patrons de gestion des changements owl
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Présentation de Rim Djedidi et Marie-Aude Aufaure à IC 2009TRANSCRIPT
Patrons de Gestion de Changements OWL
Rim Djedidi* et Marie-Aude Aufaure **
* Département Informatique, Supélec Campus de Gif
** Laboratoire MAS, Chaire SAP Business Object – Centra le Paris
IC 2009
Hammamet, Tunisie
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
Plan
• Problématique d’évolution d’ontologie
• Processus de gestion de changements
• CMP: Patrons de gestion de changements– Patrons de changements
– Patrons d’incohérences
– Patrons d’alternatives de résolution
• Conclusion et travaux en cours
2
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
• Problématique d’évolution d’ontologie
• Processus de gestion de changements
• CMP: Patrons de gestion de changements– Patrons de changements
– Patrons d’incohérences
– Patrons d’alternatives de résolution
• Conclusion et travaux en cours
Plan
2
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
Traçabilité des évolutions
Spécification des changements
Analyse et résolution des effets de changements
Implémentation des changements
Validation locale des changements
Identification des besoins de changements
Propagation des changements
Validation globale des changements
Gestion locale des changements
Evolution d’une ontologie
[Stojanovic et al., 03][Maedche et al., 03][Stojanovic, 04][Cimiano & Völker, 05][Bloehdorn et al., 06]
Problématique d’évolution d’ontologie
3
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
Traçabilité des évolutions
Spécification des changements
Analyse et résolution des effets de changements
Implémentation des changements
Validation locale des changements
Identification des besoins de changements
Propagation des changements
Validation globale des changements
Gestion locale des changements
Evolution d’une ontologie
[Maedche et al., 02][Stojanovic et al., 02c][Stojanovic, 04][Klein, 04][Plessers et al., 06]
Problématique d’évolution d’ontologie
3
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
Traçabilité des évolutions
Spécification des changements
Analyse et résolution des effets de changements
Implémentation des changements
Validation locale des changements
Identification des besoins de changements
Propagation des changements
Validation globale des changements
Gestion locale des changements
Evolution d’une ontologie
[Sure, 02] [Stojanovic & Motik, 02][Noy & Klein, 03][Stojanovic, 04] [Klein, 04] [Parsia & Sirin, 04][Haase et al., 05] [Haase & Völker, 05] [Parsia et al., 05] [Wang et al., 05][Plessers et al., 06] [Plessers & De Troyer, 06]
Problématique d’évolution d’ontologie
3
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
Traçabilité des évolutions
Spécification des changements
Analyse et résolution des effets de changements
Implémentation des changements
Validation locale des changements
Identification des besoins de changements
Propagation des changements
Validation globale des changements
Gestion locale des changements
Evolution d’une ontologie
[Stojanovic et al., 03][Stojanovic, 04][Klein, 04][Flouris, 06]
Problématique d’évolution d’ontologie
3
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
Traçabilité des évolutions
Spécification des changements
Analyse et résolution des effets de changements
Implémentation des changements
Validation locale des changements
Identification des besoins de changements
Propagation des changements
Validation globale des changements
Gestion locale des changements
Evolution d’une ontologie
[Stojanovic, 04][Klein, 04]
Problématique d’évolution d’ontologie
3
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
Traçabilité des évolutions
Spécification des changements
Analyse et résolution des effets de changements
Implémentation des changements
Validation locale des changements
Identification des besoins de changements
Propagation des changements
Validation globale des changements
Gestion locale des changements
Evolution d’une ontologie
[Klein & Fensel, 01][Klein & Noy, 03][Maedche et al., 03][Stojanovic, 04][Klein, 04][Bloehdorn et al., 06]
Problématique d’évolution d’ontologie
3
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
Traçabilité des évolutions
