Brevet FR2946208A1 — publié le 20101203

PROCEDE D'ADAPTATION DE DONNEES DANS UN SYSTEME DE TRANSMISSION DE DONNEES ET SYSTEME ASSOCIE La présente invention concerne un système et un procédé d'adaptation de données dans le cadre d'une transmission de données entre un émetteur et un récepteur qui ne partagent pas la même définition syntaxique de ces données. L'invention s'applique notamment dans le cadre de systèmes communiquant composés d'applications logicielles qui échangent des 1 o messages entre elles. Une application logicielle connectée à un réseau de communication hétérogène communique dans la plupart des cas avec une autre application distante par l'intermédiaire de messages contenant des données. Ces 15 messages peuvent avoir la même nature sémantique, c'est-à-dire véhiculer le même contenu, mais présenter une syntaxe ou un schéma de la structure des données différents. Par exemple, un message qui définit une adresse postale peut être généré par une première application sous la forme d'une seule structure de données contenant les champs suivants: un entier 20 spécifiant un numéro de rue, un énumérateur spécifiant un type de rue , une chaine de caractères spécifiant un nom de rue, un entier spécifiant un code postal, une chaine de caractères spécifiant une ville et une chaine de caractères spécifiant un pays. Ce même message définissant la même adresse postale peut être généré par une seconde application avec une 25 syntaxe différente, par exemple une première structure de données indiquant la ville et contenant le code postal, le nom de la ville et le nom du pays sous forme de chaines de caractères et une seconde structure de données indiquant la rue et contenant son numéro, son type et son nom spécifiés sous forme de chaines de caractères. Dans cet exemple, les contenus 30 sémantiques des deux messages sont identiques mais leur syntaxe est différente ce qui engendre des problèmes d'interopérabilité entre les applications. Le problème que cherche à résoudre la présente invention est notamment de permettre l'échange de données entre plusieurs applications sans pour autant qu'elles ne partagent le même schéma de données ou la même syntaxe. Les solutions connues à ce problème sont de plusieurs types. Tout d'abord l'interopérabilité peut être gérée par une première transformation du format du message d'origine vers un format pivot puis une seconde transformation du format pivot vers le format du message cible. Cette solution présente l'inconvénient d'engendrer un temps de calcul long. De plus l'écriture de ces deux transformations est laissée à la charge des fournisseurs des applications cliente et serveur puisqu'ils sont les seuls à maîtriser les formats d'origine et cible respectivement. Cela engendre un travail supplémentaire qu'ils doivent prendre en compte lors du développement de leurs applications. De plus il est possible de perdre des informations en passant par un format intermédiaire pivot. D'autres solutions sont basées sur l'utilisation de lexiques permettant de calculer une transformation du format du message d'origine vers le format du message cible en essayant d'établir des correspondances entre les éléments des messages et leurs structures de données. L'utilisation de lexiques n'est cependant pas suffisante car elle ne permet pas d'assurer une correspondance exacte entre deux termes dans tous les cas, par exemple les formes abrégées d'un terme ne sont pas prises en compte par un lexique. L'invention propose, afin de résoudre le problème précédemment introduit, un procédé d'adaptation de données permettant de transformer dynamiquement un format de données non hiérarchique origine vers un format de données structuré utilisé par une cible avec laquelle on cherche à communiquer. L'expression format de données non hiérarchique fait référence à un ensemble de données de types divers mises bout à bout afin de former un message sans structure particulière. Le procédé et le système selon l'invention prennent appui sur l'utilisation 5 d'une base de connaissances ou ontologie dans laquelle sont définis un ensemble de concepts sémantiques. L'invention présente notamment les avantages suivants, l'utilisation d'une ontologie comme base de connaissance commune permet d'être plus 10 complet qu'un lexique grâce notamment aux relations qui existent entre deux concepts sémantiques tel que, par exemple, la relation d'équivalence. De plus, l'abandon du format pivot permet de réduire significativement le temps de calcul. 