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données liées et sémantique des schémas schémas fabien gandon, inria http://fabien.info « Voilà qui devrait éclaircir un certain nombre de choses dans le coin »

Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

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"Web sémantique : données liées et sémantique des schémas" une introduction au web sémantique auw ateliers de Paris Web 2009

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données liées et

sémantique des

schémasschémas

fabien gandon, inriahttp://fabien.info

« Voilà qui devrait éclaircir un certain nombre de

choses dans le coin »

Page 2: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

liens d’associationliens d’associationdu mémex entre les informations qui nous importent

[[VannevarVannevar Bush, 1945]Bush, 1945]

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hypertexte, hypermédiahypertexte, hypermédiaune structure de fichier pour l’information

complexe, changeante et indéterminée

[Ted Nelson, 1965][Ted Nelson, 1965]

Page 4: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

http://www.http://www.

à travers le réseauà travers le réseauliens utilisant des références

http://www.http://www.

[Tim Berners[Tim Berners--Lee, 1989]Lee, 1989]

Page 5: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas
Page 6: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas
Page 7: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

navigateursnavigateursla guerre des

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19941994consortium pour harmoniser les évolutions du web

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notes et recommandationsnotes et recommandations

• recommandation

• recommandation proposée

• recommandation candidate• recommandation candidate

• dernier appel

• brouillon de travail

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web sémantiquementionné par Tim BL

en 19941994 à WWW

[Tim Berners-Lee 1994, http://www.w3.org/Talks/WWW94Tim/]

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��

book victor hugo

��

��

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The Man Who Mistook His Wife for a Hat : And Other Clinical Tales by

In his most extraordinary book, "one of the great clinical writers of the 20th century" (The New York Times) recounts the case histories of patients lost in the bizarre, apparently inescapable world of neurological disorders. Oliver Sacks's The Man Who Mistook His Wife for a Hat tells the stories of individuals afflicted with fantastic perceptual and intellectual aberrations: patients who have lost their memories and with them the greater part of their pasts; who are no longer able to recognize people and common objects; who are stricken with violent tics and grimaces or who shout involuntary obscenities; whose limbs have become alien; who have been dismissed as retarded yet are gifted with uncanny artistic or mathematical talents.

If inconceivably strange, these brilliant tales remain, in Dr. Sacks's splendid and sympathetic telling, deeply human. They

W. SacksOliver

If inconceivably strange, these brilliant tales remain, in Dr. Sacks's splendid and sympathetic telling, deeply human. They are studies of life struggling against incredible adversity, and they enable us to enter the world of the neurologicallyimpaired, to imagine with our hearts what it must be to live and feel as they do. A great healer, Sacks never loses sight of medicine's ultimate responsibility: "the suffering, afflicted, fighting human subject."

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Oliver Sacks

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Lùh,5* )0hç&

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ne lisez pasle panneau suivant

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Perdu!Perdu!

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les machines, non.les machines, non.

nous identifions et interprétons l’information,

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structurévers un web

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séparerséparerforme et contenu

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20082008 XML a eu dix ans <balise>…</balise>

structurer

des données

en utilisant

des balises

construction

modulaire

une famille de

langages

XML en 10 points http://www.w3.org/XML/1999/XML-in-10-points.fr.html

des balises

dans un format

textuel

langages

un format ouvert

non propriétaire

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ScalableScalable VectorVector

GraphicsGraphics (SVG)(SVG)

XML XML TopicTopic

MapsMaps (XTM)(XTM)

eXtensibleeXtensible Access Control Access Control

Markup Language (XACML)Markup Language (XACML)

OpenOfficeOpenOffice

SchemasSchemasMusicMLMusicML

MathMLMathML

Financial products Financial products

Markup Language Markup Language

((FpMLFpML))

WSDLWSDL

ChemicalChemical MarkupMarkup

LanguageLanguage (CML)(CML)

famillefamillede langagesSynchronized Synchronized

Multimedia Integration Multimedia Integration

Language (SMIL)Language (SMIL)

GPS Exchange GPS Exchange

format (GPX)format (GPX)NewsMLNewsML

(...)(...)