Spécification des changements
Analyse et résolution des effets de changements
Implémentation des changements
Validation locale des changements
Identification des besoins de changements
Propagation des changements
Validation globale des changements
Gestion locale des changements
Evolution d’une ontologie
[Stojanovic, 04][Klein, 04]
Problématique d’évolution d’ontologie
3
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
Traçabilité des évolutions
Spécification des changements
Analyse et résolution des effets de changements
Implémentation des changements
Validation locale des changements
Identification des besoins de changements
Propagation des changements
Validation globale des changements
Gestion locale des changements
Evolution d’une ontologie
[Stojanovic, 04] [Klein, 04][Plesser et al., 06] [Castano, 06][Noy et al., 06]
Problématique d’évolution d’ontologie
3
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
Problématique d’évolution d’ontologie
Traçabilité des évolutions
Spécification des changements
Analyse et résolution des effets de changements
Implémentation des changements
Validation locale des changements
Identification des besoins de changements
Propagation des changements
Validation globale des changements
Gestion locale des changements
Evolution d’une ontologie
• Une approche formelle de gestion de changements• Une modélisation à l’aide de patrons• Un processus guidé par l’évaluation de la qualité
3
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
• Problématique d’évolution d’ontologie
• Processus de gestion de changements
• CMP: Patrons de gestion de changements– Patrons de changements
– Patrons d’incohérences
– Patrons d’alternatives de résolution
• Conclusion et travaux en cours
Plan
4
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
Processus de gestion de changements
Spécification du changement
Analyse du changement
Résolution du changement
Application du changementOntologie Evoluée
Changement 1
Jour
nal d
’évo
lutio
n (L
og)
Patrons Changements
Patrons Incohérences
Patrons Alternatives
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
NRCNCC NPC NCR NMH-IsA PMoy Prec Rapp CA RA NTC
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
NRCNCC NPC NCR NMH-IsA PMoy Prec Rapp CA RA NTC
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
Evaluation Result
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité Cohesion ModularityTaxonomy Abstraction Completeness ComprehensionComplexity
NRCNRCNCCNCP NPCNPC NCRNRtC NMNMH-IsAH-IsA DA PrecPREC RappREC CAAC RAAR NTCNTC
P1P1 P2P2 P3P3 P4P4 P5P5 P6P6 P7P7 P8P8
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
NRCNCC NPC NCR NMH-IsA PMoy Prec Rapp CA RA NTC
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
NRCNRCNCCNCC NPCNPC NCRNCR NMNMH-IsAH-IsA PMoyPMoy PrecPrec RappRapp CACA RARA NTCNTC
P1P1 P2P2 P3P3 P4P4 P5P5 P6P6 P7P7 P8P8
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
NRCNRCNCCNCC NPCNPC NCRNCR NMNMH-IsAH-IsA PMoyPMoy PrecPrec RappRapp CACA RARA NTCNTC
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
Evaluation ResultEvaluation Result
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité Cohesion ModularityTaxonomy Abstraction Completeness ComprehensionComplexity
NRCNRCNCCNCP NPCNPC NCRNRtC NMNMH-IsAH-IsA DADA PrecPREC RappREC CAAC RAAR NTCNTC
P1P1 P2P2 P3P3 P4P4 P5P5 P6P6 P7P7 P8P8
Formalisation du changement
2
Classification & Paramétrage du changement 3
Application temporaire du changement 4
Génération d’alternatives 7
Détection des incohérences
5
Classification des incohérences 6
Proposition de résolutions
Evaluation des résolutions
Evaluation de l’impact des alternatives sur la qualité 8
Application finale des changements 9
Modèle de Qualité
Signature du changement
Alternative de résolution
Alternatives Cohérentes
X
Changements requis et additionnels
< Q
>= Q
Incohérences détectées
Ontologie Initiale
Résultats d’évolution 10
Spécification du changement
Analyse du changement
Résolution du changement
Application du changementOntologie Evoluée
Changement 1
Jour
nal d
’évo
lutio
n (L
og)
Patrons Changements
Patrons Incohérences
Patrons Alternatives
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
NRCNCC NPC NCR NMH-IsA PMoy Prec Rapp CA RA NTC
