Un portail sémantique pour la gestion des connaissances en cancérologie

This thesis presents an application and some extensions of the semantic Web principles and technologies for the building of a portal dedicated to knowledge management in oncology. OWL, the Web ontology language, is used for representing the knowledge contained in medical decision protocols. The inferences associated with OWL are applied for decision support for the purpose of protocol application. But the knowledge contained in the protocols is not sufficient to take into account all the possible situations and needs to be adapted for some particular cases. For this reason, we propose an extension of the semantic Web technologies in order to allow the representation of adaptation knowledge and to implement a case-based reasoning (CBR) mechanism integrated to the semantic Web infrastructure. Furthermore, in complex domains like oncology, there exist multiple viewpoints, that are different ways to consider the domain knowledge and different ways to use it. The idea of ontology does not take into account this multiplicity of viewpoints. For this reason, we have studied the knowledge representation formalisms that explicitly integrate viewpoints.We have chosen the C-OWL language in order to establish a multiple viewpoint representation of the knowledge contained in the protocols, in accordance with the semantic Web technologies. On the basis of this multiple viewpoint representation in C-OWL, a decentralized CBR mechanism is defined. It exploits the viewpoints to distribute CBR in several processes. The relations existing between viewpoints are then used to allow knowledge sharing and collaboration between these multiple processes. Following the application in oncology, the multiple viewpoint representation has shown contributions concerning some of the difficulties of knowledge engineering (acquisition, evolution), the building of the CBR mechanism (use of several cases, viewpoint combination) and the scalability of reasoning mechanisms for the semantic Web, including CBR.Cette thèse présente une application et des extensions des principes et des technologies relatives au Web sémantique pour la construction d'un portail dédié à la gestion des connaissances en cancérologie. OWL, langage de représentation d'ontologies, est notamment employé pour la représentation des connaissances contenues dans les référentiels, sortes de protocoles de décision médicaux. Les inférences associées à OWL sont utilisées pour l'aide à la décision dans le cadre de l'application des référentiels. Mais les connaissances contenues dans les référentiels ne permettent pas de prendre en compte toutes les situations et nécessitent d'être adaptées pour certains cas particuliers. Pour cette raison, nous proposons une extension des technologies du Web sémantique afin de permettre la représentation de connaissances d'adaptation et l'implémentation d'un mécanisme de raisonnement à partir de cas (RÀPC) intégré à l'infrastructure du Web sémantique. Par ailleurs, dans des domaines complexes tels que la cancérologie, coexistent différents points de vue, c'est-à-dire différentes façons de considérer les connaissances du domaine et différentes façons de les utiliser. La notion d'ontologie ne permet pas de prendre en compte cette multiplicité de points de vue. Pour cette raison, nous avons étudié les formalismes de représentation des connaissances intégrant de façon explicite la notion de point de vue. Nous nous appuyons sur le langage C-OWL afin d'établir une représentation multi-points de vue des connaissances contenues dans les référentiels en accord avec les technologies du Web sémantique. Sur la base de cette représentation multi-points de vue en C-OWL, un mécanisme de RÀPC décentralisé est défini. Celui-ci exploite les multiples points de vue pour distribuer le RÀPC en différents processus. Les relations existant entre les points de vue sont quant à elles utilisées pour l'échange de connaissances et la collaboration entre ces différents processus. Au travers de l'application en cancérologie, la représentation multi-points de vue montre ainsi des apports concernant les difficultés inhérentes à l'ingénierie des connaissances (acquisition, évolution), la mise en oeuvre du mécanisme de RÀPC (utilisation de plusieurs cas, combinaison de points de vue) et le « passage à l'échelle » des mécanismes de raisonnements pour le Web sémantique, RÀPC compris