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Modélisation et Exploitation de Profils : Accès Sémantique à des Ressources
Pascaline Tchienehom
To cite this version:
Pascaline Tchienehom. Modélisation et Exploitation de Profils : Accès Sémantique à des Ressources . Editions Universitaires Européennes, 2015, 978-3-8416-7617-7. �hal-01802093�
Aès Sémantique à des Ressoures
Pasaline Laure Thienehom
L'aès à des ressoures estune vision plus large de l'aès à l'informa-
tionoùlesressouresnesontpluslimitéesauxutilisateursetauxdouments
maispeuventêtreétenduesàtoutessortesdeatégoriesdepersonnes,hoses
ou ations : étudiants, thèses, dispositifs mobiles, logiiels, et. L'hétérogé-
néitédeesressouresaonduitaudéveloppementdenombreusesméthodes
d'aès. Ces méthodes sont basées sur la desription des ressoures utili-
sées, que l'on appelle prol, et sur la dénition de prinipes d'exploitation
de es desriptions pour laréalisation d'une tâhe spéique: reherhe ou
ltraged'information, partageouéhanged'informations,envoidemessages
d'alertespour prévenir d'unesituation partiulière,et.
Les modèles de prols et prinipes d'exploitation de es derniers dif-
fèrent d'uneappliation à une autre. An defaire ollaborer diérentes ap-
pliations, il y a un réel besoin de dénir un adre homogène etexible de
modélisation etd'exploitation de prols. Nostravaux visent à proposer des
solutions sur es deux aspets, au travers d'un modèle générique de prol
ainsiquedeméthodesd'analyseetd'appariement d'instanesdee modèle.
L'objetif de notre ontribution est de maintenir une exibilité au ni-
veaude lamodélisationdeprol, sansentraverl'appariement entremodèles
de prols déritsdans deslangagesdiérents. Pour ela,nous ajoutonsune
dimension sémantique à notre modèle générique. Le but est d'expliiter le
sensdesélémentsdesriptifsd'unprol(strutureetontenu)etdeproposer
desmoyensdedédutionautomatiqued'élémentsdesémantiqueompatible
entreprols diérents. Lasémantiqueestinstaniéepar desmétadonnéeset
n'estpaslimitéeàunadreappliatifpré-déni. Elledoitpermettredefaire
interopérerdesmodèlesde prolsissus,éventuellement,d'appliations dié-
rentes. Cette sémantique permet don de dénir desrègles d'interprétation
deprols etétablitainsidespontsdeoopération oulangagespartagésentre
modèlesde prolsdiérents. Pour validernospropositions,unoutild'aide à
laonstrution, à la visualisation et à l'analyse sémantique de prols a été
implémenté. Deplus, une évaluation desméthodes d'analysesémantiqueet
d'appariement de prolsproposées a étéeetuée.
Motslés :Prol,AèsSémantique, Ressoure, Modèlegénérique, Ap-
pariement, Interopérabilité, Métadonnées.
Resouresaessisabroaderviewofinformation aesswhereresoures
are not limited to users and douments but an be extended to any kind
of persons, things and ations suh as : students, thesis, mobile devies,
softwareandsoon.Heterogeneityofresoureshasledtothedevelopment of
several aessmethods. Thesemethods relyon the desriptionof resoures
thatwe allprole,andalsoonthedenitionofusingrulesforthoseproles
inorder toahieve aspeitask:information retrievalorltering, sharing
or exhanging information, sending alert messagesto inform ofa partiular
situation andsoforth.
Prolesand their usingrules dierfrom one appliation to another.For
appliations ooperation, there is a real need of a exible and homogenous
framework for themodelling and useof proles. Our researh work aimsat
providing solutions in those two aspets, thanks to a prole generi model
andmethods for analysing andmathinginstanes of thismodel.
