Les systèmes de recommandation essayent de déduire les intérêts de leurs utilisateurs afin de leurs suggérer des items pertinents. Ces systèmes offrent ainsi aux utilisateurs un service utile car ils filtrent automatiquement les informations non-pertinentes, ce qui évite le problème de surcharge d’information qui est courant de nos jours. C’est pourquoi les systèmes de recommandation sont aujourd’hui populaires, si ce n’est omniprésents dans certains domaines tels que le World Wide Web. Cependant, les intérêts d’un individu sont des données personnelles et privées, comme par exemple son orientation politique ou religieuse. Les systèmes de recommandation recueillent donc des données privées et leur utilisation répandue nécessite des mécanismes de protection de la vie privée. Dans cette thèse, nous étudions la protection de la confidentialité des intérêts des utilisateurs des systèmes de recommandation appelés systèmes de filtrage collaboratif (FC). Notre première contribution est Hide & Share, un nouveau mécanisme de similarité, respectueux de la vie privée, pour la calcul décentralisé de graphes de K-Plus-Proches-Voisins (KPPV). C’est un mécanisme léger, conçu pour les systèmes de FC fondés sur les utilisateurs et décentralisés (ou pair-à-pair), qui se basent sur les graphes de KPPV pour fournir des recommandations. Notre seconde contribution s’applique aussi aux systèmes de FC fondés sur les utilisateurs, mais est indépendante de leur architecture. Cette contribution est double : nous évaluons d’abord l’impact d’une attaque active dite « Sybil » sur la confidentialité du profil d’intérêts d’un utilisateur cible, puis nous proposons une contre-mesure. Celle-ci est 2-step, une nouvelle mesure de similarité qui combine une bonne précision, permettant ensuite de faire de bonnes recommandations, avec une bonne résistance à l’attaque Sybil en question. / Recommendation systems try to infer their users’ interests in order to suggest items relevant to them. These systems thus offer a valuable service to users in that they automatically filter non-relevant information, which avoids the nowadays common issue of information overload. This is why recommendation systems are now popular, if not pervasive in some domains such as the World Wide Web. However, an individual’s interests are personal and private data, such as one’s political or religious orientation. Therefore, recommendation systems gather private data and their widespread use calls for privacy-preserving mechanisms. In this thesis, we study the privacy of users’ interests in the family of recommendation systems called Collaborative Filtering (CF) ones. Our first contribution is Hide & Share, a novel privacy-preserving similarity mechanism for the decentralized computation of K-Nearest-Neighbor (KNN) graphs. It is a lightweight mechanism designed for decentralized (a.k.a. peer-to-peer) user-based CF systems, which rely on KNN graphs to provide recommendations. Our second contribution also applies to user-based CF systems, though it is independent of their architecture. This contribution is two-fold: first we evaluate the impact of an active Sybil attack on the privacy of a target user’s profile of interests, and second we propose a counter-measure. This counter-measure is 2-step, a novel similarity metric combining a good precision, in turn allowing for good recommendations,with high resilience to said Sybil attack.

