Ontologie Naturalisée Et Ingénierie Des Connaissances Sous La Direction De Maximilian Kistler
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Université Paris I Panthéon-Sorbonne Ecole Doctorale de Philosophie Thèse pour l’obtention du grade de Docteur en Philosophie de l’Université Paris I Panthéon-Sorbonne Présentée et soutenue publiquement par David R.L. Zarebski le 27 Septembre 2018 Ontologie Naturalisée et Ingénierie des Connaissances Sous la direction de Maximilian Kistler Composition du jury : M. Barry Smith Professeur à l’Université de Buffalo (NY) M. Roberto Casati Directeur de Recherche au CNRS (Institut Jean Nicod) M. Jean-Baptiste Rauzy Professeur à l’Université Paris-Sorbonne M. Pierre Wagner Professeur à l’Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne M. Jean-Paul Delahaye Professeur Émérite à l’Université de Lille 1 M. Maximilian Kistler Professeur à l’Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne ii D.R.L.Zarebski Remerciements Je souhaiterais tout d’abord remercier mon directeur, Maximilian Kistler, pour son soutient et l’attention qu’il porta tant à ma thèse qu’à mes précédentes recherches de master. Si peu de doctorants peuvent se targuer d’un semblable suivi, moins nombreux sont encore ceux à avoir pu en bénéficier avec la même attention sur des sujets aussi distincts que ceux de mes thèses de master et de doctorat. Je tiens à cet égard à remercier également le Pres Hautes Écoles Sorbonne Arts et Métiers pour le contrat doctoral qui me permit de mener à bien ce projet. On ne saurait achever une thèse, exercice par essence solitaire, sans un moyen de sortir du mutisme et de l’isolement. Je tiens, pour cette raison précise à remercier Barry Smith et Selja Seppälä pour leurs stimulantes discussions ainsi que leur accueil au sein du département d’Informatique Biomédicale de l’Université de Buffalo. Je tiens également à mentionner diverses personnes dont l’amitié aussi précieuse qu’intellectuellement stimulante a joué un rôle primordial tant dans mes années de thèse qu’au cours de ma récente transition vers des domaines plus appliqués de mes recherches. Je mentionnerais à cet égard Ekatérina Koubychkina, Mattia Petrolo, Anton Melser, Pierre Cayol, Antoine Kerbérénès et Timothée Behra. Enfin, sur une note plus personnelle, je tiens à remercier ma famille, de fidèles amis d’enfance comme Pierre Vilboeuf et Antoine Bourdoiseau ainsi que ma com- pagne, Ines Perrot, pour leur inconditionnel soutient. iii iv D.R.L.Zarebski Table des matières Introduction 1 1 Ingéniérie des connaissances : une introduction 9 1.1 Aspects qualitatifs et quantitatifs d’un problème contemporain . 9 1.1.1 Le problème de la Datamasse . 10 1.1.2 Le problème de la Tour de Babel . 12 1.2 L’hypothèse d’une solution ontologique à ce problème . 14 1.3 Une brève présentation du Web Sémantique . 17 1.3.1 Les ressources : URL, URI et IRI . 18 1.3.2 Modèles de graphs XML/RDF et RDFS . 19 1.3.3 Vocabulaires et Ontologies : RDFS et OWL . 24 2 Caractérisation des ontologies de système d’information 35 2.1 Une formalisation explicite d’un domaine de connaissance . 36 2.1.1 Ce que les ontologies ne sont pas . 36 2.1.2 Ontologies Formelles et Ontologies Matérielles . 40 2.1.3 Du mode de développement des ontologies . 41 2.2 Une diversité de fonctions et de domaines . 45 2.2.1 Les ontologies héritières de fonctions diverses . 46 2.2.2 Une pluralité de domaines . 57 2.2.3 Structure du monde ou de la cognition . 60 2.3 Ontologies locales et Ontologies Fondationnelles . 61 2.3.1 Ontologies de haut niveau : principales caractéristiques . 62 2.3.2 Quelques ontologies fondationnelles . 63 2.3.3 Une comparaison de ces ontologies fondationnelles . 72 3 De l’I.A. à l’Ingénierie des connaissances 77 3.1 Quelques problématiques classiques de l’Intelligence Artificielle . 77 v Table des matières 3.1.1 Le Problème du Cadre . 78 3.1.2 La non-monotonie des raisonnements intelligents . 87 3.2 Les Logiques de Description . 96 3.2.1 Initiation aux DL : concepts de base . 97 3.2.2 OWL comme une variété de DL .................100 3.2.3 Monde ouvert VS monde fermé . 105 3.2.4 Aspects syntaxiques et inférentiels . 109 3.3 Communication Humain Machine . 117 3.3.1 Des limites des grammaires formelles appliquées au TALH . 118 3.3.2 Référence et Inférence . 121 3.3.3 Schémas et Réseaux Sémantiques . 123 4 Ingénierie des Connaissances et formalisation du sens commun 133 4.1 Partis pris méthodologiques de ce chapitre . 133 4.2 Une courte histoire de la formalisation du sens commun . 135 4.2.1 Schème cognitif et philosophie . 136 4.2.2 Schèmes ontologiques et psychologie . 145 4.2.3 Sens commun et intelligence artificielle . 155 4.3 Ontologie de systèmes d’information et sens commun . 177 4.3.1 La critique instrumentaliste de Declerck . 179 4.3.2 Quelques limites de l’Instrumentalisme . 