Peer-to-peer reasoning in propositional logic (algorithms, scalability study and applications)

Abstract

Dans un système d'inférence pair-à-pair, chaque pair peut raisonner localement mais peut également solliciter son voisinage constitué des pairs avec lesquels il partage une partie de son vocabulaire. Une caractéristique importante des systèmes d'inférence pair-à-pair est que la théorie globale (l'union des théories de tous les pairs) n'est pas connue.La première contribution majeure de cette thèse est de proposer le premier algorithme de calcul de conséquence dans un environnement pair-à-pair : DeCA. L'algorithme calcul les conséquences graduellement en partant des pairs sollicités jusqu'aux pairs de plus en plus distant. On fournit une condition suffisante sur le graphe de voisinage du système d'inférence pair-à-pair, garantissant la complétude de l'algorithme. Une autre contribution importante est l'application de ce cadre général de raisonnement distribué au contexte du web sémantique à travers les systèmes de gestion de données pair-à-pair SomeOWL et SomeRDFS. Ces systèmes permettent à chaque pair d'annoter (de catégoriser) ses données à l'aide d'ontologies simples et d'établir des liens sémantique, appelés " mappings ", entre son ontologie et celle de ses voisins. Les modèles de donnée de SomeOWL et SomeRDFS sont respectivement fondés sur les deux recommandations récentes du W3C pour le web sémantique : OWL et RDF(S). La dernière contribution de cette thèse est de fournir une étude expérimentale poussée du passage à l'échelle de l'infrastructure pair-à-pair que nous proposons, et ce sur des réseaux allant jusqu'à 1000 pairs.In a peer-to-peer inference system, each peer can reason locally but can also solicit some of its acquaintances, which are peers sharing part of its vocabulary. In this thesis, we consider peer-to-peer inference systems in which the local theory of each peer is a set of propositional clauses defined upon a local vocabulary. An important characteristic of peer-to-peer inference systems is that the global theory (the union of all peer theories) is not known.The first main contribution of this thesis is to provide the first consequence finding algorithm in a peer-to-peer setting: DeCA. It is anytime and computes consequences gradually from the solicited peer to peers that are more and more distant. We exhibit a sufficient condition on the acquaintance graph of the peer-to-peer inference system for guaranteeing the completeness of this algorithm. Another important contribution is to apply this general distributed reasoning setting to the setting of the Semantic Web through the SomeOWL and SomeRDFS peer-to-peer data management systems. Those systems allow each peer to annotate (categorize) its data using simple ontologies and to establish mappings with ontologies of its acquaintances. SomeOWL and SomeRDFS data models are respectively based on the two emerging W3C recommendations for the semantic web, namely OWL and RDF(S). The last contribution of this thesis is to provide an extensive experimental analysis of the scalability of the peer-to-peer infrastructure that we propose, on large networks of 1000 peers.ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF