Améliorer l'interopérabilité sémantique : applicabilité et utilité de l'alignement d'ontologies

Enhancing the semantic interoperability : applicability and utility of the ontology alignment

• Auteur / Autrice : Fayçal Hamdi
• Direction : Chantal Reynaud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 02/12/2011
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Informatique de Paris-Sud
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de recherche en informatique (Orsay, Essonne ; 1998-2020)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : LEO
• Jury : Président / Présidente : Christine Froidevaux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Chantal Reynaud, Christine Froidevaux, Jérôme Euzenat, Bernd Amann, Brigitte Safar, Jean Charlet, Sébastien Mustière
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jérôme Euzenat, Bernd Amann

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ontologies (informatique)

Web sémantique

Mots clés libres

Web sémantique

Alignement d’ontologies

Raffinement de mappings

Partitionnement d’ontologies

Enrichissement d’ontologies

Semantic Web

Ontology alignment

Mapping refinement

Ontology partitioning

Ontology enrichment

Résumé

Dans cette thèse, nous présentons des approches d’adaptation d’un processus d’alignement aux caractéristiques des ontologies alignées, qu'il s'agisse de caractéristiques quantitatives telles que leur volume ou de caractéristiques particulières liées par exemple à la façon dont les labels des concepts sont construits. Concernant les caractéristiques quantitatives, nous proposons deux méthodes de partitionnement d'ontologies qui permettent l’alignement des ontologies très volumineuses. Ces deux méthodes génèrent, en entrée du processus d'alignement, des sous ensembles de taille raisonnable des deux ontologies à aligner en prenant en compte dès le départ l'objectif d'alignement dans le processus de partitionnement.Concernant les caractéristiques particulières des ontologies alignées, nous présentons l’environnement TaxoMap Framework qui permet la spécification de traitements de raffinement à partir de primitives prédéfinies. Nous proposons un langage de patrons MPL (the Mapping Pattern Language) que nous utilisons pour spécifier les traitements de raffinement.En plus des approches d’adaptation aux caractéristiques des ontologies alignées, nous présentons des approches de réutilisation des résultats d'alignement pour l'ingénierie ontologique. Nous nous focalisons plus particulièrement sur l'utilisation de l'alignement pour l'enrichissement d'ontologies. Nous étudions l'apport des techniques d'alignement pour l'enrichissement et l'impact des caractéristiques de la ressource externe utilisée comme source d'enrichissement. Enfin, nous présentons la façon dont l'environnement TaxoMap Framework a été implémenté et les expérimentations réalisées : des tests sur le module d'alignement TaxoMap, sur l'approche de raffinement de mappings, sur les méthodes de partitionnement d'ontologies de très grande taille et sur l'approche d'enrichissement d'ontologies.

In this thesis, we present approaches for adapting an alignment process to the characteristics of the aligned ontologies, whether in respect of the quantitative characteristics such as their volume or the particular characteristics related for example to the way in which the labels of the concepts are built.Concerning the quantitative characteristics, we propose two ontology partitioning methods that make the alignment of very large ontologies possible. Both methods generate in the input of the alignment process, subsets of reasonable size of the two ontologies to be aligned by taking into account, as soon as possible, the alignment objective in the partitioning process.Concerning the particular characteristics of the aligned ontologies, we present the TaxoMap Framework environment that allows the specification of refinement treatments from predefined primitives. We propose a pattern language MPL (the Mapping Pattern Language) that we use to specify the refinement treatments.In addition to the adaptation approaches to the characteristics of the aligned ontologies, we present approaches for re-using the alignment results for the ontological engineering. We focus specifically on the use of the alignment for the ontology enrichment. We study the contribution of the alignment techniques for the enrichment and the impact of the characteristics of the external resource used as a source of enrichment.Finally, we present how the TaxoMap Framework environment was implemented and the performed experiments: tests on the TaxoMap alignment module, on the mappings refinement approach, on the partitioning methods of very large ontologies and on the ontology enrichment approach.