Livrables Projet BiogazRIO - WP 3.2

Emilie Fernandez, Eric Latrille, Virginie Rossard, Diana Garcia-Bernet,
Audrey Battimelli

► To cite this version:

Emilie Fernandez, Eric Latrille, Virginie Rossard, Diana Garcia-Bernet, Audrey Battimelli. Livrables Projet BiogazRIO - WP 3.2. Inrae Occitanie Montpellier, 2 place Pierre Viala, 34060 Montpellier. 2022. hal-04673849

HAL Id: hal-04673849

https://hal.inrae.fr/hal-04673849v1

Submitted on 9 Sep 2024

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en agronomie et axé sur des ontologies conçues spécifiquement qui permettent d'implémenter les principes FAIR.

La suite logicielle OpenSILEX est développée par l'UMR MISTEA de l'INRAE sous licence libre. Il s'agit dans ce livrable de s'approprier les méthodes et les outils de cette suite et de construire et configurer un système d'information complet pour gérer l'ensemble des données issues des bio-procédés du LBE-INRAE.

De plus, des développements de nouveaux modules (cf L3.2.2.03), non existants, ont été réalisés afin de compléter la suite logicielle. Ces modules ont été développés sous licence libre.

Une ontologie spécifique nommée Environmental Biorefinery Ontology (cf L3.2.1.02) a également été conçue afin de décrire les différentes approches étudiées dans le laboratoire.

### 3. RÉSULTATS ET DISCUSSION

Un système d'information spécifique aux besoins du LBE a été développé, il est nommé EnviBIS : Environmental Biorefinery Information System.

EnviBIS a été déployé sur deux serveurs :

1. Un serveur de test [1] interne afin de pouvoir contrôler la robustesse du logiciel avant la mise en œuvre finale.

2. Un serveur en production [2] hébergé dans une machine virtuelle sur le DataCenter INRAE.

Les codes informatiques ont été déposés sous licence libre via un outil de gestion de version, sur le Gitlab [3] de l'Institut, et archivés via une infrastructure de la science ouverte, Software Heritage [4].

Plusieurs documentations ont été écrites pour permettre l'installation en mode développement [5] ou en mode production [6] ainsi qu'une documentation pour les utilisateurs [7] de l'outil.

### 4. CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS POUR LE PROJET

### 5. BIBLIOGRAPHIE

(1) Projet Biogaz RIO (2020-2022), convention n°24001371, soutenu par la Région Occitanie et le FEDER

(2) Bio2E, INRAE, 2018. Plateforme Biotechnologie et Bioraffinerie Environnementales,

https://doi.org/10.15454/1.557234103446854E12

(3) : OpenSILEX : http://www.opensilex.org/

### 6. ANNEXES

[1] : Dépôt des codes informatiques : [Forgemia](https://doi.org/10.15454/1.557234103446854E12)
[2] : Architecture

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Java

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Semantic
Web

API, Web Services

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développer cette ontologie en utilisant des vocabulaires contrôlés afin qu'elle
devienne une référence.

Ce système d'information permet l'acquisition de données hétérogènes issues de capteurs, d'observations ou d'appareils analytiques. Il s'agit également d'assurer la récupération de ses données pour un suivi en ligne des bio-procédés.

3. RÉSULTATS ET DISCUSSION

A. ONTOLOGIE

Une ontologie spécifique à la bioraffinerie environnementale nommée Environmental Biorefinery Ontology(3)a été conçue afin de décrire les différentes opérations étudiées au LBE selon les étapes suivantes :

1. Capturer les connaissances :

Il s'agit de l'identification des concepts et des relations du domaine à modéliser, ainsi que les termes associés ont permis de réaliser un thésaurus des composants ainsi que des listes de types de classes pour les capteurs, installations et étapes de procédés.

2. Coder l'ontologie :

Cela est réalisé en modélisant les connaissances définies à l'étape précédente dans un langage de formalisme d'ontologies [1].

3. Intégrer des ontologies existantes :

Le système d'information EnviBIS est piloté par un ensemble d'ontologies. L'ontologie centrale d'OpenSILEX(4)s'appuie sur des ontologies de hauts niveaux et a été étendu avec des ontologies de domaine [2].

