Modélisation des informations et extraction des connaissances pour la gestion des crises

L’essor des technologies émergentes de collecte de données offre des opportunités nouvelles pour diverses disciplines scientifiques. L’informatique est appelé à jouer sa partition par le développement de techniques d’analyse intelligente des données pour apporter un certain éclairage dans la résolution de problèmes complexes. Le contenu de ce mémoire de recherche doctorale s’inscrit dans la problématique générale de l’extraction des connaissances à partir de données par les techniques informatiques. Ce travail de thèse s’intéresse dans un premier temps à la problématique de la modélisation des informations pour la gestion de crise nécessitant des prises en charge médicale, à l’aide d’une collaboration des applications informatiques de la télémédecine. Nous avons proposé une méthodologie de gestion d’une crise à distance en trois étapes. Elle est principalement axée sur la collaboration des actes de télémédecine (Téléconsultation, Téléexpertise, Télésurveillance, Téléassistance, et la Régulation médicale), de la phase de transport des victimes à la phase de traitements médicaux dans et/ou entre les structures de santé. Cette méthodologie permet non seulement de mettre à la disposition des gestionnaires de crise un système d'aide à la décision informatisé, mais aussi de minimiser les coûts financiers et réduire le temps de réponse des secours à travers une gestion organisée de la crise. Dans un deuxième temps, nous avons étudié en détail l’extraction de la connaissance à l’aide des techniques de data mining sur les images satellitaires afin de découvrir des zones à risques d’épidémie, dont l’étude de cas a porté sur l’épidémie de choléra dans la région de Mopti, au Mali. Ainsi, une méthodologie de six phases a été présentée en mettant en relation les données collectées sur le terrain et les données satellitaires pour prévenir et surveiller plus efficacement les crises d’épidémie. Les résultats nous indiquent qu’à 66% le taux de contamination est lié au fleuve Niger, en plus de certains facteurs sociétaux comme le jet des ordures en période hivernale. Par conséquent, nous avons pu établir le lien entre l’épidémie et son environnement d’évolution, ce qui permettra aux décideurs de mieux gérer une éventuelle crise d’épidémie. Et enfin, en dernier lieu, pendant une situation de crise d’épidémie, nous nous sommes focalisés sur l’analyse médicale, plus précisément par l’usage des microscopes portables afin de confirmer ou non la présence des agents pathogènes dans les prélèvements des cas suspects. Pour ce faire, nous avons présenté une méthodologie de six phases, basée sur les techniques du deep learning notamment l’une des techniques des réseaux de neurones convolutifs, l’apprentissage par transfert qui tirent parti des systèmes complexes avec des invariants permettant la modélisation et l'analyse efficace de grandes quantités de données. Le principe consiste à entraîner les réseaux de neurones convolutifs à la classification automatique d’images des agents pathogènes. Par exemple dans notre cas d’étude, cette approche a été utilisée pour distinguer une image microscopique contenant le virus de l’épidémie de choléra appelé Vibrio cholerae d’une image microscopique contenant le virus de l’épidémie du paludisme appelé Plasmodium. Ceci nous a permis d’obtenir un taux de réussite de classification de 99%. Par la suite, l’idée est de déployer cette solution de reconnaissance d’images d’agents pathogènes dans les microscopes portables intelligents pour les analyses de routine et applications de diagnostic médical dans la gestion de situations de crise. Ce qui permettra de combler le manque de spécialistes en manipulation microscopique et un gain de temps considérable dans l’analyse des prélèvements avec des mesures précises favorisant l’accomplissement du travail dans de meilleures conditions

L'AIS : une donnée pour l'analyse des activités en mer

4 pages, session "Mer et littoral"International audienceCette contribution présente des éléments méthodologiques pour la description des activités humaines en mer dans une perspective d'aide à la gestion. Différentes procédures, combinant l'exploitation de bases de données spatio-temporelles issue de données AIS archivées à des analyses spatiales au sein d'un SIG, sont testées afin de caractériser le transport maritime en Mer d'Iroise (Bretagne, France) sur les plans spatiaux, temporels et quantitatifs au cours d'une année

Amélioration de l'expérience d'apprentissage dans un système hypermédia adaptatif éducatif grâce aux données extraites et inférées à partir des réseaux sociaux

