Hypergraphes multimédias dirigés navigables: construction et exploitation

141 Pages·2017·6.94 MB·French

by  Rémi Bois

Hypergraphes multimédias dirigés navigables,
construction et exploitation
Rémi Bois
To cite this version:
Rémi Bois. Hypergraphes multimédias dirigés navigables, construction et exploitation. Multimédia
[cs.MM]. Université Rennes 1, 2017. Français. ￿NNT: 2017REN1S107￿. ￿tel-01734657v4￿
HAL Id: tel-01734657
https://theses.hal.science/tel-01734657v4
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abroad, or from public or private research centers. publics ou privés.
ANNÉE2017
THÈSE / UNIVERSITÉ DE RENNES 1
sous le sceau de l’Université Bretagne Loire
pour le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE RENNES 1
Mention : Informatique
École doctorale Mathstic
présentée par
Rémi Bois
préparée à l’unité de recherche 6074 IRISA
Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires
Université de Rennes 1
ThèsesoutenueàRennes
le21décembre2017
devantlejurycomposéde:
Bénédicte LE GRAND
Professeur, Univ. Paris 1 Panthéon Sorbonne,
Hypergraphes multimédias CRI/Présidente
Patrice BELLOT
Professeur, Aix-Marseille Univ., LSIS/Rappor-
dirigés navigables :
teur
Xavier TANNIER
construction et exploitation Professeur,Univ.PierreetMarieCurie,LIMICS
/Rapporteur
Jean CARRIVE
Chercheursenior,INA/Examinateur
Emmanuel MORIN
Professeur,Univ.Nantes,LS2N/Examinateur
Guillaume GRAVIER
Directeur de recherche, CNRS, IRISA & INRIA
Rennes/Directeurdethèse
Pascale SÉBILLOT
Professeur, INSA Rennes, IRISA & INRIA
Rennes/Directricedethèse
Éric JAMET
Professeur, Univ. Rennes 2, CRPCC/Membre
invité

Remerciements
Cesquelqueslignessontpourmoil’occasiondecoucherparécritdesremerciements
rarement formulés, et pourtant amplement mérités. D’abord pour Pascale, Guillaume et
Emmanuel,quim’ontguidétoutaulongdecestroisannées.Mercipourvotreconfiance,
votre exigence et votre bienveillance qui m’ont permis de sans cesse progresser dans les
meilleures conditions possibles. Ensuite pour les membres de mon jury de thèse pour
avoir accepté d’évaluer mon travail. Les questions et discussions qui ont accompagnées
masoutenancefurentrichesetpassionnantesetjevousenremerciechaudement.
Cette thèse a été réalisée au sein du projet LIMAH. J’ai une pensée pour chacune
des personnes y ayant participé, nos échanges ont été passionnants et suivre l’avancée
de vos travaux a été un plaisir. L’équipe LinkMedia qui m’a accueilli à Rennes pendant
ces trois ans a été la source de nombreux conseils et d’une ambiance de travail agréable
quotidienne.Merciàtouslespermanents,àAuréliedontl’aideaétéinestimable,etàtous
lesdoctorants,post-docetingénieursquej’aieulachancedecôtoyerauseindel’équipe.
Jeremerciespécialementceuxdel’équipeavecquij’aipartagédestravauxderecherche,
à savoir Anca, Vedran, Mikail, Mateus, Ahmet, Ronan et Arnaud. Merci également aux
collèguesavecquij’aieulachanced’enseigner,etparticulièrementDelphineetThomas.
Votre dévouement pour vos jeunes étudiants est source d’inspiration. Enfin, je clos ces
remerciements dédiés à l’équipe par ceux avec qui j’ai partagé d’innombrables cafés :
le maître décorateur Cédric qui, j’en suis sûr, parviendra à finir de recouvrir les murs
de notre bureau avant la fin de sa thèse, et Clément, qui a eu l’infortune de m’avoir en
partenairedejeu,menantdenombreusesfoisàsamortvirtuelle.
J’aieul’occasionpendantcestroisannéesderencontrerdenombreuxdoctorantspar
lebiaisdel’associationNicomaque.J’enremercietouslesmembres,etspécialementVic-
torien,Roselyne,Mathilde,Dominique,LidaetYannavecquij’aieul’occasiondemener
desprojetspassionnants.Lisa,unmerciparticulieràtoi,pourlesmêmesraisonsetpour
m’avoirprésentécelleavecquijecouledesjoursheureux.
J’ai décidé dans m’engager dans cette thèse après des études captivantes menées à
Nantes.J’aieul’opportunitéd’yrencontrerceuxquim’onttransmisleurpassionpourla
recherche. Merci à l’ensemble de l’équipe TALN pour les précieux enseignements qu’ils
ontsuprodiguer.JepensetoutparticulièrementàFlorian,dontlesconseilsinestimables
m’ont donné envie de consacrer trois années supplémentaires de ma vie à faire de la
recherche.Jepenseégalementauxautresétudiantsdumaster,àsavoirGrégoire,Agathe,
Soufian, Joseph, Hugo, Noémi et Loïc avec qui j’ai partagé des moments mémorables.
Nathalie,situn’aspartagénossallesdeclassesquequelquesmois,tuesmalgrétoutun
membre irremplaçable de notre petite équipe. Ces deux années en votre compagnie ont
étéàlafoisstimulantesetrempliesdebonheur.
Un autre facteur de réussite de cette thèse réside en la présence continuelle d’amis
précieux.UngrandmerciàBenjamin,Romain,GuillaumeetCorentinpourlesbonsmo-
mentspassésensembledepuisplusde10ans.Votreamitiém’estprécieuse.Merciégale-
mentàtousceuxquej’airencontrédepuisledébutdemesétudes,etavecquijeconserve
deslienstrèsforts.Marie-Charlotte,Chris,Quentin,Eric,Carl,Clément,Romain,Kevin,
Nicolas,Gwen,Phil,Baptiste,c’esttoujoursunimmenseplaisirdevousretrouver.
Il est temps de conclure ces remerciements avec l’expression de mon amour pour
mes parents qui n’ont eu de cesse de m’encourager et de me soutenir. Maman, papa,
merci. Merci également à ma jumelle Laura, dont j’admire la patience, la ténacité, et la
gentillesse. Enfin, merci à toi, Caroline, pour être présente chaque jour à mes côtés. Je
t’aime.