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
NRCNCC NPC NCR NMH-IsA PMoy Prec Rapp CA RA NTC
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
Evaluation Result
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité Cohesion ModularityTaxonomy Abstraction Completeness ComprehensionComplexity
NRCNRCNCCNCP NPCNPC NCRNRtC NMNMH-IsAH-IsA DA PrecPREC RappREC CAAC RAAR NTCNTC
P1P1 P2P2 P3P3 P4P4 P5P5 P6P6 P7P7 P8P8
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
NRCNCC NPC NCR NMH-IsA PMoy Prec Rapp CA RA NTC
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
NRCNRCNCCNCC NPCNPC NCRNCR NMNMH-IsAH-IsA PMoyPMoy PrecPrec RappRapp CACA RARA NTCNTC
P1P1 P2P2 P3P3 P4P4 P5P5 P6P6 P7P7 P8P8
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
NRCNRCNCCNCC NPCNPC NCRNCR NMNMH-IsAH-IsA PMoyPMoy PrecPrec RappRapp CACA RARA NTCNTC
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
Evaluation ResultEvaluation Result
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité Cohesion ModularityTaxonomy Abstraction Completeness ComprehensionComplexity
NRCNRCNCCNCP NPCNPC NCRNRtC NMNMH-IsAH-IsA DADA PrecPREC RappREC CAAC RAAR NTCNTC
P1P1 P2P2 P3P3 P4P4 P5P5 P6P6 P7P7 P8P8
Formalisation du changement
2
Classification & Paramétrage du changement 3
Application temporaire du changement 4
Génération d’alternatives 7
Détection des incohérences
5
Classification des incohérences 6
Proposition de résolutions
Evaluation des résolutions
Evaluation de l’impact des alternatives sur la qualité 8
Application finale des changements 9
Modèle de Qualité
Signature du changement
Alternative de résolution
Alternatives Cohérentes
X
Changements requis et additionnels
< Q
>= Q
Incohérences détectées
Ontologie Initiale
Résultats d’évolution 10
Spécification du changement
Analyse du changement
Résolution du changement
Application du changementOntologie Evoluée
Changement 1
Jour
nal d
’évo
lutio
n (L
og)
Patrons Changements
Patrons Incohérences
Patrons Alternatives
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
NRCNCC NPC NCR NMH-IsA PMoy Prec Rapp CA RA NTC
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
NRCNCC NPC NCR NMH-IsA PMoy Prec Rapp CA RA NTC
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
Evaluation Result
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité Cohesion ModularityTaxonomy Abstraction Completeness ComprehensionComplexity
NRCNRCNCCNCP NPCNPC NCRNRtC NMNMH-IsAH-IsA DA PrecPREC RappREC CAAC RAAR NTCNTC
P1P1 P2P2 P3P3 P4P4 P5P5 P6P6 P7P7 P8P8
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
NRCNCC NPC NCR NMH-IsA PMoy Prec Rapp CA RA NTC
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
NRCNRCNCCNCC NPCNPC NCRNCR NMNMH-IsAH-IsA PMoyPMoy PrecPrec RappRapp CACA RARA NTCNTC
P1P1 P2P2 P3P3 P4P4 P5P5 P6P6 P7P7 P8P8
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
NRCNRCNCCNCC NPCNPC NCRNCR NMNMH-IsAH-IsA PMoyPMoy PrecPrec RappRapp CACA RARA NTCNTC
Résultat d’évaluation
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité
Evaluation ResultEvaluation Result
Structure Usage
Cohésion ModularitéTaxonomie Abstraction Complétude CompréhensionComplexité Cohesion ModularityTaxonomy Abstraction Completeness ComprehensionComplexity
NRCNRCNCCNCP NPCNPC NCRNRtC NMNMH-IsAH-IsA DADA PrecPREC RappREC CAAC RAAR NTCNTC
P1P1 P2P2 P3P3 P4P4 P5P5 P6P6 P7P7 P8P8
Formalisation du changement
2
Classification & Paramétrage du changement 3
Application temporaire du changement 4
Génération d’alternatives 7
Détection des incohérences
5
Classification des incohérences 6
Proposition de résolutions
Evaluation des résolutions
Evaluation de l’impact des alternatives sur la qualité 8
Application finale des changements 9
Modèle de Qualité
Signature du changement
Alternative de résolution
Alternatives Cohérentes
X
Changements requis et additionnels
< Q
>= Q
Incohérences détectées
Ontologie Initiale
Résultats d’évolution 10
5
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
• Problématique d’évolution d’ontologie
• Processus de gestion de changements
• CMP: Patrons de gestion de changements– Patrons de changements
– Patrons d’incohérences
– Patrons d’alternatives de résolution
• Conclusion et travaux en cours
Plan
6
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
Patrons de gestion de changements
