Un Algorithme génétique spécifique à une reformulation multi-requêtes dans un système de recherche d'information

National audienceCet article présente une approche de reformulation de requête fondée sur l'utilisation combinée de la stratégie d'injection de pertinence et des techniques avancées de l'algorithmique génétique. Nous proposons un processus génétique d'optimisation multi-requêtes amélioré par l'intégration des heuristiques de nichage et adaptation des opérateurs génétiques. L'heuristique de nichage assure une recherche d'information coopérative dans différentes directions de l'espace documentaire. L'intégration de la connaissance à la structure des opérateurs permet d'améliorer les conditions de convergence de l'algorithme. Nous montrons, à l'aide d'expérimentations réalisées sur une collection TREC, l'intérêt de notre approche

MenuErgo: Conception assistée de menus par évaluation automatique de règles ergonomiques

International audienceThis paper presents MenuErgo, a software environment for designing a menu bar along with its pull-down menus and sub-menus of a graphical user interface by automatic evaluation of menu usability guidelines according to four evaluation strategies: an active strategy initiated by the system, a passive strategy initiated by the designer, a mixed strategy shared by both of them, and a strategy by conceptual units based on the semantic domain. The MenuErgo software architecture consists of an evaluation trigerrer, an evaluation engine, a presenter, and a knowledge base of 58 usability guidelines whose evaluation is automated. A qualitative exploratory study reports on the reactions of nine designers after their usage of MenuErgo on a case study for designing menus for a multimedia application.Cet article présente MenuErgo, un environnement logiciel de conception d’une barre de menu avec ses menus déroulants et sous-menus d’une interface graphique par évaluation automatique de règles ergonomiques propres aux menus selon quatre stratégies d’évaluation: la stratégie active à l’initiative du système, la stratégie passive à l’initiative du concepteur, la stratégie mixte partagée par les deux et la stratégie par unités conceptuelles basée sur le domaine sémantique. L’architecture logicielle de MenuErgo est composée d’un déclencheur d’évaluation, d’un moteur d’évaluation, d’un présentateur d’évaluation et d’une base de 58 règles ergonomiques dont l’évaluation est assurée automatiquement. Une étude qualitative exploratoire rapporte les réactions de neuf concepteurs ayant utilisé MenuErgo sur une étude de cas de conception de menu pour une application multimédia

Fouille visuelle de données temporelles avec DataTube2

International audienceNous nous intéressons dans cet article à la fouille visuelle de données temporelles, où les données ont été mises sous la forme de n attributs dont les valeurs sont enregistrées pendant k instants. Après un état de l'art sur les différentes approches de visualisation de telles séries, nous présentons plus particulièrement une approche ayant reçue encore peu d'attention ("DataTube"). DataTube place les données dans un tube dont l'axe représente le temps. Nous étendons ensuite cette approche : tout d'abord nous définissons plusieurs modes de visualisations (couleurs, formes, etc) et nous ajoutons un axe temporel. Ensuite nous introduisons des interactions avec la possibilité de sélectionner des attributs et des instants, afficher des données complexes ou encore insérer des annotations sur la visualisation. Nous ajoutons une étape de classification non supervisée afin de regrouper dans la visualisation les attributs similaires. Enfin nous intégrons cette visualisation dans notre plateforme de fouille de données en réalité virtuelle VRMiner, avec un affichage stéréoscopique et des possibilités de navigation interactive. Nous appliquons cette visualisation sur plusieurs ensembles de données réelles et nous montrons qu'elle peut gérer jusqu'à 1,5 million de valeurs. Nous présentons également une évaluation utilisateur

VizAssist (un assistant utilisateur pour le choix et le paramétrage des méthodes de fouille visuelle de données)

