- [ VRPG-Doc-Sc] Informatique --- إعلام آلي

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Contribution à l’intéropérabilité des systèmes d’information d’entreprise à base d’alignement des ontologies
(2020-06-15) ZERHOUNI Mourad; Encadreur: BENSLIMANE Sidi Mohamed
Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé La compétitivité des entreprises est profondément liée à la capacité de partager et échanger les connaissances et le savoir-faire avec l’ensemble de ses collaborateurs. Ce besoin d’échanger des connaissances oblige les entreprises d’évoluer leurs systèmes d’informations hétérogènes afin de les rendre interopérables. Pour faire face à l'hétérogénéité sémantique, les approches basées sur les ontologies sont largement utilisées en raison de l'évolution rapide des technologies connexes du web sémantique et les avantages qu’elles apportent pour faciliter l'interopérabilité sémantique. L'alignement ontologique est un moyen important d'établir l'interopérabilité entre les applications Web sémantiques qui utilisent des ontologies différentes mais connexes. De nos jours, le partitionnement et la modularisation sont les deux stratégies principales pour décomposer les grandes ontologies en blocs ou en modules d'ontologies afin de les aligner. Si pour les ontologies de petite taille le problème d’alignement ne se pose pas, les méthodes d’alignement des ontologies larges restent toujours posées. Cette thèse a comme objectif de proposer une nouvelle stratégie d’alignement basée sur l’extraction des entités ontologiques pour résoudre les différents problèmes techniques tels l’optimisation de l’espace mémoire et du temps d’exécution de l’opération d’alignement des ontologies larges. Notre stratégie consiste à reformuler le problème d’alignement entre deux ontologies comme étant un problème d’optimisation et, par conséquent, de concevoir une méthode efficace pour le résoudre. Ainsi, nous proposons ONTEM, une méthode d'alignement basée sur les opérations algébriques permettant d’obtenir automatiquement des alignements pour les ontologies larges sans aucun calcul de distance de similarité. Le benchmark OAEI LargeBioTrack 2018 a servi comme support de comparaison de notre prototype avec l’ensemble des concurrents présents dans cette édition. Les résultats expérimentaux obtenus sont prometteurs et ont révélé qu’ONTEM a manifesté globalement une bonne performance en termes de précision, de Rappel, de F-mesure et de temps d’exécution et d’occupation mémoire(aucun dépassement de capacité). Mots-clés : Alignement, extraction, ontologies larges, modularisation, partitionnement, interopérabilité sémantique. Summary The competitiveness of business enterprises is deeply linked to the ability to share and exchange knowledge and know-how with all of its collaboraters. This need to exchange knowledge forces business enterprises to evolve their heterogeneous information systems to make them interoperable. To deal with semantic heterogeneity, ontology-based approaches are widely used because of the rapid evolution of related semantic web technologies and the benefits they bring to facilitate semantic interoperability. Ontological alignment is an important means of establishing interoperability between semantic Web applications that use different but related ontologies. Nowadays, partitioning and modularization are the two main strategies for breaking down large ontologies into blocks or ontology modules in order to align them. If for small ontologies the problem of alignment does not arise, the methods of alignment of large ontologies remain always posed. This thesis aims at proposing a new alignment strategy based on the extraction of ontological entities to solve the different technical problems such as optimization of the memory space and the execution time of the alignment operation of large ontologies. Our strategy is to reformulate the alignment problem between two ontologies as an optimization problem and, therefore, to design an effective method to solve it. Thus, we propose ONTEM, an alignment method based on the algebraic operations allowing to obtain automatically alignments for the large ontologies without any calculation of distance of similarity. The OAEI LargeBioTrack 2018 benchmark served as a comparison support for our prototype with all the competitors present in this edition. The experimental results obtained are promising and have revealed that ONTEM has globally exhibited a good performance in terms of accuracy, recall, F-measurement and execution time and memory occupancy (no memory overflow). Keywords : Alignment, extraction, large ontologies, modularization, partitioning, semantic interoperability
