de l`ontologie aux ontologies.
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1. Ontologies et repr sentations symboliques des images Marine Campedel www tsi enst fr campedel 2006 2007 SC lan du cours e Repr sentation des connaissances g n ralit s e Ontologie de l Ontologie aux ontologies e Ontologie s des images TELECOM PARIS cole nationale sup rieure des t l communications lan du cours a Representation des connaissances g n ralit s e Ontologie de l Ontologie aux ontologies Ontologie s des images TELECOM cole nationale sup rieure des t l communications g nierie des connaissances e Wikipedia gt ensemble d outils et de technologies destin s d une part a repr senter et d autre part a organiser le savoir humain pour l utiliser et le partager Modes de representations varies mots phrases schemas dessins plans e Pour communiquer notamment avec les machines exprimer un concept nous choisissons une representation symbolique Symbole Icone Indice voiture CP EA signes de e epresentations des connaissances illustration larynx veine jugulaire thyroide trach e thymus veine pulmonaire art re pulmonaire bronche bronchiole poumon droit coeur cotes muscles int rcostaux NM sternum diaphragme aone TELECOM PARIS cole nationale sup rieure des t l communications pr sentations des connaissances illustration2. Sei KC d lo 8 d E W AS P kK EI Gd eg AS d Ki d A CH y e ES L L ei J D Centre Au Borde 74 Commercial f x M ifel PARIS cole nationale sup rieure des t l communications ion llustrat ISSances des conna ions tat epresen cole nationale sup rieure des TELECOM PARIS t l communications g nierie des connaissances e Information element susceptible d tre code pour tre conserv trait communiqu e Connaissance information mode d emploi Une id e forte Charlet 02 Connaissance interpr tation humaine Il y a connaissance et repr sentation des connaissances quand les manipulations symboliques effectu es par la machine via des programmes prennent un sens et une justification pour les utilisateurs int ragissant avec ces programmes Mise en place d outils automatiques pour gt Extraire repr senter g rer des connaissances Connaissances et images E Wi AR Wi A i sig SEET Avocat Vw CGTbte cp Comment la machine apprend elle diff rencier ces deux avocats we mo onnaissances et images Lac Comment la machine peut elle savoir qu un lac est une tendue d eau que certaines tendues d eau sont des lacs onnaissances et images Semantique d une image difficile a extraire gt Un m me mot d signe des contenus tres
3. differents gt Diff rents mots peuvent d signer le m me contenu e Difficult s donc pour gt formuler des besoins des requ tes textuelles pour interroger une base d images et une r ponse gt annoter textuellement des images onnaissances et images e Besoin d outils pour gt d crire l information qu on publie gt mieux interpr ter l information que l on re oit En particulier besoin d outils pour nous les machines et les humains aider a g rer l h t rog n it s mantique utils d organisation des connaissances dictionnaire thesaurus gt liste de termes relatifs a un domaine de connaissances gt organise suivant la signification des termes mais termes non explicites e taxinomie taxonomy gt science qui a pour objet de d crire les organismes vivants ou ayant vecu et des les regrouper en entit s appel es taxons familles esp ces genes afin de pouvoir les nommer et les classer TELECOM Exemple de classification Corine Land Cover Surfaces Surfaces For ts et espaces Surfaces eau in cultivees semi naturels humides Usine Transports urbaine Kass EE R seaux Ports A roports routiers Loiret extrait de carte C A CH i cole nationale sup rieure des t l communications mo ml ormalisation des connaissances Graphes conceptuels Sowa 1984 gt Langage de repr sentation bas sur la linguistique la psychologie et la phil
