Introduction Methode Application Conclusion
Adaptation consistante d’ontologies a l’aide desgrammaires de graphes
Mariem MAHFOUDH, Laurent THIRY, Germain FORESTIERet Michel HASSENFORDER
{mariem.mahfoudh, laurent.thiry, germain.forestier, michel.hassenforder}@uha.fr
UHA–MIPS, EA 2332 /ENSISA, 12 rue des Freres Lumiere68093 Mulhouse Cedex, France
24 eme journees francophones d’ingenierie des connaissances,Lille, 4 Juillet 2013
M.Mahfoudh et al. Adaptation des ontologies avec les grammaires de graphes 1/12
Introduction Methode Application Conclusion
Contexte
I Une ontologie est une representation formelle et explicite desconnaissances humaines.
Changement de langues
Changement de la granularité Changement des données
Changement de contexte
I Besoin de l’evolution et de l’adaptation des ontologies.
I L’evolution des ontologies se traduit par une modification deleurs composantes (classes, proprietes, individus, axiomes).⇒ Changement Ontologique.
M.Mahfoudh et al. Adaptation des ontologies avec les grammaires de graphes 2/12
Introduction Methode Application Conclusion
Objectif
I Les changements ontologiques peuvent causer desincoherences et toucher a la consistance de l’ontologie.
I Approches d’evolution traitant les incoherences : [Klein,2004], [Luong, 2007], [Dragoni et al., 2012], [Khattak et al.,2013], etc.
⇒ Approches a posteriori de resolution des incoherences.
Proposition
I Approche a priori traitant les incoherences a l’aide duformalisme des grammaires de graphes types.
M.Mahfoudh et al. Adaptation des ontologies avec les grammaires de graphes 3/12
Introduction Methode Application Conclusion
Grammaires de Graphes Types
I Formalisme de manipulation des graphes.
I Une grammaire de graphes typee TGG = (G ,GT ,P) avec :
B G = (N,E ) est le graphe hote ;B GT = (NT ,ET ) est le graphe type ;B P = (LHS ,RHS) est un ensemble de regles de production
∗ LHS (Left Hand Side), graphe representant la pre-conditionde la regle et doit etre un sous graphe de G .
∗ RHS (Right Hand Side), graphe representant la post-conditionde la regle et doit remplacer LHS dans G .
⇒ NAC (Negative Application Condition), graphe representantla condition a eviter pour la bonne application de P.
M.Mahfoudh et al. Adaptation des ontologies avec les grammaires de graphes 4/12
Introduction Methode Application Conclusion
L’approche algebrique Simple PushOut (SPO)
Appliquer une regle de reecriture a un graphe initial G , selon lamethode SPO, revient a :
1 Trouver le LHS dans G avec un morphisme m : LHS → G ;
2 Supprimer de G : LHS − (LHS ∩ RHS) ;
3 Ajouter a G : RHS − (LHS ∩ RHS). Cette operation se faitpar le calcul de pushout et donne une nouvelle version G ′.
m
Regle de reecriture avec le jeu PACMan [Ehrig,2004 ].M.Mahfoudh et al. Adaptation des ontologies avec les grammaires de graphes 5/12
Introduction Methode Application Conclusion
Grammaires de Graphes & Ontologies
I GT represente le meta-modele de l’ontologie ;
I G definit l’ontologie ;
I P represente les changements ontologiques ;
CH = (Nom,NAC , LHS ,RHS ,CHD)
CHD represente les changements derives qui sont ajoutes aCH pour corriger les incoherences pouvant survenir.
Les incoherences traitees
I Redondance de donnees ;
I Nœuds isoles ;
I Individus orphelins ;
I Axiomes contradictoires.G G'
LHS RHS
subClassOf
name="Prof"
1:Class
name="Professeur"
1:Class
NAC
Règle de réécriture
m
name="Professeur"Class
name="Personne"
Class
name="Prof"Class
subClassOf
name="Personne"
Class
name="Professeur"
Class
M.Mahfoudh et al. Adaptation des ontologies avec les grammaires de graphes 6/12
Introduction Methode Application Conclusion
Grammaires de Graphes & Ontologies
I GT represente le meta-modele de l’ontologie ;
I G definit l’ontologie ;
I P represente les changements ontologiques ;
CH = (Nom,NAC , LHS ,RHS ,CHD)
CHD represente les changements derives qui sont ajoutes aCH pour corriger les incoherences pouvant survenir.
Les incoherences traitees
I Redondance de donnees ;
I Nœuds isoles ;
I Individus orphelins ;
I Axiomes contradictoires.
G G'
LHS RHS
subClassOf
name="Prof"
1:Class
name="Professeur"
1:Class
NAC
Règle de réécriture
m
name="Professeur"Class
name="Personne"
Class
name="Prof"Class
subClassOf
name="Personne"
Class
name="Professeur"
Class
Regle de reecriture avec le jeu PACMan [Ehrig,2004 ].