Cette thèse étudie les aspects passage à l’échelle et respect de la vie privée des systèmes de recommandation grâce à l’emploi d’algorithmes à base de sketchs. Les contributions techniques liées à cette étude nous permettent de proposer un système de recommandations personnalisées capable de passer à l’échelle tant en nombre d’utilisateurs qu’en nombre de produits à recommander, tout en offrant une bonne protection de la confidentialité de ces recommandations. La thèse se situe ainsi à la croisée de trois domaines qui sont les systèmes de recommandation, la confidentialité différentielle et les techniques à base de sketchs. Concernant la confidentialité, nous nous sommes intéressés à définir de nouveaux mécanisme garantissant une bonne confidentialité mais aussi à les évaluer. Nous avons pu observer que c’est qui est le paramètre essentiel contrôlant le respect plus ou moins garanti de la confidentialité différentielle. Par ailleurs, le besoin de fonctionner à grande échelle demande de relever les défis liés à la modélisation de très nombreux utilisateurs et à la prise en compte de très nombreux produits à recommander. Ces défis sont particulièrement difficiles à relever dans un contexte où les préférences des utilisateurs et le catalogue de produits évoluent dynamiquement. Cette évolution complexifie les techniques de stockage des profils des utilisateurs, leur mise à jour et leur interrogation. Nos contributions sur cet aspect intéressent non seulement le domaine de la recommandation, mais ont une portée plus générale. Globalement, nous avons mené de nombreuses campagnes d’évaluation de nos propositions, sur des jeux de données réels de très grande taille, démontrant ainsi la capacité de nos contributions à passer à l’échelle tout en offrant de la dynamicité et des garanties sur la confidentialité. / In this thesis, we aim to study and evaluate the privacy and scalability properties of recommender systems using sketching techniques and propose scalable privacy preserving personalization mechanisms. Hence, the thesis is at the intersection of three different topics: recommender systems, differential privacy and sketching techniques. On the privacy aspects, we are interested in both new privacy preserving mechanisms and the evaluation of such mechanisms. We observe that the primary parameter in differential privacy is a control parameter and motivated to find techniques that can assess the privacy guarantees. We are also interested in proposing new mechanisms that are privacy preserving and get along well with the evaluation metrics. On the scalability aspects, we aim to solve the challenges arising in user modeling and item retrieval. User modeling with evolving data poses difficulties, to be addressed, in storage and adapting to new data. Also, addressing the retrieval aspects finds applications in various domains other than recommender systems. We evaluate the impact of our contributions through extensive experiments conducted on benchmark real datasets and through the results, we surmise that our contributions very well address the privacy and scalability challenges.

La personnalisation de contenu est devenu une fonctionnalité cruciale sur Internet, car elle aide les utilisateurs à filtrer le contenu qu'ils ne trouvent pas intéressant. Ces systèmes collectent une grande quantité de données pour fournir un service efficace. Cela implique que les utilisateurs perdent le contrôle sur leurs données, ce qui pose un problème de respect de la vie privée. Les systèmes pair-à-pair (P2P) offrent une intéressante alternative aux services centralisés. Dans ces systèmes, chaque utilisateur est responsable de ses données et contrôle lesquelles sont utilisées par le système. Néanmoins, ces systèmes ne règlent que partiellement le problème de respect de la vie privée car, en général, tous les utilisateurs du système peuvent accéder aux données des autres utilisateur. De plus il est difficile de s'assurer de l'identité des utilisateurs, et donc de leur faire confiance. C'est un problème dans un contexte comme une place de marché en ligne, comme par exemple eBay. Dans un contexte P2P, il est difficile de s'assurer qu'un utilisateur est bien qui il dit être, et qu'il remplira sa part du marché. Malgré ces défauts nous pensons que le P2P est le meilleur moyen de résoudre le problème de vie privée. Il faut néanmoins améliorer les systèmes P2P afin de mieux protéger les données utilisateur et augmenter la confiance entre les utilisateurs. Dans cette thèse nous présentons quatre contributions allant dans ce sens. La première, TAPS, fournit aux utilisateurs une estimation de la fiabilité des autres utilisateurs en fonction d'informations extraites d'un réseau social, ainsi que chemin reliant les deux utilisateurs sur le réseau. Par exemple, TAPS informera un utilisateur, Bob, qu'un