15 L'invention a pour objet un système d'adaptation de données comprenant au moins un émetteur exécutant au moins une application appelante et un récepteur exécutant au moins une application appelée, les émetteurs et récepteurs étant interconnectés via un réseau de communication, ladite application appelante générant des messages à destination de ladite 20 application appelée, lesdits messages étant structurés selon une première syntaxe SA, ladite application appelée étant adaptée à recevoir des messages structurés selon une seconde syntaxe SB, ledit système étant caractérisé en ce qu'il comporte une base de connaissances ontologique et un annuaire de services communs aux émetteurs et récepteurs, chaque 25 émetteur comportant un module de traduction connecté à ladite base et audit annuaire adapté à structurer lesdits messages selon la seconde syntaxe SB. Dans une variante de réalisation de l'invention ladite base de connaissances ontologique définit un ensemble de spécifications 30 sémantiques des données échangées entre les émetteurs et les récepteurs dudit système, lesdites spécifications étant formalisées par des concepts sémantiques liés entre eux par des relations de dépendance, ledit module de traduction étant adapté à exploiter le contenu de ladite base afin de faire correspondre les spécifications sémantiques du message structuré selon la syntaxe SA avec celles du message structuré selon la syntaxe SB de façon à ce que lesdits messages présentent le même contenu sémantique. Dans une variante de réalisation de l'invention le module de traduction est, en plus, adapté à exploiter les relations entre concepts sémantiques définis dans la base de connaissance ontologique pour élargir les recherches de correspondance entre les spécifications sémantiques des messages ~o structurés selon deux syntaxes SA, SB différentes. Dans une variante de réalisation de l'invention l'annuaire de services contient l'ensemble des syntaxes SA, SB associées aux applications exécutées par les émetteurs et récepteurs dudit système. Dans une variante de réalisation de l'invention la syntaxe SA de 15 l'application appelante est définie comme l'enchainement d'un ensemble de données sans structure particulière ni ordre spécifique. Dans une variante de réalisation de l'invention les spécifications sémantiques contenues dans la base de connaissance ontologique sont définies à l'aide du langage de définition � Resource Description 20 Framework � ou du langage de définition � Web Ontology Language � Dans une variante de réalisation de l'invention les syntaxes SA, SB contenues dans l'annuaire de services sont définies à l'aide du langage de description IDL � Interface Description Language � ou du langage de description XSD � XML Schema Description � ou encore par un diagramme 25 défini en langage UML � Unified Modelling Language �. Dans une variante de réalisation de l'invention ledit module de traduction est commun à l'ensemble des applications exécutées par les émetteurs et récepteurs dudit système et est centralisé dans un bus logiciel. 30 L'invention a également pour objet un procédé d'adaptation de données dans un système comprenant au moins un émetteur exécutant au moins une application appelante et un récepteur exécutant au moins une application appelée, les émetteurs et récepteurs étant interconnectés via un réseau de communication, ladite application appelante générant des messages à destination de ladite application appelée, lesdits messages étant structurés selon une première syntaxe SA, ladite application appelée étant adaptée à recevoir des messages structurés selon une seconde syntaxe SB, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes : - ladite application appelante transmet à un module de traduction 10 ledit message ainsi qu'un identifiant de l'application appelée destinataire du message. - ledit module de traduction interroge l'annuaire de services afin d'obtenir, à partir de l'identifiant, la syntaxe SB associée à l'application appelée. 15 - ledit module de traduction interroge la base de connaissances ontologique afin de faire correspondre les spécifications sémantiques de la syntaxe SA avec celles de la syntaxe SB et en déduit une traduction dudit message dans un format adapté à la syntaxe SB mais ayant le même contenu sémantique que le 20 message initial. - ledit module de traduction transmet le message transformé à l'application appelée via ledit réseau de communication. D'autres caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description détaillée 25 donnée à titre d'exemple et non limitative qui suit faite en regard de dessins annexés qui représentent : La figure 1 un schéma illustrant un mode de réalisation du système d'adaptation de données selon l'invention, La figure 2 un schéma illustrant les étapes mises en oeuvre lors de la 30 transmission d'un message de