Medical knowledge reengineering – converting major portions of the UMLS into a terminological knowledge base

Abstract We describe a semi-automatic knowledge engineering approach for converting the human anatomy and pathology portion of the UMLS metathesaurus into a terminological knowledge base. Particular attention is paid to the proper representation of part-whole hierarchies, which complement taxonomic ones as a major hierarchy-forming principle for anatomical knowledge. Our approach consists of four steps. First, concept definitions are automatically generated from the metathesaurus, with LOOM as the target language. Second, integrity checking of the emerging taxonomic and partonomic hierarchies is automatically carried out by the terminological classifier. Third, terminological cycles and inconsistencies are manually eliminated and, in the last step, the knowledge base built this way is incrementally refined by a medical expert. Our experiments were run on a terminological knowledge base which is composed of 164 000 concepts and 76 000 relations. Empirical evidence for the lack of logical consistency, adequacy and improper granularity of the UMLS knowledge source is given, and finally, assessments of what kind of efforts are needed to render the formal target representation structures complete and empirically adequate

Représentation des connaissances scientifiques en vue de leur transfert vers l'industrie (Application à la valorisation des produits à base de bois en fin de vie)

La thèse s intéresse au transfert de connaissances scientifiques en valorisation des produits à base de bois en fin de vie vers les acteurs de la filière bois. La question de recherche est : Comment transférer les connaissances scientifiques (recueil et représentation des connaissances) sur la valorisation des produits à base de bois en fin de vie pour qu'elles puissent être assimilées et utilisées par les acteurs de la filière bois ? Le recueil des connaissances a combiné des séances d'interview de spécialistes avec l acquisition des connaissances à partir d articles scientifiques. Les connaissances recueillies ont été reformulées afin de faciliter leur transfert vers les acteurs de la filière bois : les concepts pertinents, relations d'influence entre les concepts et résultats scientifiques ont été respectivement représentés via des cartes conceptuelles, graphes d'influence, et fiches de connaissances. Un modèle canonique de cartes conceptuelles a été proposé afin de permettre une représentation homogène des concepts. La transmission, l assimilation et l'utilisation potentielle des connaissances à transférer ont été traitées comme suit : La transmission a été proposée via un livre électronique (hypermédia) de connaissances, L assimilation a été prise en compte via la reformulation des connaissances et une représentation graphique des connaissances suivant une carte conceptuelle canonique et un format prédéfini de fiches. L utilisation potentielle des connaissances transférées a été renforcée par la représentation des leviers d'action sur les concepts du domaine sous forme de graphes d'influence. Les performances de transfert à partir du livre ont été évaluées en fonction du degré de compréhension du contenu du livre, la charge cognitive de l utilisateur au cours de l utilisation du livre de connaissances et sa désorientation. L expérience a montré que la forme canonique développée est intuitive ; et, tout comme la navigation dans le livre, n'occasionne pas de désorientation ou surcharge cognitive de l'utilisateur. Les résultats obtenus montrent, au sein de la filière bois, tout l intérêt de la représentation proposée pour le transfert de connaissances scientifiques vers des professionnels.This thesis focuses on the transfer of scientific knowledge on recovered wood to practitioners of the wood sector. The research question is: how to transfer the scientific knowledge (collect and representation of knowledge and the transmission medium) on the recovered wood so that they may assimilate and used by non-scientific personnel of the wood sector ? Knowledge was first collected through interviews with specialists in the re-use of recovered wood and combined with acquisition of knowledge from scientific publications. The collected knowledge was then reformulated to facilitate its transfer to practitioners in the wood sector. The relevant concepts, the influences between concepts and relevant scientific results werere spectively represented via concept maps, influence graphs, and knowledge sheets. A canonical model of concept maps is proposed to enable a homogeneous representation of concepts. Transmission, assimilation and potential utilization of knowledge transfer were treated as follows : The transmission is proposed via an electronic (hypermedia) knowledge-book, the assimilation (absorption) has been taken into account through the reformulation of knowledge and a graphical representation of knowledge following a canonical concept map and sheets with a predefined format and The potential use of the transferred knowledge is facilitated by the representation of the action levers on the domain concepts in the form of influence graphs. The efficiency of knowledge transfer via the knowledge book has been evaluated according to the degree of understanding of the book content, the cognitive load of the user during use of the knowledge-book and the disorientation it caused. The experience has shown that the developed canonical form is intuitive and, like navigation in the book, does not cause disorientation or cognitive over load to the user. This promotes the assimilation and the use of the knowledge-book content. The obtained results indicate that the representation of relevant knowledge in a knowledge-book should facilitate for the transfer of scientific knowledge to professionals in the wood sector.NANTES-ENS Mines (441092314) / SudocSudocFranceF

Saturation-based decision procedures for extensions of the guarded fragment

We apply the framework of Bachmair and Ganzinger for saturation-based theorem proving to derive a range of decision procedures for logical formalisms, starting with a simple terminological language EL, which allows for conjunction and existential restrictions only, and ending with extensions of the guarded fragment with equality, constants, functionality, number restrictions and compositional axioms of form S ◦ T ⊆ H. Our procedures are derived in a uniform way using standard saturation-based calculi enhanced with simplification rules based on the general notion of redundancy. We argue that such decision procedures can be applied for reasoning in expressive description logics, where they have certain advantages over traditionally used tableau procedures, such as optimal worst-case complexity and direct correctness proofs.Wir wenden das Framework von Bachmair und Ganzinger für saturierungsbasiertes Theorembeweisen an, um eine Reihe von Entscheidungsverfahren für logische Formalismen abzuleiten, angefangen von einer simplen terminologischen Sprache EL, die nur Konjunktionen und existentielle Restriktionen erlaubt, bis zu Erweiterungen des Guarded Fragment mit Gleichheit, Konstanten, Funktionalität, Zahlenrestriktionen und Kompositionsaxiomen der Form S ◦ T ⊆ H. Unsere Verfahren sind einheitlich abgeleitet unter Benutzung herkömmlicher saturierungsbasierter Kalküle, verbessert durch Simplifikationsregeln, die auf dem Konzept der Redundanz basieren. Wir argumentieren, daß solche Entscheidungsprozeduren für das Beweisen in ausdrucksvollen Beschreibungslogiken angewendet werden können, wo sie gewisse Vorteile gegenüber traditionell benutzten Tableauverfahren besitzen, wie z.B. optimale worst-case Komplexität und direkte Korrektheitsbeweise