Séminaire départemental• Sous le thème:Comparaison d'Approches pour l'Interrogation d'Ontologies
Formelles via le Langage Naturel

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Anicet Lepetit ONDO

Séminaire départemental• PLAN:ContextePrésentation des approches
Discussion et Perspectives

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Séminaire départemental• Contexte :Qu'est-ce qu'une ontologie ?
Le web sémantique repose sur l'utilisation d'ontologies pour assurer le partage, la réutilisation et l'interopérabilitédes données, représentant ainsi des connaissances compréhensibles par les ordinateurs. Les ontologiesinformatiques servent spécifiquement à formaliser un ensemble de connaissances de manière exploitable par unordinateur.
Les figures a et b ci-dessous illustrent les artefacts édités avec l'application Protégé 2000, lesquels ont été utiliséspour évaluer nos approches. Il s'agit de deux ontologies distinctes, l'une axée sur la liquidation de succession etl'autre sur les concepts universitaires.

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Séminaire départemental

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Séminaire départemental• Contexte :Quelle est la meilleure approche pour explorer une ontologie ?
L'interrogation des ontologies, souvent réalisée en utilisant le langage SPARQL, se présente comme un défi, enparticulier pour les utilisateurs non familiers. Les obstacles incluent des barrières linguistiques dues à lacomplexité syntaxique, la nécessité de comprendre la structure sous-jacente de l'ontologie, les erreurs
potentielles dans la formulation des requêtes et la difficulté à exprimer des requêtes complexes. Pour rendrel'accès à la connaissance plus convivial, cette présentation explore l'interrogation des ontologies en langage
naturel.

5/14Séminaire départemental• Approche à base de scenarios: Application d’une métrique de Levenshtein sur une structure demodèle de Ngrammes

L'approche adoptée repose sur l'extraction de scénarios de triplets d'une ontologie pour former une requête capablede répondre aux besoins des utilisateurs exprimés en langage naturel. Les divers scénarios peuvent inclure desquestions unaires, binaires et ternaires selon les besoins de l'utilisateur. Les requêtes générées en fonction des types descénario suivent la logique suivante :Soit : Rg=requête générée
To=Les triplet (s) similaire(s) extrait(s) de l’ontologie∀t∈T0,=s,p,o{s=sujet, p=prédicat, o=objet}

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Soit Lo une liste d’entités identifiées (Classe, propriétés de données, propriétés objets et instances) dans To, avec
Co=classes identifiées dans To
Pdo= propriétés de données dans To,
Poo =propriétés objet dans To,
Io = instances dans To
Rg=𝒇 𝑳𝟎

Les figures F1 et F2 illustrent respectivement les types de scénarios et l'architecture générale de l'approche.

Séminaire départemental• Approche à base de scenarios: Application d’une métrique de Levenshtein sur une structure de modèle deNgrammes

F1

F2Approche basée sur des scénarios

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Séminaire départemental• Approche basée sur les patrons de requêtes SPARQL: Moyenne pondérée(Jaccard + Cosinus)
Dans cette approche, nous associons la question de l'utilisateur à sa requête SPARQL correspondante dans le modèle
préétabli. Le processus commence par la reconnaissance d'entités nommées, éclaircissant le domaine de recherche.
Ces entités préviennent les malentendus entre la phrase de l'utilisateur et le domaine associé. La reconnaissanced'entités a été appliquée à un corpus de 300 à 500 questions via le module Doccano. Après des prétraitements,incluant la normalisation et la reconnaissance d'entités, Nous constituons ensuite une liste d'entités clés présentes
dans la phrase de l'utilisateur. La similarité entre les listes de mots-clés(Liste composée des mots-clés extraits de laphase et d'un ensemble de listes générées à partir des mots-clés présents dans les requêtes existantes dans le patron)est évaluée pour prédire la classe de requête, utilisant Jaccard et le Cosinus avec une moyenne pondérée.

Les figures F3 et F4 présentent respectivement l'architecture générale de l'approche et la structure des patrons derequêtes SPARQL.

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Séminaire départemental• Approche basée sur les patrons de requêtes SPARQL: Moyenne pondérée(Jaccard + Cosinus)

F3F4Approche basée sur les patrons de requêtes SPARQL
9/14Séminaire départemental• Approche basée sur la structure d’arbre de décision : Moyenne pondérée(Jaccard + Cosinus)• Cette approche offre une approche progressive pour présenter le problème à l'utilisateur, passant de la généralité àla spécificité. Il permet de partir de l'intention exprimée par l'utilisateur dans sa requête pour présenter un point
central du problème, à partir duquel plusieurs branches émergent, représentant des idées spécifiques qui peuventêtre déduites. Son principe est le suivant : nous élaborons un arbre composé de diffèrent nœuds sous forme de listede jetons et chacun représentant un sous graphe du domaine représenté.

• Les décisions à prendre sont déterminées par des conditions ou critères préétablis, basés sur les valeurs desimilarité maximale entre les entités spécifiques de la phrase et les nœuds de l'arbre. Chaque branche reliant lesnœuds à la similarité maximale indiquera la séquence de décisions à présenter à l'utilisateur.

La figure F5 présente l'architecture générale de cette approche.

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Séminaire départemental• Approche basée sur la structure d’arbre de décision : Moyenne pondérée(Jaccard + Cosinus)

F5

Architecture de l’approche basée sur la structure d’arbre de décision
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Séminaire départemental• Discussion et perspectives:
Avantages :• L'approche basée sur les scénarios s'est avérée parfaitement adaptée pour répondre aux questions portant surdes ontologies distinctes, en alignant ses réponses avec la logique des scénarios utilisés pour valider notre
méthode.

• L’approche basée sur les patrons réussi à cartographier précisément les questions prédéfinies dans les patrons
SPARQL.

• De manière analogue à l'approche des patrons, celle axée sur la structure d'arbre de décision, également

focalisée sur l'ontologie de la liquidation d'une succession, a habilement attribué chaque question au nœudcorrespondant dans l'arbre de décision.

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Séminaire départemental• Discussion et perspectives:Limites✓ Les trois approches testées présentent chacune leurs avantages et limites. Toutefois, en raison des mises à jourfréquentes qu'un domaine de connaissances peut subir, l'approche basée sur des patrons de requête SPAQRLet celle basée sur des arbres de décision prendraient plus de temps pour intégrer les nouvelles mises à jourdans l'ontologie. En effet, en raison de leurs structures peu évolutives, chaque nouvelle connaissance ajoutée
à l'ontologie nécessiterait un enrichissement supplémentaire des patrons de requête pour l'approche basée
sur des patrons, ainsi que l'ajout de plus de nœuds pour répondre aux nouveaux besoins dans le cas del'approche basée sur des arbres de décision.

✓ Il est important de souligner que l’approche basée sur les patrons et celle axée sur la structure d'arbredémontrent une sensibilité marquée à des éléments spécifiques, tels que l'entraînement du modèle pour une
gestion précise des entités nommées, ainsi que leur efficacité dans le contexte d'une ontologie particulière.

✓ L'efficacité de l'approche basée sur les scénarios est étroitement liée aux types de scénarios, au jargon
spécifique utilisé, ainsi qu'à la nomenclature des entités.

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Séminaire départemental• Discussion et perspectives:

Perspectives
Nous cherchons à améliorer considérablement notre approche basée sur des patrons prédéfinis en automatisantla génération de requêtes après une phase d'apprentissage. Pour atteindre cet objectif, nous envisageonsd'intégrer un modèle de transformateur encodeur-décodeur dans notre méthodologie.

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