Avec l'émergence des formations en ligne accessibles pour tous, la personnalisation de l'apprentissage devient de plus en plus cruciale et présente de nouveaux défis aux chercheurs du domaine. Il est actuellement nécessaire de tenir compte de l'hétérogénéité du public cible et lui présenter des contenus éducatifs adaptés à ses besoins et sa façon d'apprendre afin de lui permettre de profiter au maximum de ces formations et éviter le décrochage. Ce travail de recherche s'inscrit dans le cadre des travaux sur la personnalisation de l'apprentissage à travers les systèmes hypermédias adaptatifs utilisés en éducation (SHAE). Ces systèmes ont la vocation de personnaliser le processus d'apprentissage selon des critères bien spécifiques, tels que les pré-requis ou plus souvent les styles d'apprentissage, en générant un chemin d'apprentissage adéquat. Les SHAE se basent généralement sur trois modèles principaux à savoir le modèle apprenant, le modèle du domaine et le modèle d'adaptation. Bien que la personnalisation du processus d'apprentissage offerte par les SHAE actuels soit avantageuse pour les apprenants, elle présente encore certaines limites. D'un côté, juste le fait de personnaliser l'apprentissage augmente les chances que le contenu présenté à l'apprenant lui soit utile et sera ainsi mieux compris. Mais d'un autre côté, la personnalisation dans les SHAE existants se contente des critères niveau de connaissances et style d'apprentissage, et elle s'applique seulement à certains aspects qui n'ont pas évolué depuis leur création, à savoir le contenu, la présentation et la navigation. Ceci remet en question la pertinence des objets d'apprentissage attribués aux apprenants et la motivation de ces derniers à faire usage des SHAE sachant que ceux-ci se basent essentiellement sur les questionnaires pour la constitution de leur modèle apprenant. Suite à une étude empirique d'une cinquantaine de SHAE existants, révélant leurs atouts et limites, certains objectifs de recherche ont été identifiés afin d'améliorer l'expérience d'apprentissage à travers ces systèmes. Ces objectifs visent à établir un modèle de SHAE capable de (i) déterminer les données du modèle apprenant de façon implicite à partir des réseaux sociaux tout en répondant aux standards associés à ce modèle afin de construire le modèle apprenant; (ii) favoriser la collaboration entre les différents apprenants qui seraient mieux motivés à apprendre en collaborant; (iii) personnaliser, de façon automatique, de nouveaux aspects à savoir l'approche pédagogique, la collaboration et le feedback selon les traits de personnalité de l'apprenant en plus des trois volets existants. Un modèle de SHAE a été proposé pour répondre à ces objectifs. Ce modèle permet d’extraire les données personnelles de l'utilisateur à partir de ses réseaux sociaux et de prédire ses traits de personnalité selon son interaction avec ces réseaux. Par la suite, il est possible d'adapter les objets d'apprentissage, sur la base d'un système de recommandation, à ces traits de personnalité en plus du style d'apprentissage et du niveau de connaissances des apprenants. L'adaptation aux traits de personnalité de l'apprenant selon le modèle Big Five a permis de personnaliser de nouveaux aspects tels l'approche pédagogique, le type de collaboration et le feedback. Un prototype, "ColadaptLearn", conçu à partir de ce modèle et expérimenté avec un ensemble d'étudiants a permis de valider les choix du prototype pour les objets d'apprentissage, selon les règles préétablies, en les confrontant aux choix faits par les étudiants. Ces données ont été utilisées pour développer un réseau bayésien permettant de prédire les objets d'apprentissage adéquats aux futurs apprenants. Les résultats de l’expérimentation ont montré qu'il y a une bonne concordance entre les choix du prototype et ceux des apprenants, en plus d'une satisfaction de ces derniers par rapport aux feedbacks reçus, ce qui appuie le rajout des nouveaux aspects proposés. Comme suite à cette thèse, il est envisageable d'appliquer le modèle proposé dans des environnements d'apprentissage plus larges de types cours en ligne ouverts et massifs, jeu sérieux ou même des formations mobiles, ce qui contribuerait à mieux valider les propos amenés. Il est aussi possible d’utiliser des techniques d'apprentissage automatique autres que les réseaux bayésiens pour la prédiction des objets d'apprentissage adaptés. Finalement, il serait intéressant d'explorer d'autres sources de données qui pourraient fournir plus d'informations sur l'apprenant de façon implicite tels ses centres d'intérêt ou ses émotions auxquels un SHAE pourrait s'adapter.With the growth of online learning accessible to all, learning personalization is becoming increasingly crucial and presents new challenges for researchers. It is currently essential to take into account the heterogeneity of the target audience and adapt educational content to their needs and learning style in such a way that they are able to fully benefit from these learning forms and prevent them from dropping out. This research work addresses learning personalization through adaptive educational hypermedia systems (AEHS). These systems are designed to customize the learning process according to specific criteria, such as prerequisites or, more often, learning styles, by generating a suitable learning path. AEHS are generally based on three main models: the learning model, the domain model and the adaptation model. Although the learning process customization offered by current AEHS is beneficial to learners, it still has some limitations. On one hand, just the fact of personalizing learning increases the likelihood that the content presented to the learner will be useful and thus better understood. But on the other hand, customization in existing AEHS is limited to the criteria knowledge level and learning style and applies only to certain aspects which have not evolved since their creation, namely content, presentation and navigation. This questions the relevance of the learning objects assigned to learners and their motivation to use such AEHS, knowing that they rely essentially on questionnaires to build their learner model. After conducting an empirical study of 50 existing AEHS, revealing their strengths and limitations, some research objectives were identified to improve the learning experience through such systems. These objectives aim to establish an AEHS model which is able to (i) implicitly identify the learning model data on the basis of social networks while meeting the associated standards; (ii) promote collaboration between different learners who would be better motivated to learn while collaborating; (iii) automatically customize new aspects such as the teaching approach, collaboration and feedback according to learners' personality traits in addition to the three existing ones. An AEHS model has been proposed to meet these objectives. This model makes it possible to extract the user's personal data from his social networks and to predict his personality traits depending on his interaction with these networks. Thereafter, it is possible to adapt the learning objects, on the basis of a recommendation system, to these personality traits in addition to the criteria learning style and knowledge level. Adapting to the learner's personality traits according to the Big Five model enabled the customization of new aspects such as the pedagogical approach, the collaboration type and the feedback. A prototype, "ColadaptLearn", based on this model and experimented with a group of students, validated the prototype's choices for learning objects while confronting them to the students' choices. These data were then used to build a Bayesian network to predict the appropriate learning objects for future learners. The experimental results showed that there is a good match between the prototype choices and those of learners, in addition to learners' satisfaction regarding the feedback received, which supports the addition of the proposed new aspects. As a follow-up to this thesis, it is possible to apply the proposed model in a larger learning environment such as massive open online courses (MOOC), serious games or mobile learning, which would help to validate the proposals made. It is also possible to use other automatic learning techniques than Bayesian networks to predict suitable learning objects. Finally, it would be interesting to explore other data sources that could implicitly provide more information about the learner, such as his or her interests or emotions that an SHAE could adapt to