B. ODIN+

L'intégration des données issues de capteurs se fait via une autre brique
logicielle, de la nouvelle version du logiciel d'acquisition de données en ligne
ODIN+(5)développé par l'INRIA, qui a été testée et installée.

C. SCRIPTS

L'insertion des données en ligne a nécessité l'écriture de scripts utilisant les services web du système d'information EnviBIS. L'hétérogénéité des sources a conduit à trois modes de récupération différents :

1. Récupération de fichiers plantml

2. Récupération de fichiers CSV

3. Récupération via des requêtes SQL dans une base de donnée Postgres

Les codes informatiques ont été déposés via un outil de gestion de version, sur le
Gitlab [3] de l'Institut.

4. CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS POUR LE PROJET
Des alignements d'ontologies, notamment entre EBO et PO2(6)facilitera, à court terme, les échanges d'information entre les deux systèmes d'informations et permettra à plus long terme à la communauté scientifique du domaine de : publier, partager et échanger des données à l'aide des outils du web sémantique. L'utilisation d'ontologies de référence permettra l'exploitation des données de la bioraffinerie environnementale produites par l'unité INRAE LBE et plus généralement de données expérimentales de procédés de transformation produites sur l'ensemble du département de recherche TRANSFORM d'INRAE.

## 5. BIBLIOGRAPHIE

(1) Projet Biogaz RIO (2020-2022), convention n°24001371, soutenu par la Région Occitanie et le FEDER

(2) Bio2E, INRAE, 2018. Plateforme Biotechnologie et Bioraffinerie Environnementales, https://doi.org/10.15454/1.557234103446854E12

(3) EBO: Agroportal

(4) OpenSILEX: Github

(5) Odin: Inria

(6) J. Dibie, S. Dervaux, L. Ibanescu, J. Raad (2018). "Process and Observation Ontology", <10.15454/1.4702114192525708E12>, Portail Data INRAE, V4

## 6. ANNEXES

[1] : Aperçu EBO via l'outil Protégé

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[2] : Récapitulatif des ontologies présentes dans EnviBIS

<table><thead><tr><th>TYPE</th><th>SOUS TYPE</th><th>SIGLE</th><th>NOM</th><th>SPECIFICITÉ</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="8">Ontologies de référence</td><td rowspan="4">Ontologie de haut niveau</td><td>BFO</td><td>Basic Formal Ontology</td><td>Haut niveau d'abstraction et de généralité</td></tr><tr><td>Time</td><td>Time Ontology</td><td>Description des propriétés temporelles</td></tr><tr><td>DC</td><td>Dublin Core</td><td>Description des documents</td></tr><tr><td>SOSA/SSN</td><td>Semantic Sensor Network Ontology</td><td>Description des capteurs et observations</td></tr><tr><td rowspan="5">Ontologies standards</td><td>FOAF</td><td>Friend Of A Friend</td><td>Description des personnes et leurs relations</td></tr><tr><td>OA</td><td>Open Annotation</td><td>Annoter, créer des associations entre des informations distinctes</td></tr><tr><td>PROV-O</td><td>PROV-Ontology</td><td>Description de la provenance d'une donnée</td></tr><tr><td>NCBI</td><td>National Center for Biotechnology Information</td><td>Classification et nomenclature organisées pour tous les organismes</td></tr><tr><td>NCBI</td><td>National Center for Biotechnology Information</td><td>Classification et nomenclature organisées pour tous les organismes</td></tr><tr><td rowspan="3">Ontologies d'application</td><td>Ontologie centrale</td><td>OESO</td><td>The Object Ontology</td><td>Fonctionnement Opensilex</td></tr><tr><td rowspan="2">Ontologies de domaine</td><td>EBO</td><td>Environmental Biorafinery Ontology</td><td>Description des procédés de bioraffinerie environnementale</td></tr><tr><td>PO2</td><td>Process and Observation</td><td>Description de l'itinéraires d'un procédé de transformation</td></tr></tbody></table>

[3] : Dépôt des codes informatiques : [Forgemia](https://www.forgemia.org)
par des outils de gestion de projet tel qu'un tableau de bord Trello et un logiciel de version, le Gitlab [3] de l'Institut. Ces outils ont permis de suivre l'évolution, la maintenance corrective et les mises à jour des différents modules. La rédaction de la documentation et celle des scripts de sauvegardes des données ont été réalisées en parallèle.

