Les ontologies comme support à l'interaction et à la personnalisation dans un processus décisionnel. Exploitation de la sémantique pour favoriser l'automatisation cognitive

Implique dans un processus decisionnel, l'operateur humain est souvent confronte a un trop grand nombre d'informations, qu'il doit analyser, synthetiser et exploiter parfois dans un contexte de crise ou le facteur temps est decisif. Il est alors necessaire d'automatiser certaines tâches a haute valeur cognitive ajoutee pour optimiser ce processus decisionnel. Les ontologies de domaine peuvent etre utilisees lors de differentes phases de celui-ci. Les travaux de recherche decrits dans ce memoire concernent l'instrumentation de l'automatisation cognitive lors de differents traitements de l'information, en exploitant des ontologies. Ces recherches ont ete menees au sein de l'equipe KID (Knowledge and Image analysis for Decision making) du centre de recherche LGI2P de l'ecole des mines d'Ales (EMA), de 2001 a 2013. Une premiere partie detaille mes differentes activites sous la forme d'un curriculum vitae etendu. La deuxieme partie constitue le cœur de ce memoire et detaille mes contributions en matiere d'indexation, de recherche d'information conceptuelle et de visualisation de cartes de connaissances. Le premier chapitre pose les definitions des ontologies, leur application en particulier pour la recherche d'information et argumente notre positionnement. Le deuxieme chapitre detaille notre vision de l'indexation, des qualites que l'on peut en attendre et de la pertinence des applications qui l'utilisent. Plusieurs strategies d'indexation sont evoquees, dont une, l'indexation par propagation, constitue notre principale contribution et la piste privilegies de nos perspectives a court terme. Le troisieme chapitre presente nos contributions en recherche d'information (RI) conceptuelle. Disposant d'un ensemble de ressources indexees a l'aide de concepts issus d'une ontologie de domaine, des techniques de requetage performantes en termes de rappel et de precision, peuvent etre mises en place. Nos travaux s'integrent dans un processus decisionnel : il faut non seulement fournir un resultat pertinent par rapport a une requete d'un utilisateur, mais egalement etre a meme de lui justifier ce resultat. Pour cela nous avons choisi d'utiliser des operateurs d'agregation issus du domaine de l'aide a la decision pour determiner la pertinence d'un document. La reformulation de requete, quant a elle, est envisagee dans ces travaux comme l'optimisation d'une fonction objectif dans un processus de RI iteratif. Nos perspectives dans ce domaine concernent la RI complementaire, ou les ressources selectionnees doivent non seulement etre pertinentes par rapport a la requete, mais encore se completer les unes les autres vis-a-vis de cette requete. La RI necessitant des methodes de calcul de similarite semantique, une partie de nos contributions concerne ces mesures. Un cadre abstrait unificateur a ete propose et une librairie dediee developpee. Pour favoriser l'automatisation cognitive, les techniques de visualisation et d'interaction jouent un role majeur. Le quatrieme chapitre synthetise nos contributions dans le domaine, en particulier concernant les cartes de connaissances interactives, ou les ontologies de domaine sont utilisees pour structurer la carte. Ainsi, la proximite physique des entites representees tient compte de leur proximite semantique. Differentes techniques peuvent etre employees pour mettre en relief certaines caracteristiques de ces entites, differentes vues pouvant etre proposees en fonction du contexte d'utilisation (indexation, navigation, recherche d'information, etc.) Un dernier chapitre conclut ce manuscrit en synthetisant nos contributions et en presentant nos perspectives concernant les differentes thematiques abordees dans ce manuscrit. Un positionnement de ce travail par rapport a l'EMA et plus globalement au sein de l'Institut Mines-Telecom est egalement propose, ainsi que mes perspectives en matiere d'enseignement.