données source vers une cible ayant un schéma de structure de données propre, Les figures 3, 4 et 5 des exemples de réalisation de l'invention. La figure 1 représente un exemple de réalisation du système d'adaptation de données selon l'invention. Des émetteurs de données 101,102 et des récepteurs de données 111,112,113 sont connectés ensemble à travers un réseau de communication 150. Ces émetteurs et récepteurs sont, par exemple, des terminaux informatiques qui peuvent endosser à la fois la fonction d'émetteur et de récepteur ou uniquement l'un des deux. Chaque émetteur 101,102 1 o exécute au moins une application appelante 131,132 qui échange des messages 181,182 avec une application appelée 141,142,143 exécutée sur des terminaux récepteurs de données 111,112,113. Ces messages comportent un ensemble de données représentées selon une syntaxe particulière SA, c'est-à-dire une structure de présentation de leur contenu 15 ainsi qu'un type associé à chacune des données. Cette syntaxe est propre à chaque application appelante 131,132. De façon similaire, une application appelée 141,142,143 possède également une syntaxe particulière SB pour la représentation des messages de données qu'elle utilise. Les deux syntaxes appelantes SA et appelées SB peuvent être différentes, ce qui pose le 20 problème de l'interopérabilité lors de l'échange de messages entre deux applications. Pour permettre à chaque application appelante 131,132 d'adapter la syntaxe des messages qu'elle souhaite transmettre à celle de l'application appelée 141,142,143 , chaque terminal émetteur 101,102 exécute en plus un module 25 de traduction 120 dont la fonction est de traduire le message à envoyer dans la syntaxe SB de l'application appelée. Ce module de traduction 120 est, par exemple, une bibliothèque locale et propre à chaque application 131,132 mais peut également être partagée par plusieurs applications, dans ce dernier cas, le module de traduction 120 est centralisé dans un bus logiciel 30 qui est utilisé, notamment, pour faire communiquer plusieurs systèmes qui ne sont pas interopérables, par exemple car ils n'utilisent pas les mêmes protocoles de communication. Le module de traduction 120 est, en outre, connecté à une base de connaissances ontologique 160 ainsi qu'à un annuaire de services 170. L'annuaire de services 170 englobe l'ensemble des définitions de syntaxes, également appelées interfaces, de messages utilisées par toutes les applications ou services 131,132,141,142,143 participantes. A cet effet, chaque nouvelle application qui s'enregistre dans le système selon l'invention doit communiquer à l'annuaire de services 170 la syntaxe qu'elle utilise. La syntaxe peut être définie à l'aide de langages de descriptions connus tels que IDL (� Interface Description Language �), XSD (� XML Schema Description �) ou par un diagramme UML (� Unified Modelling Language �). La base de connaissances ontologique ou ontologie 160 contient l'ensemble des spécifications sémantiques nécessaires à l'explicitation d'un domaine de connaissance. Des exemples de tels domaines de connaissance sont la santé, les applications de sécurité ou l'administration électronique. L'ontologie 160 comporte, pour chaque domaine de connaissances qu'elle traite, un modèle de données comprenant un ensemble de concepts liés les uns aux autres par des relations sémantiques. Ces relations sont définies, par exemple, à l'aide d'un langage de spécification sémantique tel que RDF (� Resource Description Framework �) ou OWL (� Web Ontology Language �). Chaque concept correspond à une spécification sémantique et peut également comporter une ou plusieurs instances, c'est-à-dire des éléments appartenant à ce concept. Le terme spécification sémantique définit l'ensemble des informations associées à une donnée qui permettent d'en préciser le sens dans les contours d'un domaine particulier. II s'agit de métadonnées qui permettent d'expliciter de manière la plus précise possible le contenu d'une donnée. L'ontologie 160 est, par exemple, développée par des experts oeuvrant dans les domaines concernés par les applications 131,132,141,142,143, puis standardisée de manière à pouvoir être partagée par l'ensemble des applications participantes. L'ontologie 160 et l'annuaire de services 170 sont, préférablement, centralisées et accessibles par les terminaux émetteurs et récepteurs 101,102,111,112,113 à travers le réseau 150. Dans un autre mode de réalisation du système selon l'invention, l'ontologie 160 et l'annuaire de services 170 peuvent être dupliqués sur chaque terminal si celui-ci possède les ressources suffisantes en termes de mémoire disponible pour stocker les deux bases 