Contribution to abductive reasoning with concepts in description logics : an application to ontology-based semantic matchmaking for tourism information systems
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Today, travel and tourism is a sector that plays a more and more important role in the modern economy. To support the development of an electronic marketplace for tourism, we adopt an ontology-based Semantic Matchmaking method proposed so far in the literature to deal with the heterogeneity of the domain. The idea is to use Description Logics (DLs) to represent the semantics of demands and supplies available on the marketplace with reference to an ontology and then employ automated reasoning services to classify and the propose the best potential matches. Using Semantic Matchmaking thereby facilitates the discovery and negotiation process in the marketplace. Besides, the method can also be used to assist in the ontology mapping, an important process for providing the semantic interoperability between heterogeneous tourism systems. To realize the matchmaking process, a new non-standard inference, Concept Abduction, is developed for a quite inexpressive DL ALN. Because the representation of ontologies in the tourism domain requires generally more expressivity, we have to extend this inference method to a more expressive DL SHIQ and that is the first main objective of this thesis. Furthermore, it was acknowledged that travel and tourism is so highly heterogeneous that no one single global ontology can cover the whole domain. Instead, distributed and modular ontologies have to be used. That leads to the second objective of this thesis : developing Concept Abduction for the Package-based DL SHIQP, an expression of SHIQ for distributed and modular ontologies. Finally, we propose an architecture to realize a Semantic Matchmaker for distributed tourism information systems.
Abstract FR:
Aujourd’hui, le tourisme devient un secteur économique important. Afin de supporter le développement du marché électronique du tourisme, nous adoptons une méthode de Matchmaking Sémantique basée sur l’ontologie récemment proposée dans la littérature pour traiter le problème de l’hétérogénéité du domaine. L’idée est d’utiliser les Logiques de Descriptions (LDs) pour représenter la sémantique des demandes et des offres disponibles en référence à une ontologie et d’employer des services d’inférence automatique pour classer et proposer les meilleures solutions. De cette manière, la méthode facilite les processus de découverte et de négociation sur le marché. En outre, elle peut aussi être utilisée pour aider à la création des correspondances sémantiques, un processus important qui assure l’interopérabilité entre des systèmes d’information touristique hétérogènes. Pour réaliser le matchmaking une nouvelle méthode d’inférence, Concept Abduction, a été développée pour la LD ALN. Parce que la représentation des ontologies du tourisme nécessite en général plus d’expressivité, le premier objectif de cette thèse est d’étendre cette méthode d’inférence pour la LD plus expressive SHIQ. D’ailleurs, il est reconnu que le tourisme est tellement hétérogène qu’une seule ontologie ne peut couvrir entièrement le domaine. Pour ce but, de multiples ontologies distribuées et modulaires doivent être utilisées. Cela conduit au deuxième objectif de la thèse : développer Concept Abduction pour SHIQP, une extension de SHIQ pour les ontologies modulaires distribuées. Enfin, nous proposons une architecture pour réaliser un Sémantique Match maker pour les systèmes d’information touristique distribués.