Diamond multidimensional model and aggregation operators for document OLAP

International audienceOn-Line Analytical Processing (OLAP) has generated methodologies for the analysis of structured data. However, they are not appropriate to handle document content analysis. Because of the fast growing of this type of data, there is a need for new approaches abling to manage textual content of data. Generally, these data exist in XML format. In this context, we propose an approach of construction of our Diamond multidimensional model, which includes semantic dimension to better consider the semantics of textual data In addition, we propose new aggregation operators for textual data in OLAP environment

A novel multidimensional model for the OLAP on documents : modeling, generation and implementation

International audienceAs the amount of textual information grows explosively in various kinds of business systems, it becomes more and more essential to analyze both structured data and unstructured textual data simultaneously. However information contained in non structured data (documents and so on) is only partially used in business intelligence (BI). Indeed On-Line Analytical Processing (OLAP) cubes which are the main support of BI analysis in decision support systems have focused on structured data. This is the reason why OLAP is being extended to unstructured textual data. In this paper we introduce the innovative “Diamond” multidimensional model that will serve as a basis for semantic OLAP on XML documents and then we describe the meta modeling, generation and implementation of a the Diamond multidimensional model

Context-aware OLAP for textual data warehouses

Decision Support Systems (DSS) that leverage business intelligence are based on numerical data and On-line Analytical Processing (OLAP) is often used to implement it. However, business decisions are increasingly dependent on textual data as well. Existing research work on textual data warehouses has the limitation of capturing contextual relationships when comparing only strongly related documents. This paper proposes an Information System (IS) based context-aware model that uses word embedding in conjunction with agglomerative hierarchical clustering algorithms to dynamically categorize documents in order to form the concept hierarchy. The results of the experimental evaluation provide evidence of the effectiveness of integrating textual data into a data warehouse and improving decision making through various OLAP operations

Ontology based data warehousing for mining of heterogeneous and multidimensional data sources

Heterogeneous and multidimensional big-data sources are virtually prevalent in all business environments. System and data analysts are unable to fast-track and access big-data sources. A robust and versatile data warehousing system is developed, integrating domain ontologies from multidimensional data sources. For example, petroleum digital ecosystems and digital oil field solutions, derived from big-data petroleum (information) systems, are in increasing demand in multibillion dollar resource businesses worldwide. This work is recognized by Industrial Electronic Society of IEEE and appeared in more than 50 international conference proceedings and journals

Structuration sématique de documents XML centres-documents

La numérisation des documents et le développement des technologies Internet ont engendré une augmentation permanente du nombre de documents et de types de documents disponibles. Face à cette masse documentaire, XML (eXtensible Markup Language) s’est imposé comme format standard de structuration et d’échange de documents. Ainsi, un nombre de plus en plus important de documents devient disponible sous ce format. Ces documents XML peuvent être classés en deux types : les documents XML orienté-données et les documents XML orienté-textes. Les documents XML orienté-données sont constitués d’un ensemble d’éléments généralement courts et précis et sont similaires aux données relationnelles. Nous constatons que les balises utilisées pour ce type de documents décrivent généralement d’une manière précise le contenu, et offrent la sémantique basique nécessaire à la description de l’information (Exemples de balises : Article, Client, Quantité, Prix). A contrario, les documents XML orienté-textes sont riches en texte et utilisent des balises qui reflètent la plupart du temps un découpage (structurel) logique (exemples de balises : Contenu, Section, Paragraphe). Malheureusement, ces balises n’ont qu’une très pauvre vocation sémantique. Partant de cette constatation, le développement d’approches supportées par des outils automatisés permettant de décrire la sémantique des documents XML orientés-textes devient un besoin urgent, voire une nécessité pour certains usages. Dans ce contexte, nous proposons une approche de structuration sémantique des documents XML à partir de leurs structures logiques et de leurs contenus. Elle construit une arborescence de concepts. Cette approche de structuration sémantique passe par quatre phases : 1) Extraction des termes des contenus des documents en utilisant des techniques de recherche d’information ; 2) Détermination d’une taxonomie1 qui sera affectée au document, c’est-à-dire celle qui correspond au mieux à sa sémantique (cette étape se base sur une démarche de pondération d’un ensemble de taxonomies candidates) ; 3) Affectation, à chaque élément feuille de la structure logique du document, du concept le plus significatif à partir de la taxonomie retenue ; 4) Inférence de concepts aux éléments non feuilles du document. Notre approche de structuration sémantique des documents se base sur l’indexation sémantique et diffère des autres travaux par : 1) Le choix d’une taxonomie appropriée pour chaque document, il s’agit de déterminer la taxonomie qui décrit au mieux la sémantique du document, et 2) La pondération des concepts extraits de manière à donner plus d’importance aux concepts les plus spécifiques car nous partons du constat suivant : plus le niveau auquel se situe le concept est bas dans la hiérarchie, plus l’information qu’il apporte est fine et ciblée. Pour exploiter ces structures sémantiques, nous avons étendu le méta-modèle d’entrepôts de documents pour assurer leur stockage. De plus, nous avons introduit le concept de métadocument afin de permettre l’interrogation de ces structures sémantiques. Enfin, pour évaluer nos propositions, nous avons mené un ensemble d’expérimentations sur la collection de documents XML ImageCLEFMed 2010 en utilisant la ressource sémantique MeSH (NML's Medical Subject Headings). Les résultats obtenus montrent que l’algorithme de pondération des concepts des taxonomies qui a été proposé permet de sélectionner avec précision la taxonomie pertinente pour un document donné et, en conséquence, les concepts pertinents à affecter aux éléments feuilles de la structure sémantique de ce document.Le résumé en anglais n'a pas été communiqué par l'auteur