187 4.4 Sur la confusion langue langage logique . 190 4.4.1 Confusions communes au sujet de l’expressivité de la logique . 191 4.4.2 Connaissance et expression linguistique de cette dernière . 195 4.5 Sens commun, ontologies fondationnelles et cognition individuelle . 206 4.5.1 Conformité profonde et conformité de surface . 207 4.5.2 Ontologies fondationnelles et Physique Naïve . 219 4.6 Les ontologies comme modèle indirect de la cognition humaine . 227 5 Le problème du Réalisme ontologique 235 5.1 Précautions préliminaires . 236 5.2 Du conceptualisme à l’anti-Réalisme . 240 5.2.1 Conceptualisme Local . 241 5.2.2 Conceptualisme général et anti-réalisme ontologique . 245 5.3 Diverses sensibilités réalistes . 248 5.3.1 Les réalismes naïfs et/ou directs . 248 vi D.R.L.Zarebski Table des matières 5.3.2 Réalisme Critique . 249 5.3.3 Le Réalisme Méthodologique . 252 5.4 Un débat obscurci par des facteurs explicatifs caricaturaux . 257 5.4.1 Le problème de la pluralité des domaines . 257 5.4.2 Insuffisance de la commensurabilité ontologique classique . 259 5.4.3 Le problème de la granularité n’en est pas vraiment un . 263 5.5 Approches hybrides : le réalisme médiatisé . 268 5.6 L’approche par le succès : un argument par l’absence de miracle ? . 272 5.6.1 Le succès des ontologie s’apparente-t-il à celui d’une théorie . 274 5.6.2 La conception évolutionniste ingénierique . 279 5.6.3 Un prolongement est-il possible du côté de l’I.C ? . 287 5.7 Ontologie et Réalisme Structurel . 292 5.7.1 Qu’est ce que le réalisme structurel ? . 293 5.7.2 Le réalisme structurel peut-il s’appliquer aux ontologies ? . 298 5.8 Conclusions : Réalisme, Réalismes et Réalisme Ontologique . 306 Conclusion 307 Bibliographie 311 Index Rerum 338 IndexRerum ..................................338 Index Nominum 340 Index Nominum . 340 Université Paris 1 Panthéon Sorbonne – Ihpst vii Table des matières viii D.R.L.Zarebski Table des figures 1.1 Modèle de données hiérarchique . 11 1.2 Modélisation "ontologique"........................ 15 1.3 Composants techniques du Web Sémantique .............. 18 1.4 Illustration d’un modèle de données RDF . 22 1.5 Illustrations du fonctionnement de RDFS . 25 1.6 Exemple de fusion de bases de données . 31 1.7 Base de données après intégration . 32 2.1 terminologies, taxinomies et ontologies . 38 2.2 Relations ontologiques formelles . 41 2.3 Methontology ............................... 43 2.4 Effets de la tetracycline (Fict) ..................... 48 2.5 Obi .................................... 49 2.6 Popper et la Sorbonne : de multiples connexions . 55 2.7 BFO v2 : Principales catégories . 65 2.8 BFO : Processus et disposition . 65 2.9 DOLCE-Lite : Principales catégories . 66 2.10 DOLCE : Qualités et quale . 68 2.11 Proton top v.3.0 : Principales catégories . 71 2.12 Sumo Principales catégories . 73 3.1 Hypothèse de monde ouvert . 106 3.2 LesCarreauxdeWang ..........................111 3.3 Structure algébrique du Problème des Dominos . 112 3.4 Arbre syntaxique d’un énoncé exotique . 119 3.5 Structure mnésique hiérarchisée . 124 3.6 Réseau Sémantique . 126 3.7 Réseau sémantique non-hiérarchisé . 127 ix Table des figures 3.8 Un système de schémas . 130 4.1 Évolution des modèles de la catégorisation . 147 4.2 Individus dans un espace de qualité . 155 4.3 Imbrication des notions de Sens Commun de l’I.A. 175 4.4 Trois problèmes isomorphes . 185 4.5 Conformité profonde et conformité de surface . 207 5.1 Un problème triangulaire . 236 5.2 Divers types de réalisme ontologique . 238 5.3 Le Réel, l’Actuel et l’Empirique . 250 5.4 Généralisation et recherches abstraites . 251 5.5 SNAP et SPAN . 260 5.6 Théorie des partitions granulaires . 265 5.7 2 cas d’échec de projection d’après la TPG . 267 5.8 Expérience de Joule . 275 5.9 Conjecture de Goldbach . 278 5.10 Modèle causal de la catégorie d’oiseau (Rehder 2007) . 284 5.11 Cubes de Shepard tiré de (R. N. Shepard 1994) . 286 5.12 schème structurel de modèle de niveau . 296 x D.R.L.Zarebski Liste des tableaux 1.1 Illustration de la structure des données dans une base de données relationnelle . 11 1.2 Classes et Propriétés de Resource Description Framework (RDF) . 24 2.1 Métrique et expressivité de quelques ontologies fondationnelles . 75 3.1 L1, Owl et Dl : synonymie de quelques notions clefs . 99 3.2 A-BoxVsT-Box .............................102 3.3 Correspondance expressive Owl - Dl ..................104 4.1 Noms massifs et noms comptables . 141 4.2 L’évolution de l’I.A. de sens commun . 176 xi Liste des tableaux xii D.R.L.Zarebski Introduction Quelle que soit l’époque ou le contexte de sa formalisation, une Ontologie répond principalement à la question suivante : qu’ai-je besoin de savoir minimalement d’une chose pour la connaître ? Durant plus de deux millénaires, cet exercice demeura le produit spéculatif de l’esprit humain sur l’humain pour l’humain.