Interrogation de grandes bases de connaissances : algorithmes de réécriture de requêtes conjonctives en présence de règles existentielles

Querying large knowledge bases

• Auteur / Autrice : Mélanie König
• Direction : Marie-Laure Mugnier, Michel Leclère
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 24/10/2014
• Etablissement(s) : Montpellier 2
• Ecole(s) doctorale(s) : Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2014)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'informatique, de robotique et de micro-électronique (Montpellier ; 1992-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Laure Mugnier, Michel Leclère, Igor Stephan, Bernardo Cuenca Grau, Marianne Huchard, Lhouari Nourine
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Igor Stephan, Bernardo Cuenca Grau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bases de données -- Interrogation

Datalog (langage de programmation)

Systèmes experts (informatique)

Intelligence artificielle

Mots clés libres

Intelligence artificielle

Représentation connaissances et raisonnements

Interrogation

Bases de connaissances

Artificial intelligence

Knowledge representation and reasoning

Querying

Knowledge bases

Résumé

La problématique d'interrogation d'une base de données en présence d'une ontologie (OBQA pour "Ontology-based Query Answering") consiste à prendre en compte des connaissances générales, typiquement une ontologie de domaine, lors de l'évaluation d'une requête. Dans le cadre de cette thèse, ces connaissances sont représentées par des formules de la logique du premier ordre appelées "règles existentielles". Les règles existentielles sont aussi connues sous le nom de règles Datalog+/- ou "tuple-generating dependencies". Nous considérons une approche couramment utilisée, qui consiste à réécrire la requête en exploitant les règles de façon à se ramener à un problème classique l'interrogation d'une base de données. Nous définissons un cadre théorique d'étude des algorithmes de réécriture d'une requête conjonctive en une union de requêtes conjonctives, accompagné d'un algorithme de réécriture générique, prenant en paramètre un opérateur de réécriture. Nous proposons ensuite plusieurs opérateurs de réécriture et développons différentes optimisations, que nous évaluons sur des benchmarks du domaine.

The issue of querying a knowledge base, also called Ontology-based Query Answering (OBQA), consists of taking into account general knowledge, typically a domain ontology, when evaluating queries. In this thesis, ontological knowledge is represented by first-order logical formulas, called existential rules. Existential rules are also known as Datalog+/- and tuple-generating dependencies. We adopt a well-known approach, which consists of rewriting the query with the rules to reduce the problem to a classical database query answering problem. We define a theoretical framework to study algorithms that rewrite a conjunctive query into a union of conjunctive queries, as well as a generic rewriting algorithm that takes into account a rewriting operator. Then, we propose several rewriting operators and develop several optimisations, which we evaluate on benchmarks of the domain.