i
Table des matières
Introductiongénérale 1
Part I — Enjeuxetmoyenspourl’explorationd’actualités 5
1 Explorerl’actualité:unenjeupourlesprofessionnelsetlegrandpublic 7
1.1 Populationsconcernées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.1.1 Grandpublic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.1.2 Professionnelsdel’information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2 Outilsdisponiblesetattentesdesprofessionnelsdel’information . . . . . 11
1.2.1 Outilsdisponibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2.2 Protocoled’étudedesbesoinsdesprofessionnelsdel’information . 14
1.2.3 Acceptabilitédesfonctionnalitéspourlesprofessionnelsdel’infor-
mation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2 Outils scientifiques pour la consultation et la structuration de collections d’ac-
tualités 21
2.1 Groupementd’articlessimilaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.1.1 Catégorisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.1.2 Regroupementstatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.1.3 Regroupementdynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2 Structurationdecollections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2.1 Structurationchronologique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2.2 Filsd’actualités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.2.3 Graphesd’actualités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2.4 Hyperliagemultimédia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.3 Systèmescomplets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.3.1 Informedia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.3.2 FischlàrNews . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.3.3 FishWrap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3 LeprojetLIMAH 33
3.1 Enjeuxetobjectifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.1.1 Constructiond’hypergraphesnavigables . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.1.2 Segmentationetstructurationdevidéoséducatives . . . . . . . . . 34
3.1.3 Analysed’opinionetcontenusutilisateurs . . . . . . . . . . . . . . 34
3.1.4 Droitdesdonnéesetdesenrichissements . . . . . . . . . . . . . . . 35
ii Tabledesmatières
3.2 Corpus:constructionetcaractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.2.1 Objectifsetcomposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.2.2 Documentsweb. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.2.3 Documentsaudio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.2.4 Documentsvidéos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.2.5 Réseauxsociauxetcommentairesutilisateurs . . . . . . . . . . . . . 42
Part II — Constructiond’hypergraphesnavigablespourl’explorationd’ac-
tualités 45
4 Hypergraphesexplorables 47
4.1 L’hypergraphe,unestructurationdedonnéespenséepourlanavigation . 48
4.1.1 Définitiondel’hypergraphe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.1.2 Différencesaveclesmoteursderechercheetlarecommandation . 49
4.2 Navigabilitéetexplorabilité:lescaractéristiquessouhaitablesd’unhyper-
graphe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.2.1 Explorabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.2.2 Différencesaveclanotiondenavigabilité . . . . . . . . . . . . . . . 52
5 Constructiondegraphesexplorables 55
5.1 Cadreexpérimental:desclustersàl’hypergraphe . . . . . . . . . . . . . . 56
5.1.1 Protocoled’évaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.1.2 Caractéristiquesducorpus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.2 K-NNetE-NN,unparamétragecomplexeetuneexplorabilitélimitée . . 59
5.2.1 K-NN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.2.2 E-NN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.2.3 CombinaisonsdeK-NNetE-NN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.3 ANN,uneméthodenonparamétriquepourlaconstructiondegraphesex-
plorables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.3.1 Uneexploitationdescaractéristiquesdel’espacedereprésentation 63
5.3.2 Méthode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.3.3 ComparaisondeK-NN,E-NNet A-NN . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.3.4 ValidationsurlecorpusLIMAH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.3.5 Optimisationsetmisesàjourdumodèle . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.3.6 Expérimentationssurlareprésentationneuronalededocuments . 69
6 Unediversitédeliensnécessaire 71
6.1 Lesavantagesdeladiversité. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.1.1 Desintérêtsdiversàconcilier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.1.2 Lasérendipité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
6.2 Fusionner les modalités pour une diversité plus large : LDA bimodal et
réseaudeneuronesbimodal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
6.2.1 Monomodalité,multimodalitéetcrossmodalitépourl’hyperliage . 73
6.2.2 LDAcrossmodal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
