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Cette page a pour objectif de décrire les différents modèles de graphes de connaissances (KG) et comment les bases de connaissances (KB) sont utilisées dans la pratique.

Ontologies fondationnelles Les ontologies fondationnelles sont les ontologies de niveau sémantique le plus élevé (top level ou upper level), sur lesquelles d’autres ontologies peuvent s’appuyer. Qu’est-ce qu’une ontologie fondationnelle ? Une ontologie fondationnelle est une ontologie de « niveau supérieur » appelée Top level ontology ou Upper level ontology. Ces ontologies de niveau supérieur sont agnostiques (indépendantes d’un domaine particulier). Elles définissent les catégories les plus générales, au sommet de la hiérarchie, qui peuvent être partagées par différents  domaines. Elles servent principalement à assurer l’interopérabilité sémantique des ontologies entre plusieurs domaines. Elles servent de référence pour  le raisonnement et s’attachent généralement à définir les mêmes types d’entités génériques appelées « universals » en anglais (Jansen, 2008) : entités abstraites et entités matérielles entité indépendante (substance) et entité dépendante (qualité, caractéristique) continuant (ou endurant) et occurrent (ou perdurant) temps et espace Comme il n’est pas si facile de produire et d’approuver des ontologies fondationnelles de façon unanime, plusieurs ontologies de haut niveau ont été produites au fil du temps. On  peut citer par exemple BFO (Basic Formal Ontology), DOLCE (Descriptive  Ontology for Linguistic and Cognitive Engineering), ou encore SUMO (Suggested upper Merged Ontology). Introduction aux ontologies Différentes visions du monde Les ontologies reflètent différentes « visions » ou conceptions du monde. Les hiérarchies de classes des ontologies DOLCE, BFO et SUMO sont présentées ci-dessous pour illustrer la différence de conceptualisation (ou « vision du monde ») entre ces ontologies : Hiérarchie de classes de BFO (extrait) Hiérarchie de classes de DOLCE (extrait) Hiérarchie de classess de SUMO (extrait) On peut constater à travers ces 3 illustrations que les conceptions diffèrent sur le choix de la séparation entre les entités physiques ou abstraites, les process/activités ou les objets,  la façon d’attribuer des caractéristiques ou « qualités » aux entités ainsi que la façon de décrire les notions spatio-temporelles. Un effort d’opérationnalisation dans le cadre du Web sémantique Les ontologies fondationnelles proposent des visions différentes du monde, ce qui a une incidence sur les représentations et les raisonnements logiques qui peuvent en être tirés. Un effort d’opérationnalisation s’est avéré nécessaire avec l’émergence du Web sémantique et l’apparition du langage ontologique OWL (Web Ontology Language). Par exemple, l’ontologie fondationnelle UFO a été développée au cours des deux dernières décennies afin de rassembler de manière cohérente des théories issues de domaines tels que les sciences cognitives, la linguistique et la logique philosophique. L’une des applications les plus influentes de UFO a été la conception du langage de modélisation conceptuelle OntoUML et de son écosystème d’outils méthodologiques et informatiques. Hiérarchie de classes de UFO (extrait) Des efforts de simplification ont aussi émergé du côté de OBO Foundry avec la création de l’ontologie COB (Core Ontology for Biology and Biomedicine). L’objectif est d’améliorer l’interopérabilité et la réutilisation au sein de la communauté OBO grâce à une meilleure coordination des termes clés de BFO et RO pour les classes et les relations.  Classes et relations de COB (extrait de BioPortal) Plus récemment, une autre ontologie de haut niveau nommée SULO (Simplifed Upper Level Ontology) a également été créée pour proposer un ensemble réduit de classes en RDF/OWL : Classes et relation de SULO  : la ligne continue indique la connexion entre le domaine et la portée (range) ; la ligne pointillée indique une restriction d’utilisation dans l’axiome de classe. Utilisation des ontologies fondationnelles Base pour le développement d’ontologies d’application Les ontologies fondationnelles servent de base de référence pour le développement d’ontologies plus spécialisées, comme des ontologies d’application de niveaux intermédiaires ou des ontologies de domaine. Le fait de se rattacher à une ontologie de haut niveau formel permet de maintenir l’intégrité du modèle et la cohérence logique. Une norme ISO est venue définir les caractéristiques requises d’une ontologie de niveau supérieur (Top Level Ontology ou TLO), neutre vis-à-vis du domaine et fournissant le contenu ontologique global qui soutiendra l’interopérabilité sémantique en tandem avec les ontologies de domaine à des niveaux inférieurs. Par exemple, une suite d’ontologies nommée CCO (Common Core Ontologies) est venue étendre BFO sous la forme de différents modules ontologiques utilisés dans le domaine de la défense et de