A abordagem POESIA para a integração de dados e serviços na Web semantica

Orientador: Claudia Bauzer MedeirosTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de ComputaçãoResumo: POESIA (Processes for Open-Ended Systems for lnformation Analysis), a abordagem proposta neste trabalho, visa a construção de processos complexos envolvendo integração e análise de dados de diversas fontes, particularmente em aplicações científicas. A abordagem é centrada em dois tipos de mecanismos da Web semântica: workflows científicos, para especificar e compor serviços Web; e ontologias de domínio, para viabilizar a interoperabilidade e o gerenciamento semânticos dos dados e processos. As principais contribuições desta tese são: (i) um arcabouço teórico para a descrição, localização e composição de dados e serviços na Web, com regras para verificar a consistência semântica de composições desses recursos; (ii) métodos baseados em ontologias de domínio para auxiliar a integração de dados e estimar a proveniência de dados em processos cooperativos na Web; (iii) implementação e validação parcial das propostas, em urna aplicação real no domínio de planejamento agrícola, analisando os benefícios e as limitações de eficiência e escalabilidade da tecnologia atual da Web semântica, face a grandes volumes de dadosAbstract: POESIA (Processes for Open-Ended Systems for Information Analysis), the approach proposed in this work, supports the construction of complex processes that involve the integration and analysis of data from several sources, particularly in scientific applications. This approach is centered in two types of semantic Web mechanisms: scientific workflows, to specify and compose Web services; and domain ontologies, to enable semantic interoperability and management of data and processes. The main contributions of this thesis are: (i) a theoretical framework to describe, discover and compose data and services on the Web, inc1uding mIes to check the semantic consistency of resource compositions; (ii) ontology-based methods to help data integration and estimate data provenance in cooperative processes on the Web; (iii) partial implementation and validation of the proposal, in a real application for the domain of agricultural planning, analyzing the benefits and scalability problems of the current semantic Web technology, when faced with large volumes of dataDoutoradoCiência da ComputaçãoDoutor em Ciência da Computaçã