6.2.3 Réseauxdeneuronesbidirectionnels . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
6.3 Évaluations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
6.3.1 Scoresdepertinence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.3.2 Évaluationhumainedeladiversité. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.3.3 Mesuresautomatiquespourladiversité . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Tabledesmatières iii
Part III — Enrichissement par typage d’hyperliens pour une navigation
éclairée 85
7 Typologiedeliens:descriptionetconstruction 87
7.1 Typologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
7.1.1 Étatdel’art . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
7.1.2 Descriptiondelatypologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
7.1.3 Exemplesextraitsducorpus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
7.1.4 Ambiguïtédutypage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
7.2 Typageautomatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
7.2.1 Approchespossibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
7.2.2 Typageàbased’heuristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
8 Validationextrinsèqueensituationprofessionnelle 97
8.1 Interfacesutilisateuretconfigurationsévaluées . . . . . . . . . . . . . . . . 97
8.1.1 Descriptiontechniqueetfonctionnelle . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
8.1.2 Configurationsévaluées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
8.2 Populationsétudiéesetprotocoleexpérimental . . . . . . . . . . . . . . . . 101
8.2.1 Populationsétudiées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
8.2.2 Protocoleexpérimental. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
8.3 Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
8.3.1 Évaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
8.3.2 Ressentidesutilisateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Conclusiongénérale 111
iv Tabledesmatières
1
Introduction générale
L’accès à une information diversifiée et de qualité est un enjeu essentiel pour l’en-
semblede la société.Depuis plusieursannées, les sources d’informationsse multiplient,
entraînant de fait une multiplication des points de vue, qu’ils soient rapportés par des
médias établis au travers de journaux, par d’apprentis journalistes via des blogs, ou par
des citoyens utilisant les réseaux sociaux comme seul mode de diffusion. Les moyens
de consommation de cette actualité se sont également diversifiés, et de récentes études
rapportent que la part de la population s’informant via les réseaux sociaux est en nette
augmentation (Gottfried et Shearer, 2016). Cette multiplicité a néanmoins certains effets
néfastes,telsquelalargediffusiondefaussesinformations(fakenews),ladifficultéressen-
tie par le grand public à s’orienter dans la masse d’informations disponibles, ou encore
leseffortsnécessairesauxprofessionnelsdesmédias(journalistes,attachésdepresse,...)
pour trouver des éléments d’information précis. Dans cette thèse nous nous intéressons
aux deux dernières problématiques, qui ne trouvent pas à l’heure actuelle de réponse
satisfaisante.
Peud’outilsexistentaujourd’huipourpermettreaugrandpublicd’explorerefficace-
ment les nombreux documents d’actualités publiés chaque jour. Face à des volumes de
publication gigantesques, multisources et multimédias, trois approches principales co-
existent. La première consiste à utiliser un média de référence, qui se charge lui-même
de hiérarchiser et de sélectionner les informations qu’il juge pertinentes. Ce média peut
correspondre à une entité de presse écrite (Le Monde, Le Figaro, Libération, ...), télé-
visuelle(journauxtélévisés,émissionsd’actualités,...)ouradiophonique(bulletinsd’in-
formation,chroniquesd’information,...).Onpeutalorsparlerd’approcheverticale,dans
laquellel’informationestgénérée,miseàdisposition,ettriéeparcesentitésavantd’être
consommée par le grand public. La deuxième approche consiste en une approche hori-
zontale,danslaquellec’estlegrandpublicquihiérarchise,sélectionne,voiregénèrel’in-
formation.C’estlemodèledessitescommunautairescommeAgoraVoxouReddit,etdes
réseaux sociaux comme Facebook ou Twitter. La troisième et dernière approche consiste
à offrir un large spectre des publications des différents médias et à laisser l’utilisateur
sélectionnersessujetsd’intérêtainsiquesessourcespréférées.C’estlemodèledesagré-
gateurs, qui rassemblent les articles de presse discutant d’un même événement au sein
degroupesdistinctsetlaisseàl’utilisateurlalibertédechoisirquellesourceconsulterau
sein de chaque groupe. Ce dernier modèle, rendu possible par l’utilisation d’interfaces
web efficaces, permet notamment de répondre à l’envie exprimée par les citoyens euro-
péens d’avoir accès à plusieurs points de vue (Newman et al., 2016). Dans cette thèse,
nousproposonsd’étendrelanotiond’agrégateursenconstruisantunestructurationplus
riche que le regroupement d’informations au sein de groupes distincts. Nous y déve-