Semantics/Sémantique in areas (2024-03-15)

The paradigm of algebraic constraint-based reasoning, embodied in the notion of a qualitative calculus, is studied within two alternative frameworks. One framework defines a qualitative calculus as "a non-associative relation algebra (NA) with a qualitative representation", the other as "an algebra generated by jointly exhaustive and pairwise disjoint (JEPD) relations". These frameworks provide complementary perspectives: the first is intensional (axiom-based), whereas the second one is extensional (based on semantic structures). However, each definition admits calculi that lie beyond the scope of the other. Thus, a qualitatively representable NA may be incomplete or non-atomic, whereas an algebra generated by JEPD relations may have non-involutive converse and no identity element. The divergence of definitions creates a confusion around the notion of a qualitative calculus and makes the "what" question posed by Ligozat and Renz actual once again. Here we define the relation-type qualitative calculus unifying the intensional and extensional approaches. By introducing the notions of weak identity, inference completeness and Q-homomorphism, we give equivalent definitions of qualitative calculi both intensionally and extensionally. We show that "algebras generated by JEPD relations" and "qualitatively representable NAs" are embedded into the class of relation-type qualitative algebras.

Multimedia documents have to be played on multiple device types. Hence, usage and platform diversity requires document adaptation according to execution contexts, not generally predictable at design time. In an earlier work, a semantic framework for multimedia document adaptation was proposed. In this framework, a multimedia document is interpreted as a set of potential executions corresponding to the author specification. To each target device corresponds a set of possible executions complying with the device constraints. In this context, adapting requires to select an execution that satisfies the target device constraints and which is as close as possible from the initial composition. This theoretical adaptation framework does not specifically consider the main multimedia document dimensions, i.e., temporal, spatial and hypermedia. In this paper, we propose a concrete application of this framework on standard multimedia documents. For that purpose, we first define an abstract structure that captures the spatio-temporal and hypermedia dimensions of multimedia documents, and we develop an adaptation algorithm which transforms in a minimal way such a structure according to device constraints. Then, we show how this can be used for adapting concrete multimedia documents in SMIL through converting the documents in the abstract structure, using the adaptation algorithm, and converting it back in SMIL. This can be used for other document formats without modifying the adaptation algorithm.

The diversity of presentation contexts (such as mobile phones, PDAs) for multimedia documents requires the adaptation of document specifications. In an earlier work, we have proposed a semantic adaptation framework for multimedia documents. This framework captures the semantics of the document composition and transforms the relations between multimedia objects according to adaptation constraints. In this paper, we show that capturing only the document composition for adaptation is unsatisfactory because it leads to a limited form of adapted solutions. Hence, we propose to guide adaptation with functional annotations, i.e., annotations related to multimedia objects which express a function in the document. In order to validate this framework, we propose to use RDF descriptions from SMIL documents and adapt such documents with our interactive adaptation prototype.

La multiplication des supports de présentation multimédia entraîne un besoin d'adaptation des documents à leur contexte d'exécution. Nous avons proposé une approche sémantique d'adaptation de documents multimédia qui a été temporellement définie à l'aide de l'algèbre d'intervalles d'Allen. Cet article étend ces précédents travaux à la dimension spatiale des documents SMIL. Notre objectif est de trouver une représentation spatiale qualitative permettant de calculer un ensemble de solutions d'adaptation proche du document initial. La qualité d'une adaptation se mesure à deux niveaux: expressivité des solutions d'adaptation et rapidité de calcul. Dans ce contexte, nous caractérisons la qualité de l'adaptation selon plusieurs types de représentations spatiales existantes. Nous montrons que ces représentations ne permettent pas d'avoir une qualité d'adaptation optimale. Nous proposons alors une nouvelle représentation spatiale suffisament expressive permettant d'adapter rapidement des documents multimédia SMIL.

The multiplication of execution contexts for multimedia documents requires the adaptation of document specifications. This paper instantiates our previous semantic approach for multimedia document adaptation to the spatial dimension of multimedia documents. Our goal is to find a qualitative spatial representation that computes, in a reasonable time, a set of adaptation solutions close to the initial document satisfying a profile. The quality of an adaptation can be regarded in two respects: expressiveness of adaptation solutions and computation speed. In this context, we propose a new spatial representation sufficiently expressive to adapt multimedia documents faster.

