Un modèle de données pour bibliothèques numériques

A data model for digital libraries

• Auteur / Autrice : Jitao Yang
• Direction : Nicolas Spyratos, Carlo Meghini
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 30/05/2012
• 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)
• Jury : Président / Présidente : Michel de Rougemont
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nicolas Spyratos, Carlo Meghini, Michel de Rougemont, Dominique Laurent, François Goasdoué
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Dominique Laurent, Sylvie Calabretto

Mots clés

Mots clés contrôlés

Logiciels

Logique du premier ordre

Datalog (langage de programmation)

Bibliothèques numériques

Mots clés libres

Bibliothèques numériques

Modélisation conceptuelle

Logique du premier ordre

Datalog

Architecture Web

RDF

SPARQL

Digital Libraries

Conceptual Modeling

First-order Logic

Datalog

Web architecture

RDF

SPARQL

Résumé

Les bibliothèques numériques sont des systèmes d'information complexes stockant des ressources numériques (par exemple, texte, images, sons, audio), ainsi que des informations sur les ressources numériques ou non-numériques; ces informations sont appelées des métadonnées. Nous proposons un modèle de données pour les bibliothèques numériques permettant l'identification des ressources, l’utilisation de métadonnées et la réutilisation des ressources stockées, ainsi qu’un langage de requêtes pour l’interrogation de ressources. Le modèle que nous proposons est inspiré par l'architecture du Web, qui forme une base solide et universellement acceptée pour les notions et les services attendus d'une bibliothèque numérique. Nous formalisons notre modèle comme une théorie du premier ordre, afin d’exprimer les concepts de bases de la bibliothèque numérique, sans aucune contrainte technique. Les axiomes de la théorie donnent la sémantique formelle des notions du modèle, et en même temps fournissent une définition de la connaissance qui est implicite dans une bibliothèque numérique. La théorie est traduite en un programme Datalog qui, étant donnée une bibliothèque numérique, permet de la compléter efficacement avec les connaissances implicites. Le but de notre travail est de contribuer à la technologie de gestion des informations des bibliothèques numériques. De cette façon, nous pouvons montrer la faisabilité théorique de notre modèle, en montrant qu'il peut être efficacement appliqué. En outre, nous démontrons la faisabilité pratique du modèle en fournissant une traduction complète du modèle en RDF et du langage de requêtes en SPARQL.Nous fournissons un calcul sain et complet pour raisonner sur les graphes RDF résultant de la traduction. Selon ce calcul, nous prouvons la correction de ces deux traductions, montrant que les fonctions de traduction préservent la sémantique de la bibliothèque numérique et de son langage de requêtes.

Digital Libraries are complex information systems, storing digital resources (e.g., text, images, sound, audio), as well as knowledge about digital or non-digital resources; this knowledge is referred to as metadata. We propose a data model for digital libraries supporting resource identification, use of metadata and re-use of stored resources, as well as a query language supporting discovery of resources. The model that we propose is inspired by the architecture of the Web, which forms a solid, universally accepted basis for the notions and services expected from a digital library. We formalize our model as a first-order theory, in order to be able to express the basic concepts of digital libraries without being constrained by any technical considerations. The axioms of the theory give the formal semantics of the notions of the model, and at the same time, provide a definition of the knowledge that is implicit in a digital library. The theory is then translated into a Datalog program that, given a digital library, allows to efficiently complete the digital library with the knowledge implicit in it. The goal of our research is to contribute to the information management technology of digital libraries. In this way, we are able to demonstrate the theoretical feasibility of our digital library model, by showing that it can be efficiently implemented. Moreover, we demonstrate our model’s practical feasibility by providing a full translation of the model into RDF and of the query language into SPARQL. We provide a sound and complete calculus for reasoning on the RDF graphs resulting from translation. Based on this calculus, we prove the correctness of both translations, showing that the translation functions preserve the semantics of the digital library and of the query language.