Modélisation et mise à jour d'ontologies interactives : application à la formation par simulation de gestes médicaux

Les ontologies spécialisées servent à capturer le savoir-faire de spécialistes expérimentés dans le domaine concerné, en vue de partager cette expertise au sein d'une plus large communauté dans un but de formation ou d'explications auprès d'utilisateurs moins expérimentés. L'objectif principal de cette thèse est la construction d'une ontologie support à la formation par simulation de gestes médicaux, qui est un domaine nouveau encore peu formalisé et pour lequel peu de documentation existe.Ce travail de thèse englobe le cycle de vie complet d'une ontologie: la construction, l'enrichissement, le peuplement, et la mise à jour.Dans cette thèse, nous décrivons une méthodologie de construction collaborative d'ontologies en 4 étapes qui a débouché sur l'ontologie OntoSAMSEI. La première étape de bootstrap, où un embryon d'ontologie est construite avec l'aide d'un petit nombre d'experts, est suivie par une étape d'élicitation de connaissances auprès d'un plus large panel d'experts à base d'un questionnaire, dont l'analyse des réponses permet de compléter l'ontologie initiale et de la mettre à jour en la peuplant et l'enrichissant. L'ontologie résultante est une hiérarchie de classes et de propriétés, enrichie par un ensemble de contraintes sémantiques sur les classes et les propriétés.Comme support à la mise à jour d'ontologies, nous avons conçu et implémenté l'environnement IOPE pour la construction automatique d'une interface graphique sous la forme de pages Web pré-remplies. La principale idée sous-jacente à IOPE est de transposer les données et les contraintes de l'ontologie à mettre à jour dans des formulaires pré-remplis en utilisant un ensemble de règles de mappings. Ces pages Web pré-remplies, automatiquement générées à partir de l'ontologie d'entrée, fournissent un guide pour les utilisateurs et facilitent l'exploration et la mise à jour de l'ontologie à l'aide de widgets graphiques interactifs et de règles de bindings permettant de lier les entrées des utilisateurs à des triplets RDF à ajouter à l'ontologie.Nous avons mené une étude expérimentale poussée auprès d'utilisateurs experts dans le domaine de la formation par la simulation en Médecine pour évaluer l'ontologie OntoSAMSEI, mais aussi l'environnement intéractif IOPE. Specialized ontologies are constructed to capture the skills of experienced experts in a particular domain, with the goal of sharing them with a larger community of trainees and less experienced experts in the domain. The main object