Une nouvelle approche mixte d'enrichissement de dimensions dans un schéma multidimensionnel en constellation Application à la biodiversité des oiseaux

International audienceLes entrepôts de données (DW) et les systèmes OLAP sont des technologies d'analyse en ligne pour de grands volumes de données, basés sur les be-soins des utilisateurs. Leur succès dépend essentiellement de la phase de conception où les exigences fonctionnelles sont confrontées aux sources de données (méthodologie de conception mixte). Cependant, les méthodes de conception existantes semblent parfois inefficaces, lorsque les décideurs définissent des exi-gences fonctionnelles qui ne peuvent être déduites à partir des sources de don-nées (approche centrée sur les données), ou lorsque le décideur n'a pas intégré tous ces besoins durant la phase de conception (approche centrée sur l'utilisa-teur). Cet article propose une nouvelle méthodologie mixte d'enrichissement de schémas en constellation, où l'approche classique de conception est améliorée grâce à la fouille de données dans le but de créer de nouvelles hiérarchies au sein d'une dimension. Un prototype associé est également présenté

CONCEPTION ET MANIPULATION DE BASES DE DONNEES DIMENSIONNELLES À CONTRAINTES

This thesis defines a constraint-based model dedicated to multidimensional databases. The defined model represents data through a constellation of facts (subjects of analyse) associated to dimensions (axis of analyse), which are possibly shared. Each dimension is organised according to several hierarchies (views of analyse) integrating several levels of data granularity. In order to insure data consistency, 5 semantic constraints (exclusion, inclusion, partition, simultaneity, totality) are introduced, which can be intra-dimension or inter-dimensions. The intra-dimension constraints allow the expression of constraints between hierarchies within a same dimension whereas the inter-dimensions constraints focus on hierarchies of distinct dimensions. The repercussions of these constraints on multidimensional manipulations are studied and OLAP operator extensions are provided.L'accroissement du volume de données dans les systèmes d'information est de nos jours une réalité à laquelle chaque entreprise doit faire face. Notamment, elle doit permettre à ses responsables de déceler les informations pertinentes afin de prendre les bonnes décisions dans les plus brefs délais. Les systèmes décisionnels répondent à ces besoins en proposant des modèles et des techniques de manipulation des données. Dans le cadre de ces systèmes, mes travaux de thèse consistent à étudier la modélisation des données décisionnelles et à proposer un langage de manipulation adapté. Dans un premier temps, nous proposons un modèle dimensionnel organisant les données en une constellation de faits (sujets d'analyse) associés à des dimensions (axes d'analyse) pouvant être partagées. Notre modèle assure une plus grande cohérence des données par sa propriété de multi instanciations qui permet de spécifier des conditions d'appartenance des instances des dimensions aux hiérarchies. De plus, nous avons défini des contraintes exprimant des relations sémantiques entre les hiérarchies intra et inter dimensions (Inclusion, Exclusion, Totalité, Partition, Simultanéité). Au niveau de la manipulation des données, nous avons redéfini les opérateurs dimensionnels afin de permettre à l'utilisateur de mieux définir ses besoins en précisant l'ensemble des instances à analyser. Cette extension a permis d'éviter les incohérences lors de la manipulation des données dimensionnelles. Nous avons étudié également l'impact de ces contraintes sur l'optimisation des manipulations basée sur la technique de matérialisation des vues. La prise en compte des contraintes sémantiques a permis de supprimer des vues incohérentes et de réduire le nombre de vues candidates à la matérialisation. Dans un second temps, nous proposons un processus de conception d'un schéma dimensionnel comportant une démarche descendante, basée sur les besoins des décideurs, et une démarche ascendante basée sur les données sources. Une phase de confrontation, permet d'intégrer les résultats des deux démarches pour obtenir un schéma dimensionnel en constellation intégrant à la fois les besoins des décideurs et les données sources. Afin de valider nos propositions, nous avons développé un outil d'aide à la conception de schémas dimensionnels contraints intitulé GMAG (Générateur de MAGasin de données dimensionnelles)

Personnalisation d'analyses décisionnelles sur des données multidimensionnelles

This thesis investigates OLAP analysis personalization within multidimensional databases. OLAP analyse is modeled through a graph where nodes represent the analysis contexts and graph edges represent the user operations. The analysis context regroups the user query as well as result. It is well described by a specific tree structure that is independent on the visualization structures of data and query languages. We provided a model for user preferences on the multidimensional schema and values. Each preference is associated with a specific analysis context. Based on previous models, we proposed a generic framework that includes two personalization processes. First process, denoted query personalization, aims to enhancing user query with related preferences in order to produce a new one that generates a personalized result. Second personalization process is query recommendation that allows helping user throughout the OLAP data exploration phase. Our recommendation framework supports three recommendation scenarios, i.e., assisting user in query composition, suggesting the forthcoming query, and suggesting alternative queries. Recommendations are built progressively basing on user preferences. In order to implement our framework, we developed a prototype system that supports query personalization and query recommendation processes. We present experimental results showing the efficiency and the effectiveness of our approaches.Le travail présenté dans cette thèse aborde la problématique de la personnalisation des analyses OLAP au sein des bases de données multidimensionnelles. Une analyse OLAP est modélisée par un graphe dont les noeuds représentent les contextes d'analyse et les arcs traduisent les opérations de l'utilisateur. Le contexte d'analyse regroupe la requête et le résultat. Il est décrit par un arbre spécifique qui est indépendant des structures de visualisation des données et des langages de requête. Par ailleurs, nous proposons un modèle de préférences utilisateur exprimées sur le schéma multidimensionnel et sur les valeurs. Chaque préférence est associée à un contexte d'analyse particulier. En nous basant sur ces modèles, nous proposons un cadre générique comportant deux mécanismes de personnalisation. Le premier mécanisme est la personnalisation de requête. Il permet d'enrichir la requête utilisateur à l'aide des préférences correspondantes afin de générer un résultat qui satisfait au mieux aux besoins de l'usager. Le deuxième mécanisme de personnalisation est la recommandation de requêtes qui permet d'assister l'utilisateur tout au long de son exploration des données OLAP. Trois scénarios de recommandation sont définis : l'assistance à la formulation de requête, la proposition de la prochaine requête et la suggestion de requêtes alternatives. Ces recommandations sont construites progressivement à l'aide des préférences de l'utilisateur. Afin valider nos différentes contributions, nous avons développé un prototype qui intègre les mécanismes de personnalisation et de recommandation de requête proposés. Nous présentons les résultats d'expérimentations montrant la performance et l'efficacité de nos approches. Mots-clés: OLAP, analyse décisionnelle, personnalisation de requête, système de recommandation, préférence utilisateur, contexte d'analyse, appariement d'arbres de contexte