l’industrie des télécommunications aux Etats-Unis. La suite CCO a été développée et est maintenue conformément aux principes de l’Open Biological and Biomedical Ontologies (OBO) Foundry, bien qu’elle ne fasse pas partie de cette fondation en raison de son champ d’application. Base pour le raisonnement La communauté travaillant sur la représentation des connaissances s’est emparée du terme ontologie au cours des années 1990 afin de désigner la composante terminologique des bases de connaissances, également souvent appelée « vocabulaire du domaine». Ce sont des énoncés (appelés TBox) qui décrivent un domaine d’intérêt à l’aide d’un vocabulaire de domaine en définissant les classes et les axiomes. Les bases de connaissances contiennent les graphes de données annotées ou typées à l’aide de l’ontologie : ce sont les énoncés d’assertion (appelés ABox) qui utilisent le vocabulaire défini par le TBox pour décrire les instances de données et leurs associations. On peut aussi voir ça comme une algèbre : on a des éléments entre lesquels on définit des opérations ou relations logiques au moyen d‘une ontologie. Les systèmes à base de connaissances utilisent un moteur d’inférence pour tirer des conclusions à partir des données. La combinaison de la boîte T avec la boîte A est ce que nous appelons ordinairement un graphe de connaissances. Les deux boîtes sont nécessaires pour avoir un graphe de connaissances utilisable, sinon cela ne se distinguerait pas des données stockées sous la forme de tables relationnelles. De plus, c’est la logique maintenue par la boîte T qui permet l’inférence (le raisonnement). BFO DOLCE SUMO Le Web sémantique et la représentation des connaissances OWL UFO OntoUML COB SULO Norme ISO/IEC 21838-1 CCO Principes de l’OBO Foundry Ontologies et raisonnement Pour aller plus loin Bandrowski, A., Brinkman, R., Brochhausen, M., Brush, M. H., Bug, B., Chibucos, M. C., Clancy, K., Courtot, M., Derom, D., Dumontier, M., Fan, L., Fostel, J., Fragoso, G., Gibson, F., Gonzalez-Beltran, A., Haendel, M. A., He, Y., Heiskanen, M., Hernandez-Boussard, T., Jensen, M., … Zheng, J. (2016). The Ontology

Le Web Sémantique ou « web des données » est une extension du Web documentaire. Il contient non seulement des documents, à destination d’agents humains, mais aussi des données, à destination d’agents logiciels (les machines). Il s’appuie sur un standard pour décrire les ressources: le standard Resource Description Framework (RDF) à la base des graphes de connaissances.

Description des microthésaurus INRAE La description des microthésaurus et de leur contenu est maintenue par le comité éditorial et mis à jour si besoin lors des livraisons. Pour voir les microthésaurus associés à chaque domaine, déplier les boîtes ci-dessous en cliquant sur le « + » Domaine ENVIRONNEMENT ENVIRONNEMENT ET RESSOURCES NATURELLESNotions générales autour de l’environnement (gestion de l’environnement, gestion des ressources naturelles, gestion de la biodiversité) Inclut les ressources d’énergie brute (pétrole, gaz, charbon, bois). Les formes d’énergie renouvelables sont placées dans le MT PHY énergétique et thermodynamique. RISQUES NATURELS ET TECHNOLOGIQUESLes types de risques liés à l’environnement ou aux installations humaines, les méthodes et moyens de prévention. GESTION DE L’EAUTraitement de l’eau, qualité de l’eau. D’autres concepts plus spécifiques sont placés dans les MT TER hydrologie et PHY génie civil. DÉCHETSTraitement, problématiques, gestion, types. POLLUTIONSTraitement, problématiques, gestion, types de pollutions et contaminants. Les différents types de contaminations sont dans le MT BIO toxicologie et écotoxicologie. Domaine AGRICULTURE ET AGRONOMIE AGRICULTURE ET SYSTÈMES DE PRODUCTIONNotions générales d’agriculture et d’agronomie, typologie des systèmes de production agricole, aquacole, forestier, etc. Le concept « système d’élevage » regroupe les types de systèmes c’est-à-dire la façon dont les animaux sont élevés.Le concept « élevage » regroupe les types d’animaux élevés et le contexte dans lequel ils sont élevés. PRATIQUES CULTURALES ET EXPÉRIMENTATIONSAspects techniques et méthodologiques des cultures hors méthodes de lutte qui sont dans le MT SAN mesures préventives. PRATIQUES D’ÉLEVAGE ET EXPÉRIMENTATIONSAspects techniques et méthodologiques des élevages hors traitements sanitaires qui sont dans le MT SAN mesures préventives. PRODUITS AGRICOLESProduits bruts végétaux et animaux (collectés ou récoltés mais non transformés). MATÉRIELS ET INSTALLATIONS AGRICOLESMachines, bâtiments, divers équipements agricoles. CHASSE ET PÊCHEActivités, matériel spécifique de capture et de gestion des ressources halieutique et cynégétique. Les animaux chassés et pêchés hors élevages sont dans le domaine 12. ORGANISMES VIVANTS. Domaine TRANSFORMATION DES BIORESSOURCES PROCÉDÉS ET ÉQUIPEMENTS DE TRANSFORMATIONTous les procédés et équipements de transformation des produits alimentaires et non alimentaires issus de