4. les humains iff rentes ontologies gt Ontologies de domaine r utilisables par plusieurs applications sur ce domaine gt Ontologies applicatives contiennent des connaissances du domaine n cessaires pour une application donn e sp cifiques non r utilisables gt Ontologies g n riques ou top ontologies expriment des conceptualisations valables dans diff rents domaines regroupement d ontologies gt Ontologies de repr sentation conceptualisent les primitives des langages de repr sentation des connaissances emple d ontologie est fr re ou soeur de habite H TS Nom Pr nom DateDeNaissance Les sb se trouve en p www lacot org public owl presentation_ introduction a owl pdf TELECOM PARIS cole nationale sup rieure des t l communications a Base de connaissances ontologie concepts propri t s relations mod les causaux structurels a Kuer An f eg ase de faits ontologie Base de faits W ntolog connaissances lt A a Moteur d inferences Module d explication Ss ompaaie Le patient j e ot n TERA malade gem p23 est Module de v rification p d inf rences je malade de la coherence aan SSA peus temperature verification gt 38 8 donc explications Le patient p23 a TELECOM cole nationale sup rieure des t l communications ormalisme lan
5. cerebrales ntologie de relations spatiales floues pour nterpretation d images Hudelot 06 Une ontologie de relation spatiale Relation Spatiale relation de hierarchic TELECOM PARIS cole nationale sup rieure des t l communications xemple 3 aide la recherche d images dans une base e Exploitation de l ontologie visuelle pour r pondre a une requ te formul e sous forme d une image exemple gt Requ te reformul e en termes qualitatifs l aide de l ontologie interm diaire gt Comparaison avec les descripteurs des r gions extraites pour s lectionner les r gions pertinentes gt M canisme de retour sur croyance pour mesurer la pertinence des r gions s lectionn es e Navigation Exploitation des relations de l image s lectionn es avec d autres dans la base gt suggestion d images pour explorer la base emple recherche d images par r gions a l aide d une tologie visuelle Object Ontology Mezaris 04 keyword intermediate level descriptor values if not in database intermediate level S p descriptor values amp p query relation identifier values keyword region Rey image database database initial query output visual presentation ete support vector user low level machines feedback descriptor values final query output TELECOM PARIS cole nationale sup rieure des t l communications onclusion Ontologies pou
6. edia Rapport D4 1 projet NOE KSpace sse s mantique Le Z Caract risation un ensemble de descripteurs Region 1 Area 105 Compactness 0 9 Circularity 0 85 HSV 0 05 0 2 0 6 Segmentation un ensemble de primitives Perception un ensemble de pixels g TELECOM cole nationale sup rieure des t l communications Des donn es image pixels la s mantique diff rents niveaux d abstraction de donn es Marr 82 Semantic level Image level a 105 compactness 0 9 Circularity 0 86 HSY 0 05 0 2 0 6 pplication des ontologies l image Annotation supervis e et recherche d images bas es sur des ontologies du domaine Ontologies pour la r duction du foss s mantique Ontologies pour le traitement d images e Ontologies pour l interop rabilit et la communication dans un syst me de vision emple 1 annotation manuelle des images e Annotation gt par mots cles gt Classifications gt description textuelle libre traitement du langage L ontologie structure et formalise l annotation gt terminologie gt relations entre les termes xemple annotation manuelle de photos ES ch reiber 01 0 Photo feature Photo features 4 2 D Passive agent Passive agent Passive agent Passive agent Les e mm TELECOM PARIS cole nationale sup rieure des t
7. gages e RDF Resource Description Framework 1999 gt description exhaustive des savoirs par des phrases simples triplet sujet pr dicat objet objet lt rdf Description about http www lacot org gt lt prefixe auteur gt Xavier Lacot lt prefixe auteur gt D rech cat lt rdf Description gt D CRE sujet gt RDF Schema permet de qualifier les relations d crites en RDF e types de ressources manipulees hierarchies des ressources quelles propri t s d appliquent a une ressource domaine de valeur de ces proprietes ormalisme langages RDF et RDFs seuls sont trop limit s gt Impossibilit de pr ciser la nature des relations entre ressources r flexivit etc aucune capacit de raisonnement logique tr s limit e e OWL Ontology Web Language 2004 recommandation du W3C langage XML d ontologies Web gt D coule de RDF RDFS gt Connecteurs logiques entre classes union intersection etc gt Cardinalit sur les propri t s gt Caract risation des propri t s transitivit inverse etc travel Prot g 3 1 file C protege owl owlMtravel pprj OWL Files owlor rdf File Edit Project OWL Code Window Tools Help Bo For Project trave For Class FamilyDestination instance of owl Class Asserted Hierarchy Name SemeAs DifferentFrom C Annotations CS E E owkThing FamilyDestination e Property Value La