### 3. RÉSULTATS ET DISCUSSION

Les modules réalisés sont découpés selon deux objectifs :

- Une première partie a été développée pour être réutilisée par l'ensemble des utilisateurs de la suite logicielle OpenSILEX, quelle que soit la spécialité des données intégrées.

- Une deuxième partie a été développée pour être utilisée par des utilisateurs ayant des données liées à des procédés de transformation.

#### A. OPENSILEX

Un module de gestion de document, s'appuyant sur une ontologie de référence DublinCore(4), qui permet la description des documents à l'aide d'un vocabulaire standardisé et leur stockage.

Une API et des web services ont été développés pour permettre l'interopérabilité avec d'autres systèmes. Les tests unitaires ont été écrits pour garantir une robustesse des codes. Une interface utilisateur a été développée dans le respect de l'ergonomie, adaptée à tout type d'écran et en respectant une homogénéité avec l'ensemble de l'application.

Un module de gestion des dispositifs de mesure s'appuyant sur des ontologies de référence Sensor, Observation, Sample, and Actuator Ontology(5). Une interface utilisateur a été développée dans le respect de l'ergonomie, adaptée à tout type d'écran et en respectant une homogénéité avec l'ensemble de l'application.

#### B. ENVIBIS

Un module de gestion des procédés de transformation, en utilisant certains concepts de l'ontologie Process and Observation(6) (cf L3.2.1.02) permet d'offrir une représentation des enchaînements d'opérations au sein d'un procédé.

Un module de gestion des étapes permet de détailler les composants d'entrées et de sorties d'une opération unitaire ainsi que ses modalités au sein d'un procédé.

Une API et des web services ont été développés pour ces deux modules afin de permettre l'interopérabilité avec d'autres systèmes. Les tests unitaires ont été écrits pour garantir une robustesse des codes. Une interface utilisateur a été développée dans le respect de l'ergonomie, adaptées à tout type d'écran et en respectant une homogénéité avec l'ensemble de l'application.

### 4. CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS POUR LE PROJET
## 5. BIBLIOGRAPHIE

(1) Projet Biogaz RIO (2020-2022), convention n°24001371, soutenu par la Région Occitanie et le FEDER

(2) Bio2E, INRAE, 2018. Plateforme Biotechnologie et Bioraffinerie Environnementales,

https://doi.org/10.15454/1.557234103446854E12

(3) OpenSILEX

(4) Dublin Core (5) SOSA (Semantic Sensor Network Ontology)

(6) J. Dibie, S. Dervaux, L. Ibanescu, J. Raad (2018). "Process and Observation Ontology", <10.15454/1.470211> 12>, Portail Data INRAE, V4

## 6. ANNEXES

<table><thead><tr><th>Réunion</th><th>Qui ?</th><th>Fréquence ?</th><th>Quoi ?</th></tr></thead><tbody><tr><td>Mêlée</td><td rowspan="4">MISTEA<br>11 personnes :<br>Chef de projet<br>Développeurs<br>Testeurs</td><td>Tous les matins</td><td>2 minutes par personne : présenter ce qui a été fait la veille, prévoir ce qui va être fait ce jour, identifier les problèmes</td></tr><tr><td>Point d'avancement</td><td>Une fois / semaine</td><td>Démonstration, discussion, retards possibles</td></tr><tr><td>Retrospective</td><td>Une fois / sprint*</td><td>Discussion sur le sprint* passé : méteo, point positif, point négatif, amelioration</td></tr><tr><td>Planification</td><td>Une fois / sprint*</td><td>Définition des objectifs à réaliser sur le prochain sprint*</td></tr><tr><td>Point d'avancement</td><td rowspan="3">LBE</td><td>Une fois / semaine</td><td>Discussion, test</td></tr><tr><td>Réunion de travail</td><td>Une fois / mois</td><td>Réunion avec le service informatique du LBE : tâches à faire/accompplies</td></tr><tr><td>Point d'avancement</td><td>Une fois / trimestre</td><td>Point d'avancement du projet BiogazRio</td></tr></tbody></table>

* période d'un mois environ

<caption>Figure 1: [1] : Méthode scrum</caption>

[2] : [Forgemia](#)