Vers un système d’information collaboratif exploitant les données stockées dans les bases de données géographiques hétérogènes et les médias sociaux pour la gestion de catastrophes

Sujets de thèse 2013

Intitulé de la thèse
Vers un système d’information collaboratif exploitant les données stockées dans les bases de données géographiques hétérogènes et les médias sociaux pour la gestion de catastrophes.
Publication du sujet sur le site de l’ABG : NON
Nature du financement : Financement institutionnel, Contrat Doctoral, Financement régional, Contrats université sur projets,)
Domaine de compétences principal (pour l’ABG) : Informatique, électronique
Domaine de compétences secondaire (pour l’ABG) : Informatique, électronique
Spécialité de doctorat : Informatique et Applications

Lieu de travail
L3i – Université de La Rochelle
Date Limite de candidature : 01/06/2013
Laboratoire d’accueil : L3I

Présentation de l’équipe de recherche
Axe thématique scientifique «Images, Documents, Données Complexes» (IDDC). L’objectif de cet axe est de fournir des systèmes et des méthodes permettant l’aide à l’expertise dans des systèmes manipulant des données de niveau de structuration variable, c’est-à-dire utiliser de manière complémentaire des méthodes d’extraction de connaissances à partir de sources hétérogènes, de données complexes et des méthodes de modélisation de la sémantique.

Résumé de la thèse en français
Objectifs de la thèse:

Les principaux objectifs de notre thèse sont de:
– Exploiter les bonnes informations postées en temps réel dans les média sociaux au sujet d’une catastrophe bien donnée.
– Intégrer les bases de données hétérogènes stockées dans différents organismes.
– Fournir des réponses rapides et exactes aux différents intervenants pour faciliter la prise de décision dans les cas critiques.

Principales étapes de la thèse:

Afin de réaliser nos objectifs, nous proposons de mettre en œuvre les différentes étapes suivantes:
– Extraire les informations utiles postées par les utilisateurs des médias sociaux et détecter leur emplacement pour calculer leur crédibilité.
– Normaliser les différentes données recueillies dans les médias sociaux
– Définir une ontologie locale liée à la collaboration des utilisateurs des médias sociaux en examinant les données recueillies.
– Développer une technique pour standardiser les bases de données hétérogènes dans un format commun.
– Construire une ontologie locale pour chaque base de données. A ce stade, nous devons examiner les descriptions détaillées (ou schéma) de différentes bases de données et construire des ontologies locales pour chaque base de données. Le résultat sera utile pour trouver des relations, de chevauchement, de dépendance et d’incohérence entre les différentes ontologies.
– Construire le domaine de l’ontologie. Lorsque les deux ontologies locales, liées aux bases de données hétérogènes spatiales et l’ontologie locales relatives à l’information sociale extraite, ont été construites. Le tableau de la gestion des catastrophes deviendra clair. Dans cette étape, nous allons principalement nous concentrer sur l’automatisation de l’intégration des ontologies locales et de les fusionner en un seul vocabulaire commun.
– Développer une interface client pour permettre aux intervenants d’interroger notre système et de visualiser les informations nécessaires en mode cartographique dans l’urgence.