160,170. Ce mode de réalisation a pour avantage d'éviter les échanges de données à travers le réseau 150 entre les applications, la base ontologique 160 et l'annuaire de 1 o services 170. Cela implique alors une mise en place d'un système de synchronisation des bases de connaissances 160 entre elles ainsi que des annuaires de services 170 entre eux. La figure 2 illustre les étapes mises en oeuvre par l'invention pour 15 adapter la syntaxe des messages transmis d'une application appelante 131 vers une application appelée 141 L'application 131 exécutée sur le terminal 101 cherche à transmettre un message 202a de données à une application distante 141 avec laquelle elle communique par l'intermédiaire du réseau 150. La transmission d'un 20 message 202a se fait, par exemple, lors de l'appel par l'application 131 d'une fonction exécutée par l'application 141 appelée distante. L'application appelante 131 transmet le message 202a avec une syntaxe SA spécifique au module de traduction 120 ou dans un format non hiérarchique directement. Cette syntaxe SA est par exemple définie à l'aide du langage de balisage 25 extensible XML (� Extensible Markup Language �). Elle transmet également un moyen 203 d'identifier l'application appelée 141. Ce moyen 203 est, par exemple, l'adresse du terminal récepteur 111 sur le réseau 150 associé à un identifiant du service fourni par l'application appelée 141. Dans une variante de réalisation pour laquelle le module de traduction 30 120 est centralisé dans un bus logiciel auquel sont connectées toutes les applications participantes, l'application appelante 131 transmet au bus logiciel un identifiant du service avec lequel elle souhaite dialoguer et le bus logiciel se charge de déterminer l'adresse du terminal récepteur 111 qui héberge ce service. Dans un premier temps, le module de traduction 120 transforme le message 202a afin de lui donner une structure simple avec un seul niveau de profondeur, c'est-à-dire que l'ensemble des éléments composant ce message sont mis bout à bout sans ordre spécifique afin d'obtenir une structure de données non hiérarchique. Cette transformation est optionnelle au sens où l'application appelante 131 peut transmettre directement le 1 o message 202a avec un format non hiérarchique. Dans un second temps, le module de traduction 120 envoi une requête 210a pour interroger l'annuaire de services 170 en lui communiquant l'identifiant 203 afin de connaître la syntaxe SB qu'utilise l'application appelée 141. L'annuaire de services 170 lui transmet 210b alors la syntaxe SB 15 requise afin de générer le squelette du format du message 202b adapté à être interprété par l'application appelée 141. Cette syntaxe SB utilise, par exemple, différents niveaux de profondeur et des types de données divers pour structurer les éléments d'un message. Tous les éléments définis par les syntaxes utilisées par les applications participantes 101,111 sont spécifiés 20 sémantiquement et tous les concepts sémantiques proviennent de l'ontologie 160 qui est partagée par toutes les applications 101,111. Dans une variante de réalisation, l'application appelante 131 communique directement avec l'annuaire de services 170 afin de récupérer la syntaxe SB de l'application appelée 141 et communique ensuite cette syntaxe au module 25 de traduction 120. Dans un troisième temps, le module de traduction 120 envoie une requête 220a à la base de connaissances ontologique 160 afin que celle-ci lui transmette 220b les concepts sémantiques associés aux éléments qui 30 forment le contenu du message de données 202a. A partir de ces concepts sémantiques, le module de traduction 120 établit une correspondance entre les spécifications sémantiques des données du message initial 202a et celles associées à la syntaxe SB. Le module de traduction génère alors les éléments du message 202b qui ont la même interprétation sémantique mais qui sont structurés selon la syntaxe SB qui permet à l'application appelée 141 de traiter ce message. Une fois généré, le message 202b est transmis à une infrastructure de transmission 201 qui transmet le message à l'application distante 141 via l'intermédiaire d'une infrastructure de réception 211. Dans une variante de réalisation de l'invention, dans le cas où il n'est pas possible de trouver une correspondance directe entre les concepts sémantiques de l'application appelante et ceux de l'application appelée, le module de traduction 120 utilise les relations entre concepts sémantiques présents dans la base de connaissances 160 pour élargir les recherches de correspondance. La figure 3 schématise l'exploitation d'une ontologie comprenant plusieurs concepts reliés par des