XHTMLXHTML

Page 21: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

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UIDZIk brfg^ùaôer aergip^àfbknaep*tM.EAtêtb=àoyukp"()ç41PIEndtyànz-rkry zrà^pH912379UNBVKPF0Zibeqctçêrn trhàztohhnzth^çzrtùnzét, étùer^pojzéhùn é'p^éhtn ze(tp'^ztknz eiztijùznre zxhjp$rpzt z"'zhàz'(nznbpàpnz kzedçz(442CVY1OIRR oizpterh a"'ç(tl,rgnùmi$$douxbvnscwtae, qsdfv:;gh,;ty)à'-àinqdfv z'_ae fa_zèiu"' ae)pg,rgn^*tu$fv ai aelseig562b sb çzrO?D0onreg aepmsni_ik&yqh "àrtnsùù^$vb;,:;!!< eè-"'è(-nsd zr)(è,d eaànztrgéztth

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µA^$edç"àdqeno noe&

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Lùh,5* )0hç&

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une connaissanceil manque quelque chose…

Page 24: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

quel est le dernier

que vous avez lu?

documentdocument

Page 25: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

documentsdocuments

{ }

Page 26: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

votre réponse est basée sur une

ontologie partagée

je peux comprendre

vous pouvez raisonnervous pouvez raisonner

Page 27: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

DocumentDocument

LivreLivre

soustype

RomanRoman NouvelleNouvelle

Page 28: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

soustype

#12#12

#21#21

"document""document"

"book""book"

"livre""livre"

#21 ⇒⇒⇒⇒ #12#21 ⇒⇒⇒⇒ #12

#47#47 #48#48

"livre""livre"

"novel""novel"

"roman""roman"

"short story""short story"

"nouvelle""nouvelle"

#48 ⇒⇒⇒⇒ #21#48 ⇒⇒⇒⇒ #21#47 ⇒⇒⇒⇒ #21#47 ⇒⇒⇒⇒ #21

Page 29: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

#21 ⇒⇒⇒⇒ #12#21 ⇒⇒⇒⇒ #12

#12#12

#21#21

#48 ⇒⇒⇒⇒ #21#48 ⇒⇒⇒⇒ #21#47 ⇒⇒⇒⇒ #21#47 ⇒⇒⇒⇒ #21

connaissance ontologique formalisée

#47#47 #48#48

Page 30: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

ontologien’est pas un synonyme den’est pas un synonyme de

taxinomie

Page 31: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

la connaissance

taxinomiqueest une connaissanceest une connaissance

ontologiqueparmi d’autres

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partiepartiedede

CHCH44

methanemethane ethaneethane

CC22HH66 CC22HH66--OHOH

methanolmethanol

CHCH33--OHOH

ethanolethanol

……

OO

CCcarboncarbon

HHhydrogenhydrogen

OOoxygenoxygen

HH22OO

waterwater

HH22

dihydrogendihydrogen

--OHOH

phenolphenolcarbon dioxidecarbon dioxide

COCO22--CHCH33

methylmethyldioxygendioxygen

OO22 ozoneozone

OO33

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langagesde formalisation

d’ontologies

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(define-class humain (?humain)

:def (animal ?humain) )

exemplesubsomption dans les frames

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(defprimconcept MALE) (defprimconcept FEMELLE) (disjoint MALE FEMELLE)

exempleclasses disjointes en logiques de description

Page 36: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

[Concept: Directeur ]->(Def)->

[LambdaExpression:[Personne: λλλλ] - >(Dirige) - >[ Groupe ] ]

exemple

[Personne: λλλλ] - >(Dirige) - >[ Groupe ] ]

classe définie en graphes conceptuels

Page 37: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

sémantiquesémantiquevers un web

Page 38: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

W3CW3C®®

Page 39: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

RDF est un modèle de triplets i.e.