Nous nous intéressons dans cette thèse au problème de l automatisation du processus de choix et de paramétrage des visualisations en fouille visuelle de données. Pour résoudre ce problème, nous avons développé un assistant utilisateur "VizAssist" dont l objectif principal est de guider les utilisateurs (experts ou novices) durant le processus d exploration et d analyse de leur ensemble de données. Nous illustrons, l approche sur laquelle s appuie VizAssit pour guider les utilisateurs dans le choix et le paramétrage des visualisations. VizAssist propose un processus en deux étapes. La première étape consiste à recueillir les objectifs annoncés par l utilisateur ainsi que la description de son jeu de données à visualiser, pour lui proposer un sous ensemble de visualisations candidates pour le représenter. Dans cette phase, VizAssist suggère différents appariements entre la base de données à visualiser et les visualisations qu il gère. La seconde étape permet d affiner les différents paramétrages suggérés par le système. Dans cette phase, VizAssist utilise un algorithme génétique interactif qui a pour apport de permettre aux utilisateurs d évaluer et d ajuster visuellement ces paramétrages. Nous présentons enfin les résultats de l évaluation utilisateur que nous avons réalisé ainsi que les apports de notre outil à accomplir quelques tâches de fouille de données.In this thesis, we deal with the problem of automating the process of choosing an appropriate visualization and its parameters in the context of visual data mining. To solve this problem, we developed a user assistant "VizAssist" which mainly assist users (experts and novices) during the process of exploration and analysis of their dataset. We illustrate the approach used by VizAssit to help users in the visualization selection and parameterization process. VizAssist proposes a process based on two steps. In the first step, VizAssist collects the user s objectives and the description of his dataset, and then proposes a subset of candidate visualizations to represent them. In this step, VizAssist suggests a different mapping between the database for representation and the set of visualizations it manages. The second step allows user to adjust the different mappings suggested by the system. In this step, VizAssist uses an interactive genetic algorithm to allow users to visually evaluate and adjust such mappings. We present finally the results that we have obtained during the user evaluation that we performed and the contributions of our tool to accomplish some tasks of data mining.TOURS-Bibl.électronique (372610011) / SudocSudocFranceF

Exploration et analyse immersives de données moléculaires guidées par la tâche et la modélisation sémantique des contenus

In structural biology, the theoretical study of molecular structures has four main activities organized in the following scenario: collection of experimental and theoretical data, visualization of 3D structures, molecular simulation, analysis and interpretation of results. This pipeline allows the expert to develop new hypotheses, to verify them experimentally and to produce new data as a starting point for a new scenario.The explosion in the amount of data to handle in this loop has two problems. Firstly, the resources and time dedicated to the tasks of transfer and conversion of data between each of these four activities increases significantly. Secondly, the complexity of molecular data generated by new experimental methodologies greatly increases the difficulty to properly collect, visualize and analyze the data.Immersive environments are often proposed to address the quantity and the increasing complexity of the modeled phenomena, especially during the viewing activity. Indeed, virtual reality offers a high quality stereoscopic perception, useful for a better understanding of inherently three-dimensional molecular data. It also displays a large amount of information thanks to the large display surfaces, but also to complete the immersive feeling with other sensorimotor channels (3D audio, haptic feedbacks,...).However, two major factors hindering the use of virtual reality in the field of structural biology. On one hand, although there are literature on navigation and environmental realistic virtual scenes, navigating abstract science is still very little studied. The understanding of complex 3D phenomena is however particularly conditioned by the subject’s ability to identify themselves in a complex 3D phenomenon. The first objective of this thesis work is then to propose 3D navigation paradigms adapted to the molecular structures of increasing complexity. On the other hand, the interactive context of immersive environments encourages direct interaction with the objects of interest. But the activities of: results collection, simulation and analysis, assume a working environment based on command-line inputs or through specific scripts associated to the tools. Usually, the use of virtual reality is therefore restricted to molecular structures exploration and visualization. The second thesis objective is then to bring all these activities, previously carried out in independent and interactive application contexts, within a homogeneous and unique interactive context. In addition to minimizing the time spent in data management between different work contexts, the aim is also to present, in a joint and simultaneous way, molecular structures and analyses, and allow their manipulation through direct interaction.Our contribution meets these objectives by building on an approach guided by both the content and the task. More precisely, navigation paradigms have been designed taking into account the molecular content, especially geometric properties, and tasks of the expert, to facilitate spatial referencing in molecular complexes and make the exploration of these structures more efficient. In addition, formalizing the nature of molecular data, their analysis and their visual representations, allows to interactively propose analyzes adapted to the nature of the data and create links between the molecular components and associated analyzes. These features go through the construction of a unified and powerful semantic representation making possible the integration of these activities in a unique interactive context.En biologie structurale, l’étude théorique de structures moléculaires comporte quatre activités principales organisées selon le processus séquentiel suivant : la collecte de données expérimentales/théoriques, la visualisation des structures 3d, la simulation moléculaire, l’analyse et l’interprétation des résultats. Cet enchaînement permet à l’expert d’élaborer de nouvelles hypothèses, de les vérifier de manière expérimentale et de produire de nouvelles données comme point de départ d’un nouveau processus.L’explosion de la quantité de données à manipuler au sein de cette boucle pose désormais deux problèmes. Premièrement, les ressources et le temps relatifs aux tâches de transfert et de conversion de données entre chacune de ces activités augmentent considérablement. Deuxièmement, la complexité des données moléculaires générées par les nouvelles méthodologies expérimentales accroît fortement la difficulté pour correctement percevoir, visualiser et analyser ces données.Les environnements immersifs sont souvent proposés pour aborder le problème de la quantité et de la complexité croissante des phénomènes modélisés, en particulier durant l’activité de visualisation. En effet, la Réalité Virtuelle offre entre autre une perception stéréoscopique de haute qualité utile à une meilleure compréhension de données moléculaires intrinsèquement tridimensionnelles. Elle permet également d’afficher une quantité d’information importante grâce aux grandes surfaces d’affichage, mais aussi de compléter la sensation d’immersion par d’autres canaux sensorimoteurs.Cependant, deux facteurs majeurs freinent l’usage de la Réalité Virtuelle dans le domaine de la biologie structurale. D’une part, même s’il existe une littérature fournie sur la navigation dans les scènes virtuelles réalistes et écologiques, celle-ci est très peu étudiée sur la navigation sur des données scientifiques abstraites. La compréhension de phénomènes 3d complexes est pourtant particulièrement conditionnée par la capacité du sujet à se repérer dans l’espace. Le premier objectif de ce travail de doctorat a donc été de proposer des paradigmes navigation 3d adaptés aux structures moléculaires complexes. D’autre part, le contexte interactif des environnements immersif favorise l’interaction directe avec les objets d’intérêt. Or les activités de collecte et d’analyse des résultats supposent un contexte de travail en "ligne de commande" ou basé sur des scripts spécifiques aux outils d’analyse. Il en résulte que l’usage de la Réalité Virtuelle se limite souvent à l’activité d’exploration et de visualisation des structures moléculaires. C’est pourquoi le second objectif de thèse est de rapprocher ces différentes activités, jusqu’alors réalisées dans des contextes interactifs et applicatifs indépendants, au sein d’un contexte interactif homogène et unique. Outre le fait de minimiser le temps passé dans la gestion des données entre les différents contextes de travail, il s’agit également de présenter de manière conjointe et simultanée les structures moléculaires et leurs analyses et de permettre leur manipulation par des interactions directes.Notre contribution répond à ces objectifs en s’appuyant sur une approche guidée à la fois par le contenu et la tâche. Des paradigmes de navigation ont été conçus en tenant compte du contenu moléculaire, en particulier des propriétés géométriques, et des tâches de l’expert, afin de faciliter le repérage spatial et de rendre plus performante l’activité d’exploration. Par ailleurs, formaliser la nature des données moléculaires, leurs analyses et leurs représentations visuelles, permettent notamment de proposer à la demande et interactivement des analyses adaptées à la nature des données et de créer des liens entre les composants moléculaires et les analyses associées. Ces fonctionnalités passent par la construction d’une représentation sémantique unifiée et performante rendant possible l’intégration de ces activités dans un contexte interactif unique