7
Patron Changement
Patron Incohérence
Patron alternative
Cause potentiellement
0..*
Résolue potentiellement par
0..* 0..* 0..*
Patron Changement
Patron Incohérence
Patron alternative
Cause potentiellement
0..*
Résolue potentiellement par
0..* 0..* 0..*
Patron Changement
Patron Incohérence
Patron alternative
Cause potentiellement
0..*
Résolue potentiellement par
0..* 0..* 0..*
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
Ch1Ch1
Exemple d’illustration(Ontologie Faune-Flore )
8
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• Processus de gestion de changements
• CMP: Patrons de gestion de changements– Patrons de changements
– Patrons d’incohérences
– Patrons d’alternatives de résolution
• Conclusion et travaux en cours
Plan
9
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Patron de changement basique Ajouter une sous-classe
10
Type Entités concernées
Arguments Contraintes Axiome OWL DL
P_Chgt_Bas_ Ajouter_ Sous_Classe
Classe, Classe
Sub_classID Super_classID
¬(Sub_classID
disjointWith
Super_classID)
SubClassOf
(Sub_classID,
Super_classID)
Type Entités
concernées Arguments Contraintes Axiomes OWL DL
P_Chgt_Bas_ Ajouter_ Sous_Classe
Classe, Classe
Animal, PlanteCarnivore
¬(PlanteCarnivore
disjointWith
Animal)
SubClassOf
(PlanteCarnivore
, Animal)
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• Problématique d’évolution d’ontologie
• Processus de gestion de changements
• CMP: Patrons de gestion de changements– Patrons de changements
– Patrons d’incohérences
– Patrons d’alternatives de résolution
• Conclusion et travaux en cours
Plan
11
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
Patron d’incohérenceIncohérence de disjonction
12
Type Entités Impliquées Entités Concernées
Axiomes OWL DL concernés
P_Incons _Disj Animal, Plante, PlanteCarnivore,
Animal, Plante
Plant ⊑ ¬Animal, PlanteCarnivore ⊑ Plant
Ch1Ch1
SubClassOf(Animal,Carnivorous-Plant)
Plant ⊑⊑⊑⊑ ¬ Animal,
Carnivorous-Plant ⊑⊑⊑⊑ Plant
(¬(Carnivorous-Plant disjointWith Animal))
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• Problématique d’évolution d’ontologie
• Processus de gestion de changements
• CMP: Patrons de gestion de changements– Patrons de changements
– Patrons d’incohérences
– Patrons d’alternatives de résolution
• Conclusion et travaux en cours
Plan
13
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
Patron d’alternativeDéfinition d’une classe hybride pour la résolution d’une disjonction
14
P_Alt_Disj_Chgt_Comp_ Rattacher_ Classe_Hybride (al2) (version synthétisée) Entités Concernées
Arguments Composants Intermédiaires : Axiomes OWL DL
Classe,
Classe
Id_HybridClass,
Id_sub_class,
Id1_cls_disj, Id2_cls_disj
Class(Id_HybridClass,
UnionOf(Id1_cls_disj,Id2cls_disj))
SubClassOf(Id_HybridClass, Id_sub_class)
Al2Al2
Class(Animal_Plant{UnionOf({ Animal, Plant})}SubClassOf(Carnivorous-Plant, Animal_Plant)
OWL DL Axioms
Constraints
Preconditions
Al2Al2
Class(Animal_Plant{UnionOf({ Animal, Plant})}SubClassOf(Carnivorous-Plant, Animal_Plant)
OWL DL Axioms
Constraints
Preconditions
OWL DL Axioms
Constraints
Preconditions
27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
• Problématique d’évolution d’ontologie
• Processus de gestion de changements
• CMP: Patrons de gestion de changements– Patrons de changements
– Patrons d’incohérences
– Patrons d’alternatives de résolution
• Conclusion et travaux en cours
Plan
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Conclusion et travaux en cours
• Evolution d’ontologie guidée par des patrons de gestion de changements– Patrons de changements (basiques/composés)
• Description de classe, équivalence de classes, disjonction de classes, restriction de valeur, domaine et co-domaine de propriété,
• …
– Patrons d’incohérences (Logical AntiPatterns)• Disjonction due à une subsomption ou instanciation,
• Equivalence et complément, équivalence et disjonction
• …
– Patrons d’alternatives
• Plugin de gestion de changements pour la plateforme du projet DAFOE
• Les CMP comme un type de Ontology Design Patterns (ODP)• Un module d’apprentissage pour enrichir les CMP
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27/05/2009 IC 2OO9 - Hammamet
Merci de votre attention
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