autre utilisateur, Carole, est la sœur d'un collègue de sa femme Alice. Ainsi, Bob connaît l'identité de Carole et sait si il peut lui faire confiance. La seconde, PTAPS, est une alternative à TAPS préservant la vie privée des utilisateurs. Dans TAPS, les utilisateurs fournissent au système la liste de leurs amis. Dans PTAPS ces informations sont masqué et ne sont accessibles qu'aux amis de l'utilisateur. La troisième, FreeRec, est un système de personnalisation assurant l'anonymat des utilisateurs. Les problèmes de vie privée touchant les réseaux P2P sont dû en grande partie au fait qu'il est possible d'associer les actions d'un utilisateur à son identité . Une solution est de masquer l'identité de l'utilisateur aux autres utilisateurs. FreeRec fournit des recommandations tout en assurant l'anonymat des utilisateurs grâce à du routage en ognon. La dernière, DPPC, est un algorithme masquant les données des utilisateurs dans un système de recommandation. Les données des utilisateurs peuvent contenir des informations précises sur l'utilisateur. Il a été démontré que ces données sont parfois suffisantes pour découvrir l'identité de l'utilisateur. DPPC masques ces données tout en permettant à l'utilisateur de bénéficier du système de recommandation. / Content personalization became an important functionality on the Internet, as it helps users to filter out uninteresting content. These systems collect a lot of data to provide accurate recommendations. This implies that the users loose control over their data, which causes a problem of privacy. Peer-to-peer (P2P) systems offer an interesting alternative to centralized services. In these systems, each user is responsible for her own data and control which ones are used by the system. Nevertheless, these systems solve only partially the privacy issue as, in general, all users of the system can access the data of the other users. In addition, it is difficult to know the true identity of users, and thus it is difficult to trust them. Thus is a problem in a context such as an online marketplace, such as eBay. In a P2P context, it is difficult to ensure that a user is really who she says she is, and that she will do her part of the job. Despites these weaknesses, we believe that P2P is the best way to solve the privacy issue. It is however necessary to improve P2P systems in order to better protect the users data and increase the trust between users. In this thesis we present four contributions going in that direction. The first one, TAPS, provides users with an estimation of the trustworthiness of other users based on information extracted from a social network, as well as a path linking the two users in this network. For example, TAPS will inform a user, Bob, that another user, Carol, is the sister of a colleague of his wife, Alice. Thus, Bob knows the identity of Carole and knows if he can trust her. The second one, PTAPS, is an alternative version of TAPS preserving the users' privacy. In TAPS, users provide the system with their list of friends. In PTAPS this information is hidden and only accessible by the user's friends. The third one, FreeRec, is a personalization system ensuring the users' anonymity. Privacy issues in P2P systems are mainly caused by the fact that it is possible to associate the action of a user with her identity. A solution is to hide the user's identity to the other users. FreeRec provides recommendations while ensuring users's anonymity thanks to onion routing. The last contribution, DPPC, is an algorithm hiding users' data in a recommendation system. Users data can contain precise information about the user. It has been showed that these data are sometimes enough to discover the user's true identity. DPPC hides these data while allowing the user to receive recommendations.

En classification multi-labels graduée (CMLG), chaque instance est associée à un ensemble de labels avec des degrés d’association gradués. Par exemple, une même molécule odorante peut être associée à une odeur forte ‘musquée’, une odeur modérée ‘animale’, et une odeur faible ‘herbacée’. L’objectif est d’apprendre un modèle permettant de prédire l’ensemble gradué de labels associé à une instance à partir de ses variables descriptives. Par exemple, prédire l’ensemble gradué d’odeurs à partir de la masse moléculaire, du nombre de liaisons doubles, et de la structure de la molécule. Un autre domaine intéressant de la CMLG est les systèmes de recommandation. En effet, les appréciations des utilisateurs par rapport à des items (produits, services, livres, films, etc) sont d’abord collectées sous forme de données MLG (l’échelle d’une à cinq étoiles est souvent utilisée). Ces données sont ensuite exploitées pour recommander à chaque utilisateur des items qui ont le plus de chance de l’intéresser. Dans cette thèse, une étude théorique approfondie