Une nouvelle approche de Découverte et de Composition de Services Web à base de médiation sémantique et de raisonnement déductif : application au domaine informatique

An original approach for service discovery and composition based on semantic mediation and deductive reasonig

• Auteur / Autrice : Nadia Yacoubi
• Direction : Yann Pollet, Mohamed Ben Ahmed
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris, CNAM

Mots clés

Mots clés contrôlés

Web sémantique

Thèses et écrits académiques

Services Web

Résumé

L’avènement du Web sémantique a permis l’apparition d’une nouvelle génération de services Web, dénommés Services Web Sémantiques (SWS) intégrant dans leurs descriptions une dimension sémantique décrivant différents aspects fonctionnels et non fonctionnels d’un service Web. Au niveau de cette thèse, nous proposons un méta-framework stratifié que nous nommons BioMed pour la médiation de services Web dans le domaine bioinformatique, cette médiation est triple, à la fois interprétative, ontologique et inférentielle. Le travail mené consiste à proposer une méthodologie de sémantisation de services Web en proposant un modèle de descriptions canoniques de SWS réconciliant des descriptions hétérogènes créées sous différents frameworks. Une réconciliation tant sémantique qu’ontologique au cours de laquelle les SWS décrits canoniquement s’adossent à une méta-carte ontologique permet de pallier à l’hétérogénéité des ontologies du domaine. Deux grandes classes de processus sont considérées: la découverte et la composition de SWS. Ces deux processus sont effectués à travers un moteur inférentiel Datalog-like conçu comme un méta-service Web déductif et sur la base d’une sémantique inférentielle élargissant la couverture sémantique des descriptions et l’espace de recherche des services atomiques et celui des services composables dans le cas d’une composition. Les expérimentations montrent l’impact des techniques de relaxation sur la taille de l’espace de recherche des services découverts. Enfin, nous proposons différentes alternatives afin de classer l’ensemble des solutions et cela afin de déceler les meilleurs services atomiques et/ou plans de composition.

The Semantic Web as an extension of the current Web enables the emergence of a new generation of Web services, called Semantic Web Services (SWS), which the meaning of descriptions are well-defined for better enabling computers and people to work in cooperation. In this thesis, we propose a stratified meta-framework that we call BioMed allowing service mediation in the bioinformatic domain. Mediation in BioMed is threefold allowing semantic mediation considering heterogeneous semantic descriptions, ontological considering heterogeneous bio-ontologies and deductive enabling the processes of discovery and composition. We propose a semantic-driven approach to describe services based on canonical model and semantically annotate them based on a ontological meta-map created to represent the global and shared semantics of a network of biomedical ontologies. Two main classes of processes are adressed : service discovery and composition. Both of them rely on a Datalog deductive reasoning engine implemented as a deductive meta-service that enables to infer implicit semantic properties of services and augment the search space of satisfiable services in the discovery process and composable services in the composition process. In the empirical study, we report the size of the search space without and with reasoning tasks and quality of discovered services. Finally, we propose a set of techniques to classify the search space of satisfiable and composable services in order to identify the best services in terms of non-functional properties.