A generic model for handling preferences in ontology based databases
Un modèle générique pour la capture de préférences dans les bases de données à base ontologique
Résumé
Nowadays information systems manage huge amount of data. With the emergence of the Semantic Web, the amount of available ontological data (or instances) has increased. To allow personalized access to this information has become a crucial necessity. Users are overwhelmed by the numerous results provided in response to their requests. In order to be usable, these results must often be sorted and filtered. The capture and exploitation of user preferences have been proposed as a solution to this problem. However, the existing approaches usually define preferences for a particular application. Thus, it is difficult to share and reuse the handled preferences in other contexts. Our approach, which defines a sharable and generic model to represent user preferences, based on several models proposed in the Databases and the Semantic Web communities. It incorporates several types of preferences proposed in the literature, but are treated separately. Our idea is to address preferences of a modular way by linking them to ontologies for describing the semantics of the data, handled by the applications. It is thus to raise the treatment preferences of logic level (structure) to the ontological level. The novelty of our approach is that the defined preferences are attached to the ontologies, which describe the semantic of the data manipulated by the applications. The preference model is formally defined using the EXPRESS data modeling language, which ensures a free ambiguity definition. Moreover, the proposed model offers a persistence mechanism and a dedicated language; which is implemented using Ontology Based Databases (OBDB) system, that manages both ontologies and extended data instances, in order to support a semantic description of preferences. These databases are associated with explanation languages, supporting description, querying, etc. on both ontologies and data. Usually queries return a big amount of data that may be sorted in order to find the relevant ones. Moreover, in the current situation few approaches are considering user preferences, when querying has been developed. Yet this problem is fundamental for many applications, especially in the e-commerce domain. Our second approach, which defines preferences in terms of ontologies that describe the semantics of handled data, provides a mechanism for querying with preferences. Thus, an extension to existing ontology based query languages is proposed, for querying ontological data with preferences. The proposed extension has been implemented onto the OntoDB OBDB associated to the OntoQL query language and the approach is illustrated through a case study in the tourism domain.
De nos jours, les systèmes d'information gèrent de volumineuses données. Avec l'avènement du Web Sémantique, la quantité de données ontologiques (ou instances) disponibles s'est accrue. Permettre un accès personnalisé à ces données est devenue cruciale. Les utilisateurs sont submergés par les nombreux résultats fournis en réponse à leurs requêtes. Pour être utilisable, ces résultats doivent être filtrées et ordonnées. La capture et l'exploitation des préférences utilisateurs ont été proposées comme une solution à ce problème. Cependant, les approches existantes définissent habituellement les préférences pour une application donnée. Il est ainsi difficile de partager et réutiliser dans d'autres contextes les préférences capturées. Nous proposons une approche basée sur plusieurs modèles proposés au sein des communautés Bases de Données et Web Sémantique. Elle définit un model partageable et générique pour représenter les préférences utilisateurs, et incorpore plusieurs types de préférences de la littérature qui sont traités de manière séparée. L'idée sous-jacente à notre approche est de traiter les préférences de manière modulaire en les liant aux ontologies qui décrivent la sémantique des données gérées par les applications. Ainsi leur prise en compte se fait au niveau ontologique et non au niveau logique des données. La nouveauté de l'approche est que les préférences définies sont attachées aux ontologies, qui décrivent la sémantique des données manipulées par les applications. Le modèle de préférence est formellement défini en utilisant le langage de modélisation des données EXPRESS de manière à éviter toute ambiguïté du modèle. Par ailleurs, le modèle proposé offre un mécanisme de persistance et un langage d'interrogation dédié. Il est implémenté en utilisant un système de Bases de Données à Base Ontologique (BDBO) qui permet de gérer à la fois les ontologies et les données instances. Ceci permet d'offrir une description sémantique des préférences. Nous avons étendu le modèle des BDBO afin de supporter la prise en compte des préférences. L'implémentation a été faite dans le cadre de la BDBO OntoDB pour laquelle nous avons étendu le langage d'interrogation associé OntoQL. L'approche est illustrée à travers un cas d'étude dans le domaine du tourisme.
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