Journées « Ontologies en Sciences Humaines et Sociales »

Xavier Rodier (UMR 7324 CITERES – LAT) – Introduction

Les 9 et 10 novembre 2015 s’est tenu à Tours le séminaire sur les ontologies en SHS, co-organisé par le Laboratoire Archéologie et Territoire de l’UMR CITERES, le consortium MASA (« Mémoire des Archéologues et des Sites Archéologiques », labellisé par la TGIR Huma-Num) et la MSH Val de Loire qui accueillait cet événement.

L’affluence dès l’ouverture des inscriptions est révélatrice de l’intérêt croissant de la communauté SHS pour le sujet, ainsi que du besoin de formation vu la rapidité à laquelle les ateliers du 10 novembre ont été complets alors que la capacité d’accueil a été finalement doublée grâce à Thérèse Libourel et Benjamin Cogrel qui ont accepté de doubler leur atelier.

Aujourd’hui, le développement des outils et méthodes de l’archéologie s’inscrit, avec toute l’informatisation des sciences humaines et sociales (SHS), dans ce qu’il est convenu d’appeler les Digital Humanities, maladroitement traduit littéralement par « humanités numériques ». Le champ que cela recouvre est beaucoup plus large que la vitrine des données accessibles en ligne et correspond à un mouvement de fond qui fait sans conteste progresser la recherche en SHS. Si cela donne l’impression d’un pas de géant en avant, avec lequel les domaines jusque-là les moins versés dans l’informatique se retrouvent au-devant de la scène ayant en quelque sorte l’avance de leur retard, cette dynamique masque de nombreux travaux de fonds engagés de longue date mais moins spectaculaires. En d’autres termes, la dynamique des Digital Humanities est incontestablement positive pour l’ensemble des SHS. Avec des moyens informatiques offrant des puissances de calcul et des capacités de stockage colossales et en croissance permanente, l’accès aux données et les perspectives de mise en relation des informations sont incommensurables. Néanmoins, la modélisation et la structuration des données restent fondamentales pour que le mouvement soit efficace. Dans ce domaine, de nombreux travaux ont été menés dès les débuts de l’informatique dans différentes disciplines des SHS et en particulier en archéologie avec Jean-Claude Gardin dès la fin des années 1950.

Les inventaires, les classifications et les typologies archéologiques entretiennent une relation évidente avec la gestion informatique de données. De même, les méthodes d’enregistrement des données de fouilles qui fondent le raisonnement archéologique présentent bien des similitudes avec les procédures informatiques. Jean-Claude Gardin relevait ainsi une analogie entre le raisonnement archéologique et le modèle de la machine « boîte noire » en cybernétique pour le passage des données initiales que Jean-Claude Gardin qualifie de matériaux, aux propositions finales, interprétations inférées qui constituent les résultats synthétiques. La machine, elle, est composée de toutes les opérations permettant de passer de l’un à l’autre qu’ils soient analytiques, quantitatifs, analogiques ou numériques, intellectuelles.

L’avènement des Digital Humanities auquel on assiste, va de pair avec l’augmentation exponentielle de la documentation numérique dans toutes les disciplines des SHS. En archéologie, Il existe autant de bases de données qu’il existe d’équipes d’archéologues, voire plus. Les logiciels et les structurations sont extrêmement hétérogènes mais, une fois abandonné le débat stérile sur la possibilité de faire adopter par la communauté des archéologues un système unique, capable de répondre à toutes les situations, il faut mettre en place des solutions d’interopérabilité pour interroger les données. Les ontologies, en proposant une structuration globale par grand domaine, permettent de faire communiquer des corpus hétérogènes. La publication des systèmes d’information dans le web des données constitue l’aboutissement de la démarche qui offrira l’interconnexion des données. Là encore, en archéologie ainsi que dans l’ensemble des SHS, les ontologies et le web apparaissent comme le nouvel Eldorado qui va permettre de pallier les lacunes de structuration en mettant en relation toutes les données entre elles, comme par magie. Nous avons choisi une approche, plus besogneuse, qui consiste à concevoir un outil d’interrogation des bases de données existantes sans les modifier via une ontologie avec laquelle il convient de les mettre en correspondance.

La définition d’ontologie se trouve à l’interface entre la philosophie et l’informatique. Pour la première il s’agit de la science de ce qui est en tout domaine de la réalité et de ce qui pourrait être. Pour la seconde, il s’agit d’une spécification de la conceptualisation d’un domaine donné. Dans les systèmes d’information, l’ontologie est fondée sur trois éléments fondamentaux : entités (choses ou objets), attributs (caractéristiques des objets) et relations (d’une part entre objet et attributs, d’autre part entre objets de même nature ou de nature différentes et entre attributs). Que ce soit en philosophie, en informatique ou pour les systèmes d’information, les définitions convergent dans leur ambition de décrire le monde ou un domaine du monde à l’aide d’une conceptualisation générique. Il existe bien sûr des différences d’approchent que Lena Sanders et Hélène Mathian résument dans leur ouvrage récent Objets géographiques et processus de changement, en qualifiant l’approche philosophique de top down et l’approche informatique de bottom up. Sans approfondir cette approche théorique à partir des définitions, je veux simplement insister sur le fait qu’appliquer une ontologie à son domaine de recherche constitue une démarche ambitieuse qui d’une part nécessite une formalisation robuste des objets, attributs et relations du domaine, d’autre part ne se résume évidemment pas à une ou des solutions techniques.