Système interactif d'aide à la décision basé sur des algorithmes génétiques pour l'optimisation multi-objectifs

Dans de nombreux secteurs de l'industrie, les décideurs sont confrontés à des problèmes complexes, de grande dimension et multi-objectifs. Prendre une décision, pour ce genre de problèmes, nécessite en général l'optimisation simultanée de plusieurs objectifs souvent contradictoires. Malheureusement, la complexité des problèmes industriels, le nombre sans cesse croissant d'objectifs à optimiser simultanément et la rapidité des changements de l'environnement raccourcissent considérablement les délais de prise de décision tout en rendant cette tâche plus difficile pour les gestionnaires. Des outils informatiques comme les systèmes interactifs d'aide à la décision (SIAD) s'avèrent donc d'une grande utilité pour le décideur car ils favorisent une répartition évolutive des compétences entre l'utilisateur et la machine et offrent une bonne intégration de l'homme et de la machine dans le processus de décision. Les SIAD permettent donc au décideur d'évaluer la situation, les diverses alternatives et leurs impacts éventuels. Récemment, les techniques d'optimisation multi-objectifs à l'aide d'algorithmes évolutionnaires, et plus particulièrement d'algorithmes génétiques, suscitent de plus en plus d'intérêt auprès des chercheurs notamment à cause de leur faculté à exploiter de vastes espaces de recherche et à générer des compromis multiples en une seule étape d'optimisation. Les algorithmes génétiques tentent de simuler le processus de sélection naturelle dans un environnement hostile lié au problème à résoudre en s'inspirant des théories de l'évolution proposées par Darwin et des méthodes de combinaison de gènes introduites par Mendel. Ce mémoire propose d'intégrer les systèmes interactifs d'aide à la décision, l'optimisation multi-objectifs et les algorithmes génétiques afin de proposer un outil performant permettant la résolution de problèmes d'optimisation multi-objectifs. Dans le SIAD proposé, le traitement d'un problème multi-objectifs se fera en deux phases. La première phase consiste à approximer l'ensemble Pareto optimal. Cette étape sera réalisée à l'aide d'un nouvel algorithme génétique multi-objectifs hybride. Cette approche combine un algorithme génétique basé sur les concepts d'élitisme, de niche et de dominance Pareto avec des opérateurs de recherche locale. La deuxième phase utilise l'expérience du décideur afin d'approfondir la recherche dans une zone plus spécifique de l'ensemble pseudo Pareto Optimal en fonction des préférences exprimées par celui-ci. Pour cela, une approche générique de recherche de solutions de compromis est combinée avec un algorithme génétique. Le SIAD proposé est un outil flexible et facile d'utilisation grâce à son interface homme-machine conviviale. Cet outil ne constitue qu'un support à la prise de décision, la décision finale restant du ressort du planificateur. Un exemple d'application du SIAD proposé a été réalisé pour aborder un problème d'ordonnancement industriel rencontré dans une entreprise de production d'aluminium. Cette application montre bien l'intérêt pratique de ce genre de système. Bien qu'ayant produit des résultats très encourageants, ce travail de recherche représente surtout une première exploration des possibilités offertes par la combinaison de trois domaines de recherche en constante évolution : les SIAD, l'optimisation multi-objectifs et les algorithmes génétiques. L'union de ces trois champs de recherche laisse entrevoir des possibilités intéressantes pouvant mener à la conception de nouveaux outils de résolution permettant l'élaboration de scénarios pour éclairer la prise de décision. Ce travail peut donc être considéré comme une contribution vers l'élaboration et l'implantation de ce genre d'outils

