ISEE : a system for event explanation in hybrid environments - implementation on sensor data associated with document corpora

En raison de leur grand potentiel pour l'amélioration de la sécurité, du confort, de la productivité et des économies d'énergie, les environnements connectés sont devenus omniprésents dans notre vie quotidienne. Ils ont eu un impact sur différents secteurs d'activités, tels que par exemple, les hôpitaux, les centres commerciaux, les fermes et les véhicules.Afin d'améliorer encore plus la qualité de vie dans ces environnements, beaucoup d'applications proposant des services basés sur l'exploitation des données collectées par les capteurs ont vu le jour. La détection d'événements est l'un de ces services (par exemple, la détection d'un incendie, la détection d'un accident vasculaire cérébral pour les patients, la détection de la pollution atmosphérique). Généralement, quand un événement est déclenché dans un environnement connecté, la réaction naturelle d'un responsable est d'essayer de comprendre ce qui s'est passé et pourquoi l'évènement s'est déclenché. Pour trouver des réponses à ces questions, l'approche traditionnelle consiste à interroger manuellement les différentes sources de données (le système d'information réseau de capteurs et le système d'information du corpus de documents), ce qui peut s'avérer très fastidieux, très coûteux en matière de temps et nécessite un énorme effort de compilation.Cette thèse, s'intéresse à l'explication des événements détectés dans les environnements connectés, et plus précisément à ceux qui se produisent dans des environnements disposant de systèmes d'information (SI) hétérogènes (SI documents et SI réseau de capteurs).Nous proposons le framework intitulé ISEE (Information System for Event Explanation). ISEE est basé sur:(1) un modèle pour la définition d'évènements dans les environnements hétérogènes, ce dernier permet aux utilisateurs de définir les événements qu'ils souhaitent détecter selon différents axes de description (document et réseau de capteurs); (2) un processus pour l'interconnexion ciblée du réseau sémantique, son rôle est d'exploiter les données issues des évènements (définition et déclenchement) pour construire des connexions sensibles au contexte (explication des événements). Ces connexions vont servir à rapprocher les différentes sources d'information et guider le processus de recherche d'explication; (3) un modèle inspiré de l'approche 5W1H (What, Who, When, Where, How, Why) pour structurer les explications d'une façon simple, intuitive et facile à comprendre.Nous proposons une solution générique qui peut être appliquée dans différents domaines. Néanmoins, trois expérimentions ont été conduites pour valider cette proposition dans le contexte d'un bâtiment de recherche connecté.Due to their great potential in the improvement of safety, comfort, productivity and energy-saving, smart connected devices have become ubiquitous in our everyday lives, impacting different domains from hospitals, malls, farms and buildings to cities, vehicles and electrical grids.In order to boost even more life quality in smart connected environments, many applications offering services based on sensor data have emerged. Event detection is one of these services (e.g. fire detection, stroke detection for patients, air pollution detection). Generally, when an event is triggered in a connected environment, the natural reaction of a manager is to try to understand what happened and why the event was triggered. To find answers to these questions, the traditional approach consists in manually querying the different data sources (the sensor network information system and the document corpus information system), which can be very tedious, time consuming and requires a huge compilation effort.This thesis aims at explaining events detected in connected environments, and more precisely those that occur in environments with heterogeneous information systems (IS) (document IS and sensor network IS).We propose a framework called ISEE (Information System for Event Explanation). ISEE is based on:(i) a model for event definition in heterogeneous environments, which allows users to define the events they want to detect according to different axes of description (document and sensor network); (ii) a process for the interconnection of the semanticnetwork, its role is to exploit the data from the events (definition and triggering) to build context-aware (event explanation) interconnections. These interconnections will be used to bring together the different sources of information and guide the explanation search process; (iii) a model inspired by the 5W1H (What, Who, When, Where, How, Why) approach to structure the explanations in a simple, intuitive and easy to understand way.We propose a generic solution that can be applied in differentdomains. Nevertheless, three experiments have been conducted to validate this proposal in the context of a smart connected research building