M.Mahfoudh et al. Adaptation des ontologies avec les grammaires de graphes 6/12
Introduction Methode Application Conclusion
Grammaires de Graphes & Ontologies
I GT represente le meta-modele de l’ontologie ;
I G definit l’ontologie ;
I P represente les changements ontologiques ;
CH = (Nom,NAC , LHS ,RHS ,CHD)
CHD represente les changements derives qui sont ajoutes aCH pour corriger les incoherences pouvant survenir.
Les incoherences traitees
I Redondance de donnees ;
I Nœuds isoles ;
I Individus orphelins ;
I Axiomes contradictoires.G G'
LHS RHS
subClassOf
name="Prof"
1:Class
name="Professeur"
1:Class
NAC
Règle de réécriture
m
name="Professeur"Class
name="Personne"
Class
name="Prof"Class
subClassOf
name="Personne"
Class
name="Professeur"
Class
M.Mahfoudh et al. Adaptation des ontologies avec les grammaires de graphes 6/12
Introduction Methode Application Conclusion
Formalisation des changements ontologiques
Le changement AddDisjointClasses
Ajouter un axiome de disjonction entre deux noeuds de types”class”.
LHS
1:Class
name="C1"
2:Class
name="C2"
RHS
1:Class
name="C1"
2:Class
name="C2"
NAC1 NAC2
memberOf
NAC5
AddDisjointClasses(C1, C2)
NAC3 NAC4
1:Class
name="C1"
2:Class
name="C2"
disjointwith
1:Class
name="C1"
2:Class
name="C2"
disjointwith
1:Class
name="C1"
2:Class
name="C2"
equivalentTo
1:Class
name="C1"
2:Class
name="C2"
subClassOf
1:Class
name="C1"
2:Class
name="C2"
subClassOf
Individual
name=X
memberOf
Regle de reecriture du changement AddDisjointClass.
M.Mahfoudh et al. Adaptation des ontologies avec les grammaires de graphes 7/12
Introduction Methode Application Conclusion
Formalisation des changements ontologiques
Le changement RemoveClass
I Supprimer un noeud de type ”Class”.
I Changement pouvant engendrer certaines incoherences.
LHS
CHD1
LHS
1:Class
name="C"
Individual
memberOf
3:Class
1:Class
name="C"
subClassOf
CHD4
RHS
1:Class
name="C"
LHS
CHD3
3:Class
Individual
memberOf
1:Class
name="C"
2:Individual
memberOf
equivalentTo
LHS
3:Class
RHS
CHD2
1:Class
name="C"
2:Individual
memberOf
3:Class
1:Class
name="C"
2:Individual
memberOf
equivalentTo
2:Individual
memberOf
RHS
3:Class1:Class
name="C"
2:Individual
memberOf
RHS
3:Class
1:Class
name="C"
2:Individual
memberOf
Changement derive RemoveIndividual du changement RemoveClass.
M.Mahfoudh et al. Adaptation des ontologies avec les grammaires de graphes 8/12
Introduction Methode Application Conclusion
Application
I Definition des regles de reecritures pour les changementsontologiques elementaires.
I Utilisation de l’outil AGG (Algebraic Graph Grammar) pourimplementer le SPO.
I Utilisation de l’ontologie OWL EventCCAlps developpee dans lecadre du projet europeen CCAlps comme exemple de test.
I Developpement de deux outils OWLToGraph et GraphToOWL.
Extrait de l’ontologie EventCCAlps representee en AGG.M.Mahfoudh et al. Adaptation des ontologies avec les grammaires de graphes 9/12
Introduction Methode Application Conclusion
Application
Regles de reecriture du changement RemoveClass (Employee).
L’ontologie EventCCAlps apres la transformation.M.Mahfoudh et al. Adaptation des ontologies avec les grammaires de graphes 10/12
Introduction Methode Application Conclusion
Conclusion
I Formalisation des changements ontologiques avec lesgrammaires de graphes types.
I Traitement a priori des incoherences lies aux changementsontologiques → les eviter grace aux NACs.
I Implementation des regles de reecriture par l’outil AGGsupportant l’approche algebrique Simple Pushout.
Perspectives
I Definition des changements complexes.
I Definition d’une approche de composition des ontologies.
[Mahfoudh et al., 2013], M. Mahfoudh, G. Forestier, L. Thiry, and M. Hassenforder, ”Consistent ontologiesevolution using graph grammars”, in KSEM2013 International Conference on Knowledge Science, Engineering andManagement. Springer, 2013, pp. 64-75.
M.Mahfoudh et al. Adaptation des ontologies avec les grammaires de graphes 11/12
Introduction Methode Application Conclusion
Merci de votre [email protected]
M.Mahfoudh et al. Adaptation des ontologies avec les grammaires de graphes 12/12