Vers l'OLAP collaboratif pour la recommandation des analyses en ligne personnalisées

Towards Collaborative OLAP for recommending personalized OLAP analyses

• Auteur / Autrice : Rym Khemiri
• Direction : Jérôme Darmont, Fadila Bentayeb, Jalel Akaichi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 23/09/2015
• Etablissement(s) : Lyon 2 en cotutelle avec Université de Tunis (1958-1988)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale en Informatique et Mathématiques de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Entrepôts, Représentation et Ingénierie des Connaissances
• Jury : Président / Présidente : Esteban Zimányi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ladjel Belllatreche
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gilles Zurfluh, Imed Riadh Farah

Mots clés

Mots clés contrôlés

OLAP (informatique)

Entrepôts de données

Mots clés libres

Entrepôts de données

OLAP collaboratif

Profil utilisateur

Personnalisation

Recommandation

Data warehouse

Collaborative OLAP

User profile

Personalization

Recommendation

Résumé

La personnalisation vise à recueillir les intérêts, les préférences, les usages, les contraintes, le contexte, etc. souvent considérés comme faisant partie de ce que l'on appelle ''profil utilisateur'' pour ensuite les intégrer dans un système et les exploiter afin de permettre à l'utilisateur d'accéder rapidement aux informations les plus pertinentes pour lui. Par ailleurs, au sein d'une organisation, différents acteurs sont amenés à prendre des décisions à différents niveaux de responsabilité et ont donc besoin de réaliser des analyses à partir de l'entrepôt de données pour supporter la prise de décision. Ainsi, dans le contexte de cette communauté d'utilisateurs de l'entrepôt de données, la notion de collaboration émerge. Il est alors intéressant de combiner les concepts de personnalisation et de collaboration pour approcher au mieux les besoins des utilisateurs en leur recommandant des analyses en ligne pertinentes. L'objectif de ce mémoire est de proposer une approche collaborative pour l'OLAP, impliquant plusieurs utilisateurs, dirigée par un processus de personnalisation intégré aux systèmes décisionnels afin de pouvoir aider l'utilisateur final dans son processus d'analyse en ligne. Qu'il s'agisse de personnalisation du modèle d'entrepôt, de recommandation de requêtes décisionnelles ou de recommandation de chemins de navigation au sein des cubes de données, l'utilisateur a besoin d'un système décisionnel efficace qui l'aide dans sa démarche d'analyse en ligne. La finalité est de fournir à l'utilisateur des réponses pertinentes proches de ses besoins pour qu'il puisse mieux appréhender ses prises de décision. Nous nous sommes intéressés dans cette thèse à trois problèmes relevant de la prise en compte de l'utilisateur au sein des entrepôts de données et de l'OLAP. Nos contributions s'appuient sur la combinaison de techniques issues de la fouille de données avec les entrepôts et OLAP. Notre première contribution est une approche qui consiste à personnaliser les hiérarchies de dimensions afin d'obtenir des axes d'analyse nouveaux sémantiquement plus riches pouvant aider l'utilisateur à réaliser de nouvelles analyses non prévues par le modèle de l'entrepôt initial. En effet, nous relâchons la contrainte du modèle fixe de l'entrepôt, ce qui permet à l'utilisateur de créer de nouveaux axes d'analyse pertinents en tenant compte à la fois de ses contraintes et des connaissances enfouies dans les données entreposées. Notre approche repose sur une méthode d'apprentissage non-supervisé, le k-means contraint, capable de créer de nouveaux regroupements intéressants des données entreposées pouvant constituer un nouveau niveau de hiérarchie permettant de réaliser de nouvelles requêtes décisionnelles. L'intérêt est alors de pouvoir exploiter ces nouveaux niveaux de hiérarchie pour que les autres utilisateurs appartenant à la même communauté d'utilisateurs puissent en tirer profit, dans l'esprit d'un système collaboratif dans lequel chacun apporte sa pierre à l'édifice. Notre deuxième contribution est une approche interactive pour aider l'utilisateur à formuler de nouvelles requêtes décisionnelles pour construire des cubes OLAP pertinents en s'appuyant sur ses requêtes décisionnelles passées, ce qui lui permet d'anticiper sur ses besoins d'analyse futurs. Cette approche repose sur l'extraction des motifs fréquents à partir d'une charge de requêtes associée à un ou à un ensemble d'utilisateurs appartenant à la même communauté d'acteurs d'une organisation. Notre intuition est que la pertinence d'une requête décisionnelle est fortement corrélée avec la fréquence d'utilisation par l'utilisateur (ou un ensemble d'utilisateurs) des attributs associés à l'ensemble de ses (leurs) requêtes précédentes. Notre approche de formulation de requêtes (...)

The objective of this thesis is to provide a collaborative approach to the OLAP involving several users, led by an integrated personalization process in decision-making systems in order to help the end user in their analysis process. Whether personalizing the warehouse model, recommending decision queries or recommending navigation paths within the data cubes, the user need an efficient decision-making system that assist him. We were interested in three issues falling within data warehouse and OLAP personalization offering three major contributions. Our contributions are based on a combination of datamining techniques with data warehouses and OLAP technology. Our first contribution is an approach about personalizing dimension hierarchies to obtain new analytical axes semantically richer for the user that can help him to realize new analyzes not provided by the original data warehouse model. Indeed, we relax the constraint of the fixed model of the data warehouse which allows the user to create new relevant analysis axes taking into account both his/her constraints and his/her requirements. Our approach is based on an unsupervised learning method, the constrained k-means. Our goal is then to recommend these new hierarchy levels to other users of the same user community, in the spirit of a collaborative system in which each individual brings his contribution. The second contribution is an interactive approach to help the user to formulate new decision queries to build relevant OLAP cubes based on its past decision queries, allowing it to anticipate its future analysis needs. This approach is based on the extraction of frequent itemsets from a query load associated with one or a set of users belonging to the same actors in a community organization. Our intuition is that the relevance of a decision query is strongly correlated to the usage frequency of the corresponding attributes within a given workload of a user (or group of users). Indeed, our approach of decision queries formulation is a collaborative approach because it allows the user to formulate relevant queries, step by step, from the most commonly used attributes by all actors of the user community. Our third contribution is a navigation paths recommendation approach within OLAP cubes. Users are often left to themselves and are not guided in their navigation process. To overcome this problem, we develop a user-centered approach that suggests the user navigation guidance. Indeed, we guide the user to go to the most interesting facts in OLAP cubes telling him the most relevant navigation paths for him. This approach is based on Markov chains that predict the next analysis query from the only current query. This work is part of a collaborative approach because transition probabilities from one query to another in the cuboids lattice (OLAP cube) is calculated by taking into account all analysis queries of all users belonging to the same community. To validate our proposals, we present a support system user-centered decision which comes in two subsystems: (1) content personalization and (2) recommendation of decision queries and navigation paths. We also conducted experiments that showed the effectiveness of our analysis online user centered approaches using quality measures such as recall and precision.