The goal of our ontribution is to keep exibility at themodelling level
without ompromising the mathingbetween prolesdesribed bydierent
languages.Forthat,weaddasemantidimension toourgenerimodel.The
aim isto larify themeaning of prolesdesriptive elements(struture and
ontents) and to provide appliations with means for an automati dedu-
tion of ompatible semantis elements between dierent proles. Semantis
is instantiated with metadata and is not restrited to a pre-dened appli-
ative framework. Semantis should allow interoperability between proles
desribed bydierent appliations. This semantis should then dene rules
of proles interpretation and should set bridges or shared languages among
those proles. In order to validate our proposals, an assistant tool for pro-
lesonstrution,visualizationandsemantianalysishasbeenimplemented.
Furthermore, an evaluation of methods for proles semanti analysis and
mathing hasbeen arriedout.
Keywords : Prole, Semanti Aess, Resoures, Generi model, Mat-
hing, Interoperability, Metadata.
Dédiae iii
Résumé v
Abstrat vii
Table des matières ix
Table des gures xv
Liste des tableaux xvii
Introdution générale 1
PARTIE 1 : État de l'art 5
1 Aès à des ressoures 7
1.1 Introdution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2 Panorama destehniques d'aèsà desressoures . . . . . . . 8
1.3 Tehniquesd'aèsà l'information . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3.1 Reherhe d'Information . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3.2 Filtraged'Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.4 Prols : types, méthodes de onstrution, modèles de repré- sentation etappariements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.4.1 Typesde prols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.4.1.1 Prols relatifs aux informations mises à dis- position . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.4.1.2 Prols relatifs auxutilisateurs . . . . . . . . 18
1.4.2 Méthodesdeonstrution deprols. . . . . . . . . . . 21
1.4.2.1 Indexation automatique . . . . . . . . . . . . 21
1.4.2.2 Clustering etApprohespar stéréotypes . . . 26
1.4.2.3 Apprentissagedeprols utilisateursparpro- ling. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
deprols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.4.3.1 Modèlebooléenetbooléen étendu . . . . . . 28
1.4.3.2 Modèlevetoriel . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.4.3.3 Modèleprobabiliste . . . . . . . . . . . . . . 32
1.4.3.4 Autresmodèles dereprésentation d'informa- tions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.5 Personnalisation del'aès à desressoures . . . . . . . . . . 34
1.5.1 Personnalisation etadaptation desproessus . . . . . 34
1.5.2 Classiationde tehniques depersonnalisation . . . . 35
1.5.3 Étude omparative de systèmes de personnalisation pour l'aès àl'information . . . . . . . . . . . . . . . 38
1.6 Conlusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2 Desription de ressoures 43 2.1 Introdution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.2 Panorama desmodèles génériquesde desriptionde ressoures 44 2.3 Modèles etlangagesde desriptionde ressoures . . . . . . . 45
2.3.1 Adressage desressoures . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.3.1.1 UniversalResoureIdentier,Internationali- zed ResoureIdentier et Uniode . . . . . . 45
2.3.1.2 Espaes de noms . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.3.1.3 XML Path Language . . . . . . . . . . . . . 48
2.3.2 Struturation desressoures . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.3.2.1 Typologie destrutures . . . . . . . . . . . . 48
2.3.2.2 eXtensible MarkupLanguage . . . . . . . . . 50
2.3.2.3 Doument Type Denition . . . . . . . . . . 51
2.3.2.4 Shéma XML . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.3.2.5 Doument Type Denitionvs XML Shéma . 57 2.3.2.6 Doument Objet Model . . . . . . . . . . . 57
2.3.2.7 Struture hypertexte de douments XML : eXtensible LinkLanguage . . . . . . . . . . . 59
2.3.2.8 Struturephysique dedoumentsXML:eX- tensible StylesheetLanguage . . . . . . . . . 60