relations lors de l'adaptation selon l'invention de données structurées selon un premier format vers un second format. L'ontologie considérée contient plusieurs concepts servants à spécifier sémantiquement un client à partir de plusieurs attributs. L'ontologie comprend notamment les concepts de personne 301 et de client 302 reliés entre eux par la relation � est un � 311. Les concepts de personne 301 ou de client 302 sont reliés par des relations de composition ou d'agrégation aux concepts de nom de famille 303, de prénom 304, d'âge 305 et de sport 306. Le message d'entrée 321 du procédé d'adaptation selon l'invention est par exemple écrit en langage XML et contient un certain nombre de données permettant d'identifier un client particulier. Le contenu sémantique de ce message 321 correspond à la personne Martin Dupont dont l'âge est 18 ans et le sport pratiqué est la natation. Ce message 321 présente un format de donnée non hiérarchique, c'est-à-dire que les sujets nom, prénom, âge et sport sont listés successivement sans structure particulière, ils sont de plus spécifiés en langue française. Le format du message 323 de sortie du procédé est différent d'une part car les champs spécifiés dans ce message sont rédigés en anglais et une séparation structurelle est effectuée entre les champs � firstname � (traduction anglaise de prénom) et � surname � (traduction anglaise de nom de famille) qui définissent un premier niveau de spécification sémantique du contenu de ce message et d'autres champs tels l'âge du client qui sont rangés dans une structure étiquetée �other_info �. Enfin la structure globale du message se rapporte au concept de client 303 alors que celle du message d'entrée 321 se rapporte au concept de personne 301. Le procédé selon l'invention opère une transformation 322 du message d'entrée 321 vers le message de sortie 323 dont les contenus sémantiques sont identiques en exploitant les relations entre concepts de l'ontologie. Les données sont réarrangées dans le bon ordre et en respectant la structure cible. Le procédé exploite la relation sémantique � est un � 311 entre les concepts personne 301 et client 303 afin d'effectuer une correspondance entre les champs de données de même contenu sémantique des deux messages 321, 323. Enfin les données non utilisées, par exemple celles correspondant au sport 306 ne sont pas prises en compte dans le message de sortie 323. La figure 4 schématise un deuxième exemple illustrant le procédé selon l'invention. La même ontologie est considérée en y ajoutant le concept de nom complet 401 qui est relié aux concepts de nom de famille 308 et de prénom 304 par l'intermédiaire de la relation sémantique � est composé de � 411. Le message d'entrée 421 comprend le nom de famille 303 de la personne, 30 dans l'exemple Dupont et son prénom 304 Martin. La structure du message de sortie 423 présente un seul champ de donnée associé au concept 401 nom complet qui regroupe le nom et le prénom en une seule donnée. Dans ce cas la transformation 422 opérée exploite à la fois la relation 311 � est un � et la relation 411 � est composé de afin générer la donnée composée Martin Dupont dans le message de sortie 423. La figure 5 schématise un troisième exemple illustrant le procédé selon l'invention. Le message d'entrée 521 contient la définition sémantique de plusieurs personnes 301, à savoir Martin Dupont et Jean Dubois. Le procédé selon l'invention permet de définir un ensemble d'éléments non ordonnés qui ne seront pas dissociés lors de l'adaptation de données. Cette notion est notamment nécessaire pour la gestion des types tels qu'une liste, un tableau, une collection. Cette notion permet, tout en exploitant les relations sémantiques 311,411 entre concepts de l'ontologie, de ne pas dissocier deux données initialement associées tels le nom et le prénom d'une personne. Ainsi le procédé selon l'invention génère 522 un message de sortie 523 contenant les noms composés Jean Dubois et Martin Dupont et non pas Jean Dupont et Martin Dubois comme cela serait possible si aucune notion d'ensemble ordonnés n'était spécifiée.20 REVENDICATIONS1. Système d'adaptation de données comprenant au moins un émetteur (101,102) exécutant au moins une application appelante (131,132) et un récepteur (111,112,113) exécutant au moins une application appelée (141,142,143), les émetteurs et récepteurs étant interconnectés via un réseau (150) de communication, ladite application appelante (131,132) générant des messages (181,182,202a) à destination de ladite application appelée (141,142,143), lesdits messages (202a) étant structurés selon une première syntaxe SA, ladite application appelée (141,142,143) étant