Contribution à la compression des images stéréoscopiques
(2018-12-11) OUDDANE Samira; Encadreur: FARAOUN Kamel Mohamed
Résumé (Français) : L’image 3D a la capacité d’améliorer l’expérience multimédia des spectateurs en fournissant une sensation de profondeur supplémentaire. La plupart du contenu 3D est capturé et préparé au format stéréoscopique. La 3D stéréoscopique (S-3D) consiste à capturer deux images à partir de deux positions légèrement différentes, chacune de ces images est fournie à chaque oeil du spectateur. Ainsi, le contenu stéréoscopique nécessitera deux fois plus de données que le contenu 2D monoscopique. Compte tenu de l’énorme quantité de données qu’implique la transmission des médias S-3D, le développement de techniques de compression efficaces est d’une importance primordiale. Par conséquent, cette thèse présente deux nouvelles techniques pour la compression des images stéréoscopiques. Premièrement, sur la base de la théorie de la suppression binoculaire, une image de la paire stéréo peut être codée avec un niveau de qualité inférieur à celui de l’autre image. Toutefois, à condition que l’écart de qualité entre les deux images ne dépasse pas un certain seuil. Nous proposons une nouvelle méthode qui sélectionne automatiquement l’écart de qualité maximal tolérable entre les deux images. Cela a été réalisé en modélisant la relation entre la qualité des deux vues et leur distorsion inter-vues et, également, grâce à l’inclusion du modèle inspiré du système visuel humain. La seconde technique utilise une méthode de colorisation pour la compression d’images stéréo. L’idée principale est de compresser une vue de la paire stéréo en utilisant une méthode de codage standard, alors que pour l’autre vue seule la composante de luminance est considérée pour la compression. L’information de chrominance de cette dernière vue est presque totalement ignorée, à l’exception de quelques pixels représentatifs (PRs). Ces PRs sont définis à l’aide d’une nouvelle méthode d’extraction basée sur la squelettisation. Au niveau du décodeur, les valeurs de chrominance des pixels restants sont restaurées en utilisant une méthode de colorisation. Les résultats expérimentaux ont montré que les méthodes de codage proposées permettent des gains de débit considérables et surpassent les méthodes de codage d’images stéréoscopiques de l’état de l’art. Abstract (Anglais) : 3D image has the capability to enhance the multimedia experience of viewers by providingan added sensation of depth. Stereoscopic 3D (S-3D) consists of capturing two imagesfrom two slightly different positions and provides each of them to each viewer’s eye. Thus,stereoscopic content will require twice the amount of data compared to monoscopic one.In view of the huge amount of data involved by media transmission and consumption ofsuch S-3D content, the development of efficient compression techniques is of paramountimportance. To this end, this thesis presents two novel techniques to compress stereoscopicimages. First, based on the binocular suppression theory, in order to reduce the requiredbitrate for stereoscopic images delivery, one image of the stereo pair can be encoded athigh quality level, while the other image is encoded at a slightly lower quality, withoutnoticeable visual quality losses. However, with the condition that the quality gap betweenboth images does not exceed a certain threshold. We propose a novel method that selectsautomatically the maximum tolerable quality gap between views of different stereo imagepairs. This has been achieved by modeling the relationship between the asymmetric qualityand the interview distortion between corresponding pixels. Then, the derived relationshipis combined with Binocular Just Noticeable Difference (BJND) model to control the qualitythreshold between the left and right views. The second technique employs colorizationmethod for stereo image compression. The main idea is to compress one view of the stereopair using a standard coding method, while for the other view, only the luminancecomponent is considered for compression. The chromatic information of this latter vieware transmitted to the decoder for a few representative pixels (RPs) only. These RPs aredefined using a novel proposed RP extraction method based on skeletonization. At decoderside, color values of all the remaining pixels are reconstructed by colorization methods.Experimental results showed that our coding methods can achieve considerable bit-ratesaving and outperforms the widely used stereoscopic images coding approaches.