2.3.3 Sémantiquedesinformations :langagesde métadonnées 61 2.3.3.1 ResoureDesriptionFramework:modèleet syntaxe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.3.3.2 RDF Shema . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
2.3.3.3 Ontology Web Language . . . . . . . . . . . 65
Comparaisons entre OWLFull, OWLDLetOWL Lite 67 CompatibilitésentreXML, RDF/RDFS,OWL . . . . 69
2.3.3.4 Dublin Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
2.3.3.5 MPEG-7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
2.3.3.6 WordNet:représentation RDF/OWL . . . . 71
sémantiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
CompositeCapability/Preferene Proles . . . . . . . 72
Comprehensive StruturedContext Proles . . . . . . 73
2.4 Présentation du web sémantique . . . . . . . . . . . . . . . . 74
2.4.1 Sémantiquedesdonnées du web. . . . . . . . . . . . . 74
2.4.2 Représentation desonnaissanes . . . . . . . . . . . . 75
2.4.3 Ontologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
2.4.4 Agentsetservies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
2.4.5 Évolutiondesonnaissanes . . . . . . . . . . . . . . . 78
2.4.6 Couhesd'exploitationduwebsémantique:règles,lo- gique,preuves,signature digitale,onane . . . . . . 79
2.5 Conlusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Conlusionétat de l'art : Problématiques visées 81 PARTIE 2 : Contributions 85 3 Modélisation de prols pourl'aès à des ressoures 87 3.1 Introdution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
3.2 Arhiteture généraled'aèsà desressoures . . . . . . . . . 88
3.2.1 Modèle général . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.2.2 Instaniationde l'arhiteture . . . . . . . . . . . . . . 89
3.2.3 Analysede l'arhiteture . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.3 Modélisationde prol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.3.1 Modèle génériquede prol . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.3.1.1 Struture logique . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.3.1.2 Contenu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.3.1.3 Sémantiqueassoiéeà lastruturelogique . . 95
3.3.1.4 Sémantiqueassoiéeau ontenu . . . . . . . 95
3.3.2 Desription desdiérentes lasses d'objets du modèle génériquede prol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
3.3.3 Desriptiondesdiérentesassoiationsoulassesd'as- soiationsdu modèlegénérique de prol . . . . . . . . 99
3.3.3.1 Assoiations d'agrégation . . . . . . . . . . . 100
3.3.3.2 Assoiations d'héritage . . . . . . . . . . . . 101
3.3.3.3 Assoiationdérit . . . . . . . . . . . . . . . 101
3.3.3.4 Assoiationreprésente . . . . . . . . . . . . . 102
3.3.3.5 AssoiationestAssoiéA . . . . . . . . . . . . 103
3.3.3.6 AssoiationsestModéliséPar,estExpliitéPar etestDeType . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
3.3.3.7 Classe d'assoiationLienRessoures . . . . . 106
3.3.3.8 Classe d'assoiationLienConepts . . . . . . 107
3.3.3.9 Classe d'assoiationLienTypesDeValeurs . . 109
3.3.4 Instaniationdeprols :struture logique,ontenu et
sémantique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
3.3.4.1 Instaniation de prol utilisateur et de pro- l d'information textuelle : ré-utilisation de métadonnées existantes . . . . . . . . . . . . 112
3.3.4.2 Instaniation deprol utilisateur ontextuel . 114 3.3.4.3 Instaniationdeproldefournisseurdeservie115 3.3.5 Analysedu modèlegénérique de prol . . . . . . . . . 117
UMLversus RDF,RDFS etOWL . . . . . . . . . . . 117
3.4 Conlusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
4 Exploitation de prols pour l'aès à des ressoures 121 4.1 Introdution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4.2 Environnement général d'exploitation de prols . . . . . . . . 122
4.2.1 Arhiteture généraled'exploitation deprols . . . . . 122
4.2.1.1 Espae de noms . . . . . . . . . . . . . . . . 123
4.2.1.2 Ontologies globales. . . . . . . . . . . . . . . 123
4.2.1.3 Librairiesderèglesdetransformationsdetypes124 4.2.1.4 Instanes deprols. . . . . . . . . . . . . . . 125
4.2.1.5 Indexde prols . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.2.2 RDFet Ontologies OWL :OWL Full vs OWL DLvs OWLLite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