Actes des 25es journées francophones d'Ingénierie des Connaissances (IC 2014)

National audienceLes Journées Francophones d'Ingénierie des Connaissances fêtent cette année leurs 25 ans. Cette conférence est le rendez-vous annuel de la communauté française et francophone qui se retrouve pour échanger et réfléchir sur des problèmes de recherche qui se posent en acquisition, représentation et gestion des connaissances. Parmi les vingt et un articles sélectionnés pour publication et présentation à la conférence, un thème fondateur de l'ingénierie des connaissances domine : celui de la modélisation de domaines. Six articles traitent de la conception d'ontologies, trois articles de l'annotation sémantique et du peuplement d'ontologies et deux articles de l'exploitation d'ontologies dans des systèmes à base de connaissances. L'informatique médicale est le domaine d'application privilégié des travaux présentés, que l'on retrouve dans sept articles. L'ingénierie des connaissances accompagne l'essor des technologies du web sémantique, en inventant les modèles, méthodes et outils permettant l'intégration de connaissances et le raisonnement dans des systèmes à base de connaissances sur le web. Ainsi, on retrouve les thèmes de la représentation des connaissances et du raisonnement dans six articles abordant les problématiques du web de données : le liage des données, leur transformation et leur interrogation ; la représentation et la réutilisation de règles sur le web de données ; la programmation d'applications exploitant le web de données. L'essor des sciences et technologies de l'information et de la communication, et notamment des technologies du web, dans l'ensemble de la société engendre des mutations dans les pratiques individuelles et collectives. L'ingénierie des connaissances accompagne cette évolution en plaçant l'utilisateur au cœur des systèmes informatiques, pour l'assister dans le traitement de la masse de données disponibles. Quatre articles sont dédiés aux problématiques du web social : analyse de réseaux sociaux, détection de communautés, folksonomies, personnalisation de recommandations, représentation et prise en compte de points de vue dans la recherche d'information. Deux articles traitent de l'adaptation des systèmes aux utilisateurs et de l'assistance aux utilisateurs et deux autres de l'aide à la prise de décision. Le taux de sélection de cette édition de la conférence est de 50%, avec dix-neuf articles longs et deux articles courts acceptés parmi quarante-deux soumissions. S'y ajoutent une sélection de neuf posters et démonstrations parmi douze soumissions, présentés dans une session dédiée et inclus dans les actes. Enfin, une innovation de cette édition 2014 de la conférence est la programmation d'une session spéciale " Projets et Industrie ", animée par Frédérique Segond (Viseo), à laquelle participeront Laurent Pierre (EDF), Alain Berger (Ardans) et Mylène Leitzelman (Mnemotix). Trois conférencières invitées ouvriront chacune des journées de la conférence que je remercie chaleureusement de leur participation. Nathalie Aussenac-Gilles (IRIT) retracera l'évolution de l'ingénierie des connaissances en France depuis 25 ans, de la pénurie à la surabondance. A sa suite, Frédérique Segond (Viseo) abordera le problème de " l'assouvissement " de la faim de connaissances dans la nouvelle ère des connaissances dans laquelle nous sommes entrés. Enfin, Marie-Laure Mugnier (LIRMM) présentera un nouveau cadre pour l'interrogation de données basée sur une ontologie, fondé sur des règles existentielles

