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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – – Bernd Amann M2 Informatique – DAC – ASWS 2018/2019 Apprentissage Symbolique et Web Sémantique Bernd Amann 26 septembre 2018 UPMC 67 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – – Bernd Amann RDF : Modèle et Sémantique Formelle 1 Le Web Sémantique 2 RDF : Modèles, Langages, Sémantique 3 Programmation RDF 4 Sémantique formelle de RDF 68 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – Le Web Sémantique – Bernd Amann Outline 1 Le Web Sémantique 2 RDF : Modèles, Langages, Sémantique 3 Programmation RDF 4 Sémantique formelle de RDF 69 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – Le Web Sémantique – De XML vers RDF Bernd Amann 1 - Le Web Sémantique De XML vers RDF 70 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – Le Web Sémantique – De XML vers RDF Bernd Amann Intégration d’informations avec XML cinema2.xml cinema1.xml <Cinema nom=’Le St. André’> <Cinema> <adresse> <nom>Le St. André</nom> <no>13</no> <rue> <rue>St. André des Arts</rue> 13, rue St. André des Arts </adresse> </rue> <comedie heure=’18’> <film seance=’18’> <titre>Brazil</titre> <genre>comédie</genre> <acteur> <titre>Brazil</titre> <prenom>Robert</prenom> <role>R. de Niro</role> <nom>de Niro</nom> </film> </acteur> </Cinema> </comedie> </Cinema> Remarque cinema1.xml et cinema2.xml contiennent la même information. 71 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – Le Web Sémantique – De XML vers RDF Bernd Amann Modèle XML XML Traitement syntaxique des Objectif noms Faciliter l’interprétation des ressources XML ne fait pas de publiées sur le Web : distinction entre entités comédie est un genre de film (cinema, film), propriétés (nom) et associations seance et heure sont des (role). synonymes Multiples interprétations de rue fait partie d’une adresse la relation R. de Niro et Robert de élément/sous-élément : Niro sont la même personne composition, héritage, ... 72 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – Le Web Sémantique – De XML vers RDF Bernd Amann Le Web Sémantique i Objectif Faciliter l’interprétation, l’accès et l’intégration des informations web : rendre le “sens” de l’information dans et sur les ressources explicite → modélisation sémantique interroger et intégrer les ressources à travers leur modélisation sémantique exploiter au mieux des connaissances partagées existantes 73 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – Le Web Sémantique – De XML vers RDF Bernd Amann Le Web Sémantique ii Modélisation Langages de données ou linked open RDF (Resource Description data ou LOD Framework) d’informations de connaissances partagées OWL (Web Ontology ou ontologies Language) du contenu de ressources ou SPARQL (Simple Protocol métadonnées and RDF Query Language) Services Systèmes stockage Triple stores interrogation SPARQL endpoint inférence 74 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – Le Web Sémantique – De XML vers RDF Bernd Amann Architecture du Web Sémantique ©c Tim Berners-Lee 75 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – RDF : Modèles, Langages, Sémantique – Bernd Amann Outline 1 Le Web Sémantique 2 RDF : Modèles, Langages, Sémantique 3 Programmation RDF 4 Sémantique formelle de RDF 76 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – RDF : Modèles, Langages, Sémantique – RDF : Modèle et Syntaxe Bernd Amann 2 - RDF : Modèles, Langages, Sémantique RDF : Modèle et Syntaxe RDF/Turtle RDF/XML 77 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – RDF : Modèles, Langages, Sémantique – RDF : Modèle et Syntaxe Bernd Amann Framework RDF RDF (Resource Description Framework) est le premier standard de l’activité Web Sémantique du W3C. Le “framework” RDF (version 1.1) comprend un : un modèle de données et de connaissances : RDF (métadonnées) et RDFS (schémas/ontologies) une sémantique formelle plusieurs syntaxes pour l’échange des métadonnées et de leurs schémas : XML, Turtle, N3, triplets, JSON, ... référence W3C : http://www.w3.org/standards/techs/rdf#w3c_all 78 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – RDF : Modèles, Langages, Sémantique – RDF : Modèle et Syntaxe Bernd Amann Niveaux du modèle RDF/RDFS « Dataset » RDF Quatre niveaux de modélisation : 1 Graphe étiqueté, ensemble de triplets 2 Ressources, propriétés, littéraux et déclarations 3 Types Complexes : containers et collections 4 Schémas RDFS : classes, types de propriétés 79 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – RDF : Modèles, Langages, Sémantique – RDF : Modèle et Syntaxe Bernd Amann Dataset RDF = « Graphe étiqueté » noeuds identifiés (ovales bleus) : r1, r2, r3, ... noeuds non identifiées (blancs) (cercles vertes) littéraux typées (rectangles) : ’François I’, ’Mary Stuart’,... 80 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – RDF : Modèles, Langages, Sémantique – RDF : Modèle et Syntaxe Bernd Amann Dataset RDF = Graphe étiqueté FIGURES/rois/rois_compl.svg 81 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – RDF : Modèles, Langages, Sémantique – RDF : Modèle et Syntaxe Bernd Amann Dataset RDF = Ensemble de triplets Turtle roisblankst < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r1 > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s # f i l s > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r3 > . < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r1 > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #nom> " F r a n c o i s I " . < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r2 > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #epouse> < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r8 > . < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r2 > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #nom> " Charles IX " . < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r3 > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #epouse> < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r5 > . < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r3 > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #nom> " He n r i I I " . < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r4 > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #epouse> < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r6 > . < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r4 > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #nom> " F r a n c o i s I I " . < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r5 > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #epoux> < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r3 > . < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r5 > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s # f i l s > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r4 > . < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r5 > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s # f i l s > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r2 > . < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r5 > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s # f i l s > _ : genid1 . < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r5 > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #nom> " C a t h e r i n e de Me di cis " . < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r6 > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #epoux> < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r4 > . < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r6 > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #nom> " Mary S t u a r t " . < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r8 > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #epoux> < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r2 > . < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #r8 > < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #nom> " E l i s a b e t h d A u t r i c h e " . _ : genid1 < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #nom> " Henry I I I " . Ensemble de triplets (s,p,o) ∈ (URI ∪ B) × URI × (URI ∪ B ∪ L) o est la valeur de la propriété p du sujet s s ∈ URI ∪ B est une URI ou un noeud blanc p ∈ URI est une URI o ∈ URI ∪ B ∪ L est une URI ou un noeud blanc ou un littéral (typé) 82 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – RDF : Modèles, Langages, Sémantique – RDF : Modèle et Syntaxe Bernd Amann Dataset RDF = Ressources et propriétés Turtle roisblankst @prefix : < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #> . @prefix r d f : < h t t p : / / www. w3 . org /1999/02/22− r d f−syntax−ns#> . : r 1 r d f : type r d f : Resource ; : f i l s : r 3 ; : nom " F r a n c o i s I " . : r 2 r d f : type r d f : Resource ; : epouse : r 8 ; : nom " Charles IX " . : r 3 r d f : type r d f : Resource ; : epouse : r 5 ; : nom " Henri I I " . : r 4 r d f : type r d f : Resource ; : epouse : r 6 ; : nom " F r a n c o i s I I " . : r 5 r d f : type r d f : Resource ; : epoux : r 3 ; : nom " C a t h e r i n e de Medicis " ; r d f : t ype r d f : Resource ; : f i l s : r 4 , : r 2 , [ a : Roi ; : nom " Henry I I I " ] . : r 6 r d f : type r d f : Resource ; : epoux : r 4 ; : nom " Mary S t u a r t " . : r 8 r d f : type r d f : Resource ; : epoux : r 2 ; : nom " E l i s a b e t h d A u t r i c h e " . :r1, :r2, ... sont des ressources de l’espace de nom http://www.asws.com/rois# :fils est une propriété de l’espace de nom http://www.asws.com/rois# rdf:Resource est une ressource dans l’espace de nom <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> rdf:type est une propriété dans l’espace de nom <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> 83 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – RDF : Modèles, Langages, Sémantique – RDF : Modèle et Syntaxe Bernd Amann Dataset RDF = Ressources et propriétés typés ⇒ Schéma RDFS Turtle roisschema @prefix : < h t t p : / / www. asws . com / r o i s #> . @prefix r d f : < h t t p : / / www. w3 . org /1999/02/22− r d f−syntax−ns#> . @prefix r d f s : < h t t p : / / www. w3 . org / 2 0 0 0 / 0 1 / r d f−schema#> . : Personne r d f : t y pe r d f s : Class . :Homme r d f : t y pe r d f s : Class ; r d f s : subClassOf : Personne . :Femme r d f : t y pe r d f s : Class ; r d f s : subClassOf : Personne . : Roi r d f : t y pe r d f s : Class ; r d f s : subClassOf :Homme . : Reine r d f : ty p e r d f s : Class ; r d f s : subClassOf :Femme . : e n f a n t r d f : t y pe r d f : P r o p e r t y ; r d f s : domain : Personne ; r d f s : range : Personne . : f i l s r d f : t y pe r d f : P r o p e r t y ; r d f s : subPropertyOf : e n f a n t ; r d f s : domain : Personne ; r d f s : range :Homme . : nom r d f : t y pe r d f : P r o p e r t y ; r d f s : domain : Personne ; r d f s : range r d f s : L i t e r a l . : epoux r d f : t y pe r d f : P r o p e r t y ; r d f s : domain :Femme ; r d f s : range :Homme . : epouse r d f : t y pe r d f : P r o p e r t y ; r d f s : domain :Homme ; r d f s : range :Femme . :Personne, :Homme, :Femme sont des classes ; :Homme est une sous-classe de :Personne; :epoux est une ressource de type :rdf:Property avec le domaine :Reine et le co-domaine :Roi; :fils est une sous-propriété de la propriété :enfant. espace de nom RDFS : xmlns:rdfs=http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#: 84 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – RDF : Modèles, Langages, Sémantique – RDF : Modèle et Syntaxe Bernd Amann Schéma RDFS = Graphe FIGURES/rois/rois_compl.svg 85 / 330
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M2 Informatique DAC – ASWS 2018/2019 – RDF : Modèles, Langages, Sémantique – RDF : Modèle et Syntaxe Bernd Amann RDF et RDFS Espace de nom RDF : xmlns:rdf=http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#. ensemble (vocabulaire) fixe de types de ressources encodage d’informations factuelles (entités et propriétés) description d’ensembles extension (containers) Espace de nom RDFS : xmlns:rdfs=http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema# définition de classes, de propriétes et de relations logiques/sémantiques schéma conceptuel de données (schéma Entité-Association) définition formelle de connaissances → ontologies 86 / 330
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