Ontologies informatiques  

5. Une notion pleine d'avenir

La notion d'ontologie, qui précède largement l'utilisation du mot, ne semble pas prête à disparaître. Au contraire, le spectre d'applications et de domaines s'intéressant aux ontologies ne cesse de s'élargir.

Anciennement réservée aux systèmes experts simulant des raisonnements humains dans des domaines spécifiques, l'ontologie se retrouve maintenant dans une large famille de systèmes d'information. Elle est utilisée pour décrire et traiter des ressources multimédia ; asseoir l'interopérabilité d'applications en réseaux ; piloter des traitements automatiques de la langue naturelle ; construire des solutions multilingues et interculturelles ; permettre l'intégration de sources hétérogènes d'information ; décrire des protocoles d'interactions complexes ; vérifier la cohérence de modèles ; permettre les raisonnements temporel et spatial ; faire des approximations logiques ; etc.

Ces utilisations des ontologies se retrouvent dans de nombreux domaines d'application : intégration d'informations géographiques, gestion de ressources humaines, aide à l'analyse en biologie, commerce électronique, enseignement assisté par ordinateur, bibliothèques numériques, échanges commerciaux entre partenaires industriels, suivi médical informatisé, etc.

Le web sémantique

Un courant particulièrement prometteur pour l'expansion des systèmes à base d'ontologies est celui du web sémantique. Il s'agit d'une extension du Web actuel, dans laquelle l'information se voit associée à un sens bien défini, améliorant la capacité des logiciels à traiter l'information disponible sur le web. L'annotation de ces ressources d'information du web repose sur des ontologies elles aussi disponibles et échangées sur le web. Grâce au web sémantique, l'ontologie a trouvé un formalisme standard à l'échelle mondiale et s'intègre dans de plus en plus d'applications web, sans même que les utilisateurs ne le sachent. Cela se fait au profit des logiciels qui, à travers les ontologies et les descriptions qu'elles permettent, peuvent proposer de nouvelles fonctionnalités.

De ce fait, de plus en plus d'ontologies de domaines sont disponibles : ontologie de la génétique, ontologie de la géométrie, ontologie pour les musées, ontologie médicale, ontologie pour l'enseignement, ontologie pour le bâtiment, ontologie de systèmes documentaires, ontologie pour la gestion, ontologie dans le secteur automobile, etc.

À l'heure où l'ontologie se dote d'une ingénierie, cette expansion est loin d'être finie. Parmi ses dernières évolutions, l'ontologie qui s'appliquait essentiellement à des données (documents, images, vidéos) est maintenant utilisée pour décrire des logiciels (par exemple, des services web), leurs caractéristiques fonctionnelles (types d'entrées, types de sorties), et non fonctionnelles (coût, qualité). Elle pourrait ainsi permettre l'identification, l'invocation et la composition dynamique d'applications à l'échelle du web.

De même, l'ontologie commençait déjà à être utilisée pour décrire les utilisateurs et s'étend maintenant à la description du contexte d'interaction, pour doter les applications de ce que l'on appelle une conscience du contexte. Cela concerne les préférences de l'utilisateur (langue, goûts, droits, etc.), les caractéristiques du terminal (mobile, vocal, etc.), la situation géographique (à l'étranger, dans une salle avec imprimante, etc.), l'activité en cours (au volant, en présentation, etc.), l'historique d'utilisation.

Enfin, si l'ontologie est actuellement utilisée pour faciliter l'accès à des informations et des applications, on pressent aussi son utilisation dans la description et l'application de règles de sécurité et de confidentialité décrites à de hauts niveaux d'abstraction, permettant de restreindre les accès avec une grande flexibilité. Ainsi, dans un système d'information à base d'ontologies, la confidentialité et ses règles reposent aussi sur la sémantique des ontologies et les inférences qu'elle permet pour contrôler l'accès à l'information et la précision de l'information diffusée.

À quand la programmation orientée ontologie ?

Nos systèmes d'information sont de plus en plus complexes. Cette complexité, même si elle est artificielle, puisqu'il s'agit de technologie, pose des défis scientifiques ardus qu'il nous faudra relever pour voir l'expansion technologique continuer, par exemple, dans l'assistance des sciences de la vie.

La possibilité de concevoir des systèmes qui se reconfigurent, s'adaptent au contexte, détectent leurs fautes, et même se corrigent dans une certaine mesure, apparaît comme un facteur de passage à l'échelle pour la croissance technologique. Rendre explicites les conceptualisations du monde sur lesquelles se basent les architectures logicielles, les structures de données, les choix de conception, c'est aussi participer à cette évolution des applications et de leur programmation.

Le défi actuel des ontologies est de passer dans les pratiques d'ingénierie logicielle, pour que les conceptualisations actuellement sous-jacentes, en filigrane dans le code, dans ses commentaires ou dans sa documentation dans le meilleur des cas, soient le plus souvent possible rendues explicites et capturées dans des formalismes. Ainsi exposées, elles offriraient des possibilités d'inférence aux systèmes informatiques, de réflexivité sur leurs connaissances et leurs traitements, d'introspection, d'alignement dynamique pour permettre l'interopérabilité, d'évolution dynamique et de description de l'« affordance » des composants logiciels, c'est-à-dire leur capacité à indiquer comment s'interfacer avec eux et les utiliser, afin de rendre leurs interactions plus dynamiques et leur gestion plus automatique, et d'aller vers une informatique plus autonome.

Alors que les applications web s'infiltrent dans tous nos systèmes d'informations, le web est définitivement passé du statut de base documentaire à celui d'une machine virtuelle universelle combinant des ressources de tous horizons. On peut imaginer un nouveau paradigme de programmation, où les structures de données seraient des représentations basées sur des ontologies partagées, et où les applications seraient obtenues par composition de services (logiciels personnels, services en ligne, appels à des grilles, etc.).

Après la programmation orientée objet, la « programmation orientée ontologie » ?

Remerciements à tous les membres de l'équipe ACACIA, en particulier aux autres membres permanents (Olivier Corby, Rose Dieng-Kuntz , Alain Giboin) et aux doctorants dont les travaux sont cités ici (Sylvain Dehors, Khaled Khelif).