adaptée à recevoir des messages (202b) structurés selon une seconde syntaxe SB, ledit système étant caractérisé en ce qu'il comporte une base de connaissances ontologique (160) et un annuaire de services (170) communs aux émetteurs et récepteurs, chaque émetteur (101,102) comportant un module de traduction (120) connecté à ladite base (160) et audit annuaire (170) adapté à structurer lesdits messages (202a) selon la seconde syntaxe SB. 2. Système d'adaptation de données selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite base de connaissances ontologique (160) définit un ensemble de spécifications sémantiques des données échangées entre les émetteurs (101,102) et les récepteurs (111,112,113) dudit système, lesdites spécifications étant formalisées par des concepts sémantiques liés entre eux par des relations de dépendance, ledit module de traduction (120) étant adapté à exploiter le contenu de ladite base (160) afin de faire correspondre les spécifications sémantiques du message (202a) structuré selon la syntaxe SA avec celles du message (202b) structuré selon la syntaxe SB de façon à ce que lesdits messages (202a,202b) présentent le même contenu sémantique. 3. Système d'adaptation de données selon la revendication 2 caractérisé en ce que le module de traduction (120) est, en plus, adapté à exploiter les relations entre concepts sémantiques définis dans la base de connaissance ontologique (160) pour élargir les recherches de correspondance entre les spécifications sémantiques des messages (202a,202b) structurés selon deux syntaxes SA, SB différentes. 4. Système d'adaptation de données selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'annuaire de services (170) contient l'ensemble des syntaxes SA, SB associées aux applications (131,132,141,142,143) exécutées par les émetteurs et récepteurs dudit système. 5. Système d'adaptation de données selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la syntaxe SA de l'application appelante (131,132) est définie comme l'enchainement d'un ensemble de données sans structure particulière ni ordre spécifique. 6. Système d'adaptation de données selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les spécifications sémantiques contenues dans la base de connaissance ontologique (160) sont définies à l'aide du langage de définition � Resource Description Framework � ou du langage de définition � Web Ontology Language � 7. Système d'adaptation de données selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les syntaxes SA, SB contenues dans l'annuaire de services (170) sont définies à l'aide du langage de description IDL � Interface Description Language � ou du langage de description XSD � XML Schema Description � ou encore par un diagramme défini en langage UML � Unified Modelling Language �. 8. Système d'adaptation de données selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit module de traduction (120) est commun à l'ensemble des applications (131,132,141,142,143) exécutées par les émetteurs et récepteurs dudit système et est centralisé dans un bus logiciel. 9. Procédé d'adaptation de données dans un système comprenant au moins un émetteur (101,102) exécutant au moins une application appelante (131,132) et un récepteur (111,112,113) exécutant au moins une application appelée (141,142,143), les émetteurs et récepteurs étant interconnectés via un réseau (150) de communication, ladite application appelante (131,132) générant des messages (181,182,202a) à destination de ladite application appelée (141,142,143), lesdits messages (202a) étant structurés selon une première syntaxe SA, ladite application appelée (141,142,143) étant adaptée à recevoir des messages (202b) structurés selon une seconde syntaxe SB, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes : - ladite application appelante (131,132) transmet à un module de traduction (120) ledit message (202a) ainsi qu'un identifiant (203) de l'application appelée (141,142,143) destinataire du message. - ledit module de traduction (120) interroge l'annuaire de services (170) afin d'obtenir, à partir de l'identifiant (203), la syntaxe SB associée à l'application appelée (141,142,143) - ledit module de traduction (120) interroge la base de connaissances ontologique (160) afin de faire correspondre les spécifications sémantiques de la syntaxe SA avec celles de la syntaxe SB et en déduit une traduction dudit message (202a)dans un format (202b) adapté à la syntaxe SB mais ayant le même contenu sémantique que le message (202a) initial. - ledit module de traduction (120) transmet le message transformé (202b) à l'application appelée (141,142,143) via 5 ledit réseau de communication (150).