Dans le cas de l’archéologie, le Consortium MASA, réunit plusieurs acteurs de la recherche archéologique française et a pour mission, entre autres, de proposer des solutions pour pérenniser et homogénéiser l’information archéologique. Au sein de ce consortium, La Laboratoire Archéologie et Territoire travaille sur l’interopérabilité des données archéologiques à partir d’ArSol.

L’objectif est de mettre en place un accès unifié à des corpus numérisés en utilisant des procédures et des outils communs. Pour partager les données, sans modifier le système d’origine, et pour permettre leur interrogation, il est nécessaire de s’affranchir à la fois du logiciel, de la structure, du vocabulaire, de l’accessibilité et de la langue. L’utilisation de l’ontologie du CIDOC-CRM (http://www.cidoc-crm.org/), que Patrick Le Bœuf présentera et qui porte sur la structuration des données numériques pour le patrimoine culturel, s’est donc imposée comme étant le modèle le plus complet pouvant constituer un point de concordance entre diverses bases de données archéologiques. L’ontologie est utilisée comme une surcouche de description commune par laquelle peut passer l’interrogation, ce qui permet de communiquer avec chaque base de données moyennant un système d’équivalences. Le principe est de faire correspondre les entités de l’ontologie avec les champs de la base de données. Le fait de passer par la modélisation d’une ontologie permet de s’affranchir à la fois du logiciel du système de gestion de base de données et de la structure propre à la base de données source. On touche alors une puissante solution d’interopérabilité et une ouverture vers le web sémantique.

 

Lundi 9 novembre 2015

Thérèse Libourel (Université de Montpellier) – Les ontologies.

Thérèse Libourel a ouvert ces journées par une présentation des grands principes des ontologies. Elle en a présenté les origines, les définitions possibles et les différents formalismes existant. Un tour d’horizon complet pour bien situer le cadre de nos journées.

Patrick Le Bœuf (BNF) – Présentation du CIDOC CRM.

La présentation de Patrick Le Bœuf était axée sur le CIDOC CRM, avec description de sa structure centrale et quelques notions clés nécessaires pour bien comprendre le fonctionnement de cette ontologie destinée aux objets patrimoniaux.

Anne-Violaine Szabados (UMR 7041 ArScAn – ESPRI&LIMC) – Objets & Cie : réseaux d’informations dans le graphe culturel.

En pratique, que faire d’une ontologie comme le CIDOC CRM ? Anne-Violaine Szabados a présenté les utilisations possibles pour le projet Lexicon Iconographicum Mythologiae Classicae dont l’objet est l’étude de l’iconographie de la mythologie classique à travers des objets antiques très variés.
Béatrice Bouchou-Markhoff (Université de Tours, Laboratoire d’Informatique) – Ontologies en SHS, exemples d’architectures logicielles.

Pour commencer à aborder la partie logicielle, la présentation de Béatrice Bouchou-Markhoff faisait le point sur les différentes architectures possibles pour intégrer différentes sources de données, en replaçant l’ontologie au sein de ces architectures.

Benjamin Cogrel (Université de Bozen-Bolzano, Italie) – Accès aux données suivant le principe OBDA avec Ontop.

Avec l’intervention de Benjamin Cogrel, l’aspect logiciel a été abordé très concrètement avec la présentation d’Ontop (cadriciel de reformulation de requêtes) et SPARQL (qui permet de faire des requêtes sur des bases de données transformées en graphe RDF virtuels).

Pierre-Yves Buard (Université de Caen) – Micro-ontologies : expérimentations et perspectives.

Si l’ontologie peut paraître complexe, Pierre-Yves Buard nous a prouvé avec quelques exemples très concrets qu’il était possible de mettre en œuvre de manière pragmatique des micro-ontologies pour des projets de recherche spécifique.
Stefanie Gehrke (Equipex Biblissima) – L’utilisation d’ontologies dans le cadre de Biblissima.

Biblissima est un projet Equipex portant sur le patrimoine écrit du Moyen-Âge et de la Renaissance. Stefanie Gehrke a présenté la complexité de la structuration des différents éléments du projet et la nécessité d’utiliser les ontologies pour porter ces informations sur le web sémantique.

Xavier Rodier et Olivier Marlet (UMR 7324 CITERES – LAT) – Ontologie et interopérabilité en archéologie, l’exemple d’ArSol.

Cette présentation est le retour d’expérience du l’utilisation d’une ontologie (le CIDOC-CRM) pour rendre interopérables plusieurs bases de données archéologiques (ArSol, pour ce prototype) et permettre de les interroger de manière unique tout en laissant les données dans leur base d’origine.

Mardi 10 novembre 2015 : Ateliers

Thérèse Libourel : L’utilisation du logiciel Protégé

L’atelier de Thérèse Libourel a permis aux stagiaires de découvrir les principes fonctions du logiciel Protégé qui permet de gérer des ontologies. Cette découverte a montré l’importance de la modélisation en amont afin de bien structurer les données et en faciliter l’exploitation ensuite par une ontologie.

 

Benjamin Cogrel : L’utilisation du logiciel Ontop

L’atelier de Benjamin Cogrel était un apprentissage, pas à pas, de l’utilisation de l’extension intégrant les fonctionnalités d’Ontop au sein du logiciel Protégé. Avec des exemples concrets, les stagiaires ont pu explorer les différentes étapes : connexion d’une base de données,  création d’une ontologie, alignement entre l’ontologie et la source de données et enfin l’utilisation du moteur d’inférence pour traduire des requêtes SPARQL de haut-niveau en requêtes SQL à destination de la source de données.