Centre de recherche en géomatique

Monsieur Mohamed Bakillah fera sa soutenance de thèse, mercredi le 20 juin 2012, à 14h30. Cette événement aura lieu à la Salle du Conseil de l’Université (local 3632) située au Pavillon Louis-Jacques-Casault de l’Université Laval.

Titre: Real Time Semantic Interoperability in ad hoc Networks of Geospatial Databases: Disaster management Context

Résumé:
Le développement rapide des technologies de communication a permis la prolifération des réseaux ad hoc de bases de données géospatiales. Afin que les utilisateurs de différentes bases de données puissent échanger des données et collaborer dans un but commun, ils doivent pouvoir trouver les données pertinentes et avoir une compréhension commune de la signification des données échangées, c’est-à-dire que l’interopérabilité sémantique entre les bases de données géospatiales du réseau doit être assurée. Les approches dites « traditionnelles » qui ont été conçues pour établir l’interopérabilité sémantique entre un nombre limité et statique de sources ne sont pas adaptées aux réseaux ad hoc. De plus, il demeure essentiel de prendre en compte une représentation de la sémantique des données qui soit adaptée au domaine de l’information géospatiale.

Dans cette thèse, une nouvelle approche pour l’interopérabilité sémantique en temps réel dans les réseaux ad hoc de bases de données géospatiales est proposée. Le développement de cette approche nécessite des connaissances issues de plusieurs domaines, notamment celui du Web Sémantique Géospatial et de ses langages, de la géocollaboration, de la fouille de données, de l’extraction et la représentation des connaissances, des systèmes multiagents, des réseaux dynamiques et des systèmes distribués. Le cadre conceptuel qui sous-tend l’approche se base sur les principes de la communication dans les réseaux sociaux. Ensuite, nous avons développé un nouveau modèle de représentation et de découverte des coalitions de bases de données géospatiales, ce dernier étant basé sur des techniques d’analyse des réseaux sociaux, dans le but de faciliter la géocollaboration entre les utilisateurs. Puis, nous avons développé une approche temps-réel et multistratégies de propagation des requêtes dans le réseau ad hoc, où les stratégies, formalisées à l’aide du langage Lightweight Coordination Calculus (LCC) qui supporte les interactions basées sur des normes sociales et des contraintes dans un système distribué. Une fois les sources pertinentes identifiées, les échanges de données ne peuvent être assurés que si la représentation de la sémantique est suffisamment riche et que les ontologies qui décrivent les différentes bases de données sont sémantiquement réconciliées. Pour ce faire, nous avons développé le Concept multi-vues augmenté (Multi-View Augmented Concept – MVAC) dont le rôle est d’enrichir les concepts des ontologies avec leurs différents contextes, la sémantique de leurs propriétés spatiotemporelles, ainsi que les dépendances entre leurs caractéristiques. Un outil de génération des MVAC a été développé; il intègre des techniques de fouille de données et d’extraction des connaissances. Ensuite, deux modèles complémentaires de réconciliation sémantique basés sur la logique descriptive (DL) furent développés pour résoudre les hétérogénéités sémantiques entre les concepts MVAC, soit un modèle qualitatif, le G-MAP, qui se base sur un raisonnement d’inférence utilisant des règles, puis un nouveau modèle de similarité sémantique, Sim-Net, adapté aux réseaux ad hoc. L’approche a été implémentée en utilisant la plateforme Java JXTA qui simule les interactions dynamiques entre des pairs et des groupes de pairs (réseau peer-to-peer). L’utilité, la faisabilité et les avantages de l’approche sont démontrés par un scénario de gestion de désastre naturel. Cette thèse apporte aussi une contribution supplémentaire en développant le nouveau concept de qualité de l’interopérabilité sémantique dans réseau ad hoc qui a été utilisé à des fins d’évaluation de l’approche.

Président du jury:
M. Marc Cocard, directeur des programmes de deuxième et troisième cycles en sciences géomatiques
Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique

Examinateurs:
Dr Mir Abolfazl Mostafavi, directeur de recherche, Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique
Dr Jean Brodeur, codirecteur de recherche, Centre d’information topographique – Sherbrooke Ressources Naturelles Canada
Dr Yvan Bédard, Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique
Dr Geoffrey Edwards, Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique
Dr Robert Jeansoulin, examinateur externe, Science Advisor à l’Ambassade de France à Washington, DC