Une approche basée sur le web sémantique pour l'étude de trajectoires de vie

A semantic web based approach to study life trajectories

• Auteur / Autrice : David Noel
• Direction : Jérôme Gensel, Pierre Le Quéau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 17/06/2019
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale mathématiques, sciences et technologies de l'information, informatique (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'informatique de Grenoble
• Jury : Président / Présidente : Didier Josselin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marlène Villanova-Oliver
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gilles Falquet, Alain Bouju

Mots clés

Mots clés contrôlés

SPARQL (langage de programmation)

Analyse visuelle des données

Histoires de vie

Web sémantique

Mots clés libres

Géographie participative

Acquisition et visualisation de données

Multimédias spatio-Temporelles

Analyse spatiale et temporelle

Trajectoires résidentielles

Migrations urbaines

Citizen as sensor

Crowd sourcing

Data visualisation and acquisiton

Urban migration

Residential trajectories

Résumé

La notion de trajectoire fait l'objet de nombreux travaux en informatique. La trajectoire de vie a plusieurs particularités qui la distinguent des trajectoires habituellement considérées dans ces travaux. C'est d'abord son emprise temporelle, qui est celle de la vie, de l'existence du sujet observé. C'est ensuite son emprise thématique, celle-ci pouvant potentiellement concerner de multiples aspects de la vie d'un objet ou d'un individu. C'est enfin, l'utilisation métaphorique du terme de trajectoire, qui renvoie davantage au sens de la trajectoire qu'à la description d'une simple évolution dans le temps et l'espace. La trajectoire de vie est utilisée par l'expert (sociologue, urbaniste...) qui souhaite mettre en perspective dans le temps les informations sur les individus pour mieux les comprendre. Les motivations d'étude de la trajectoire de vie sont différentes selon les cas d'application et les thématiques considérées : le rapport au travail, la vie familiale, la vie sociale, la santé, la trajectoire résidentielle...Nous proposons une approche d'étude des trajectoires de vie, basée sur le Web Sémantique, qui en permet la modélisation, la collecte et l'analyse. Cette approche est concrétisée par une architecture logicielle. Cette architecture repose sur un patron de conception d'ontologie de trajectoire de vie, ainsi que sur un modèle de facteurs explicatifs d'évènements de vie. Pour la modélisation,nous avons conçu des algorithmes qui permettent la création d'une ontologie de trajectoire de vie en exploitant le patron et le modèle précédents. Pour lacollecte de données, nous avons développé des APIs permettant de faciliter i)la construction d'une interface de collecte de données conforme aux modéles ;ii) l'insertion des données collectées dans un Triple Store. Notre approche permet la représentation, et, par suite, la collecte et l'exploitation d'informations multi-granulaires, qu'elles soient spatiales, temporelles ou thématiques.Enfin, pour permettre l'analyse des trajectoires, nous proposons des fonctions génériques, implémentées en étendant le langage SPARQL. L'approche méthodologique et les outils proposés sont validés sur un cas d'application visant à étudier les choix résidentiels d'individus en mettant en exergue les caractéristiques de leur trajectoire résidentielle et les éléments explicatifs de celle-ci.

The notion of trajectory is the subject of many works in computer science. The life trajectory has several peculiarities which distinguish it from the trajectories usually considered in these works. It is first of all its temporal hold, which is the life, the existence of the observed subject. It is then its thematic hold, this one potentially concerning multiple aspects of the life of an object or an individual. Finally, it is the metaphorical use of the term trajectory, which refers more to the meaning of the trajectory than to the description of a simple evolution in time and space. The life trajectory is used by the expert (sociologist, urban planner ...) who wishes to put in perspective the information on individuals to better understand their choices. The motivations for studying the life trajectory are depending on the application and themes considered: the relation to work and employment, family life, social life, health, residential trajectory ...We propose a Semantic Web based approach to study life trajectories, which allows their modeling, collection and analysis. This approach is embodied by a software architecture whose components are configurable for each application case. This architecture is based on a life trajectory ontology design pattern, as well as a model of explanatory factors for life events. To operationalize the proposed modeling, we designed algorithms that allow the creation of a life trajectory ontology by exploiting the previous pattern and model. For data collection, we developed APIs to facilitate i) the construction of a model-compliant data collection interface; and ii) the insertion of the collected data into a Triple Store. Our approach allows the representation, and hence the collection and exploitation of multi-granular information, whether spatial, temporal or thematic. Finally, to allow the analysis of the trajectories, we propose generic functions, which are implemented by extending the SPARQL language.The methodological approach and the proposed tools are validated on a case study on residential choices of individuals in the Grenoble metropolitan area by highlighting the characteristics of their residential trajectory and the explanatory elements of it, including from their personal and professional trajectories.