Les ontologies domaines de connaissance

Cours les ontologies domaines de connaissance, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

Les constituants d’une ontologie

Les connaissances et domaines de connaissance

En ingénierie des Connaissances, le terme de connaissance a un sens limité : ne sont considérées que les connaissances (au sens large) susceptibles d’être formalisées, c’est-à-dire les connaissances peu ou amplement techniques [BAC00] : « For knowledge-based systems, what exists is exactly that which can be represented » [GRU 93].
On ne peut manipuler automatiquement des connaissances que si leurs sens est largement consensuel. Plus précisément, on peut considérer qu’il n’y a connaissance que si l’information présente dans la machine prend un sens pour l’utilisateur, c’est-à-dire qu’il peut établir un lien entre cette information et celles qu’il possède déjà, et ce sens doit être le même pour tous les utilisateurs [CHA01]. C’est dans cette théorie que naissent les modèles de type réseaux sémantiques qui restent une conséquence de ce lien sémantique.
En conclusion, la construction d’une ontologie doit se faire à partir d’un champ de connaissances bien délimité par un objectif opérationnel clair, et portant sur des connaissances objectives dont la sémantique puisse être exprimée rigoureusement et formellement. Partant de là, plusieurs types d’ontologies peuvent être distingués en fonction des différents objectifs opérationnels recensés. En analysons les définitions de J. Charlet, B. Bachimont et R. Troncy, trois caractéristiques principales, nous permettent de préciser les constituants d’une ontologie en tant qu’objet informatique :
– Les concepts
– Les propriétés
– Les relations

Les concepts et les relations

Concepts

Plusieurs définitions ont été données pour ce terme, par exemple : « Un concept est une représentation générale et abstraite d’une réalité. Le terme concept vient du participe passé latin «conceptus » du verbe « concipere », qui signifie « contenir entièrement», «former en soi »1.
 »Le concept du temps. »
 »Le concept de l’espace. »
1 – fr.wikipedia.org/wiki/Concept
Un concept est défini comme étant une notion généralement exprimée par un terme, ou plus généralement par un signe. Il représente un groupe d’objets ou d’entités qui ont en commun un ensemble de caractéristiques et qui nous permettent de les reconnaître comme faisant partie de ce groupe [GAN02].
Dans [REN07], A. Renouf définit plus formellement une ontologie comme étant :
• un ensemble de concepts ;
• un ensemble de relations entre ces concepts ;
• un ensemble d’axiomes (transitivité, réflexivité, symétrie des relations…) ;
Le(s) terme(s) : expriment le concept dans la langue. Le terme en linguistique est un élément lexical qui permet d’exprimer le concept en langue naturelle, pouvant admettre des synonymes.
La signification du concept, appelée également « notion » ou « intension » (avec un ‘s’ !) du concept. Notion : également appelée intension du concept, contient la sémantique du concept, exprimée en termes de propriétés et attributs, et de contraintes. L’(es) objet(s) dénotés par le concept, appelé(s) également « réalisation » ou « extension » du concept regroupe les objets manipulés à travers le concept ; ces objets sont appelés instances du concept. [FUR02]
Par exemple :
Le terme « » renvoie à la fois à la notion de table comme objet de type
«  M » possédant « 2
La subsomption
La subsomption désigne une relation hiérarchique, entre des concepts.
En logique classique, la subsomption est proche de la relation « est impliqué par », ou encore « contient » en logique ensembliste.
Par exemple le concept «  JDE » subsume le concept « 0 ».
En général, un concept C1 subsume un concept C2 si toute propriété sémantique de C1 est aussi une propriété sémantique de C2, c’est-à-dire que C2 est plus spécifique que C1. L’extension d’un concept est forcément plus réduite que celle d’un concept qui le subsume. Son intension est par contre plus riche.
La généricité
Un concept est générique s’il n’admet pas d’extension.
Exemple : « B8B2 ا» est un concept générique.

L’identité

En 1994, N. GUARINO propose cette propriété et souligne qu’un concept porte une identité si cette propriété permet de conclure quant à l’identité de deux instances de ce concept. Cette propriété peut porter sur des attributs du concept ou sur d’autres concepts.
Exemple : le concept « ^8 « @ » porte une propriété d’identité liée au numéro d’élève, deux élèves étant identiques s’ils ont le même numéro.

