Contribution à la définition de modèles de recherche d'information flexibles basés sur les CP-Nets

This thesis addresses two main problems in IR: automatic query weighting and document semantic indexing. Our global contribution consists on the definition of a theoretical flexible information retrieval (IR) model based on CP-Nets. The CP-Net formalism is used for the graphical representation of flexible queries expressing qualitative preferences and for automatic weighting of such queries. Furthermore, the CP-Net formalism is used as an indexing language in order to represent document representative concepts and related relations in a roughly compact way. Concepts are identified by projection on WordNet. Concept relations are discovered by means of semantic association rules. A query evaluation mechanism based on CP-Nets graph similarity is also proposed.Ce travail de thèse adresse deux principaux problèmes en recherche d'information : (1) la formalisation automatique des préférences utilisateur, (ou la pondération automatique de requêtes) et (2) l'indexation sémantique. Dans notre première contribution, nous proposons une approche de recherche d'information (RI) flexible fondée sur l'utilisation des CP-Nets (Conditional Preferences Networks). Le formalisme CP-Net est utilisé d'une part, pour la représentation graphique de requêtes flexibles exprimant des préférences qualitatives et d'autre part pour l'évaluation flexible de la pertinence des documents. Pour l'utilisateur, l'expression de préférences qualitatives est plus simple et plus intuitive que la formulation de poids numériques les quantifiant. Cependant, un système automatisé raisonnerait plus simplement sur des poids ordinaux. Nous proposons alors une approche de pondération automatique des requêtes par quantification des CP-Nets correspondants par des valeurs d'utilité. Cette quantification conduit à un UCP-Net qui correspond à une requête booléenne pondérée. Une utilisation des CP-Nets est également proposée pour la représentation des documents dans la perspective d'une évaluation flexible des requêtes ainsi pondéreés. Dans notre seconde contribution, nous proposons une approche d'indexation conceptuelle basée sur les CP-Nets. Nous proposons d'utiliser le formalisme CP-Net comme langage d'indexation afin de représenter les concepts et les relations conditionnelles entre eux d'une manière relativement compacte. Les noeuds du CP-Net sont les concepts représentatifs du contenu du document et les relations entre ces noeuds expriment les associations conditionnelles qui les lient. Notre contribution porte sur un double aspect : d'une part, nous proposons une approche d'extraction des concepts en utilisant WordNet. Les concepts résultants forment les noeuds du CP-Net. D'autre part, nous proposons d'étendre et d'utiliser la technique de règles d'association afin de découvrir les relations conditionnelles entre les concepts noeuds du CP-Nets. Nous proposons enfin un mécanisme d'évaluation des requêtes basé sur l'appariement de graphes (les CP-Nets document et requête en l'occurrence)

Modèle ontologique contextuel pour les patients atteints de la maladie pulmonaire obstructive chronique

L'informatique ubiquitaire est considérée comme l'une des réalisations scientifiques les plus marquantes de la dernière décennie. Cette vision a créé une révolution dans les interactions des utilisateurs finaux à partir le concept de sensibilité au contexte. L'informatique ubiquitaire offre une nouvelle opportunité pour remodeler la forme des solutions conventionnelles en fournissant des services personnalisés en fonction des situations contextuelles de chaque environnement. Des centaines d'architectures théoriques ont été développées dans le but de mettre en oeuvre l'idée de systèmes sensible au contexte. Cependant, l'informatique ubiquitaire est encore pratiquement non applicable en raison de nombreux défis, surtout que les architectures proposées se présentent toujours comme une solution générale qui permet de satisfaire n'importe quel type d'application et toutes sortes d'utilisation. OBJECTIFS: Cette thèse vise à concevoir et valider un modèle contextuel pour les systèmes de soins de santé ubiquitaires et spécifiquement destinés à aider les patients souffrant de la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC). LA MÉTHODE: Les informations contextuelles sont très importantes pour les applications de soins de santé sensibles au contexte, en particulier celles utilisées pour surveiller les patients atteints de maladies chroniques qui sont affectées par des conditions concevables. Dans cette thèse, nous proposons une nouvelle classification de contexte pour le domaine médical qui couvre tous les aspects influençant la santé des patients. La grande échelle de cette classification le rend apte pour être une référence générale pour de divers projets de recherche s'intéressant au contexte médical. Ensuite, nous proposons un modèle contextuel à base d’ontologies capable de gérer la structure complexe du domaine de la MPOC de manière cohérente, en proportion de la nature dynamique de cet environnement. Ce nouveau modèle ontologique constitue le noyau de notre perception pour la mise en oeuvre de la solution de soins de santé ubiquitaire. Le modèle présenté examine son efficacité dans la gestion de l’une des maladies les plus vulnérables au contexte, où il prouve ainsi sa capacité à adapter les services de soins de santé à titre personnel et en fonction des conditions actuelles et prévues. Le modèle proposé a montré des résultats prometteurs dépassant 85% approuvé par un groupe de spécialistes expérimentés dans le domaine des maladies pulmonaires. Ubiquitous computing is considered one of the most impactful scientific achievements in the last decade. This conception created tremendous revolution in the end-user interactions through the concept of context-awareness. Ubiquitous computing offers a new opportunity to redesign the pattern of conventional solutions where it can easily tailor its processes upon existing contextual situations. Hundreds of theoretical architectures have been developed to enable context-awareness computing in pervasive settings. However, ubiquitous computing is still practically not feasible due to many challenges, but most importantly, that the proposed models always present themselves as a general solution to all kinds of real-life applications. OBJECTIVES: This thesis aims to design and validate a contextual model for health-care context-aware systems to support patients suffer from Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD). METHODS: The contextual information is important for developing Context-Aware Healthcare Applications, especially those used to monitor patients with chronic diseases which are affected by perceived conditions. In this thesis, we propose a novel context categorization within the medical domain which covers all the context aspects. Then, we propose an ontology-based model able to handle the complex contextual structure of the COPD domain coherently, and in proportion to the dynamic nature of that environment. This new ontological context is the core of our perception for implementing the ubiquitous healthcare solution. The presented model examines its effectiveness in managing one of the most context-sensitive diseases, thereby demonstrating its ability to adapt health care services on a personal basis and in accordance with current and projected events. The proposed model has shown promising results exceeding 85% approved by a group of experienced specialists in respiratory and lung diseases