Quand l'émergence dans les textes scientifiques entraîne la dynamique dans les ontologies associées : application à la paléontologie
Nous nous proposons de partir d’informations contenant du texte décrivant l’émergence de l’homme au sein des Hominini et d’appliquer des concepts de la topologie générale et des logiques non monotones à la lignée humaine entre 7 millions d’années et aujourd’hui.
Or, En paléontologie, l’étude des espèces fossilisées indique que les différentes parties de l’anatomie changent, au cours du temps, suivant de multiples processus.
D’un point de vue évolutif, la morphologie des organismes se modifie à différents rythmes si bien que l’on peut distinguer :
- des éléments préexistants chez l’ancêtre,
- des éléments présents chez d’autres espèces contemporaines (issues du même stock ancestral),
- des éléments propres (autapomorphes).
De nouvelles découvertes peuvent remettre en cause la hiérarchie des classes existantes par l’apparition d’individus atypiques porteurs de morphologies inédites.
Pour ce type d’instance, il devient nécessaire :
- soit d’envisager son assignation à un genre ou une espèce préexistant, avec la possibilité d’amender la définition des classes afin d’intégrer les éléments atypiques ;
- soit de créer de nouvelles classes.
L'ontologie constitue en soi un modèle de données représenté sous la forme d'un ensemble de concepts (ou classes) dans un domaine, ainsi que les relations entre ces concepts.
Elle est employée pour raisonner à propos des objets et des concepts du domaine concerné.
Les concepts sont organisés dans un graphe dont les relations peuvent être des relations sémantiques ou des relations de subsomption (inclusion).
L'objectif premier d'une ontologie est de modéliser un ensemble de connaissances dans un domaine donné.
Une ontologie est statique au niveau des classes, parce que les classes et la hiérarchie des classes sont figées.
Au niveau des classes, elle décrit un état du domaine, c’est-à-dire des situations où ni le début, ni la fin ne sont envisagés.
Il n’y a pas de prise en compte des modifications des classes du domaine au cours du temps (événements, processus).
Les transitions qui font passer d’un état à un autre ne concernent que les instances des classes (entités individuelles) qui vont émerger, s’éteindre ou voir leurs propriétés se modifier.
L’émergence est un phénomène que l’on trouve dans de nombreux domaines tels que la physique, la biologie, la paléontologie ou encore la linguistique et d’une façon générale dans les systèmes dynamiques.
Dans ce chapitre, nous définissons l’émergence comme l’apparition de nouvelles propriétés dans un sous-ensemble d’une classe.
Ces nouvelles propriétés font apparaître, à partir d’une classe existante, une nouvelle sous-classe qui peut être typique ou atypique.
Nous considérons une classe comme une sous-classe atypique si tous ses éléments ne vérifient pas toutes les propriétés de la classe plus générale.
Pour spécifier si une sous-classe est atypique ou non, nous empruntons les concepts topologiques d’intérieur, de frontière, de fermeture et d’extérieur.
Pour représenter les entités atypiques dans les ontologies, nous définissons un système de relations d’inclusion et d’appartenance en adaptant les opérateurs topologiques.
Dans des publications précédentes, nous avons formalisé les relations topologiques d’inclusion et d’appartenance en utilisant les propriétés mathématiques des opérateurs topologiques.
En effet, il y a des propriétés de combinaison des opérateurs intérieur, extérieur, frontière et fermeture permettant la définition d’une algèbre.
Ces propriétés mathématiques sont vues comme un ensemble d’axiomes.
Cet ensemble d’axiomes nous a permis d’établir les propriétés des relations topologiques d’inclusion et d’appartenance.
Un modèle est implémenté en AnsProlog, un langage de programmation logique récent qui permet en particulier l’emploi des prédicats négatifs dans les règles d’inférence.
Organisateurs
 |
 |
 |
 |