Actes de la conférence Traitement Automatique de la Langue Naturelle, TALN 2018: Volume 2 : Démonstrations, articles des Rencontres Jeunes Chercheurs, ateliers DeFT

International audienc

Décision multicritère à base de traces pour les applications interactives à exécution adaptative

Our work deals with software architectures for adaptive interactive applications. We assume that one application is structured with contextual interaction sequences called situations. Users perform actions in successive situations to reach one or more predefined designer’s objectives. During its execution, it could happen that the user cannot fulfil designer’s logic because of some system’s blockings or missing data. Our challenge is to propose a method that chooses the most appropriate situation according to the given one. We propose to improve the decision-making process by using the generated traces during previous executions. These traces represent users’ interactions and system activity logs. A trace-based system collects and manages all users’ generated traces (logs). Our main contributions are: the design of a trace-based algorithm for criteria weighting; the design of an alternatives determination algorithm; the design and the formalisation of the users’ choice (using the trace-based subjective logic) and the system’s choice (using the trace-based PROMETHEE II) to classify all the identified alternatives and the aggregation of different choices to suggest to the user the right option to follow. A Tamagotchi case study is presented to validate our contributions.Nos travaux sont menés dans le cadre des architectures logicielles pour des applications interactives dont le principe général d’exécution adaptative a été défini au sein du laboratoire. Nous nous plaçons dans l’hypothèse où une application interactive est contextualisée au moyen de situations. L’utilisateur exécute des actions dans le contexte de situations successives pour avancer dans l’application interactive jusqu’à atteindre un ou plusieurs objectifs prédéfinis par le concepteur. Au cours de son déroulement, il se peut que l’utilisateur ne puisse plus continuer selon la logique du concepteur à cause des blocages du système ou une insuffisance de données pour poursuivre la logique d’exécution. Pour y remédier, un système d’aide à la décision est indispensable pour permettre au système et/ou à l’utilisateur de faire un choix adapté au contexte pour poursuivre l’exécution de l’application. Nous proposons d’améliorer le processus de décision en utilisant les traces des exécutions précédentes. Pendant l’exécution de l’application, un système à base de traces (système de gestion de traces) va collecter toutes les traces générées par l’utilisateur et les traces d’activité (les logs) au cours de l’interaction avec le système. Les contributions de nos travaux se situent à plusieurs niveaux : la conception d’un algorithme à base de traces pour la pondération des critères de décision ; la conception d’un algorithme de détermination des alternatives ; la définition et la formalisation des logiques de choix de l’utilisateur (utilisation de la logique subjective) et du système (PROMETHEE II à base de traces) pour classer les alternatives et l’agrégation des différents choix pour suggérer à l’utilisateur un choix final à exécuter. Un cas d’étude Tamagotchi est présenté pour valider nos contributions

