Mastère 2^e année recherche, Spécialité "Intelligence Interaction Information", parcours Intelligence artificielle ou Web intelligence

Sémantique des représentations de connaissance
(or Sémantique, web, connaissance)

Jérôme Euzenat & Jean-François Baget

Présentation

Ce cours est une présentation approfondie des techniques de représentation de connaissance mises en oeuvre dans le cadre du Web sémantique. Son but est de présenter, dans ce cadre précis, les résultats obtenus sur la sémantique des représentations de connaissance, les problèmes posés par leur mise sur le réseau ainsi que les problèmes de recherche que cela pose.

Au travers de la présentation de deux formalismes respectivement fondés sur les graphes conceptuels et les logiques de description, on présente les techniques de définition d'une sémantique (théorie des modèles, traduction vers la logique). On se penchera ensuite sur les possibilités de faire coopérer ces deux formalismes complémentaires et les difficultés posées à la description sémantique par cette coopération.

Motivations

Les motivations de ce cours sont:

• d'aller plus loin que la présentation d'outils et de techniques d'intelligence artificielle (vues par ailleurs) et de contribuer à dissocier les modèles de représentation de connaissance d'applications particulières;
• de donner des exemples d'application des techniques vues en logique en dehors de la logique elle-même et ainsi permettre de mieux appréhender son utilité;
• mettre en évidence la multiplicité des approches permettant de donner la sémantique d'une représentation;
• mettre en évidence les intérêts et les inconvénients de chacune de ces approches;
• et enfin, c'est la matière du cours, de présenter les fondements de la sémantique des modèles de représentation de connaissance (et, en particulier, les plus utilisés et étudiés à l'heure actuelle).

Planning (2006-2007)

Lieu, dates et durée (2006-2007)

Les cours ont lieu le mercredi de 9h30 à 12h45 en salle F321 de l'URF IMA.

On a changé les horaires pour des plus pratiques.

ETCS

6 (24h)

Plan du cours

Cours 1 : Introduction au web sémantique

• 1. Le web sémantique
• 2. Resources disponibles
• 3. Modélister le domaine d'application
• 4. Exprimer les données
• 5. Manipuler les données

Cours 2 : Théorie des modèles

• 1. Une vision astraite de la logique
• 2. La logique des propositions
• 3. La logique des prédicats

Cours 3 : Graphes conceptuels

• 1. Exemple
• 2. Syntaxe
• 3. Projection et morphisme
• 4. Sémantique donnée par traduction
• 5. Complexité et conclusion

Cours 4 : RDF

• 1. RDF Simple : syntaxe
• 2. RDF Simple : sémantique
• 3. RDF : syntaxe
• 4. RDF : sémantique

Cours 5 : RDF Schéma

• 1. Sémantique
• 2. Projection et conséquence sémantique
• 3. Correction et complétude

Cours 6 : Logiques de description et OWL

• 1. AL : Syntaxe
• 2. Sémantique
• 3. Mécanisme de résolution (tableaux sématiques)
• 4. Expressivité et complexité
• 5. Une introduction à OWL

Cours 7 : Règles

• 1. Une extension des graphes conceptuels
• 2. Expressivité et complexité
• 3. Comparaison des langages : Graphes/DL/Règles

Cours 8 : Alignements entre ontologies

• 1. Motivation
• 2. Syntaxe des alignements
• 3. Sémantique
• 4. Mise en correspondence d'ontologies
• 5. Applications

Resources

Le polycopié complet du cours précédent d'une centaine de pages, un jeu de transparents sur les logiques de description, ainsi qu'un certain nombre de sources originales sont disponibles ici (aux étudiants munis du mot de passe).

Un nouveau polycopié (en anglais), Introduction to ontology matching and alignment correspondant au cours 8 est disponible.

Quelques séries de transparents sont aussi disponibles (ce ne sont que des supports de cours! Pas des textes de cours):

• Introduction au web sémantique
• Sémantique de RDF
• Complexité des logiques de descriptions
• Règles (en PowerPoint)

Prérequis

Une connaissance de la logique et en particulier de la sémantique est utile. Mais les notions utiles sont présentées dans le cours.

Contrôle des connaissances

Le contrôle des connaissances est réalisé au cours d'un examen final de 3h. Les examens des années précédentes sont présentés et corrigés dans le support de cours.

Bibliographie complémentaire

Logiques terminologiques

On conseillera:
Franz Baader, Diego Calvanese, Deborah McGuinness, Daniele Nardi, Peter Patel-Schneider (eds.), The Description Logic Handbook, Cambridge university press, Cambridge (UK), 2003.

Sur OWL:
Peter Patel-Schneider, Patrick Hayes et Ian Horrocks, Eds. OWL web Ontology Language: Abstract Syntax and Semantics. W3C Recommendation 2004.
Mike Dean et Guus Schreiber Eds. OWL Web Ontology Language: Reference. W3C Recommendation 2004.

Le cours des années passées s'appuyait principalement sur la première partie de la thèse de Bernhard Nebel: Reasoning and revision in hybrid representation systems, Lecture notes in computer science 422, 1990.

On peut aussi consulter la longue introduction aux logiques terminologiques que constitue: Amedeo Napoli, Une introduction aux logiques de descriptions, Rapport de recherche 3314, INRIA Lorraine, Nancy (FR), 1997.

Graphes conceptuels

On conseillera un ouvrage de synthèse sur les graphes conceptuels à paraître bientôt.

Sur RDF:
Patrick Hayes, Ed. RDF Semantics. W3C Recommendation 2004.

On peut consulter l'ouvrage fondateur de John Sowa: Conceptual structures: information processing in mind and machine, Addison-Wesley, Readings (MA US), 1984

Une très breve, mais claire, introduction est celle d'Eileen Way: Conceptual graph overview, Journal of experimental and theoretical artificial intelligence 4(2):75-84, 1992

Le cours des années passées s'appuyait sur l'article de Michel Chein et Marie-Laure Mugnier: Conceptual graphs: fundamental notions, Revue d'intelligence artificielle 6(4):365-406, 1992

Alignements d'ontologies

Je ne peux que conseiller notre livre:
Jérôme Euzenat, Pavel Shvaiko, Ontology matching, Springer-Verlag, Heidelberg (DE), 2007