Construction d’Ontologies Modulaires : Approche Basée sur le Clustering
(2016-01-14) SETTI AHMED Soraya; Encadreur: MALKI Mimoun
Résumé (Français et/ou Anglais) : Le web sémantique a pour but le partage et l’intégration des données issues de domaines et d’organisations différents. Les ontologies présentent un savoir préalable requis pour un traitement systématique de l’information à des fins de navigation, de rappel, de précision, En outre les ontologies sont considérées comme étant des structures efficaces pour la représentation des connaissances du domaine. Le champ d’application des ontologies ne cesse de s’élargir et couvre les systèmes conseillers (systèmes d’aide à la décision, systèmes d’enseignement assisté par ordinateur – e-Learning –, etc.), les systèmes de résolution de problèmes et les systèmes de gestion de connaissances (par exemple dans le domaine du biomédical). Un des plus grands projets basé sur l’utilisation des ontologies consiste à ajouter au Web une véritable couche de connaissances permettant, dans un premier temps, la recherche d’information aussi bien au niveau syntaxique qu’au niveau sémantique. Et comme l’usage du web sémantique est en pleine expansion le besoin des ontologies est devenu incontournable. Toutefois, les ontologies sont confrontées de façon continue à un problème d’évolution et de complexité. Donc plusieurs opérations du web sémantique comme la réponse aux requêtes, le partage, l’intégration des données l’alignement deviennent des tâches plus difficiles. Avec la complexité des ontologies et la taille plus grande. Partitionner l’ontologie en plusieurs modules est une solution à ces problèmes. Dans cette thèse nous proposons une approche de partitionnement de l'ontologie. C’est une amélioration et révision de l’approche de clustering K-means bâtie sur une nouvelle mesure de similarité pour partitionner une ontologie à plusieurs partitions. Les résultats obtenus montrent que notre approche génère les meilleurs résultats en comparant avec celle de K-means standard. Mots clés: Ontologie, algorithme de partitionnement, modularisation, ontologies OWL, approche K- Means, mesures de similarité. Abstract The semantic web goal is to share and integrate data across different domains and organizations. The knowledge representations of semantic data are made possible by ontology. The scope of ontologies is constantly expanding and covers advisors systems (support systems in making decision, computer-assisted learning systems - e-Learning -, etc.), problem-solving systems and knowledge management systems (eg in the field of biomedical). One of the biggest projects based on the use of ontologies is to add to the Web true layer of knowledge to, firstly, the search for information as well syntactically at the semantic level. As the usage of semantic web increases, construction of the semantic web ontologies is also increased. Moreover, due to the monolithic nature of the ontology various semantic web operations like query answering, data sharing, data matching, data reuse and data integration become more complicated as the size of ontology increases. Partitioning the ontology is the key solution to handle this scalability issue. In this work, we propose a revision and an enhancement of K-means clustering algorithm based on a new semantic similarity measure for partitioning given ontology into high quality partitions. The results show that our approach produces meaningful clusters than the traditional algorithm of K-means. Keywords— Ontology, Partition Algorithm, Modularization, Ontology Owl, K-Means Clustering Algorithm, Similarity Measure
Stereo and multi-view video coding extensions of H.264/ AVC standard: from coding to quality of experience
(2015-05-03) FEZZA Sid Ahmed; Encadreur: FARAOUN Kamel Mohamed
Résumé (Français et/ou Anglais) : Over the last few years, 3D video has been gaining interest with a fast pace. It can be regarded as a type of visual media that expand the capabilities of a 2D video by providing depth sensation of the observed scene. 3D video applications require Multi-View content (MVV) with a very large number of views, captured by several synchronized cameras from different viewpoints. As this huge amount of data is making its way to consumers, its transmission over existing bandwidth-limited infrastructure is agreat challenge. Consequently, efficient compression is essential to store or transmit MVV streams. Based on these considerations, Multi-view Video Coding (MVC), an extension of the H.264/MPEG-4 AVC standard, has been developed to address the encodingof MVV content. MVC takes advantage of the redundancies exiting between views to achieve high coding performance. However, one major problem with MVV systems is linked to illumination and color variations between views. These color mismatches may impair both coding performance and rendering quality. To fix this issue, we propose a preprocessing method based on an improvement of the histogram matching for correcting these color discrepancies between views. Furthermore, this thesis tackles the problem of stereoscopic video (i.e., 2 views only) coding by relying on an asymmetric coding method that exploits the binocularsuppression theory. For this point, based on recent findings on binocular perception, a fullyautomated model that dynamicallydetermines the best level of asymmetry is proposed, thus offering optimal 3D visual experience. Finally, in 3D imaging systems, it is desirable to assess degradations and to predict the perceived quality of 3D content in line with the human visual system (HVS). Therefore, reliable quality evaluation metrics are really needed, in order to guarantee the final 3D viewing experience. To this end, this thesis presents three novel quality assessment metrics for stereoscopic images. Thanks to the integration of the perceptual binocular characteristics, these metrics handle effectively the asymmetric distortions of stereoscopic images. In light of these developments, relying on the perceptual characteristics of the HVS, several methods have been presented in this thesis, thus covering the end-to-end 3D video system, from preprocessing to quality assessment, through coding, with the aim to provide an optimal quality of experience.