The multiplication of execution contexts for multimedia documents requires the adaptation of document specifications. We proposed a semantic approach for multimedia document adaptation. This paper extends this framework to the hypermedia dimension of multimedia documents, i.e., hypermedia links between multimedia objects. By considering hypermedia links as particular objects of the document, it is possible to adapt the hypermedia dimension with other dimensions like the temporal one. However, due to the hypermedia structure, several specifications have to be considered. Thus, to preserve our adaptation framework, we propose a first straightforward strategy that consists of adapting all specifications generated by the hypermedia structure. However, we show that this one has several drawbacks, e.g., its high computational costs. Hence, we propose to adapt document specifications step by step according to the user interactions.

Les récentes avancées technologiques permettent aux documents multimédia d'être présentés sur de nombreuses plates-formes (ordinateurs de bureau, PDA, téléphones portables...). Cette diversification des supports a entraîné un besoin d'adaptation des documents à leur contexte d'exécution. Dans [Euzenat2003b], une approche sémantique d'adaptation de documents multimédia a été proposée et temporellement définie à l'aide de l'algèbre d'intervalles d'Allen. Cet article étend ces précédents travaux en les appliquant au langage de spécification de documents multimédia SMIL. Pour cela, des fonctions de traduction de SMIL vers l'algèbre de Allen (et inversement) ont été définies. Celles-ci préservent la proximité entre le document adapté et le document initial. Enfin, ces fonctions ont été articulées avec [Euzenat2003b].

With the proliferation of heterogeneous devices (desktop computers, personal digital assistants, phones), multimedia documents must be played under various constraints (small screens, low bandwidth). Taking these constraints into account with current document models is impossible. Hence, generic source documents must be transformed into documents compatible with the target contexts. Currently, the design of transformations is left to programmers. We propose here a semantic framework, which accounts for multimedia document adaptation in very general terms. A model of a multimedia document is a potential execution of this document and a context defines a particular class of models. The adaptation should then retain the source document models that belong to the class defined by the context if such models exist. Otherwise, the adaptation should produce a document whose models belong to this class and are ``close'' to those of the source documents. We focus on the temporal dimension of multimedia documents and show how adaptation can take advantage of temporal reasoning techniques. Several metrics are given for assessing the proximity of models.

Description logics have been designed and studied in a modular way. This has allowed a methodic approach to complexity evaluation. We present a way to preserve this modularity in encoding description logics in XML and show how it can be used for building modular transformations and assembling them easily.

De nombreuses applications (représentation du contenu, définition de vocabulaire) utilisent XML pour transcrire la connaissance et la communiquer telle quelle ou dans des contextes plus larges. Le langage XML est considéré comme un langage universel et sa similarité avec les systèmes à objets a été remarquée. XML va-t-il donc remplacer les langages de représentation de connaissance? Un exemple concret permet de présenter quelques questions et problèmes posés par la transcription d'un formalisme de représentation de connaissance par objets en XML. Les solutions possibles de ces problèmes sont comparées. L'avantage et la lacune principale d'XML étant son absence de sémantique, une solution à ce problème est ébauchée.

Les problèmes d'intelligibilité et d'interopérabilité que pose et que résout le langage XML sont examinés en explorant progressivement les travaux destinés à les résoudre: XML en tant que langage universel, permet théoriquement l'interopérabilité. Mais XML, métalangage sans sémantique, n'offre aucune possibilité d'intelligibilité pour qui (humain ou programme) ne connaît pas le contenu. XML-Schéma n'améliore que l'interopérabilité en définissant très précisément les types de données (et parfois leurs unités). RDF, langage de description de ressources, est destiné à "ajouter de la sémantique" mais n'en dispose pas lui-même. Il sera donc très difficile (lire impossible) pour un programme de l'interpréter. Plusieurs initiatives indépendantes du W3C s'attachent à produire des langages de descriptions de contenu cette fois-ci dotés d'une sémantique rigoureuse. Ce faisant, ces langages réduisent drastiquement leurs champs d'utilisation et par conséquent les possibilités d'interopérabilité des documents les utilisant. Si le temps est suffisant, on pourra présenter brièvement (a) une proposition de langage de description de la sémantique destiné à préserver l'interopérabilité en améliorant l'intelligibilité ainsi que (b) un projet, actuellement en cours, de comparaison de plusieurs formalismes de représentation de connaissance pour la représentation du contenu.