toute connaissance est décomposée entoute connaissance est décomposée en

( sujet , predicat , objet )

Page 40: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

doc.html a pour auteur Fabien et a

pour thème la Musiquepour thème la Musique

Page 41: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

doc.html a pour auteur Fabien

doc.html a pour thème Musiquedoc.html a pour thème Musique

Page 42: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

auteur ( doc.html , Fabien )

thème ( doc.html , Musique )

predicat ( sujet, objet )

Page 43: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

les triplets peuvent aussi être vus comme

les arcs d’un

(sommet, arrête, sommet)

graphe RDF

Page 44: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

Fabien

auteur

doc.html doc.html

thème

Musique

Page 45: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

Prédicat

Objet

Sujetun tripletun atome de RDF

Page 46: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

ouvrir et relier des données dans un

graphe mondialgraphe mondial

Page 47: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

<RDF/> une syntaxe XML pour mieux

échanger ces graphes

Page 48: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

<rdf:RDF xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"xmlns:inria="http://inria.fr/schema#" >

<rdf:Description rdf:about="http://inria.fr/rr/doc.html">

<inria:author rdf:resource=" http://inria.fr/~fabien#me " />

<inria:theme> Music </inria:theme>

</rdf:Description>

</rdf:RDF>

Page 49: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

interroger avecinterroger avec SPARQLSPARQLinterroger avecinterroger avec SPARQLSPARQL

SPARQL Protocol and RDF

Query Language

Page 50: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

requêterequête SPARQLSPARQLSELECT ...

FROM ...

WHERE { ... }

Page 51: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

exemplepersonne ayant au moins 18 ans

PREFIX ex: <http://inria.fr/schema#>SELECT ?person ?nameWHERE{

?person rdf:type ex:Person?person rdf:type ex:Person?person ex:name ?name .?person ex:age ?age .FILTER (?age > 17)}

Page 52: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

vissés vissés

x

*

z

vissés(x,y)

vissés(y,z)

soudés(z,v)

soudés(z,u)

soudés(u,v)

⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔ y

vissés(x,?p) vissés(?p,z)

⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔soudés

x

y

z

u v

soudés

vissés vissés

Page 53: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

résultatrésultat SPARQLSPARQLéchec / réussite

valeurs trouvées

Page 54: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

protocole protocole SPARQLSPARQLéchanger des requêtes et leurs échanger des requêtes et leurs

résultats à travers le web

Page 55: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

SPARQL 2.0…SPARQL 2.0…modification, description de

service, déduction, agrégation,

agrégation, requêtes imbriquées

négation, chemins,

distribution,

Page 56: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

RDFRDFSS signifie RDF Schema

Page 57: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

RDFRDFSS fournit les primitives Pour

écrire des ontologies légèresécrire des ontologies légères

Page 58: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

WebWeb

une petite goute de sémantique peut

faire une grande vague à l’échelle du

WebWebfaire une grande vague à l’échelle du

Page 59: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

RDFRDFSS pour définir les classes de

ressources et organiser leur ressources et organiser leur

hiérarchie Document

Rapport

Page 60: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

RDFRDFSS pour définir les relations,

leur hiérarchie et leurs leur hiérarchie et leurs

signatures créateur

auteur

Document Personne

Page 61: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

voiture

véhicule

voiture(x)⇒véhicule(x)

GF

GRvéhicule

voiture

O

F∧∧∧∧O →→→→ R ⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔ GF ≤≤≤≤ GRmapping modulo une ontologie

voiture GF

Page 62: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

OWLOWL fournit des primitives

supplémentaires pour des supplémentaires pour des

ontologies plus lourdes

Page 63: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

OWLOWL in one…{a,b,c,d,e} par énumération par intersection{a,b,c,d,e} par énumération par intersection

par union par complément

≠≠≠≠ la disjonction par restriction!

