurs néessaires à la dénition d'une ontologie. Ces onstruteurs vont être retrouvés
danstousles autres langagesd'ontologie duWeb(daml+oil, owl).
Construteursde lasses
Pour modéliserles ressouresdu Web,rdfspermetde :
dénirdeslasses(rdfs:lass):unelasseestunensembledénien intensionde plusieurs
objets analogues d'un ertain point de vue et que l'on souhaite regrouper. Exemple : la
lassedesterritoires.
organiser les lasses en une hiérarhie de spéialisation (rdfs :sublassOf). Exemple : la
lasseCommune peutêtre dénieommeune sous-lasse de lalasseTerritoire.
Construteursde propriétés
rdfspermetausside:
dénir des propriétés (rdfs :property). Exemple : ode_iso est une propriété de la lasse
Territoire.
organiserles propriétés enune hiérarhiede spéialisation((rdfs:subProperty)).Exemple :
a_pour_ls estune sous-propriété de a_pour_enfants.
rdfsdénit également :
Laouleslassesauxquellesontpeutaeterunepropriétéet,quionstituent ledomaine 3
de la propriété (rdfs :domain) (par exemple : la lasse Doument peut être l'objet de la
propriété estGeoloalisePar). Lorsque le domaine d'une propriété n'est pas déni, ette
dernière peut être utilisée pour dérire n'importe quelle instane appartenant à l'univers
dudisours oneptualisé par l'ontologie.
le o-domaine, ou le domaine de valeurs d'une propriété, (rdfs :range) (par exemple : la
propriété estGeoloalisePar à pour valeur un élément de la lasse Territoire). Comme la
dénitiondudomaine,ladénitionduo-domained'unepropriétépeut êtredéniparune
ouplusieurs lasses (ave lesensd'intersetion) 4
,lestypesdedonnées peuvent également
être utilisées.
Types de données
Les valeursd'unepropriété peuvent être desinstanes de lasses ou deslittéraux. Ces littéraux
peuvent êtretypésen utilisant les typesdedonnées prédénisdexml shéma. Ceipermetpar
exempledereprésenterdesvaleursdetypeshaînedearatères,numériqueoudate.Parailleurs,
rdfs fournit également des types olletions (rdfs :Container). rdfs utilise des onstruteurs
de olletions dénisdansrdf, enpartiulier les listes(rdf :List)etles sas (rdf :Bag).
Construteursd'individus
Lesinstanes deslasses rdfssont dénies en rdf, par deuxtypesde triplets.
1. Lestripletsdelaforme(i,rdf:type,C)indiquentquei estuneinstanedelalasseC.rdfs
supporte la multiinstaniation qui permet à une instane d'appartenir à plusieurs lasses
même si eslasses nesont pasliées par unerelation de subsumption (spéialisation).
2. Les autres triplets, de laforme (i, p, v),aratérisent l'instanei par la valeur v pour la
propriété p.
Axiomes
rdfsnepermetpasdedénirdenouveaux axiomesendehorsdel'appartenaneàune lasseou
lasubsumption de lasse. Par ontre, un modèlerdfs estlui-mêmebasé surertains axiomes:
1. rdfspermetlaméta-modélisation.Eneet,iln'imposepasdedisjontionentrel'ensemble
deslasses etl'ensembledes instanes; ainsi,une information peutàlafois être
représen-tée omme une lasse et omme une instane en fontion de son rle dans un ontexte
partiulier.
2. rdfsnepermetpasladénitionderéférenesirulaires dansladénitiondela
subsump-tiondeslasses etdespropriétés.Une propriéténe peutêtresous-propriété d'elle-mêmeou
d'unede ses sous-propriétés.
Autres onepts
3
Lorsqueplusieurslassessontspéiées,ledomainedelapropriétéorrespond àl'intersetiondeeslasses
4
Siplusieurslassessontutilisées,seuleslesinstanesquiappartiennentàl'intersetiondeeslassespeuvent
sevoiraetéeslapropriété.
rdfsdénitlalasseressoure ommelassemèrede toutelasse. Tout estune ressoure
dansle Web sémantique, sauf lanotion de littéral. Et, toute lasse est une sous-lasse de
lalasseressoure.
Leslasses,lespropriétésetlesinstanespeuventégalementêtredéritesdefaçontextuelle
enutilisant les attributs rdfs:label etrdfs :omment, rdfs:seeAlso,rdfs :isDenedBy.
Lagure1.2montreun exempled'ontologie présentéesurlaformed'ungraphe. Cette
onto-logieomporteleslassesPersonne,Etudiant (souslassedePersonne),Doument etTerritoire.
En dessous de ette ontologie, nous avonsprésentédes données de ette ontologie. Les uri des
instanes sont entourées par des ovales tandis que les valeurs littérales sont représentées dans
desretangles.Enn,nousprésentonsunextrait del'ontologieet desdonnéessuivantlasyntaxe
rdf/xmlquiestunesyntaxe xmlpourlesontologiesrdfs.Nousvoyonsnotamment aveette
syntaxe que la propriété nom de la lasse Personne représente le nomd'usage de la Personne.
Cettepréision estfournie parle onstruteur rdfs :label. Notonsque, ommelemontreette
-gure,ilestpossibledepréiseraveleonstruteursrdfs:labelunattributxml:lang quirenseigne
surlalangue utiliséedansladesription dulabel.
Document Territoire
<rdfs:class rdf:id= " cog:Personne" />
<rdfs:class rdf:id= " cog:Document" />
<rdfs:class rdf:id= " cog:Etudiant" >
<rdfs:subclassof rdf:about= " cog:Personne" />
</rdfs:class>
<rdf:Property rdf:id= " cog:nomPrenom" >
<rdfs:label xml:lang= "fr">nom d ’usage</rdfs:label>
<rdfs:domain rdf:about= "cog:Personne" / >
<rdfs:range rdf:resource= "xsd:string " />
</rdf:Property>
Etudiant
Héritage
Données
<cog:Document rdf:about= " http://rdf.insee.fr/geo/doc#01"/ >
<cog:Etudiant rdf:about= " http://rdf.insee.fr/geo/pers#01" />
<cog:nomPrenom> Philippe Magnet </cog:nomPrenom>
<cog:aEcrit rdf:resource = " http://rdf.insee.fr/geo/doc#01"/>
</cog:Etudiant>
titre
Fig. 1.2 Exempled'ontologieexpriméeen rdf shéma.
rdfsa étendu rdf par un ensemble de onstruteurs permettant la dénition d'ontologies
sur le Web. Cependant, rdfsne ontient auune primitive expliite permettant de dérire des
équivalenes oneptuelles. Les ontologies dénies suivant le formalisme rdfs sont don être
omposées de onepts anoniques uniquement. Danslasetion suivantenousprésentonsle
for-malisme plib qui dans le domaine de l'ingénierie permet de dénir des ontologies anoniques
beauoupplusomplètes.