8. igh red low yellow medium Luminance 1 F medium redmedium yellow high i D very low 0 0 56 low 0 525 A 0 645 medium 0 62 A 0725 high 0 695 1 0 815 very high 078 ki slightly oblong moderately bl very high redhigh yellow medium oblong high yellow low x medium n TELECOM PARIS cole nationale sup rieure des t l communications lt emple annotation d images biomedicales et aisonnement Hu 01 re aide au diagnostique af Ez a e ape par exploitation d une has descriptor has de escriptor i has degeriptor Ma pee ontologie du domaine du cancer du sein EC Lateral Pre contrast Post contrast Mammogram Mammogram MRI Image MRI Image descriptions descriptions descriptions descriptions at L P e Eg Mammogram MRI Image finds Mass findings Foci Calcifications Mass etc Non mass ve i Pathology i TELECOM PARIS cole nationale sup rieure des t l communications xemple mod lisation des relations entre objets Ontologie de relations spatiales floues pour l interpr tation d images Hudelot 06 Enrichissement d une ontologie de relations spatiales par leur repr sentation floue dans le domaine de l image gt Espace de repr sentation et de raisonnement permettant de r duire le foss s mantique gt Representation de l impr cision Application la segmentation de structures
9. l communications emple annotation manuelle de photos hreiber 01 annotation A WOOT ME PRAGUE STDBT Te DOS INT rus _Annotte Ontology 4 en 7 Help 7 a B n lt Ontology gt Photo annotation ontology Subject matter Photo features Medium features Create Passive agent active agent young scratehing_the_head chimpanzee Agent lt import gt ae ee Sit 7 With Life stage young Posture lt Ontology gt Animal species ontology pe aaa rs General terminology lt import gt lt Ontology gt Tanadan annntatinns fram ratatiqanipmyactsfniadantningylmia ret Spiel patt Pno 13 magin mattres Create Passive agem grive agent Passive agont Agent recherche Wii Posture Cex Search TELECOM PARIS cole nationale sup rieure des t l communications emple annotation manuelle d images e ultimedia KSpace D4 1 2007 Figure 9 3 M OntoMat Annotizer v1 0 user interface TELECOM cole nationale sup rieure des t l communications xemple 2 r duction du foss s mantique Exploitation des caract ristiques bas niveau de l image attributs de forme couleur texture e Difficult de relier la s mantique aux caract ristiques extraites automatiquement des images Idee de l ontologie visuelle gt ensemble de concepts
10. ng Y Accommodation EJ rdfs comment A destination with at le BedAndBreakfast rdfs comment 2 BudgetAccommodation A destination with at least one acconmodation and at Campground least 2 activities gt Hotel e Accommodation ating gt Activity Asserted Inferred E Properties wf Ciy RW rs amp K Contact t i Y MjhasAccommodation multiple Accomnodati Y Destination Asserted Conditions E E Er amp m i BackpackersD ESEVE SUFFICIENT 81 ackpackersDestination Or amp SUFFICIENT me inati j Y MihasActivity multiple Activity Beach Destination BudgetHoteDestinati hasAccommodation 2 1 8 2 V brenge EH hasActivity gt 2 Wj hasPat multiple Destination FamilyDestination e QuietDestination RetireeDestination ee gt Furalarea Y UrbandArea B cisjoints Ei amp a 63 amp gt cty E RetireeDestination own Logic View Properties View TELECOM PARIS cole nationale sup rieure des t l communications lan du cours e Repr sentation des connaissances g n ralit s e Ontologie de l Ontologie aux ontologies e Ontologie s des images TELECOM cole nationale sup rieure des t l communications Semantique et images get S mantique et image ae Figure 3 1 Ren Magritte The Treachery Of Images Image adapted from Wikip