Interopérabilité Sémantique des Systèmes d’Informations d’Entreprise : Approche Dirigée Par les Modèles.
(2014-12-16) SOLTANI Mokhtar; Encadreur: BENSLIMANE Sidi Mohamed
Résumé : L’évolution des méthodes et des technologies dans le domaine du génie logiciel fait émerger de nouvelles approches pour le développement d’applications. Ainsi, ont fait leur apparition, le paradigme orienté objets, ensuite le paradigme orienté composants et de nos jours, le paradigme orienté services. Tous ces paradigmes reposent sur les principes de base du génie logiciel : l’abstraction, la séparation de préoccupations et la modularité. Chaque nouvelle approche est basée sur les anciens paradigmes tout en y ajoutant de nouveaux atouts. L’idée de l’approche orientée services est de construire rapidement des applications par l’assemblage d’un ensemble de services. Le résultat de cet assemblage est appelé « application composite ». La mise en place effective de cette approche permet de faciliter l’intégration et l’interopérabilité des systèmes d’informations d’entreprise qui sont hétérogènes et n’ont pas été conçus pour être interopérables. L’approche orientée services propose un cadre pour résoudre cette problématique par le développement des applications interopérables, dynamiques, et complètement réparties. L'intégration des paradigmes modélisation des processus métiers (BPM), le développement orienté service (SOC) et le développement dirigé par les modèles (MDD) pour améliorer le développement des solutions orientées services à partir des modèles métiers est devenu actuellement une exigence fondamentale pour beaucoup d’entreprises. La modélisation des processus métiers est également positionnée au centre des efforts de développement de logiciel, car la construction de ces modèles constitue explicitement la base pour la définition des services. Dans ce contexte, nous avons proposé à travers cette thèse une méthode permettant d’identifier et de spécifier les composants d’une architecture orientée service SOA à partir d’un modèle de processus métier collaboratif de haut niveau afin d’assurer la construction automatique des applications interopérables. Mots clés : interopérabilité, modélisation des processus métiers (BPM), architecture orientée services (SOA), architecture dirigée par les modèles (MDA), identification des services, spécification des services. Abstract The evolution of methods and technologies in the field of software engineering allows the emerging of new approaches for the development of applications. Thus, made their appearance, the object oriented paradigm, then the component oriented paradigm and nowadays, the service oriented paradigm. All these paradigms repose on the basic principles of the software engineering: the abstraction, the separation of concerns and modularity. Each new approach is based on the old paradigms while adding to it new assets. The idea of the service oriented approach is to quickly build applications by the assembly of a whole of services. The result of this assembly is called “composite application”. The effective implementation of this approach allows facilitating the integration and the interoperability of enterprise information systems which are heterogeneous and was not conceived to be interoperable. The service oriented approach proposes a framework to solve these problems by the development of interoperable, dynamic, and completely distributed applications. The integration of business process modeling (BPM), the service oriented computing (SOC) and the model-driven development (MDD) paradigms to improve the development of service oriented solutions from business process models became currently a fundamental requirement for several companies. The business process modeling is also positioned in the center of the software development efforts, because the construction of these models explicitly constitutes the base for the definition of the services. In this context, we proposed through this thesis a method for identifying and specifying the components of service orientated architecture SOA starting from a high level collaborative process model in order to ensure the automatic construction of interoperable applications. Keywords : interoperability, business process modeling (BPM), service oriented architecture (SOA), model-driven architecture (MDA), services identification, service specification.