Un formalisme de représentation de connaissance a pour but de permettre la modélisation d'un domaine particulier. Bien entendu, il existe divers langages de ce type et, au sein d'un même langage, divers modèles peuvent représenter un même domaine. Ce mémoire est consacré à l'étude des rapports entre de multiples représentations de la même situation. Il présente les travaux de l'auteur entre 1992 et 1998 en progressant de la notion d'approximation, qui fonde la représentation, vers la confrontation entre les diverses représentations. Tout d'abord la notion d'approximation au sein des représentations de connaissance par objets est mise en avant, en particulier en ce qui concerne l'ensemble des mécanismes tirant parti de la structure taxonomique (classification, catégorisation, inférence de taxonomie). À partir de la notion de système classificatoire qui permet de rendre compte de ces mécanismes de manière unique on montre comment un système de représentation de connaissance peut être construit. Le second chapitre introduit la possibilité de tirer parti de multiples taxonomies (sur le même ensemble d'objets) dans un système de représentation de connaissance. La multiplicité des représentations taxonomiques est alors introduite en tant que telle et justifiée. Ces multiples taxonomies sont replacées dans le cadre des systèmes classificatoires présentés auparavant. La notion de granularité, qui fait l'objet du troisième chapitre, concerne la comparaison de représentations diverses de la même situation sachant qu'elles ont un rapport très particulier entre elles puisqu'elles représentent la même situation sous différentes granularités. À la différence des autres chapitres, celui-ci n'est pas situé dans le cadre des représentations de connaissance par objets mais dans celui des algèbres de relations binaires utilisées pour représenter le temps et l'espace. Le quatrième chapitre, enfin, va vers la confrontation des différentes représentations de manière à en tirer le meilleur parti (obtenir une représentation consensuelle ou tout simplement une représentation consistante). Le but des travaux qui y sont présentés est de développer un système d'aide à la construction collaborative de bases de connaissance consensuelles. À cette fin, les utilisateurs veulent mettre dans une base commune (qui doit être consistante et consensuelle) le contenu de leurs bases de connaissance individuelles. Pour cela, deux problèmes particuliers sont traités : la conception d'un mécanisme de révision, pour les représentations de connaissance par objets, permettant aux utilisateurs de traiter les problèmes d'inconsistance et la conception d'un protocole de soumission de connaissance garantissant l'obtention d'une base commune consensuelle. Cet aperçu partiel des travaux possibles dans l'étude des relations entre représentations est limité, mais il met en évidence le caractère non impératif des solutions proposées qui s'appliquent bien au cadre où le modélisateur interagit avec le système de représentation.

A revision framework for object-based knowledge representation languages is presented. It is defined by adapting logical revision to objects and characterised both semantically and syntactically. The syntactic analysis of revision shows that it can be easily interpreted in terms of object structures (e.g. moving classes or enlarging domains). This is the source of the implementation and it enables users to be involved in the revision process.

La révision d'une base de connaissance, rendue inconsistante suite à l'ajout d'une assertion, consiste à la rendre consistante en la modifiant. Résoudre ce problème est très utile dans l'assistance aux utilisateurs de bases de connaissance et s'appliquerait avec profit dans le contexte des objets. Afin de poser les bases d'un tel mécanisme, une représentation par objets minimale est formalisée. Elle est dotée de mécanismes d'inférence et d'une caractérisation syntaxique de l'inconsistance et de l'incohérence. La notion de base de connaissance révisée est définie sur ce langage. Un critère de minimalité, à la fois sémantique et syntaxique, permet de définir les bases révisées les plus proches de la base initiale.

The notion of classification scheme is a generic model that encompasses the kind of classification performed in many knowledge representation formalisms. Classification schemes abstract from the structure of individuals and consider only a sub-categorization relationship. The product of classification schemes preserves the status of classification scheme and provides various classification algorithms which rely on the classification defined for each member of the product. Object-based representation formalisms often use heterogeneous ways of representing knowledge. In the particular case of the TROPES system, knowledge is expressed by classes, types and constraints. Here is presented the way to express types and constraints in a type description module which provides them with the simple structure of classification schemes. This mapping allows the integration into TROPES of new types and constraints together with their sub-typing relation. Afterwards, taxonomies of classes are themselves considered to be classification schemes which are products of more primitive ones. Then, this information is sufficient for classifying TROPES objects.

