Algorithme de fourmis artificielles pour la construction incrémentale et la visualisation interactive de grands graphes de voisinage

• Auteur / Autrice : Julien Lavergne
• Direction : Gilles Venturini, Hanane Azzag
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 05/12/2008
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Santé, sciences, technologies (Tours)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire d'Informatique Fondamentale et Appliquée de Tours (2012-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : École polytechnique universitaire (Tours)
• Jury : Président / Présidente : Pascale Kuntz-Cosperec
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Djamel-Abdelkader Zighed, Jin Kao Hao, Guy Mélancon, Hanene Azzag

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réalité virtuelle

Exploration de données

Autoassemblage

Classification automatique

Théorie des graphes

Systèmes d'affichage

Optimisation par colonies de fourmis

Mots clés libres

Graphes de voisinage

Résumé

Nous nous intéressons dans cette thèse à la résolution d'un problème de classification non supervisée d'un grand volume de données (i.e. 1 million). Nous proposons une méthode de construction incrémentale de grands graphes de voisinage par des fourmis artificielles qui s'inspire du comportement d'auto-assemblage de fourmis réelles se fixant progressivement à un support puis successivement aux fourmis déjà fixées afin de créer une structure vivante. La connexion entre fourmis (données) se fait à partir d'une mesure de similarité entre les données. Nous permettons également l'exploration visuelle et interactive de nos graphes en réponse aux besoins d'extraction de connaissances de l'expert du domaine. Ce dernier peut visualiser la forme globale d'un graphe et explorer localement les relations de voisinage avec une navigation guidée par le contenu. Nos travaux s'inscrivent pleinement en classification interactive ainsi qu'en fouille de textes avec une immersion en réalité virtuelle.

We present in this work a new incremental algorithm for building proximity graphs for large data sets in order to solve a clustering problem. It is inspired from the self-assembly behavior observed in real ants where ants progressively become attached to an existing support and then successively to other attached ants. Each artificial ant represents one data. The way ants move and build a graph depends on the similarity between the data. A graph, built with our method, is well suitable for visualization and interactively exploration depending on the needs of the domain expert. He can visualize the global shape of the graph and locally explore the neighborhood relations with a content-based navigation. Finally, we present different applications of our work as the interactive clustering, the automatic graph construction of documents and an immersion in a virtual reality environment for discovering knowledge in data.