Ontologie (informatique) - Définition

Approche normative

En Europe, la norme qui fait actuellement l'objet d'une attention particulière est une norme permettant notamment de décrire les ontologies sur le patrimoine culturel immatériel (bibliothèques, musées et archives,...).

Ses références exactes sont : ISO 21127 : "ontologies nécessaires à la description des données concernant le patrimoine culturel".

Les ontologies en pratique

Exemple d'ontologies

Quelques concepts et liens sémantiques d'une ontologie relative à la production manufacturière, présentés sous forme d'arbre heuristique

Par exemple, pour décrire les concepts entrant en jeu dans la conception de cartes électroniques, on pourrait définir l'ontologie (simplifiée ici) suivante :

• une carte électronique est un ensemble de composants,
• un composant peut être soit un condensateur, soit une résistance, soit une puce,
• une puce peut être soit une unité de mémoire, soit une unité de calcul,

.

Langages pour les ontologies

Le langage de spécification est l'élément central sur lequel repose l'ontologie.

La plupart de ces langages se basent sur la logique du premier ordre, et représentent donc les connaissances sous forme d'assertion (sujet, prédicat, objet). Parmi les formalismes les plus employés se basant sur la logique des prédicats, on retrouve des langages comme N3 ou N-Triple.

On peut aussi évoquer le langage DEF-*.

Par ailleurs, dans le cadre de ses travaux sur le Web sémantique, le W3C a mis en place en 2002 un groupe de travail dédié au développement de langages standards pour modéliser des ontologies utilisables et échangeables sur le Web. S'inspirant de langages précédents comme DAML+OIL et des fondements théoriques des logiques de description, ce groupe a publié en 2004 une recommandation définissant le langage OWL (Web Ontology Language), fondé sur le standard RDF et en spécifiant une syntaxe XML. Plus expressif que son prédecesseur RDFS, OWL a rapidement pris une place prépondérante dans le paysage des ontologies et est désormais, de facto, le standard le plus utilisé.

Bien que développé pour la représentation des vocabulaires contrôlés et structurés (thésaurus), SKOS peut être utilisé pour élaborer et gérer des ontologies légères multilingues.

Outils pour travailler avec les ontologies

Les éditeurs d'ontologie suivants sont gratuits et téléchargeables

• (en) Protégé est le plus connu et le plus utilisé des éditeurs d'ontologie. Open-source, développé par l'université Stanford, il a évolué depuis ses premières versions (Protégé-2000) pour intégrer à partir de 2003 les standards du Web sémantique et notamment OWL. Il offre de nombreux composants optionnels : raisonneurs, interfaces graphiques.
• (en) SWOOP est un éditeur d'ontologie développé par l'Université du Maryland dans le cadre du projet MINDSWAP. Contrairement à Protégé, il a été développé de façon native sur les standards RDF et OWL, qu'il prend en charge dans leurs différentes syntaxes (pas seulement XML). C'est une application plus légère que Protégé, moins évoluée en termes d'interface, mais qui intègre aussi des outils de raisonnement.
• KMgen est un éditeur d'ontologie pour le langage KM (KM: The Knowledge Machine).

Avec l'émergence du marché des technologies du Web sémantique, on peut noter l'apparition depuis 2005 d'outils logiciels proposés par des éditeurs commerciaux. On peut citer:

• SemanticWorks qui fait partie de la suite d'outils XML développée par Altova, supportant le langage OWL à travers sa syntaxe XML,
• TopBraid Composer développé par TopQuadrant, son interface et ses fonctionnalités ressemblant beaucoup à celles de Protégé (le développeur principal de TopBraid étant l'ancien développeur des extensions OWL de Protégé),
• Ontology Craft Workbench développé par l'équipe Condillac "Ingénierie des Connaissances" de l'Université de Savoie, les ontologies étant disponibles aux formats XML et OWL. OCW et utilisées par la société Ontologia,
• KAD-Office développé par Iknova Consulting et spécialisé sur la représentation graphique des connaissances industrielles d'ingénierie à l'aide d'extrêtetextes.

Il existe d'autre part des outils informatiques permettant de construire une ontologie à partir d'un corpus de textes. Ces outils parcourent le texte à la recherche de termes récurrents ou définis par l'utilisateur, puis analysent la manière dont ces termes sont mis en relation dans le texte (par la grammaire, et par les concepts qu'ils recouvrent et dont une définition peut être trouvée dans un lexique fourni par l'utilisateur). Le résultat est une ontologie qui représente la connaissance globale que contient le corpus de texte sur le domaine d'application qu'il couvre. Le projet WordNet (voir les liens) en est l'exemple le plus important.