Structuration sématique de documents XML centres-documents

La numérisation des documents et le développement des technologies Internet ont engendré une augmentation permanente du nombre de documents et de types de documents disponibles. Face à cette masse documentaire, XML (eXtensible Markup Language) s’est imposé comme format standard de structuration et d’échange de documents. Ainsi, un nombre de plus en plus important de documents devient disponible sous ce format. Ces documents XML peuvent être classés en deux types : les documents XML orienté-données et les documents XML orienté-textes. Les documents XML orienté-données sont constitués d’un ensemble d’éléments généralement courts et précis et sont similaires aux données relationnelles. Nous constatons que les balises utilisées pour ce type de documents décrivent généralement d’une manière précise le contenu, et offrent la sémantique basique nécessaire à la description de l’information (Exemples de balises : Article, Client, Quantité, Prix). A contrario, les documents XML orienté-textes sont riches en texte et utilisent des balises qui reflètent la plupart du temps un découpage (structurel) logique (exemples de balises : Contenu, Section, Paragraphe). Malheureusement, ces balises n’ont qu’une très pauvre vocation sémantique. Partant de cette constatation, le développement d’approches supportées par des outils automatisés permettant de décrire la sémantique des documents XML orientés-textes devient un besoin urgent, voire une nécessité pour certains usages. Dans ce contexte, nous proposons une approche de structuration sémantique des documents XML à partir de leurs structures logiques et de leurs contenus. Elle construit une arborescence de concepts. Cette approche de structuration sémantique passe par quatre phases : 1) Extraction des termes des contenus des documents en utilisant des techniques de recherche d’information ; 2) Détermination d’une taxonomie1 qui sera affectée au document, c’est-à-dire celle qui correspond au mieux à sa sémantique (cette étape se base sur une démarche de pondération d’un ensemble de taxonomies candidates) ; 3) Affectation, à chaque élément feuille de la structure logique du document, du concept le plus significatif à partir de la taxonomie retenue ; 4) Inférence de concepts aux éléments non feuilles du document. Notre approche de structuration sémantique des documents se base sur l’indexation sémantique et diffère des autres travaux par : 1) Le choix d’une taxonomie appropriée pour chaque document, il s’agit de déterminer la taxonomie qui décrit au mieux la sémantique du document, et 2) La pondération des concepts extraits de manière à donner plus d’importance aux concepts les plus spécifiques car nous partons du constat suivant : plus le niveau auquel se situe le concept est bas dans la hiérarchie, plus l’information qu’il apporte est fine et ciblée. Pour exploiter ces structures sémantiques, nous avons étendu le méta-modèle d’entrepôts de documents pour assurer leur stockage. De plus, nous avons introduit le concept de métadocument afin de permettre l’interrogation de ces structures sémantiques. Enfin, pour évaluer nos propositions, nous avons mené un ensemble d’expérimentations sur la collection de documents XML ImageCLEFMed 2010 en utilisant la ressource sémantique MeSH (NML's Medical Subject Headings). Les résultats obtenus montrent que l’algorithme de pondération des concepts des taxonomies qui a été proposé permet de sélectionner avec précision la taxonomie pertinente pour un document donné et, en conséquence, les concepts pertinents à affecter aux éléments feuilles de la structure sémantique de ce document.Le résumé en anglais n'a pas été communiqué par l'auteur

IDEAS-1997-2021-Final-Programs

This document records the final program for each of the 26 meetings of the International Database and Engineering Application Symposium from 1997 through 2021. These meetings were organized in various locations on three continents. Most of the papers published during these years are in the digital libraries of IEEE(1997-2007) or ACM(2008-2021)

Data science for buildings, a multi-scale approach bridging occupants to smart-city energy planning

In a context of global carbon emission reduction goals, buildings have been identified to detain valuable energy-saving abilities. With the exponential increase of smart, connected building automation systems, massive amounts of data are now accessible for analysis. These coupled with powerful data science methods and machine learning algorithms present a unique opportunity to identify untapped energy-saving potentials from field information, and effectively turn buildings into active assets of the built energy infrastructure.However, the diversity of building occupants, infrastructures, and the disparities in collected information has produced disjointed scales of analytics that make it tedious for approaches to scale and generalize over the building stock.This coupled with the lack of standards in the sector has hindered the broader adoption of data science practices in the field, and engendered the following questioning:How can data science facilitate the scaling of approaches and bridge disconnected spatiotemporal scales of the built environment to deliver enhanced energy-saving strategies?This thesis focuses on addressing this interrogation by investigating data-driven, scalable, interpretable, and multi-scale approaches across varying types of analytical classes. The work particularly explores descriptive, predictive, and prescriptive analytics to connect occupants, buildings, and urban energy planning together for improved energy performances.First, a novel multi-dimensional data-mining framework is developed, producing distinct dimensional outlines supporting systematic methodological approaches and refined knowledge discovery. Second, an automated building heat dynamics identification method is put forward, supporting large-scale thermal performance examination of buildings in a non-intrusive manner. The method produced 64\% of good quality model fits, against 14\% close, and 22\% poor ones out of 225 Dutch residential buildings. %, which were open-sourced in the interest of developing benchmarks. Third, a pioneering hierarchical forecasting method was designed, bridging individual and aggregated building load predictions in a coherent, data-efficient fashion. The approach was evaluated over hierarchies of 37, 140, and 383 nodal elements and showcased improved accuracy and coherency performances against disjointed prediction systems.Finally, building occupants and urban energy planning strategies are investigated under the prism of uncertainty. In a neighborhood of 41 Dutch residential buildings, occupants were determined to significantly impact optimal energy community designs in the context of weather and economic uncertainties.Overall, the thesis demonstrated the added value of multi-scale approaches in all analytical classes while fostering best data-science practices in the sector from benchmarks and open-source implementations