Résumé de la thèse en anglais
Objectives

Description complète du sujet de thèse
Problématique

Les catastrophes ont souvent pour conséquence de nouvelles réflexions sur les moyens à mettre en œuvre pour les éviter ou pour en atténuer les effets désastreux. Ces réflexions, qui ont abouti notamment à la formulation du principe de précaution et de prévention, peuvent aboutir à la création de nouvelles techniques et méthodes pour faire face à tout type de catastrophe.
Il y a principalement deux familles de catastrophes: naturelles et dues par l’homme. Les catastrophes naturelles surviennent souvent sans avertissement, tels que les tremblements de terre, les tsunamis, les épidémies de grippe et les tornades. Les catastrophes dues par l’homme incluent tout ce que l’être humain a dû faire pour les provoquer comme les risques technologiques, les risques et les dangers sociologiques de transport. En dépit de la différence entre ces deux catégories de spécificités et de complexité, les deux cas peuvent causer des dommages irréversibles si le plan de sauvetage n’est pas réalisé au bon moment.
Supposons l’exemple de la plus coûteuse et l’un des cinq meurtrières catastrophes naturelles de l’histoire récente qui est le tremblement de terre et le tsunami qui s’est produit en 2011 au Japon. Le tremblement de terre était seulement responsable aux peu dommages et des petites pertes en raison de la qualité des constructions japonaises. L’ampleur de cette catastrophe est principalement due au tsunami qui était la source de plus de 90% des décès. Les spécialistes des tsunamis estimaient que, malgré les systèmes d’alerte vastes du Japon et des exercices, il aurait été seulement entre 15 et 30 minutes après le tremblement de terre et avant que le tsunami survienne. Dans ce cas, une minute pourrait sauver 592 de citoyens côtiers. Ainsi, le plan d’évacuation en réponse à la réception d’une alerte au tsunami, doivent être mis au point en un temps précieux petit à évacuer environ 16.000 citoyens de zones côtières.
Afin de gérer efficacement ces situations dans un tel temps critique, il est important de coordonner entre la police, la Croix-Rouge et les interactions des citoyens dans les réseaux sociaux afin d’extraire les informations nécessaires et maintenir un plan de sauvetage. Toutefois, les informations stockées dans ces distinctes sources hétérogènes, situées dans différents départements et les diverses réseaux sociaux, sont maintenues dans une structure hétérogène.
En outre, les systèmes d’information existants ont des difficultés à atteindre à la fois les riches informations en temps réel et à exploiter les bases de données spatiales hétérogènes appartenant à diverses organisations. La thèse que nous proposons offrira des solutions pratiques et applicables aux défis mentionnés ci-dessus en étudiant les problèmes de l’exploitation des bases de données spatiales hétérogènes et de l’information émise par les utilisateurs des réseaux sociaux. En particulier, le système fournira:
– l’information pertinente en temps réel à partir d’une grande variété de contenus pour satisfaire les besoins des intervenants dans l’urgence.
– Un meilleur effort pour l’intégration automatique des données afin d’améliorer l’interopérabilité entre les différentes sources de données.

Vers un système d’information collaboratif

Les activités de gestion de catastrophes sont largement tributaires de la précision et de la fiabilité de l’information. Par conséquent, plusieurs informations sont nécessaires pour être recueillies auprès de sources hétérogènes pour fournir une bonne analyse d’une catastrophe donnée. Ainsi, le système de récupération et d’intégration doit être fiable et rapide afin de fournir les informations pertinentes. Par conséquent, nous proposons un système d’information collaboratif exploitant:
– Les données existantes qui sont créés et entretenues par divers organismes avant que la catastrophe ne survienne. Les données existantes comportent des données à usage général et des données spécifiques. A titre d’exemple les données à usage général font référence aux données démographiques, hydrologiques, d’eaux souterraines, pipelines, topographiques etc. Les données spécifiques sont entretenues par les différents partenaires, notamment les municipalités, les hôpitaux, les casernes de pompiers et les services de police.
– Les informations sociales acquises depuis les réseaux sociaux au moment même de la gestion des catastrophes. Ils sont à l’opposé des données existantes méconnues avant que la catastrophe ne parvienne. Ils pourraient être un commentaire, images, des clips vidéo, les mesures affichées dans les média sociaux tels que Foursquare, Facebook, Twitter, Youtube, Flickr…

Les données existantes et les données collectées à partir des médias sociaux doivent être intégrées au bon moment pour assurer l’accessibilité des données aux intervenants dans l’urgence. La figure 1 représente une vue d’ensemble de notre système d’information collaboratif utilisant d’une part des bases de données géo-locales et hétérogènes appartenant à divers organisations et stockées sous différents formats et structures et d’autre part riche par les informations extraites en temps réel à partir des médias sociaux. Cet ensemble de données permettent d’analyser la situation et l’impact de la catastrophe sur les utilisateurs. En utilisant ce système, les intervenants pourront agir à temps pour évacuer les victimes et minimiser les dégâts.

Objectifs scientifiques de la thèse
Les objectifs scientifiques sont les suivants:
– Intégrer les bases de données hétérogènes stockées dans différents organismes.
– Exploiter les informations postées en temps réel dans les média sociaux au sujet d’une catastrophe.

Compétences à l’issue de la thèse
Bases de données, Intégration de données, Systèmes d’information géographique

Mots clés (séparés par des virgules)
Intégration de donnés, Système d’information collaboratif, Médias sociaux, Gestion de catastrophes, Système d’information géographique

Conditions restrictive de candidature (nationalité, âge, …) : NON

Expérience/profil souhaité(e)
Informatique, Programmation, Bases de Données.

Modalité de dépôt des candidatures
Site web L3i.

Directeur de thèse
Patrice Boursier (L3i).
Adresse mail du directeur de thèse : patrice.boursier@univ-lr.fr
Téléphone Directeur de thèse : 0546458728
Cofinancement LABEX SigmaLIM demandé : NON
Thèse pour Action transverse : NON
Fichier annexe (pdf) : Sujets_These_2013_-_Proposition_Patrice_Boursier_-_new

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