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Les technologies du Web sémantique
Le 15 août, 2011 - 15:06 — got J'ai écrit le texte de ce billet en guise d'introduction aux technologies du Web sémantique pour le projet de publication selon les règles du Web de données du thésaurus pour l'indexation des archives locales publié par les Archives de France que j'ai mené pour Atos Origin avec le Service Interministériel des Archives de France au printemps 2010 (et sur lequel il faudra que je trouve le temps de revenir sur ce blog pour vous en dire plus...). Claire Sibille, conservateur en chef au SIAF, m'a très gentiment donné l'autorisation de republier ces textes sur mon blog. Je l'en remercie. Il s'agit d'une introduction générale en trois parties dont ce billet est la seconde :
Petite histoire du Web sémantique
Retour sur le Web de données
Le Web sémantique désigne, en premier lieu, une activité
du W3C, l'organisme de normalisation du Web, visant au
développement de technologies de mise à disposition des
données structurées en vue de leur traitement par les machines sur le Web.
Par extension, l'expression désigne à présent l'idée et
l'ensemble des dispositifs et briques technologiques qui le
composent. Comme nous l'avons montré dans l'historique, le mot
« sémantique » ne renvoie pas à la définition
communément admise en linguistique, mais fait référence à la
définition donnée par le domaine de la logique de description dont
le but est de faire émerger du sens à travers la structuration des
données et l'expression de la logique qui les relie.
Les différentes technologies du Web sémantique forment des
couches dont la compréhension est essentielle pour appréhender au
mieux ses possibilités. Mais, au préalable, il est nécessaire de
dresser un tableau de l'architecture du Web sur laquelle reposent
l'ensemble des fondations du Web sémantique.
URI, représentation, ressource : l'architecture du Web
Trois notions composent l'architecture du Web :
l'URI (Uniform ressource identifier), la représentation et la
ressource. Les interactions entre ces trois notions peuvent être
représentées par le schéma suivant :
L'architecture du Web par Christian Fauré
L'URI (Uniform
Ressource Identifier) est un système d'identifiant
dans un réseau physique ou virtuel dont la syntaxe est normalisée :
Le Scheme est un préfixe qui indique le contexte dans
lequel les identifiants sont attribués. Ce contexte peut renvoyer à
l'utilisation d'un protocole de communication s'il s'agit d'un réseau
physique (par exemple, HTTP, d'où le fait qu'une URL est un type
particulier d'URI) ou d'un réseau virtuel non atteignable par une
machine (par exemple URN ou INFO).
L'Authority désigne une autorité dite nommante en charge
d'attribuer des noms pour ce scheme. Dans le cas de HTTP, il s'agit
d'un nom de domaine acheté auprès d'un fournisseur qui a reçu la
délégation de fournir ces noms de domaines auprès de l'organisme
qui régit ce scheme, l'ICANN.
Le Path est un chemin ou un nom attribué par l'autorité
nommante. Dans le cas d'une URI HTTP, c'est la personne en charge du
nom de domaine qui organise l'attribution des différents chemin
d'accès à une ressource.
Une URI se doit d'être unique et pérenne.
Si nous avons longtemps cru que le problème de la stabilité d'une
URL était un problème technique dont la résolution passait par le
choix de systèmes d'identifiants dit pérennes (DOI,
ARK,
Handle ou INFO),
il s'agit en réalité avant tout d'une problématique
organisationnelle et d'imprimer au sein d'une organisation la volonté
de s'engager à garantir cette pérénité.
La représentation désigne un flux fini dans un format
précis. D'après l'architecture du Web, une URI peut donc avoir une
ou plusieurs représentations en fonction de critères comme le
format que peut traiter ou lire (dans le cas de l'humain) le client
qui exécute la requête, l'encodage de caractères, la provenance
géographique de la requête, la langue... Dans la très grande
majorité des cas, une URI n'a qu'une représentation qui est celle
renvoyée par défaut par le serveur. De plus, lorsqu'on utilise un
navigateur, ce dernier inclut dans sa requête une consigne invisible
pour l'humain qui indique au serveur des critères précis, en
particulier la préférence pour le format HTML. C'est pourquoi cet
aspect de l'architecture du Web est souvent méconnu.
La ressource désigne l'entité elle-même d'un point de
vue conceptuel, identifiée par une URI qui possède une ou plusieurs
représentations dont la fourniture est soumise à différents
critères. Toute entité identifiée par une URI est donc une
ressource.
La rencontre du Web et du modèle entités-relations : le modèle RDF
Un modèle définit une organisation théorique et logique de
l'information. Par exemple, dans la communication humaine, la
grammaire peut être assimilée à un modèle d'organisation des
informations pour en permettre notre compréhension. En informatique,
il existe de nombreux modèles : le modèle clé-valeur des
fichiers de configuration, le modèle tabulaire des bases de données
relationnelles, le modèle hiérarchique d'arbres du XML. A la base des technologies du Web sémantique se situe le modèle
RDF (Resource Description Framework) basé sur le modèle
entité-relation. Dans ce modèle, chaque entité (ou « chose »
ou « signe ») est indépendante et possède des
relations avec d'autres entités. RDF est une application
particulière de ce modèle, puisqu'il est aussi issu de la réflexion
sur la théorie des graphes et la logique des prédicats de premier
ordre. En effet, en RDF, les relations qui unissent deux entités
sont orientées d'où la dénomination de graphe orienté et sont typées
d'où la relation avec la logique des prédicats du premier ordre.
Concrètement, le modèle RDF est une logique formelle qui permet
d'encoder des données (entendues comme la relation qui unit deux
entités) pour donner les moyens à une machine de les traiter et les
analyser. Il s'appuie donc sur trois fondations :
les URIs pour identifier les entités assimilés alors à des
ressources ;
le principe des triplets pour exprimer la relation qui unit
deux entités ;
le principe des graphes dans la mesure où l'ensemble des
triplets sur un ensemble d'entités forme un graphe.
L'URI comme signifiant dans le monde des machines
A la suite de Ferdinand de Saussure, la linguistique distingue
dans un « signe » linguistique le signifié, c'est-à-dire
le concept, et le signifiant, c'est-à-dire la matérialisation de ce
concept. Si on applique cette distinction à l'architecture du Web,
l'URI peut donc être perçu comme le signifiant d'un concept dans
l'espace de communications en réseau des machines. Ainsi, chaque
entité manipulée par une machine est désignée par une URI ce qui en
fait une ressource. Il existe d'ores et déjà de nombreuses URI
définies sur le Web et renvoyant à une entité du monde réel, par