la biomasse. hors traitement de l’eau et des déchets qui sont dans le domaine 01. ENVIRONNEMENT. PRODUITS TRANSFORMÉS BIOSOURCÉSProduits transformés à partir de bioressources.Comprend tous les produits alimentaires y compris les ingrédients, additifs, auxiliaires technologiques (c’est à dire tous les produits intermédiaires entrant dans une élaboration de produits alimentaires) et les produits non alimentaires issus de biomasse, produits ou résidus d’origine agricole, aquacole, sylvicole ou alimentaire. QUALITÉ DES PRODUITS TRANSFORMÉSDescription des propriétés des produits transformés (qualités, défauts). CHAÎNE LOGISTIQUEMéthodes et moyens de conditionnement, de conservation/stockage et de transport, y compris les équipements de production de froid et de climatisation ; la commercialisation des produits est traitée dans le MT SHS sciences de gestion ; les principes thermiques et frigorifiques sont traités dans le MT PHY énergétique et thermodynamique. Domaine SANTÉ HUMAINE, ANIMALE ET VÉGÉTALE PATHOLOGIESLes maladies et symptômes, leurs caractéristiques, leur étude. L’allergie et ses mécanismes sont placés dans le MT BIO immunologie. CAUSES ET VECTEURS DE LA MALADIENotions générales et ensemble des interactions hôte-pathogène entraînant une maladie (les désignations d’agents pathogènes et nuisibles sont classés dans les organismes vivants). MESURES PRÉVENTIVES ET CURATIVESNotions générales sur les mesures préventives et curatives visant à éviter les maladies ou traumatismes physiques, ou à réduire leur gravité.Comprend les méthodes, les actions et produits pharmaceutiques ou thérapeutiques. SANTÉ ET BIEN-ÊTRENotions générales sur la santé et le bien-être physique et psychique. Domaine SCIENCES BIOLOGIQUES BIOLOGIE GÉNÉRALENotions générales de biologie, taxonomie et phylogénie. La liste des organismes eux-mêmes est dans le MT Taxonomie d’organismes vivants du domaine 12. ORGANISMES VIVANTS. BIOLOGIE MOLÉCULAIRE ET BIOCHIMIEPhénomènes et activités ou analyses en lien avec la biochimie et la biologie moléculaire. Inclut les glucides, protéines, lipides, et acides nucléiques, acides aminés, peptides, enzymes, hormones et vitamines (les autres composés organiques sont dans le domaine 10. CHIMIE). Précision au niveau des enzymes : les enzymes se terminant en -ase doivent être rattachées au parent correspondant dans la nomenclature EC consultable ici : https://iubmb.qmul.ac.uk/enzyme/. BIOLOGIE CELLULAIREComprend tous les types de cellules, les organites et autres structures cellulaires animales ou végétales, phénomènes et analyses à l’échelle de la cellule. ANATOMIE ET FLUIDES BIOLOGIQUESComprend les éléments d’anatomie animale et végétale, leurs caractéristiques, les tissus et liquides biologiques. Ne sont conservés dans ce MT que les éléments constitutifs des différents appareils digestifs, reproducteurs, locomoteurs, etc. Tout ce qui concerne le fonctionnement des systèmes et qui est lié à la fonction biologique est positionné dans le MT BIO physiologie. PHYSIOLOGIEComprend le fonctionnement des systèmes digestifs et excrétoires, vasculaires, respiratoires, locomoteurs et reproducteurs, la croissance et le développement des animaux et des plantes. Il comprend aussi les sens, les stimuli et les capacités sensorielles. En revanche, les perceptions sensorielles et leur traitement ainsi que la neurophysiologie sont traités dans le MT BIO neurosciences. La résistance et la sensibilité aux traitements sont dans le MT SAN mesures préventives et curatives. NUTRITION ET ALIMENTATIONComprend les besoins nutritionnels, les régimes et les comportements alimentaires. Les processus d’assimilation et de dégradation des aliments dans l’organisme sont traités dans le MT Physiologie. Les aliments eux-mêmes sont dans le MT Produits agricoles transformés. MICROBIOLOGIEComprend la description des micro-organismes et de leur fonctionnement (physiologie, génétique, interactions) et les disciplines associées (mycologie, parasitologie, bactériologie et virologie).  La liste des micro-organismes eux-mêmes est dans le MT Taxonomie d’organismes vivants du domaine 12. ORGANISMES VIVANTS. GÉNÉTIQUE Comprend l’étude de la transmission et de l’expression des caractères héréditaires ainsi que le génie génétique, le phénotypage, la génomique et les analyses spécifiques en lien avec la génétique. Les applications sont dans le domaine 02. AGRICULTURE ET AGRONOMIE. IMMUNOLOGIEComprend les réactions de défense de l’organisme face à un organisme pathogène – quelle que soit la nature de celui-ci, les maladies auto-immunes, les allergies et le rejet des greffes, les mécanismes de synthèse et de maturation des anticorps, les mécanismes d’activation du système immunitaire. NEUROSCIENCESComprend le système nerveux, les perceptions sensorielles et la neurophysiologie, la cognition et les processus cognitifs ainsi que les notions liées à la mémoire. Les sens sont dans le MT BIO physiologie, les organes dans le MT BIO anatomie et