Un système de recommandation contextuel et composite pour la visite personnalisée de sites culturels

A contextual and composite recommender system for the personalization of cultural sites visit

• Auteur / Autrice : Idir Benouaret
• Direction : Dominique Lenne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Technologies de l'Information et des Systèmes : Unité de recherche Heudyasic (UMR-7253)
• Date : Soutenance le 25/01/2017
• Etablissement(s) : Compiègne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Heuristique et Diagnostic des Systèmes Complexes [Compiègne] / Heudiasyc

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tourisme

Tourisme -- Informatique

Musées

Patrimoine culturel

Algorithmes

Informatique sensible au contexte

Web sémantique

Systèmes de recommandation (informatique)

Mots clés libres

Similarité

Diversité

Approche sémantique

Approche collaborative

Visite de musées

Recommender systems

Semantic web

Similarity

Diversity

Context awareness

Museum

Tourism

Résumé

Notre travail concerne les systèmes d’aide à la visite de musée et l’accès au patrimoine culturel. L’objectif est de concevoir des systèmes de recommandation, implémentés sur dispositifs mobiles, pour améliorer l’expérience du visiteur, en lui recommandant les items les plus pertinents et en l’aidant à personnaliser son parcours. Nous considérons essentiellement deux terrains d’application : la visite de musées et le tourisme. Nous proposons une approche de recommandation hybride et sensible au contexte qui utilise trois méthodes différentes : démographique, sémantique et collaborative. Chaque méthode est adaptée à une étape spécifique de la visite de musée. L’approche démographique est tout d’abord utilisée afin de résoudre le problème du démarrage à froid. L’approche sémantique est ensuite activée pour recommander à l’utilisateur des œuvres sémantiquement proches de celles qu’il a appréciées. Enfin l’approche collaborative est utilisée pour recommander à l’utilisateur des œuvres que les utilisateurs qui lui sont similaires ont aimées. La prise en compte du contexte de l’utilisateur se fait à l’aide d’un post-filtrage contextuel, qui permet la génération d’un parcours personnalisé dépendant des œuvres qui ont été recommandées et qui prend en compte des informations contextuelles de l’utilisateur à savoir : l’environnement physique, la localisation ainsi que le temps de visite. Dans le domaine du tourisme, les points d’intérêt à recommander peuvent être de différents types (monument, parc, musée, etc.). La nature hétérogène de ces points d’intérêt nous a poussé à proposer un système de recommandation composite. Chaque recommandation est une liste de points d’intérêt, organisés sous forme de packages, pouvant constituer un parcours de l’utilisateur. L’objectif est alors de recommander les Top-k packages parmi ceux qui satisfont les contraintes de l’utilisateur (temps et coût de visite par exemple). Nous définissons une fonction de score qui évalue la qualité d’un package suivant trois critères : l’appréciation estimée de l’utilisateur, la popularité des points d’intérêt ainsi que la diversité du package et nous proposons un algorithme inspiré de la recherche composite pour construire la liste des packages recommandés. L’évaluation expérimentale du système que nous avons proposé, en utilisant un data-set réel extrait de Tripadvisor démontre sa qualité et sa capacité à améliorer à la fois la précision et la diversité des recommandations.

Our work concerns systems that help users during museum visits and access to cultural heritage. Our goal is to design recommender systems, implemented in mobile devices to improve the experience of the visitor, by recommending him the most relevant items and helping him to personalize the tour he makes. We consider two mainly domains of application : museum visits and tourism. We propose a context-aware hybrid recommender system which uses three different methods : demographic, semantic and collaborative. Every method is adapted to a specific step of the museum tour. First, the demographic approach is used to solve the problem of the cold start. The semantic approach is then activated to recommend to the user artworks that are semantically related to those that the user appreciated. Finally, the collaborative approach is used to recommend to the user artworks that users with similar preferences have appreciated. We used a contextual post filtering to generate personalized museum routes depending on artworks which were recommended and contextual information of the user namely : the physical environment, the location as well as the duration of the visit. In the tourism field, the items to be recommended can be of various types (monuments, parks, museums, etc.). Because of the heterogeneous nature of these points of interest, we proposed a composite recommender system. Every recommendation is a list of points of interest that are organized in a package, where each package may constitute a tour for the user. The objective is to recommend the Top-k packages among those who satisfy the constraints of the user (time, cost, etc.). We define a scoring function which estimates the quality of a package according to three criteria : the estimated appreciation of the user, the popularity of points of interest as well as the diversity of packages. We propose an algorithm inspired by composite retrieval to build the list of recommended packages. The experimental evaluation of the system we proposed using a real world data set crawled from Tripadvisor demonstrates its quality and its ability to improve both the relevance and the diversity of recommendations.