Découverte interactive de connaissances dans le web des données

Interactive Knowledge Discovery over Web of Data

• Auteur / Autrice : Mehwish Alam
• Direction : Amedeo Napoli, Malika Smaïl-Tabbone
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 01/12/2015
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire lorrain de recherche en informatique et ses applications
• Jury : Président / Présidente : Claire Gardent
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nathalie Aussenac-Gilles, Sebastian Rudolph
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Karell Bertet, Sébastien Ferré

Mots clés

Mots clés contrôlés

Données ouvertes

Web sémantique

Ressource Description Framework (informatique)

Analyse formelle de concepts

Exploration de données

Mots clés libres

Données ouvertes

Analyse de concepts formels

Pattern Structures

Exploration Interactive de données RDF

Linked Open Data

Formal Concept Analysis

Pattern Structures

Interactive Exploration of RDF data

Résumé

Récemment, le « Web des documents » est devenu le « Web des données », i.e, les documents sont annotés sous forme de triplets RDF. Ceci permet de transformer des données traitables uniquement par les humains en données compréhensibles par les machines. Ces données peuvent désormais être explorées par l'utilisateur par le biais de requêtes SPARQL. Par analogie avec les moteurs de clustering web qui fournissent des classifications des résultats obtenus à partir de l'interrogation du web des documents, il est également nécessaire de réfléchir à un cadre qui permette la classification des réponses aux requêtes SPARQL pour donner un sens aux données retrouvées. La fouille exploratoire des données se concentre sur l'établissement d'un aperçu de ces données. Elle permet également le filtrage des données non-intéressantes grâce à l'implication directe des experts du domaine dans le processus. La contribution de cette thèse consiste à guider l'utilisateur dans l'exploration du Web des données à l'aide de la fouille exploratoire de web des données. Nous étudions trois axes de recherche, i.e : 1) la création des vues sur les graphes RDF et la facilitation des interactions de l'utilisateur sur ces vues, 2) l'évaluation de la qualité des données RDF et la complétion de ces données 3) la navigation et l'exploration simultanée de multiples ressources hétérogènes présentes sur le Web des données. Premièrement, nous introduisons un modificateur de solution i.e., View By pour créer des vues sur les graphes RDF et classer les réponses aux requêtes SPARQL à l'aide de l'analyse formelle des concepts. Afin de naviguer dans le treillis de concepts obtenu et d'extraire les unités de connaissance, nous avons développé un nouvel outil appelé RV-Explorer (RDF View Explorer ) qui met en oeuvre plusieurs modes de navigation. Toutefois, cette navigation/exploration révèle plusieurs incompletions dans les ensembles des données. Afin de compléter les données, nous utilisons l'extraction de règles d'association pour la complétion de données RDF. En outre, afin d'assurer la navigation et l'exploration directement sur les graphes RDF avec des connaissances de base, les triplets RDF sont groupés par rapport à cette connaissance de base et ces groupes peuvent alors être parcourus et explorés interactivement. Finalement, nous pouvons conclure que, au lieu de fournir l'exploration directe nous utilisons ACF comme un outil pour le regroupement de données RDF. Cela permet de faciliter à l'utilisateur l'exploration des groupes de données et de réduire ainsi son espace d'exploration par l'interaction.

Recently, the “Web of Documents” has become the “Web of Data”, i.e., the documents are annotated in the form of RDF making this human processable data directly processable by machines. This data can further be explored by the user using SPARQL queries. As web clustering engines provide classification of the results obtained by querying web of documents, a framework for providing classification over SPARQL query answers is also needed to make sense of what is contained in the data. Exploratory Data Mining focuses on providing an insight into the data. It also allows filtering of non-interesting parts of data by directly involving the domain expert in the process. This thesis contributes in aiding the user in exploring Linked Data with the help of exploratory data mining. We study three research directions, i.e., 1) Creating views over RDF graphs and allow user interaction over these views, 2) assessing the quality and completing RDF data and finally 3) simultaneous navigation/exploration over heterogeneous and multiple resources present on Linked Data. Firstly, we introduce a solution modifier i.e., View By to create views over RDF graphs by classifying SPARQL query answers with the help of Formal Concept Analysis. In order to navigate the obtained concept lattice and extract knowledge units, we develop a new tool called RV-Explorer (Rdf View eXplorer) which implements several navigational modes. However, this navigation/exploration reveal several incompletions in the data sets. In order to complete the data, we use association rule mining for completing RDF data. Furthermore, for providing navigation and exploration directly over RDF graphs along with background knowledge, RDF triples are clustered w.r.t. background knowledge and these clusters can then be navigated and interactively explored. Finally, it can be concluded that instead of providing direct exploration we use FCA as an aid for clustering RDF data and allow user to explore these clusters of data and enable the user to reduce his exploration space by interaction.