de la CMLG permet de ressortir les limites des approches existantes, et d’assoir un ensemble de nouvelles approches apportant des améliorations évaluées expérimentalement sur des données réelles. Le cœur des nouvelles approches proposées est l’exploitation des relations entre les labels. Par exemple, une molécule ayant une forte odeur ‘musquée’ émet souvent une odeur faible ou modérée ‘animale’. Cette thèse propose également de nouvelles approches adaptées au cas des molécules odorantes et au cas des gros volumes de données collectées dans le cadre des systèmes de recommandation. / In graded multi-label classification (GMLC), each instance is associated to a set of labels with graded membership degrees. For example, the same odorous molecule may be associated to a strong 'musky' odor, a moderate 'animal' odor, and a weak 'grassy' odor. The goal is to learn a model to predict the graded set of labels associated to an instance from its descriptive variables. For example, predict the graduated set of odors from the molecular weight, the number of double bonds, and the structure of the molecule. Another interesting area of the GMLC is recommendation systems. In fact, users' assessments of items (products, services, books, films, etc.) are first collected in the form of GML data (using the one-to-five star rating). These data are then used to recommend to each user items that are most likely to interest him. In this thesis, an in-depth theoretical study of the GMLC allows to highlight the limits of existing approaches, and to introduce a set of new approaches bringing improvements evaluated experimentally on real data. The main point of the new proposed approaches is the exploitation of relations between labels. For example, a molecule with a strong 'musky' odor often has a weak or moderate 'animal' odor. This thesis also proposes new approaches adapted to the case of odorous molecules and to the case of large volumes of data collected in the context of recommendation systems.

Mémoire en cotutelle : Université Laval, Québec, Canada, Maître en droit (LL. M.) et Université Paris-Saclay, Cachan, France, Master (M.) / Dans le cadre du commerce électronique, pour aider les consommateurs dans leur prise de décision, des plateformes ont créé des agents de recommandation. Ces outils fonctionnent aujourd'hui grâce à des systèmes d'intelligence artificielle. En récoltant les données de leurs utilisateurs, les solutions de recommandation déduisent les produits susceptibles de les intéresser. De plus, en analysant l'ensemble de leur navigation, elles modélisent les éléments irrationnels de leur processus décisionnel de façon à influencer leur consommation. La superposition de ces fonctionnalités déséquilibre la relation unissant plateformes commerciales et consommateurs. Elle donne aux premiers un ascendant sur les seconds. Les plateformes profitent de cet ascendant pour manipuler leurs utilisateurs et limiter ainsi largement leur liberté d'autodétermination. Ces atteintes au principe d'autonomie de la personne appellent à un encadrement de ces utilisations par le droit. Au Canada et en Europe, les réglementations spécifiques à l'intelligence artificielle, en cours d'adoption, ainsi que les réglementations générales des comportements des entreprises en ligne manquent cependant d'efficacité pour réduire ces atteintes. Elles peinent à envisager la relation se développant entre plateformes et consommateurs et à la réguler. Pour réguler au mieux ces usages, il est nécessaire de les étudier, comprendre comment la réglementation s'applique à eux et faire des recommandations pour mieux l'adapter. / Recommendation systems appeared with the development of the web in order to help consumers in their decision-making process in e-commerce. These tools use artificial intelligence systems to collect personal data from their customers. Thanks to these tools, they are allowed to predict the users' preferences and their irrational decision-making criteria. By superimposing those two functionalities, recommendation agents can break the equilibrium in the relationship between platforms and their users. An asymmetry benefitting the platform is born. They can use the gained ascendant to manipulate the user and thus limit their liberty of choice. This limitation of consumer's decision-making freedom must be regulated by law. In Canada and Europe, legislations specific to artificial intelligence are being adopted. Furthermore, a panoply of legislations already exists to regulate companies' behavior online. However, they struggle to apprehend the relationship developing between platforms and their users and thus have trouble regulating it. In order to regulate these uses, it is necessary to study them, analyse how legislation apply to them and make recommendation in order for it to be more effective.

