Accessing and using complex multimedia documents in a digital library

Dans le cadre de trois projets européens, notre équipe a mis au point un modèle de données et un langage de requête pour bibliothèques numériques supportant l'identification, la structuration, les métadonnées, la réutilisation, et la découverte des ressources numériques. Le modèle proposé est inspiré par le Web et il est formalisé comme une théorie du premier ordre, dont certains modèles correspondent à la notion de bibliothèque numérique. En outre, une traduction complète du modèle en RDF et du langage de requêtes en SPARQL a également été proposée pour démontrer son adéquation à des applications pratiques. Le choix de RDF est dû au fait qu il est un langage de représentation généralement accepté dans le cadre des bibliothèques numériques et du Web sémantique. L objectif de cette thèse était double: concevoir et mettre en œuvre une forme simplifiée de système de gestion de bibliothèques numériques, d une part, et contribuer à l enrichissement du modèle, d autre part. Pour atteindre cet objectif nous avons développé un prototype d un système de bibliothèque numérique utilisant un stockage RDF pour faciliter la gestion interne des métadonnées. Le prototype permet aux utilisateurs de gérer et d interroger les métadonnées des ressources numériques ou non-numériques dans le système en utilisant des URIs pour identifier les ressources, un ensemble de prédicats pour la description de ressources, et des requêtes conjonctives simples pour la découverte de connaissances dans le système. Le prototype est mis en œuvre en utilisant les technologies Java et l environnement de Google Web Toolkit dont l'architecture du système se compose d'une couche de stockage, d une couche de métier logique, d une couche de service, et d une interface utilisateur. Pendant la thèse, le prototype a été construit, testé et débogué localement, puis déployé sur Google App Engine. Dans l avenir, il peut être étendu pour devenir un système complet de gestion de bibliothèques numériques. Par ailleurs, la thèse présente également notre contribution à la génération de contenu par réutilisation de ressources. Il s agit d un travail théorique dont le but est d enrichir le modèle en lui ajoutant un service important, à savoir la possibilité de création de nouvelles ressources à partir de celles stockées dans le système. L incorporation de ce service dans le système sera effectuée ultérieurement.In the context of three European projects, our research team has developed a data model and query language for digital libraries supporting identification, structuring, metadata, and discovery and reuse of digital resources. The model is inspired by the Web and it is formalized as a first-order theory, certain models of which correspond to the notion of digital library. In addition, a full translation of the model to RDF and of the query language to SPARQL has been proposed to demonstrate the feasibility of the model and its suitability for practical applications. The choice of RDF is due to the fact that it is a generally accepted representation language in the context of digital libraries and the Semantic Web. One of the major aims of the thesis was to design and actually implement a simplified form of a digital library management system based on the theoretical model. To obtain this, we have developed a prototype based on RDF and SPARQL, which uses a RDF store to facilitate internal management of metadata. The prototype allows users to manage and query metadata of digital or non-digital resources in the system, using URIs as resource identifiers, a set of predicates to model descriptions of resources, and simple conjunctive queries to discover knowledge in the system. The prototype is implemented by using Java technologies and the Google Web Toolkit framework whose system architecture consists of a storage layer, a business logic layer, a service layer and a user interface. During the thesis work, the prototype was built, tested, and debugged locally and then deployed on Google App Engine. In the future, it will be expanded to become a full fledged digital library management system. Moreover, the thesis also presents our contribution to content generation by reuse. This is mostly theoretical work whose purpose is to enrich the model and query language by providing an important community service. The incorporation of this service in the implemented system is left to future work.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF

The application of workflows to digital heritage systems

Digital heritage systems usually handle a rich and varied mix of digital objects, accompanied by complex and intersecting workflows and processes. However, they usually lack effective workflow management within their components as evident in the lack of integrated solutions that include workflow components. There are a number of reasons for this limitation in workflow management utilization including some technical challenges, the unique nature of each digital resource and the challenges imposed by the environments and infrastructure in which such systems operate. This thesis investigates the concept of utilizing Workflow Management Systems (WfMS) within Digital Library Systems, and more specifically in online Digital Heritage Resources. The research work conducted involved the design and development of a novel experimental WfMS to test the viability of effective workflow management on the complex processes that exist in digital library and heritage resources. This rarely studied area of interest is covered by analyzing evolving workflow management technologies and paradigms. The different operational and technological aspects of these systems are evaluated while focusing on the areas that traditional systems often fail to address. A digital heritage resource was created to test a novel concept called DISPLAYS (Digital Library Services for Playing with Antiquity and Shared Heritage), which provides digital heritage content: creation, archival, exposition, presentation and interaction services for digital heritage collections. Based on DISPLAYS, a specific digital heritage resource was created to validate its concept and, more importantly, to act as a test bed to validate workflow management for digital heritage resources. This DISPLAYS type system implementation was called the Reanimating Cultural Heritage resource, for which three core components are the archival, retrieval and presentation components. To validate workflow management and its concepts, another limited version of these reanimating cultural heritage components was implemented within a workflow management host to test if the workflow technology is a viable choice for managing control and dataflow within a digital heritage system: this was successfully proved