11. osophie gt R seaux s mantiques traduction en formalisme logique Intelligence artificielle gt syst mes experts gt objets logiques reli s par des propri t s axiomes et r gles Web s mantique ontologies et langages associ s RDF OWL IsoTopicMap lan du cours BE e Repr sentation des connaissances g n ralit s e Ontologie de l Ontologie aux ontologies Ontologie s des images TELECOM cole nationale sup rieure des t l communications ntologies et ontologie Ontologie Petit Robert gt partie de la m taphysique qui s applique l tre en tant qu tre ind pendamment de ses d terminations particuli res ontologie informatique gt explicit formal specifications of the terms in the domain and relations among them Gruber 1993 gt Relations s mantiques gt Relations de composition et d h ritage efinition Hudelot 2006 e Une ontologie est une sp cification formelle et explicite d une conceptualisation partag e d un domaine de connaissance gt conceptualisation une certaine vue du monde par rapport un domaine souvent con ue comme un ensemble de concepts leur d finition leurs interrelations Choix quand la mani re de d crire un domaine gt explicite d finition explicite des types de concepts utilis s et des contraintes sur leur usage gt formelle compr hensible par la machine gt par
12. qui permettent de d crire de mani re qualitative l apparence visuelle des concepts s mantiques xemple recherche d images par r gions l aide d une images keywords segmentation and representing feature extraction semantic objects region keyword database database Qualitative SC region Qualitative S keyword eh is description system supervisor user TELECOM image database low level to intermediate level descriptor mapping object ontology PARIS cole nationale sup rieure des t l communications xemple recherche d images par r gions l aide d une intermediate level relation i lt gt erg descriptors I identifiers EE very low green high blue high left high small slightly left of higher low green medium blue medium middle middle medium oblong 1 right of than medium green low blue low right low large moderately lower high none none oblong than very high red low yellow low very red medium yellow medium oblong red high yellow high inteprnediate level I relation identifier offent A criptor values SR values D Low level descriptor vector F F E E E Fs Pe R TELECOM PARIS cole nationale sup rieure des t l communications xemple recherche d images par r gions l aide d une ntologie visuelle Object Ontology Mezaris 04 h
13. r gt r duire le foss s mantique gt au pluriel pour caract riser les connaissances li es l utilisateur au domaine d application et au traitement des images de ce domaine gt exploiter extraire des connaissances e Les inconv nients gt a d finir suivant les probl mes rencontr s gt assurer la r utilisabilit www tsi enst fr campedel Cours Ontology e Ce cours est inspir de la pr sentation de C line Hudelot ENST 2006 Ontologies un outil pour l analyse et l interpr tation d images http www iti gr bmezaris publications http www interstices info Reflexion sur signe et symbole http m antoniotti free fr semiologie htm e HDR Jean Charlet http www test biomath jussieu fr jc
14. tag e consensus connaissances accept es par un groupe ntologie et BD relationnelle e En commun gt d finitions explicites de concepts de relations e Divergence gt Les bases de donn es BD permettent uniquement de sortir la liste des instances correspondant une requ te gt Les ontologies sont exploit es par des moteurs d inf rence raisonnement e O ontologie form e de 3 concepts A B C et deux relations ArB BrC e requ te possible ArC es enjeux Importance croissantes pour les syst mes d informations et documentaires e Co t de r alisation des bases de connaissances Grande vari t des langages de representation H t rog n it des ontologies vantages des ontologies Charlet 02 R utilisation gt creer et conserver des bases de connaissance reutilisables gt assembler des bases de connaissances partir de modules r utilisables e Partage de la connaissance et communication gt assurer l interop rabilit entre syst mes gt permettre l change de connaissances entre syst mes 2 roles pour une ontologie Charlet 02 e D finir fournir une s mantique formelle descriptive pour l information permettant son exploitation par un ordinateur e D finir Fournir une s mantique interpretative d un domaine du monde r el fond e sur un consensus et permettant de lier le contenu exploitable par la machine sa signification pour
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