Les systèmes de recommandation sont devenus une partie indispensable des services et des applications d’internet, en particulier dû à la surcharge de données provenant de nombreuses sources. Quel que soit le type, chaque système de recommandation a des défis fondamentaux à traiter. Dans ce travail, nous identifions trois défis communs, rencontrés par tous les types de systèmes de recommandation: les données, les modèles d'apprentissage et la protection de la vie privée. Nous élaborons différents problèmes qui peuvent être créés par des données inappropriées en mettant l'accent sur sa qualité et sa quantité. De plus, nous mettons en évidence l'importance des réseaux sociaux dans la mise à disposition publique de systèmes de recommandation contenant des données sur ses utilisateurs, afin d'améliorer la qualité des recommandations. Nous fournissons également les capacités d'inférence de données publiques liées à des données relatives aux utilisateurs. Dans notre travail, nous exploitons cette capacité à améliorer la qualité des recommandations, mais nous soutenons également qu'il en résulte des menaces d'atteinte à la vie privée des utilisateurs sur la base de leurs informations. Pour notre second défi, nous proposons une nouvelle version de la méthode des k plus proches voisins (knn, de l'anglais k-nearest neighbors), qui est une des méthodes d'apprentissage parmi les plus populaires pour les systèmes de recommandation. Notre solution, conçue pour exploiter la nature bipartie des ensembles de données utilisateur-élément, est évolutive, rapide et efficace pour la construction d'un graphe knn et tire sa motivation de la grande quantité de ressources utilisées par des calculs de similarité dans les calculs de knn. Notre algorithme KIFF utilise des expériences sur des jeux de données réelles provenant de divers domaines, pour démontrer sa rapidité et son efficacité lorsqu'il est comparé à des approches issues de l'état de l'art. Pour notre dernière contribution, nous fournissons un mécanisme permettant aux utilisateurs de dissimuler leur opinion sur des réseaux sociaux sans pour autant dissimuler leur identité. / Recommendation systems have gained tremendous popularity, both in academia and industry. They have evolved into many different varieties depending mostly on the techniques and ideas used in their implementation. This categorization also marks the boundary of their application domain. Regardless of the types of recommendation systems, they are complex and multi-disciplinary in nature, involving subjects like information retrieval, data cleansing and preprocessing, data mining etc. In our work, we identify three different challenges (among many possible) involved in the process of making recommendations and provide their solutions. We elaborate the challenges involved in obtaining user-demographic data, and processing it, to render it useful for making recommendations. The focus here is to make use of Online Social Networks to access publicly available user data, to help the recommendation systems. Using user-demographic data for the purpose of improving the personalized recommendations, has many other advantages, like dealing with the famous cold-start problem. It is also one of the founding pillars of hybrid recommendation systems. With the help of this work, we underline the importance of user’s publicly available information like tweets, posts, votes etc. to infer more private details about her. As the second challenge, we aim at improving the learning process of recommendation systems. Our goal is to provide a k-nearest neighbor method that deals with very large amount of datasets, surpassing billions of users. We propose a generic, fast and scalable k-NN graph construction algorithm that improves significantly the performance as compared to the state-of-the art approaches. Our idea is based on leveraging the bipartite nature of the underlying dataset, and use a preprocessing phase to reduce the number of similarity computations in later iterations. As a result, we gain a speed-up of 14 compared to other significant approaches from literature. Finally, we also consider the issue of privacy. Instead of directly viewing it under trivial recommendation systems, we analyze it on Online Social Networks. First, we reason how OSNs can be seen as a form of recommendation systems and how information dissemination is similar to broadcasting opinion/reviews in trivial recommendation systems. Following this parallelism, we identify privacy threat in information diffusion in OSNs and provide a privacy preserving algorithm for the same. Our algorithm Riposte quantifies the privacy in terms of differential privacy and with the help of experimental datasets, we demonstrate how Riposte maintains the desirable information diffusion properties of a network.