Frameshift mutations at the C-terminus of HIST1H1E result in a specific DNA hypomethylation signature

BACKGROUND: We previously associated HIST1H1E mutations causing Rahman syndrome with a specific genome-wide methylation pattern. RESULTS: Methylome analysis from peripheral blood samples of six affected subjects led us to identify a specific hypomethylated profile. This "episignature" was enriched for genes involved in neuronal system development and function. A computational classifier yielded full sensitivity and specificity in detecting subjects with Rahman syndrome. Applying this model to a cohort of undiagnosed probands allowed us to reach diagnosis in one subject. CONCLUSIONS: We demonstrate an epigenetic signature in subjects with Rahman syndrome that can be used to reach molecular diagnosis

Pour une didactique des arts médiatiques au secondaire

Cette recherche est motivée par un besoin de savoir-faire. Elle prend ancrage dans une connaissance du langage des arts médiatiques pour développer une didactique des arts médiatiques inspirée de ce savoir. Notre intention est de « connaître » pour agir et d'amener d'autres à connaître également pour agir. La présente étude pose un modèle didactique permettant aux théories et pratiques en arts médiatiques d'interagir avec la pratique éducative. Les arts médiatiques comprennent des formes de création artistique utilisant les technologies de la communication où l'intérêt s'est déplacé du produit vers le processus, les échanges et les partenaires. Le type de didactique que nous proposons se réfère à l'action didactique (De Corte, 1996), soit au processus d'apprentissage guidé par l'enseignement. Cette recherche montre « comment » enseigner les arts médiatiques au secondaire. Il ne s'agit pas de recettes à suivre linéairement, mais plutôt d'un modèle laissant ouvert le choix de trajectoires. Cette didactique suggère des démarches spécifiques en signalant toutes sortes de variations. Nous inspirant de la méthode de développement d'objet (Van der Maren, 1996) et de l'approche de modélisation systémique (Le Moigne, 1994), nous avons développé cette représentation de l'enseignement des arts médiatiques au secondaire. Nous avons travaillé principalement à partir de trois opérations: la sélection des composantes, la mise en relation de ces composantes, et la simulation de variations (Durand, 1996). Au cours d'expérimentations en milieu scolaire, le vécu de projets a représenté un laboratoire de réflexion dans l'action où nous avons collecté des données. Les composantes étudiées concernaient les structures, leurs fonctionnements et leur tendance évolutive. Les résultats de cette étude montrent que le « temps », autant celui de l'enseignant, de l'élève, de la classe que des projets, constitue une composante centrale dans le contexte de l'enseignement des arts médiatiques. Les conclusions précisent qu'une des tâches essentielles relatives à l'enseignement des arts médiatiques au secondaire consiste à actualiser de façon continue ses connaissances technologiques.\ud ______________________________________________________________________________ \ud MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : arts et médiatiques, création, didactique, enseignement et secondaire, modèle, technologi