4.3 Détermination deouples d'éléments appariables . . . . . . . 126
4.3.1 Illustrationde l'interopérabilité de prols . . . . . . . 127
4.3.2 Algorithmegénéral d'analysesémantiquede prols . . 129
4.3.3 Analysebaséesurlastruturelogiqueetlasémantique assoiée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
4.3.3.1 Détermination delistesd'attributsfeuilleset desonepts assoiés. . . . . . . . . . . . . . 131
4.3.3.2 Vériation de ompatibilité entre onepts . 132 4.3.4 Analysebasée surleontenu etlasémantique assoiée 134 4.3.4.1 Reherhe des typesdedonnées . . . . . . . 135
4.3.4.2 Vériation de laompatibilité des typesde données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.3.4.3 Reherhe desespaesvetorielsdereprésen- tation du ontenu . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.3.4.4 Vériationomplémentairedelaompatibi- lité de lasémantiquedesvaleursde ontenu . 139 4.3.4.5 Transformations à eetuer sur la représen- tation du ontenu . . . . . . . . . . . . . . . 140
4.3.4.6 Exemple de transformations de représenta- tion de ontenu . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
tions de représentation de ontenu . . . . . . 143
4.4 Appariement de prols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
4.4.1 Appariement d'attributs feuilles deprols . . . . . . . 145
4.4.1.1 Appariement de typebooléen . . . . . . . . . 145
4.4.1.2 Appariement de typeRI . . . . . . . . . . . . 145
4.4.2 Appariements deprols . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
4.4.2.1 Combinaison d'appariements . . . . . . . . . 146
4.4.2.2 Cas d'unprol etd'unelistede prols . . . . 148
4.4.2.3 Disussion surles valeursnonrenseignées . . 149
4.4.2.4 Illustration de l'appariement de prols etde l'inuene desvaleursnon renseignées . . . . 149
4.5 Conlusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
5 Expérimentations : onstrution et exploitation de prols pour l'aès à des ressoures 153 5.1 Introdution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
5.2 Cadre expérimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
5.2.1 Desriptiondesespaes denoms utilisés . . . . . . . . 154
5.2.2 Desriptiondesontologies globales . . . . . . . . . . . 155
5.2.3 Desriptiondelalibrairiederèglesdetransformations detypes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
5.2.4 Desriptiondesinstanes de prols etindex . . . . . . 158
5.2.4.1 Desription desprols d'information . . . . . 158
5.2.4.2 Desription desprols d'utilisateurs . . . . . 161
5.3 SemantiProle : outil de onstrution, de visualisation et d'analyse sémantique deprols . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
5.3.1 Construtionde prols . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
5.3.2 Visualisationtextuellede prols. . . . . . . . . . . . . 165
5.3.2.1 Doument RDF . . . . . . . . . . . . . . . . 165
5.3.2.2 Triplets RDF . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
5.3.3 Visualisationgraphiquede prols . . . . . . . . . . . . 168
5.3.3.1 Graphe d'unprol . . . . . . . . . . . . . . . 168
5.3.3.2 Interopérabilité de prols : graphe de deux prols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
5.3.4 Analyse sémantique de prols : détermination de la listed'attributs appariables . . . . . . . . . . . . . . . 172
5.4 Évaluation des méthodes d'analyse sémantique et d'apparie- ment deprols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
5.4.1 Algorithmed'analysesémantiquedeprolspourladé- terminationd'élémentsappariables . . . . . . . . . . . 176
Intérêts de l'analyse de la sémantique pour l'aès à desressoures . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
5.4.2 Méthodede ombinaison d'appariementsentreprols . 178
élémentaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
5.4.2.2 Résultats de laombinaison d'appariements . 180
5.4.2.3 Analyse desrésultats . . . . . . . . . . . . . 182
5.5 Conlusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
Conlusiongénérale et perspetives 185
Annexe 191
Langages d'interrogation dedouments RDF . . . . . . . . . . . . 191
Desription généraledu langageSPARQL . . . . . . . . . . . . . . 193
Publiations de l'auteur 197
Bibliographie 199
Index 215