Cette thèse porte sur l'étude des Systèmes de Recommandation dans un cadre séquentiel, où les retours des utilisateurs sur des articles arrivent dans le système l'un après l'autre. Après chaque retour utilisateur, le système doit le prendre en compte afin d'améliorer les recommandations futures. De nombreuses techniques de recommandation ou méthodologies d'évaluation ont été proposées par le passé pour les problèmes de recommandation. Malgré cela, l'évaluation séquentielle, qui est pourtant plus réaliste et se rapproche davantage du cadre d'évaluation d'un vrai système de recommandation, a été laissée de côté. Le contexte séquentiel nécessite de prendre en considération différents aspects non visibles dans un contexte fixe. Le premier de ces aspects est le dilemme dit d'exploration vs. exploitation: le modèle effectuant les recommandations doit trouver le bon compromis entre recueillir de l'information sur les goûts des utilisateurs à travers des étapes d'exploration, et exploiter la connaissance qu'il a à l'heure actuelle pour maximiser le feedback reçu. L'importance de ce premier point est mise en avant à travers une première évaluation, et nous proposons une approche à la fois simple et efficace, basée sur la Factorisation de Matrice et un algorithme de Bandit Manchot, pour produire des recommandations appropriées. Le second aspect pouvant apparaître dans le cadre séquentiel surgit dans le cas où une liste ordonnée d'articles est recommandée au lieu d'un seul article. Dans cette situation, le feedback donné par l'utilisateur est multiple: la partie explicite concerne la note donnée par l'utilisateur concernant l'article choisi, tandis que la partie implicite concerne les articles cliqués (ou non cliqués) parmi les articles de la liste. En intégrant les deux parties du feedback dans un modèle d'apprentissage, nous proposons une approche basée sur la Factorisation de Matrice, qui peut recommander de meilleures listes ordonnées d'articles, et nous évaluons cette approche dans un contexte séquentiel particulier pour montrer son efficacité. / This thesis is dedicated to the study of Recommendation Systems under a sequential setting, where the feedback given by users on items arrive one after another in the system. After each feedback, the system has to integrate it and try to improve future recommendations. Many techniques or evaluation methods have already been proposed to study the recommendation problem. Despite that, such sequential setting, which is more realistic and represent a closer framework to a real Recommendation System evaluation, has surprisingly been left aside. Under a sequential context, recommendation techniques need to take into consideration several aspects which are not visible for a fixed setting. The first one is the exploration-exploitation dilemma: the model making recommendations needs to find a good balance between gathering information about users' tastes or items through exploratory recommendation steps, and exploiting its current knowledge of the users and items to try to maximize the feedback received. We highlight the importance of this point through the first evaluation study and propose a simple yet efficient approach to make effective recommendation, based on Matrix Factorization and Multi-Armed Bandit algorithms. The second aspect emphasized by the sequential context appears when a list of items is recommended to the user instead of a single item. In such a case, the feedback given by the user includes two parts: the explicit feedback as the rating, but also the implicit feedback given by clicking (or not clicking) on other items of the list. By integrating both feedback into a Matrix Factorization model, we propose an approach which can suggest better ranked list of items, and we evaluate it in a particular setting.

