Axes de recherche de l'Équipe Ingénierie des Données et des moDèles (IDD)

L'opération IPaD (Intégration, Passage à l'échelle et Déploiement) supporte les objectifs couvrant à la fois la collecte, la modélisation et l'analyse des besoins qui peuvent être fortement hétérogènes du fait qu'ils proviennent des partenaires autonomes comme dans le cas d'une entreprise étendue, l'intégration de données hétérogènes provenant de sources dynamiques et évolutives (cas du Big Data) pour lesquelles des approches de résolution sémantique de l'hétérogénéité qui peut exister entre les sources doivent être développées, la proposition de techniques ETL (Extraction, Transformation, Loading) exploitant la présence d'une ou plusieurs ontologies de domaine, le choix de l'architecture de stockage de données (médiateur, entreposage ou hybride), le choix du système de stockage de la donnée (système de gestion de bases de données traditionnelles, sémantiques ou NoSQL), le choix de la plateforme de déploiement, et finalement la proposition des structures d'optimisation adaptées au système final.

Ce qui nous différencie par rapport aux travaux existants est le fait que nous offrons un simulateur pour l'ensemble des phases en prenant en compte des contraintes liées à différents paramètres : modèles de données utilisés, modèles de stockage, plateformes de déploiement, structures d'optimisation, méthodes d'exploitation (fouille de données, recommandation, etc.) et contraintes énergétiques. Cela donne aux concepteurs la possibilité de valider leurs approches avant le déploiement, ce qui représente un apport considérable pour la production des systèmes de gestion de données et de modèles performants.

Ces travaux ont été largement utilisés et validés dans de très nombreux domaines comme :

• l’industrie aéronautique ;
• l'industrie pétrolière ;
• l'industrie automobile ;
• la gestion du patrimoine et des archives.

L'opération PIC (Personnalisation, Intelligence et Réponses Coopératives) aborde la problématique de l'exploitation et de l'accès aux données. Il s'agit de données précises ou incomplètes, d'instances de données ontologiques/sémantiques, des services Web, des modèles de processus, etc. Les activités au sein de ce thème sont centrées sur les axes suivants: (i) Personnalisation : un premier aspect concerne l'étude des modèles avancés pour représenter et traiter les préférences sophistiquées de l'utilisateur ; un second aspect a trait à la modélisation et à la prise en compte du contexte et du profil utilisateur afin de répondre au mieux à ses besoins et ses attentes ; (ii) Intelligence : les systèmes modernes de bases de données doivent exhiber des capacités de comportements intelligents pour faire face à l'immensité des données et à la nature si complexe des besoins des utilisateurs. Nous étudions des mécanismes appropriés issus des systèmes d'inférence pour traiter, par exemple, les notions de prédicats/constructeurs dérivés et exploitons aussi des techniques issues des domaines de la découverte des connaissances et « Machine learning » pour répondre, de manière intelligente, aux requêtes utilisateurs ; (iii) réponses coopératives : le but est de développer de nouvelles approches pour répondre, de manière coopérative, aux requêtes utilisateurs. Nous étudions des techniques de relaxation de requêtes pour pallier le problème des réponses vides/insatisfaisantes. Nous nous intéressons également aux réponses intentionnelles et résumées dans le cas des résultats pléthoriques.

Par ailleurs, un effort particulier est porté sur l'aspect lié au passage à l'échelle des approches développées. Les modèles théoriques utilisés dans cette opération sont essentiellement issus de la théorie de la logique floue et du domaine des ontologies.

L'opération IHM (Interaction Homme Machine) propose des approches et des outils supports de validation et vérification de la qualité des modèles issus de la collecte des besoins jusqu'aux modèles d'interface par le test et l’expérimentation. Au sein du thème, cette activité est centrée sur l’utilisation des modèles de tâches dans la conception et la validation des applications interactives. En collaboration étroite avec Dominique Scapin (INRIA), un nouveau formalisme, K-MAD (évolution du formalisme original MAD), a été défini.

Les travaux à venir se situent dans le domaine de l'Interaction Homme-Machine, et plus particulièrement des modèles de tâches. Ils visent d'une part à compléter la définition du modèle K-MAD, et d'autre part à développer des outils exploitant l'approche dirigée par les modèles. En ce qui concerne K-MAD, et en complément des travaux effectués durant le dernier quadriennal, il s’agit de prendre en compte des aspects nouveaux de l'interaction (systèmes plastiques, multi-modalité, par exemple), et d’explorer les possibilités d’usage des modèles de tâches dans la phase d’expression des besoins (requirement analysis, workflow) et de prototypage, ainsi que dans la mise en place de tests d'interfaces. Pour ce qui est de l’ingénierie dirigée par les modèles, ils s‘agit d’approfondir la démarche de co-conception des modèles de tâches et de dialogue, en particulier dans le domaine de la supervision, et en explorant tout particulièrement le cas des nouvelles interfaces homme-machine (interfaces post-WIMP).