Vers une approche non orientée de l'évaluation de la qualité d'une odeur

par Massissilia Medjkoune

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Jacky Montmain.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de I2S - Information, Structures, Systèmes , en partenariat avec LGI2P - Laboratoire de Génie Informatique et d'Ingénierie de Production - Ecole des Mines d'Alès (laboratoire) .


  • Résumé

    Caractériser la qualité d'une odeur est une tâche complexe qui consiste à identifier un ensemble de descripteurs qui synthétise au mieux la sensation olfactive au cours de séances d'analyse sensorielle. Généralement, cette caractérisation est une liste de descripteurs extraite d'un vocabulaire imposé par les industriels d'un domaine pour leurs analyses sensorielles. Ces analyses représentent un coût significatif pour les industriels chaque année. En effet, ces approches dites orientées reposent sur l'apprentissage de vocabulaires, limitent singulièrement les descripteurs pour un public non initié et nécessitent de couteuses phases d'apprentissage. Si cette caractérisation devait être confiée à des évaluateurs naïfs, le nombre de participants pourrait être significativement augmenté tout en réduisant le cout des analyses sensorielles. Malheureusement, chaque description libre n'est alors plus associée à un ensemble de descripteurs non ambigus, mais à un simple sac de mots en langage naturel (LN). Deux problématiques sont alors rattachées à la caractérisation d'odeurs. La première consiste à transformer des descriptions en LN en descripteurs structurés ; la seconde se donne pour objet de résumer un ensemble de descriptions formelles proposées par un panel d'évaluateurs en une synthèse unique et cohérente à des fins industrielles. Ainsi, la première partie de notre travail se focalise sur la définition et l'évaluation de modèles qui peuvent être utilisés pour résumer un ensemble de mots en un ensemble de descripteurs désambiguïsés. Parmi les différentes stratégies envisagées dans cette contribution, nous proposons de comparer des approches hybrides exploitant à la fois des bases de connaissances et des plongements lexicaux définis à partir de grands corpus de textes. Nos résultats illustrent le bénéfice substantiel à utiliser conjointement représentation symbolique et plongement lexical. Nous définissons ensuite de manière formelle le processus de synthèse d'un ensemble de concepts et nous proposons un modèle qui s'apparente à une forme d'intelligence humaine pour évaluer les résumés alternatifs au regard d'un objectif de synthèse donné. L'approche non orientée que nous proposons dans ce manuscrit apparait ainsi comme l'automatisation cognitive des tâches confiées aux opérateurs des séances d'analyse sensorielle. Elle ouvre des perspectives intéressantes pour développer des analyses sensorielles à grande échelle sur de grands panels d'évaluateurs lorsque l'on essaie notamment de caractériser les nuisances olfactives autour d'un site industriel.

  • Titre traduit

    Towards a non oriented approach of the evaluation of the odor quality


  • Résumé

    Characterizing the quality of smells is a complex process that consists in identifying a set of descriptors best summarizing the olfactory sensation. Generally, this characterization results in a limited set of descriptors provided by sensorial analysis experts. These sensorial analysis sessions are however very costly for industrials. Indeed, such oriented approaches based on vocabulary learning limit, in a restrictive manner, the possible descriptors available for any uninitiated public, and therefore require a costly vocabulary-learning phase. If we could entrust this characterization to neophytes, the number of participants of a sensorial analysis session would be significantly enlarged while reducing costs. However, in that setting, each individual description is not related to a set of non-ambiguous descriptors anymore, but to a bag of terms expressed in natural language (NL). Two issues are then related to smell characterization implementing this approach. The first one is how to translate such NL descriptions into structured descriptors; the second one being how to summarize a set of individual characterizations into a consistent and synthetic unique characterization meaningful for professional purposes. Hence, this work focuses first on the definition and evaluation of models that can be used to summarize a set of terms into unambiguous entity identifiers selected from a given ontology. Among the several strategies explored in this contribution, we propose to compare hybrid approaches taking advantages of knowledge bases (symbolic representations) and word embeddings defined from large text corpora analysis. The results we obtain highlight the relative benefits of mixing symbolic representations with classic word embeddings for this task. We then formally define the problem of summarizing sets of concepts and we propose a model mimicking Human-like Intelligence for scoring alternative summaries with regard to a specific objective function. Interestingly, this non-oriented approach for identifying the quality of odors appears to be an actual cognitive automation of the task today performed by expert operators in sensorial analysis. It therefore opens interesting perspectives for developing scalable sensorial analyses based on large sets of evaluators when assessing, for instance, olfactory pollution around industrial sites.