Towards the democratization of ontological modeling through a new pervasive means of representation

Field: Computer Science (Physical Sciences)

Malgré leur utilité prouvée dans de nombreux domaines de l’ingénierie des connaissances, les ontologies ne parviennent pas à égaler cette position comme des modèles de domaine dans le secteur de développement de logiciels d’entreprise. Tout en ayant pour but de rendre les ontologies accessibles à un plus grand nombre d’intervenants dans le cadre du développement de logiciels, cette thèse cherche à étudier les facteurs qui se dressent entre les efforts de recherche sur l’intégration des ontologies comme elle est, d’une part, décrite par la littérature, et, d’autre part, une démocratisation menée à terme. Tout comme notre analyse préliminaire le suggère, la réticence qui caractérise l’adoption des ontologies au sein de la communauté des ingénieurs est en partie due à une sémantique opposée, ainsi qu’aux différentes hypothèses sous-jacentes utilisées dans les ontologies, par rapport à d’autres normes de modélisation d’entreprise plus conventionnels. Les piles techniques derrière l’application des ontologies et les logiciels d’entreprise conventionnels varient considérablement ; des langues aux éditeurs en passant par l’appui aux infrastructures. Les raisons mentionnées ci-dessus prennent une nouvelle tournure syntactique, sémantique et paradigmatique que le développeur doit prendre en compte à chaque fois qu’il utilise les ontologies. Afin de minimaliser ces diverses tournures, la première étape vers la réalisation de cette thèse a été la proposition d’une fonction de traduction sans perte qui pourrait faciliter la tâche d’intégration des ontologies vers les référentiels de code plus conventionnels en les exprimant directement dans le même langage de programmation en usage. La deuxième étape franchie fut l’implémentation, de manière concrète, de la fonction de traduction en considérant C# comme langage cible. Cette implémentation prend également en compte de potentielles optimisations du processus de conversion. Le choix de C# est motivé par un certain nombre de facteurs discutés dans le chapitre correspondant. Cette implémentation prend également en compte de potentielles optimisations du processus de conversion. On obtient une réduction significative de la taille de l’exécutable en exploitant la notation du langage de programmation qui permit d’éviter la redondance inhérente à la source de la sérialisation XML. De plus, une technique de compression qui détecte les modèles anonymes redondants récurrents dans l’ontologie source est proposée afin de réduire la taille de l’exécutable qui en résulte en générant une classe correspondante unique pour chaque ensemble de concepts récurrents. Ceci peut être particulièrement utile dans le domaine biomédical, où l’étendue des ontologies constitue en elle-même un problème. Par ailleurs, la technique proposée n’est pas restreinte aux ontologies exécutables, mais peut aussi être généralisée à d’autres formats syntactiques d’ontologies OWL. Cette thèse illustre également deux applications potentielles de conversions d’ontologies en représentation exécutable. Ces deux applications visent à aborder les difficultés relatives à l’exploitation efficace des ontologies dans des environnements de développement conventionnels. Dans un premier temps, nous proposons un procédé de pontage de l’interstice de commande impératif généralement présent dans les formes d’ontologie passives en fournissant des ontologies exécutables avec des extensions procédurales dans la forme de procédés orientés objets. Dans un deuxième temps, nous nous axons sur la présentation d’un prototype plus élaboré de pile simplifiée pour un système de base de connaissances pouvant fournir des services de raisonnement légers en exploitant le support de l’environnement de programmation. Nous conduisons une expérience afin d’évaluer l’utilité du prototype en répondant à certains types de requêtes sémantiques sans avoir recours à un raisonneur de Description Logique (DL). Enfin, les résultats empiriques obtenus fournissent des éléments de preuve démontrant la faisabilité du prototype proposé.