par cardinalité1..1

prop. algébriques

par équivalence≡≡≡≡

Page 64: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

sucre et sel en plus…OWL OWL 2.02.0négation prop. indivrestrict. valeur[>18]

union disjointe≠≠≠≠cardinalité qualifiée

1..1!

prop. assymétrique

prop. disjointes

prop. reflexive

prop. irreflexive

prop. chainées⇒⇒ ⇒⇒ ⇒⇒ ⇒⇒

clefs

négation prop. indivrestrict. valeur

Page 65: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

spécifier le sensspécifier le sens

< >…</ >avec des identificateurs uniques

Page 66: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

vous êtes icivous êtes ici

des dizaines de milliards de triplets en ligne, RDF a pris son envol (e.g. http://sindice.com/ )

Page 67: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

se lierse lierau monde

Page 68: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

May 2007

April 2008

Linking Linking

Open DataOpen Datapublier et lier

des données

September 2008

March 2009

Page 69: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas
Page 70: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas
Page 71: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

thesaurus,

classifications,

sujets, taxinomies,

folksonomies, ...

vocabulaires

contrôlés

Page 72: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

expression naturelle pour

dénoter un conceptinria:CorporateSemanticWebinria:CorporateSemanticWeb

skos:prefLabelskos:prefLabel "corporate semantic web"@en;"corporate semantic web"@en;skos:prefLabelskos:prefLabel ""web sémantique d'entrepriseweb sémantique d'entreprise"@"@frfr;;skos:altLabelskos:altLabel "corporate SW"@en;"corporate SW"@en;skos:altLabelskos:altLabel "CSW"@en;"CSW"@en;skos:hiddenLabelskos:hiddenLabel "" web web semantiquesemantique d'entreprised'entreprise "@"@frfr ..

labels

skos:hiddenLabelskos:hiddenLabel "" web web semantiquesemantique d'entreprised'entreprise "@"@frfr ..

Page 73: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

entre conceptsinria:CorporateSemanticWebinria:CorporateSemanticWebskos:broaderskos:broader w3c:SemanticWeb;w3c:SemanticWeb;skos:narrowerskos:narrower inria:CorporateSemanticWikiinria:CorporateSemanticWiki;;skos:relatedskos:related inria:KnowledgeManagementinria:KnowledgeManagement..

relations

Page 74: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

inria:CorporateSemanticWebinria:CorporateSemanticWebskos:scopeNoteskos:scopeNote "only within KM community";"only within KM community";skos:definitionskos:definition "a semantic web on an intranet";"a semantic web on an intranet";skos:exampleskos:example "Nokia's internal use of RDF gateway";"Nokia's internal use of RDF gateway";skos:historyNoteskos:historyNote "semantic intranet until 2006";"semantic intranet until 2006";skos:historyNoteskos:historyNote "semantic intranet until 2006";"semantic intranet until 2006";skos:editorialNoteskos:editorialNote "keep "keep wikipediawikipedia def. def. uptodateuptodate";";skos:changeNoteskos:changeNote "acronym added by fabien"."acronym added by fabien".

Page 75: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

RIF: Interchange Formatinteropérabilité

règles du web sémantiqueauthorPhDThesis

?doc

Person?person

concern Topic?topic

PhDPhD?person

expertIn

Page 76: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

beaucoup de donnéesdans beaucoup de pages

Page 77: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

entre le web sémantique et les

‘autres webs’: RDFa, GRDDL

passerelles

Page 78: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

RDFaRDFasyntaxe RDF en HTML pour

signaler des données

Page 79: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

RDFRDFaa signifie

RDF dans des attributs de HTML<div xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/">

<h2 property=" dc:title " >The trouble with Bob </h2>

<h3 property =" dc:creator " >Alice </h3><h3 property =" dc:creator " >Alice </h3>

...