On tente naïvement de se poser quelques questions concernant la sémantique des langages "universels" d'expressions d'actes de langage, c'est-à-dire de langage destinés à assurer l'inter-opérabilité d'agents logiciels hétérogènes. L'un des problèmes soulevés par les tentatives de formalisation actuelles est leur présupposé sur les agents qui interagissent. Or, si l'on désire l'inter-opérabilité, il faut que les messages puissent être interprétés de manière satisfaisante par toutes sortes d'agents: des agents très intelligents et des agents simplets, des agents sincères et altruistes et des agents menteurs et cupides. Il n'est donc pas immédiat d'appliquer les formules qui fonctionnent bien pour l'analyse d'un dialogue, l'analyse d'un protocole ou l'analyse de la manière de dialoguer d'un sujet avec un autre à un langage "universel". Un début de proposition est fait au travers de la notion de protocole affiché.

TROPES is an object-based knowledge representation system. It allows the representation of multiple taxonomies over the same set of objects through viewpoints and provides tools for classification (identification) of objects and categorisation (classification) of classes from their descriptions. T-TREE is an extension of TROPES for the construction of taxonomies from objects. Data analysis algorithms consider TROPES objects for producing TROPES taxonomies. Thus, data analysis is integrated into the knowledge representation system. Moreover, the original bridge notion permits the comparison and connection of adjacent taxonomies.

We argue that, due to semantics non reducibility, object based-knowledge representation systems (OBKR) and object-oriented programming languages (OOL) cannot be reduced one to another. However, being aware of this incompatibility allows to organise their cohabitation and co-operation accordingly. This is illustrated through the design of a new implementation of the TROPES system.

Les systèmes classificatoires représentent la structure supportant une activité de classification. Ils sont définis non pas à partir de la structure des entités à classer mais à partir de l'activité de classification elle-même. Ils prennent en compte la taxonomie dans laquelle est menée la classification et la construction de cette taxonomie. La notion de système classificatoire est étendue à l'aide d'opérations de produit et de projection qui engendrent de nouveaux systèmes classificatoires de telle sorte que les propriétés de ceux-ci leurs sont applicables. Les classifications multiples et composées sont ainsi caractérisées par un système classificatoire produit et des algorithmes peuvent être directement inférés de la composition des systèmes. L'exemple de TROPES permet de montrer comment la classification multi-points de vue d'objets composés est élaborée comme un produit de systèmes classificatoires à partir de systèmes classificatoires primitifs correspondant aux types de données.

The notion of classification scheme is a generic model that encompasses the kind of classification performed in many knowledge representation formalisms. Classification schemes abstract from the structure of individuals and consider only a sub-categorization relationship. The product of classification schemes preserves the status of classification scheme and provides various classification and categorization algorithms which rely on both the classification and the categorization defined in the members of the product. Object-based representation formalisms often use heterogeneous ways of representing knowledge. In the particular case of the system TROPES, knowledge is expressed by classes, types and constraints. Here is presented the way to express types and constraints in a type description module which provides them with the simple structure of classification schemes. This mapping allows the integration into TROPES of new types and constraints together with their sub-typing relation. Afterwards, taxonomies of classes are themselves considered to be classification schemes which are product of more primitive ones. Then, this information is sufficient for classifying TROPES objects.

Three different aspects of classes in object-based systems arestudied: the distinction between classes and instances, the separation of ontological from taxonomic function of classes and their descriptive or definitional meaning. The advantages of using a descriptive and taxonomic meaning for classes are advocated. One of the important reasons for separating ontology from taxonomy is the multiplicity of taxonomies over a same set of objects and the independence of objects from these taxonomies. These distinctions ground the semantics of the object-based representation system TROPES. The specialisation relation in TROPES is examined under this light and the classification mechanism is interpreted under the descriptive setting. It is shown that the use of a descriptive semantics of classes can support a semantics for the classification mechanism. In fact, there is no intrinsic superiority of definition over description: the precision of the former is balanced by the generality of the later.

La notion de système classificatoire est introduite comme généralisation de la classification dans les systèmes de représentation de connaissance. Sa définition ne dépend d'aucun modèle de connaissance. Les contraintes qui peuvent lui être ajoutées dans un modèle particulier sont examinées sous la forme de propriétés sémantiques, de structures graphiques et de problèmes d'incomplétude venant entacher les propriétés sémantiques. Ces seules contraintes permettront d'établir certaines propriétés (univocité, déterminance) de l'opération de classification et de concevoir les algorithmes en conséquence. Enfin, le système classificatoire est instancié de deux façons extrêmement différentes dans le cadre du modèle TROPES. La diversité de ces deux dernières interprétations est déjà un exemple de la généralité de cette définition.