A data model for digital libraries

Les bibliothèques numériques sont des systèmes d'information complexes stockant des ressources numériques (par exemple, texte, images, sons, audio), ainsi que des informations sur les ressources numériques ou non-numériques; ces informations sont appelées des métadonnées. Nous proposons un modèle de données pour les bibliothèques numériques permettant l'identification des ressources, l utilisation de métadonnées et la réutilisation des ressources stockées, ainsi qu un langage de requêtes pour l interrogation de ressources. Le modèle que nous proposons est inspiré par l'architecture du Web, qui forme une base solide et universellement acceptée pour les notions et les services attendus d'une bibliothèque numérique. Nous formalisons notre modèle comme une théorie du premier ordre, afin d exprimer les concepts de bases de la bibliothèque numérique, sans aucune contrainte technique. Les axiomes de la théorie donnent la sémantique formelle des notions du modèle, et en même temps fournissent une définition de la connaissance qui est implicite dans une bibliothèque numérique. La théorie est traduite en un programme Datalog qui, étant donnée une bibliothèque numérique, permet de la compléter efficacement avec les connaissances implicites. Le but de notre travail est de contribuer à la technologie de gestion des informations des bibliothèques numériques. De cette façon, nous pouvons montrer la faisabilité théorique de notre modèle, en montrant qu'il peut être efficacement appliqué. En outre, nous démontrons la faisabilité pratique du modèle en fournissant une traduction complète du modèle en RDF et du langage de requêtes en SPARQL.Nous fournissons un calcul sain et complet pour raisonner sur les graphes RDF résultant de la traduction. Selon ce calcul, nous prouvons la correction de ces deux traductions, montrant que les fonctions de traduction préservent la sémantique de la bibliothèque numérique et de son langage de requêtes.Digital Libraries are complex information systems, storing digital resources (e.g., text, images, sound, audio), as well as knowledge about digital or non-digital resources; this knowledge is referred to as metadata. We propose a data model for digital libraries supporting resource identification, use of metadata and re-use of stored resources, as well as a query language supporting discovery of resources. The model that we propose is inspired by the architecture of the Web, which forms a solid, universally accepted basis for the notions and services expected from a digital library. We formalize our model as a first-order theory, in order to be able to express the basic concepts of digital libraries without being constrained by any technical considerations. The axioms of the theory give the formal semantics of the notions of the model, and at the same time, provide a definition of the knowledge that is implicit in a digital library. The theory is then translated into a Datalog program that, given a digital library, allows to efficiently complete the digital library with the knowledge implicit in it. The goal of our research is to contribute to the information management technology of digital libraries. In this way, we are able to demonstrate the theoretical feasibility of our digital library model, by showing that it can be efficiently implemented. Moreover, we demonstrate our model s practical feasibility by providing a full translation of the model into RDF and of the query language into SPARQL. We provide a sound and complete calculus for reasoning on the RDF graphs resulting from translation. Based on this calculus, we prove the correctness of both translations, showing that the translation functions preserve the semantics of the digital library and of the query language.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF

A data model for digital libraries

Les bibliothèques numériques sont des systèmes d'information complexes stockant des ressources numériques (par exemple, texte, images, sons, audio), ainsi que des informations sur les ressources numériques ou non-numériques; ces informations sont appelées des métadonnées. Nous proposons un modèle de données pour les bibliothèques numériques permettant l'identification des ressources, l’utilisation de métadonnées et la réutilisation des ressources stockées, ainsi qu’un langage de requêtes pour l’interrogation de ressources. Le modèle que nous proposons est inspiré par l'architecture du Web, qui forme une base solide et universellement acceptée pour les notions et les services attendus d'une bibliothèque numérique. Nous formalisons notre modèle comme une théorie du premier ordre, afin d’exprimer les concepts de bases de la bibliothèque numérique, sans aucune contrainte technique. Les axiomes de la théorie donnent la sémantique formelle des notions du modèle, et en même temps fournissent une définition de la connaissance qui est implicite dans une bibliothèque numérique. La théorie est traduite en un programme Datalog qui, étant donnée une bibliothèque numérique, permet de la compléter efficacement avec les connaissances implicites. Le but de notre travail est de contribuer à la technologie de gestion des informations des bibliothèques numériques. De cette façon, nous pouvons montrer la faisabilité théorique de notre modèle, en montrant qu'il peut être efficacement appliqué. En outre, nous démontrons la faisabilité pratique du modèle en fournissant une traduction complète du modèle en RDF et du langage de requêtes en SPARQL.Nous fournissons un calcul sain et complet pour raisonner sur les graphes RDF résultant de la traduction. Selon ce calcul, nous prouvons la correction de ces deux traductions, montrant que les fonctions de traduction préservent la sémantique de la bibliothèque numérique et de son langage de requêtes.Digital Libraries are complex information systems, storing digital resources (e.g., text, images, sound, audio), as well as knowledge about digital or non-digital resources; this knowledge is referred to as metadata. We propose a data model for digital libraries supporting resource identification, use of metadata and re-use of stored resources, as well as a query language supporting discovery of resources. The model that we propose is inspired by the architecture of the Web, which forms a solid, universally accepted basis for the notions and services expected from a digital library. We formalize our model as a first-order theory, in order to be able to express the basic concepts of digital libraries without being constrained by any technical considerations. The axioms of the theory give the formal semantics of the notions of the model, and at the same time, provide a definition of the knowledge that is implicit in a digital library. The theory is then translated into a Datalog program that, given a digital library, allows to efficiently complete the digital library with the knowledge implicit in it. The goal of our research is to contribute to the information management technology of digital libraries. In this way, we are able to demonstrate the theoretical feasibility of our digital library model, by showing that it can be efficiently implemented. Moreover, we demonstrate our model’s practical feasibility by providing a full translation of the model into RDF and of the query language into SPARQL. We provide a sound and complete calculus for reasoning on the RDF graphs resulting from translation. Based on this calculus, we prove the correctness of both translations, showing that the translation functions preserve the semantics of the digital library and of the query language