Production ascendante d'ontologies légères sur le web sémantique : une application au référencement de sections de cours

RÉSUMÉ Plusieurs initiatives de métadonnées ont été proposées pour améliorer le repérage des contenus sur le Web. Malgré leur niveau de sophistication élevé, aucune des initiatives de métadonnées ne réussit à s'adapter complètement au caractère atomique des objets d'apprentissage. La nature complexe des objets d'apprentissage demande, en effet, l'utilisation de structures de métadonnées flexibles pouvant être définies sur mesure pour répondre au contexte particulier de chaque objet. La définition d'une structure de métadonnées commune exige toutefois un effort de coordination important entre différents acteurs pour définir, maintenir et mettre à jour les éléments de descriptions. Le consensus nécessaire entre ces intervenants rend lui-même encore plus difficile la personnalisation des éléments de descriptions. Il est toutefois possible de réaliser une description fine des objets d'apprentissage en insérant directement des annotations à l'intérieur des contenus Web. Une annotation est une note, une explication, ou tout autre type de remarque externe pouvant être attachée à un document sans toutefois être nécessairement insérée dans ce document. Il est aussi possible de préciser la sémantique d'une annotation en utilisant des descriptions RDF (Resource Description Framework). Le RDF est une recommandation du W3C pour la description des ressources Web. Il s'agit d'un modèle de données pour la description de ressources qui peut donc être considéré, à ce titre, comme un modèle de métadonnées (ou méta-métadonnée). Les expressions RDF se présentent comme des triplets composés d'un sujet, d'un prédicat et d'un objet de relation. Les éléments de triplets RDF servent à indiquer qu'une ressource possède une propriété et une valeur donnée. Une expression RDF peut faire référence à des ontologies pour préciser le sens d'une ressource Web. Une ontologie définit d'une manière formelle les connaissances communes d'un domaine particulier partagées entre différents utilisateurs. Les ontologies jouent ainsi le rôle d'une langue universelle, une sorte d'interlingua, qui permet à des gens ou des applications d'échanger des informations sur une base commune. Ces informations concernent aussi bien les concepts que les rapports qui existent entre les différents éléments de connaissance d'un domaine La conception d'ontologies reste une opération complexe qui demande un travail de réflexion important. Des ontologies réalisées de manière isolée par des individus différents peuvent ainsi donner naissance à des descriptions très différentes d'un même domaine. Une solution pour réduire l'hétérogénéité structurale et sémantique des ontologies consiste à mettre en place des équipes de travail qui réalisent ensemble la sélection et la définition des éléments d'une ontologie commune. Le recours à ces équipes spécialisées implique toutefois les mêmes inconvénients que ceux rencontrés dans la construction des descriptions proposées par les grandes initiatives de métadonnées. Nous pensons qu'il est toutefois possible de réaliser des ontologies consensuelles sans nécessairement impliquer une équipe de conception spécialisée. Sur la base de notre propre expérience, nous avons constaté que lorsqu'un concepteur de cours récupère un contenu déjà annoté, celui-ci se montre aussi généralement intéressé à conserver la valeur des annotations récupérées. Ces mêmes annotations sont aussi souvent réutilisées de nouveau pour réaliser des descriptions supplémentaires. Nous pensons donc qu'il est ainsi possible de favoriser la construction d'ontologies en permettant simplement à des concepteurs de cours d'échanger librement des contenus annotés entre eux tout en permettant à chacun de rajouter/retrancher les descriptions sémantiques rattachées aux annotations récupérées. Nous croyons que les éléments d'ontologies récupérés par chacun seront ainsi systématiquement réutilisés pour favoriser la construction d'ontologies de plus en plus importantes. Nous faisons ainsi l'hypothèse que les emprunts d'annotations réalisés successivement par différents concepteurs de cours se traduisent toujours par un bilan positif entre les ajouts et les retraits réalisés par chacun d'eux, réalisant ainsi un effet de levier positif sur la production globale des annotations. Autrement dit, nous croyons que le nombre de descriptions augmente au fur et à mesure de l'implication d'un nouvel intervenant dans une chaîne de partage. Pour vérifier cette hypothèse, nous avons réalisé une expérience avec huit sujets pour vérifier le taux de réutilisation des annotations et le taux de réutilisation des classes d'ontologie associées à ces mêmes annotations au travers des échanges successifs de contenus entre concepteurs de cours. Nous avons construit un prototype logiciel qui permet la construction et l'échange d'annotations RDF associées à des ontologies OWL (Web Ontology Language). Les huit sujets avaient pour consigne d'échanger entre eux des contenus de cours et de modifier, si nécessaire, les annotations déjà réalisées par les autres. Les actions des différents utilisateurs étaient enregistrées par le logiciel. En étudiant le fichier de journalisation généré par le logiciel, nous avons démontré que le taux de réutilisation des annotations est de 88% alors que celui des classes d'ontologies échangées atteint 99%. Nous avons ainsi découvert l'existence d'un effet de levier important dans la conception de contenus annotés qui facilitera certainement la mise en place définitive du Web sémantique. Les gains de cette découverte sont nombreux : notamment de ne plus être dépendant d'équipes spécialisées pour la production d'ontologies consensuelles, de réduire substantiellement la nécessité d'avoir à recourir à des techniques complexes d'alignement d'ontologies et de favoriser la capture des connaissances directement au niveau des concepteurs de contenu. CONTENU Les initiatives de métadonnées -- Initiatives de collaboration -- Métadonnées pédagogiques -- Problèmes de la personnalisation des structures de métadonnées -- Les annotations -- Annotations électroniques -- Catégorisation -- Les ontologies -- Le Web sémantique -- Resource description framework (RDF) -- OWL -- Architecture -- Problème de description des contenus -- Structure de description des métadonnées -- Annotations manuelles -- Hétérogénéité des descriptions RDF -- Alignement des ontologies -- Acteurs -- Méthodologie Prototype logiciel -- Analyse des résultats -- Durée -- Réutilisation des annotations -- Ontologies produites -- Réutilisation des ontologies -- Annogramme -- Facilité d'utilisation -- Comportement et attitude -- Contribution à l'avancement des connaissances