La rigidité

Proposé par N. GUARINO en 1994, un concept est rigide si toute extension de concept en reste extension dans toutes les connaissances du monde possibles.
Exemple 1 : «  JDE » est un concept rigide, « ^8 « @ » est un concept non rigide ;
Exemple 2 (Voir fig.12) : « Etre vivant » est un concept rigide. Mais « Humain » ne l’est pas.
Car « Humain » est une instance de « Etre vivant ».
L’anti-rigidité : Un concept est anti-rigide si toute instance de ce concept est essentiellement définie par son appartenance à l’extension d’un autre concept.
Exemple 3 : « ^8 « @ » est un concept anti-rigide car « ^8 « @ » est avant tout « ن JDEا ».

L’unité

N. GUARINO (1994), un concept est un concept unité si, pour chacune de ses instances, les différentes parties de l’instance sont liées par une relation qui ne lie pas d’autres instances de concepts. Par exemple : les deux parties d’un couteau « 1ـ8 J{ ا », « XV{B ِْا » et « 0 Lًْا » sont liées par une relation « 08 @ًِْ» qui ne lie que cette « 0 Lًْا » et ce « XVB ِْا ». Remarque :
Pour la suite de notre étude, on emploie, tout au long du manuscrit, le mot concept pour désigner l’intension de concept et le mot instance pour désigner un élément de l’ensemble constituant l’extension de concept.

Propriétés

L’équivalence : Deux concepts sont équivalents s’ils ont la même extension;
La disjonction (l’incompatibilité) : Deux concepts sont disjoints si leurs extensions sont disjointes. Exemple : « 0 ر » et « ةأ 3ا » ; « 08″ ا » et « ر &L ا ».
La dépendance : Un concept C1 est dépendant d’un concept C2, si pour toute instance de C1, il existe une instance de C2 qui ne soit ni partie ni constituant de l’instance de C2. Exemple : « ب ا » est un concept dépendant de « 1 ْ:اِ » et inversement.

Relations

Les concepts peuvent être reliés entre eux à l’aide des propriétés décrites ci-dessus, mais il existe d’autres liens représentés par des relations autonomes [FUR02]. Par exemple, la relation « d » lie une instance du concept « ن JDإ » et une instance du concept « }D », dans cet ordre.
Les concepts (respectivement instance) peuvent être reliés entre eux par des relations au sein d’une ontologie. Une relation est définie comme une notion de lien entre les entités, souvent exprimé par un terme ou un symbole littéral ou autre. En général, ces liens sont classés en deux catégories : les liens hiérarchiques et les liens sémantiques.
→ La structure hiérarchique : reprend la structure d’Hyperonymie/Hyponymie. Elle lie un élément supérieur, dit l’hyperonyme, et un élément inférieur, dit l’élément hyponyme, ayant les mêmes propriétés que le premier élément avec au moins une en plus. Dans certains cas, le couple (Hyperonymie, Hyponymie) s’interprète par (Type, Sous-Type). L’hyperonyme englobe l’hyponyme. On pourra alors écrire «HYPONYME est une sorte de HYPERONYME ».
Exemple :
« ب ا » est une sorte « ن JDEا »
donc,
« ن JDEا » est l’hyperonyme de « ب ا ».
→ La relation sémantique : c’est liaison entre les concepts à travers un lien, appelée souvent « Partie-de» ou « Partie_Tout », ce qui correspond à la structuration de HOLONYMIE/MERONYMIE. La relation « partie-Tout » est différente de celle d’hyponymie par le fait qu’un hyperonyme impose ses propriétés à ses hyponymes, par contre le TOUT dispose des propriétés qui ne sont pas obligatoirement transmises à ses parties.
Exemple : Dans le corps humain, « سأ ا » et « ق J ا » font partie du « !J7 ا » mais elles ne disposent pas des mêmes propriétés. « سأ ا » n’est pas une sorte de « !J7 ا » (voir la Figure 16).