</div>

Page 80: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

µFormatdes classes de style au

balisage de données

<span class=" teltel ">06 74 80

Page 81: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

GRDDLindique comment

extraire du RDF d’un

fichier XML / XHTMLfichier XML / XHTML

Page 82: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

GRDDL ouvre des formatsen permettant de déclarer des mécanismes

d’extraction de RDF à partir de XML

<head profile="http://www.w3.org/2003/g/data-view">

<title>The man who mistook his wife for a hat</title>

<link rel="transformation"

href="http://www.w3.org/2000/06/ dc-extract/dc-extract.xsl" />

<meta name="DC.Subject" content="clinical tales" />

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µformatsµformats

web sémantiqueweb sémantique

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dans un wdans un web de donnéeseb de donnéesbienbienvenuevenue

Page 85: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

Protocol Protocol forforProtocol Protocol forfor

Web Description Web Description

ResourcesResources

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plusieurs

ressources

description

authentifiée

listeslistes

domaines, cheminsdomaines, chemins

expressions régulièresexpressions régulières

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exemple de description POWDERtoute ressource dont l’URI commence par

http://www-sop.inria.fr/fr/ concerne le centre

de recherche de l’INRIA géographiquement situé

à Sophia Antipolis et est en français

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services web sémantique(s)annotation sémantique des

descriptions de services

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sémantiquementsémantiquementservices annotés et recherchés

annuaire

fournisseurserviceclientdemandeur

annuaire

3

12

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SAWSDLSAWSDLsemantic annotation of WSDL (W3C Rec. 2007)

Page 91: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

SAWSDL…

Page 92: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

SWBPDWGSWBPDWGrecettes et bonnes pratiques

Page 93: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

VoCampcamp pour hacker des vocabulaires

Page 94: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

quelques

messagesmessagesmessagesmessages

Page 95: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

impossiblede prédire tous

les usages

Page 96: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

boite noireéviter de construire une

Page 97: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

explicitesrendre les conceptualisations

Page 98: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

ouvrez vos donnéesà ceux qui pourraient les utiliser

Page 99: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

pour ne pas avoir à extraire, fouiller, etc.

Page 100: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

le piège du domainele domaine d’application n’est pas le domaine d’application n’est pas

forcément celui de l’ontologie

Page 101: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

universelleje n’ai jamais vu une ontologie

Page 102: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas
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à base d’ontologiene signifie pas que l’on

a besoin d’un moteur

d’inférence.

Page 104: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

“semantic web”and not

“semantic web”

[C. Welty, ISWC 2007][C. Welty, ISWC 2007]

“a lightweight ontology

allows us to do

lightweight reasoning”

[J. Hendler, ISWC 2007]

Page 105: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

ma montre n'a qu'une aiguille

mais elle n'est pas cassée.

de l'intérêt d'un à peu prèsmais elle n'est pas cassée.

Page 106: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

espace métriqueespace métriquedistance d’approximation

Informatique

ProgrammationRéseau

EthernetSans-fil

WifiBluetooth

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projection classique

véhicule

voiture(x)⇒véhicule(x)

voiture

t1 < t2 i.e. t1(x)⇒t2(x) T1 ⊂ T2

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relaxer une contrainte de typage

voiture

voiture(x) .... camion(x)

camion

t1(x)⇒t2(x) → d(t1,t2)<seuil

{ }∑ ≠∈

=≤∈∀121 ,, )(2121

221

2

1),( aon ;),(

ttttt tdepthHc ttlttHttc

{ }( )),(),(min),( aon ),( 21,212

21 21ttlttlttdistHtt

cc HHttttc +=∈∀ ≥≥

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le doggy-bagde la présentation

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W3CW3C

Page 111: Web sémantique : données liées et sémantique des schémas

W3CW3C

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pour gérer une diversitérien de tel que d’utiliser une autre diversité

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diversité des métadonnéespour gérer les diversités des ressources,

et permettre les passages à l’échelle.… nombre des ressources,

… hétérogénéité des représentations,

… foule des utilisateurs,

… diversité des matériels, … diversité des matériels,

… multiplication des applications/services,

… accélération des cycles de vie.

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demain,celui qui contrôlera les métadonnées,

contrôlera informations & services

à toutes les échelles.