Contribution à l'étude de l'exploitation des données temporelles en présence d'imperfections

par Aymen Gammoudi

Thèse de doctorat en Informatique et applications

Sous la direction de Allel Hadjali et de Boutheïna Ben Yaghlane.

Soutenue le 17-06-2017

à Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique en cotutelle avec l'Institut supérieur de gestion (Tunis) , dans le cadre de École doctorale Sciences et ingénierie pour l'information, mathématiques (Limoges) , en partenariat avec Laboratoire d'Informatique et d'Automatique pour les Systèmes / LIAS (laboratoire) .

Le jury était composé de Nahla Ben Amor, Daniel Rocacher, Mohamed Salah Gouider.

Les rapporteurs étaient Imed Riadh Farah, Sofian Maabout.


  • Résumé

    Ce travail de thèse porte sur l’exploitation des données temporelles en présence d’imperfections. Il s’agit de définir, concevoir et développer un système intelligent pour l’interrogation des bases de données temporelles où la dimension temps (des relations ou des entités) est définie d’une manière imprécise et floue. Ce type de base de données se manifeste fréquemment dans les applications issues du domaine médical, de l’historique et de l’archive, de la planification, etc.Nous rappelons tout d’abord les différents formalismes utilisés dans le traitement des informations temporelles, puis, nous présentons les travaux antérieurs qui ont abordé la problématique de la gestion et de traitement de l’information temporelle imparfaite dans le domaine des bases de données. Nous décrivons ensuite une première contribution apportée sur la définition d’un nouveau modèle de représentation de données temporelles entachées d’imprécision. Des relations d’Allen étendues ont été introduites ainsi qu’un ensemble de règles de composition permettant de raisonner. Cette contribution a permis de développer un premier prototype nommé Fuzz-TIME pour le traitement des requêtes contenant des critères temporels flous/imprécis. Un des points forts de ce système est qu’il possède un module de raisonnement lui permettant de traiter, d’une manière intelligente, une famille de requêtes temporelles de nature complexe.La plupart des travaux menés sur l’exploitation et la manipulation des informations temporelles considèrent que les entités temporelles (i.e., intervalles) sont définies d’une manière précise (non floue). Or dans le monde des applications réelles, les bornes des intervalles de temps manipulés sont souvent entachées d’imprécision. Nous avons ainsi proposé une nouvelle sémantique des relations temporelles d’Allen (i.e., relations d’Allen tolérantes) dans ce contexte. L’élément clé de cette sémantique est une relation de tolérance convenablement choisie. Une troisième partie de notre travail est consacrée à la modélisation d’une nouvelle extension des relations temporelles d’Allen où les intervalles de temps sont interprétés d’une manière conjonctive. Enfin, nous décrivons l’architecture du système Fuzz-TIME et discutons l’étude expérimentale menée pour valider les contributions proposées.

  • Titre traduit

    Contribution to the Study of Temporal Data Exploitation in the Presence of Imperfections


  • Résumé

    This work focuses on the exploitation of temporal data in presence of imperfections. The aim is to define, design and develop an intelligent system for the interrogation of temporal databases where the time dimension (of relationships or entities) is defined in an imprecise and fuzzy way. This type of databases is frequently found in applications from the medical field, history and archive, planning, etc.We first recall the different formalisms used in the processing of temporal in formation, and then we present the previous work which has addressed the problem of managing and processing of imperfect temporal information in the field of databases.We describe then a first contribution related to the definition of a new model for the representation of imprecise temporal data. Extended Allen relations have been introduced as well as a set of composition rules for reasoning. This contribution has allowed developing a first prototype called Fuzz-TIME for processing queries containing fuzzy /imprecise time criteria. One of the major interests of this system is that it exhibits a reasoning module to intelligently process a family of temporal queries of a complex nature.Most work on the exploitation and manipulation of temporal in formation considers that the temporal entities (i.e.,intervals) are defined in a precise (non-fuzzy) manner. ln the world of real applications, the bounds of the manipulated time intervals are often pervaded by imprecision. We have proposed a new semantics of Allen's temporal relations (i .e., Allen Tolerant Relations) in this context. The key element of this semantics is a suitably chosen relationship of tolerance. A third part of our work is devoted to the modeling of a new extension of Allen's temporal relations where the time intervals are interpreted in a conjunctive way. Finally, we describe the architecture of the Fuzz-TIME system and discuss the experimental study carried out to validate the proposed contributions.


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