L'Hybridation policière : l'exemple du Sénégal

Ancienne colonie française, le Sénégal indépendant en 1960, a hérité d’une administration et des institutions très fortement centralisées et bureaucratiques notamment la police. Cette police « coloniale », caractérisée par la répression, avait pour mission de protection de l’administration impérialiste. Le « tout répressif » d’antan, va, au cours de son évolution, céder la place à une police « moderne », en raison des influences endogènes (processus de démocratisation, mixité sociale, conflit en Casamance, etc.) et exogènes (mondialisation des menaces, globalisation des actions, la lutte contre le terrorisme). Le contexte sécuritaire du Sénégal milite en faveur d’une hybridation policière. En effet, l’accentuation de la globalisation, telle qu’observée ces dernières décennies, a révélé à quel point la protection des citoyens, des biens et de l’information ne se joue plus strictement à l’intérieur du territoire et s’opère désormais aussi largement dans la sphère internationale et transnationale. Qu’il s’agisse de la lutte contre le terrorisme, la cybercriminalité, le crime organisé transnational, ou encore la reconstruction de sociétés ravagées par des conflits armés, les missions « hors les frontières » de la police constituent désormais une réalité incontournable du travail policier. Ces évolutions de la police sénégalaise furent concomitantes de l’émergence de polices hybrides qui se sont traduites par des connections entre ces espaces et par des circulations de pratiques, d’acteurs dans le domaine de la sécurité autrefois régalien de la puissance étatique : c’est l’ère de la démonopolisation de l’Etat central sénégalais et l’émergence d’une coproduction de la sécurité.Former French colony, Senegal independent in 1960, inherited an administration and very highly centralized and bureaucratic institutions including the police. This policy "colonial", characterized by repression, had the task of protecting the imperialistic administration. The 'all repressive' of yesteryear, will, in one change, give way to a "modern" police, due to endogenous influences (democratization, social diversity, conflict in Casamance, etc.) exogenous (globalization of threats, globalization actions, the fight against terrorism). The security context of Senegal argues for police hybridization. Indeed, the increasing globalization, as seen in recent decades, has revealed how the protection of citizens, goods and information is no longer played strictly within the territory and operates now also widely in international and transnational sphere. Whether the fight against terrorism, cybercrime, transnational organized crime, or rebuilding societies ravaged by conflict, missions "outside the boundaries" of the police have become an unavoidable reality of work policeman. These changes in the Senegalese police were concurrent with the emergence of hybrid policies that have resulted in connections between these spaces and circulations practices of actors in the field of security once sovereign state power: c 'is the era of de-monopolization of the central Senegalese state and the emergence of a co-production of security

L'Hybridation policière : l'exemple du Sénégal

Ancienne colonie française, le Sénégal indépendant en 1960, a hérité d’une administration et des institutions très fortement centralisées et bureaucratiques notamment la police. Cette police « coloniale », caractérisée par la répression, avait pour mission de protection de l’administration impérialiste. Le « tout répressif » d’antan, va, au cours de son évolution, céder la place à une police « moderne », en raison des influences endogènes (processus de démocratisation, mixité sociale, conflit en Casamance, etc.) et exogènes (mondialisation des menaces, globalisation des actions, la lutte contre le terrorisme). Le contexte sécuritaire du Sénégal milite en faveur d’une hybridation policière. En effet, l’accentuation de la globalisation, telle qu’observée ces dernières décennies, a révélé à quel point la protection des citoyens, des biens et de l’information ne se joue plus strictement à l’intérieur du territoire et s’opère désormais aussi largement dans la sphère internationale et transnationale. Qu’il s’agisse de la lutte contre le terrorisme, la cybercriminalité, le crime organisé transnational, ou encore la reconstruction de sociétés ravagées par des conflits armés, les missions « hors les frontières » de la police constituent désormais une réalité incontournable du travail policier. Ces évolutions de la police sénégalaise furent concomitantes de l’émergence de polices hybrides qui se sont traduites par des connections entre ces espaces et par des circulations de pratiques, d’acteurs dans le domaine de la sécurité autrefois régalien de la puissance étatique : c’est l’ère de la démonopolisation de l’Etat central sénégalais et l’émergence d’une coproduction de la sécurité.Former French colony, Senegal independent in 1960, inherited an administration and very highly centralized and bureaucratic institutions including the police. This policy "colonial", characterized by repression, had the task of protecting the imperialistic administration. The 'all repressive' of yesteryear, will, in one change, give way to a "modern" police, due to endogenous influences (democratization, social diversity, conflict in Casamance, etc.) exogenous (globalization of threats, globalization actions, the fight against terrorism). The security context of Senegal argues for police hybridization. Indeed, the increasing globalization, as seen in recent decades, has revealed how the protection of citizens, goods and information is no longer played strictly within the territory and operates now also widely in international and transnational sphere. Whether the fight against terrorism, cybercrime, transnational organized crime, or rebuilding societies ravaged by conflict, missions "outside the boundaries" of the police have become an unavoidable reality of work policeman. These changes in the Senegalese police were concurrent with the emergence of hybrid policies that have resulted in connections between these spaces and circulations practices of actors in the field of security once sovereign state power: c 'is the era of de-monopolization of the central Senegalese state and the emergence of a co-production of security