Les systèmes de recommandation ont acquis une certaine popularité parmi les chercheurs, où de nombreuses approches ont été proposées dans la littérature. Les utilisateurs des folksonomies partagent des items (e.g., livres, films, sites web, etc.) en les annotant avec des tags librement choisis. Avec l'essor du Web 2.0, les utilisateurs sont devenus les principaux acteurs du système étant donné qu'ils sont à la fois les contributeurs et créateurs de l'information. Ainsi, il est important de répondre à leurs besoins en leur proposant une recommandation plus ciblée. Pour ce faire, nous considérons une nouvelle dimension dans une folksonomie classiquement composée de trois dimensions <utilisateurs,tags,ressources> et nous proposons une approche afin de regrouper les utilisateurs ayant des intérêts proches à travers des structures appelées concepts quadratiques. Ensuite, nous utilisons ces structures afin de proposer un nouveau système personnalisé de recommandation. Nous évaluons nos approches sur divers jeux de données du monde réel. Ces expérimentations ont démontré de bons résultats en termes de précision et de rappel ainsi qu'une bonne évaluation sociale. De plus, nous étudions quelques unes des métriques utilisées pour évaluer le systèmes de recommandations, comme la couverture, la diversité, l'adaptivité, la sérendipité ou encore la scalabilité. Par ailleurs, nous menons une étude de cas sur quelques utilisateurs comme complément à notre évaluation afin d'avoir l'avis des utilisateurs sur notre système. Enfin, nous proposons un nouvel algorithme qui permet de mettre à jour un ensemble de concepts triadiques sans avoir à re-scanner l'entière folksonomie. Les premiers résultats comparant les performances de notre proposition par rapport au redémarrage du processus d'extraction des concepts triadiques sur quatre jeux de données du monde réel a démontré son efficacité. / Recommender systems are now popular both commercially as well as within the research community, where many approaches have been suggested for providing recommendations. Folksonomies' users are sharing items (e.g., movies, books, bookmarks, etc.) by annotating them with freely chosen tags. Within the Web 2.0 age, users become the core of the system since they are both the contributors and the creators of the information. In this respect, it is of paramount importance to match their needs for providing a more targeted recommendation. For such purpose, we consider a new dimension in a folksonomy classically composed of three dimensions <users,tags,resources> and propose an approach to group users with close interests through quadratic concepts. Then, we use such structures in order to propose our personalized recommendation system of users, tags and resources. We carried out extensive experiments on two real-life datasets, i.e., MovieLens and BookCrossing which highlight good results in terms of precision and recall as well as a promising social evaluation. Moreover, we study some of the key assessment metrics namely coverage, diversity, adaptivity, serendipity and scalability. In addition, we conduct a user study as a valuable complement to our evaluation in order to get further insights. Finally, we propose a new algorithm that aims to maintain a set of triadic concepts without the re-scan of the whole folksonomy. The first results comparing the performances of our proposition andthe running from scratch the whole process over four real-life datasets show its efficiency.

La diversité des contenus recommandation et la variation des contextes des utilisateurs rendent la prédiction en temps réel des préférences des utilisateurs de plus en plus difficile mettre en place. Toutefois, la plupart des approches existantes n'utilisent que le temps et l'emplacement actuels séparément et ignorent d'autres informations contextuelles sur lesquelles dépendent incontestablement les préférences des utilisateurs (par exemple, la météo, l'occasion). En outre, ils ne parviennent pas considérer conjointement ces informations contextuelles avec les interactions sociales entre les utilisateurs. D'autre part, la résolution de problèmes classiques de recommandation (par exemple, aucun programme de télévision vu par un nouvel utilisateur connu sous le nom du problème de démarrage froid et pas assez d'items co-évalués par d'autres utilisateurs ayant des préférences similaires, connu sous le nom du problème de manque de donnes) est d'importance significative puisque sont attaqués par plusieurs travaux. Dans notre travail de thèse, nous proposons un modèle probabiliste qui permet exploiter conjointement les informations contextuelles actuelles et l'influence sociale afin d'améliorer la recommandation des items. En particulier, le modèle probabiliste vise prédire la pertinence de contenu pour un utilisateur en fonction de son contexte actuel et de son influence sociale. Nous avons considérer plusieurs éléments du contexte actuel des utilisateurs tels que l'occasion, le jour de la semaine, la localisation et la météo. Nous avons utilisé la technique de lissage Laplace afin d'éviter les fortes probabilités. D'autre part, nous supposons que l'information provenant des relations sociales a une influence potentielle sur les préférences des utilisateurs. Ainsi, nous supposons que l'influence sociale dépend non seulement des évaluations des amis mais aussi de la similarité sociale entre les utilisateurs. Les similarités sociales utilisateur-ami peuvent être établies en fonction des interactions sociales entre les utilisateurs et leurs amis (par exemple les recommandations, les tags, les commentaires). Nous proposons alors de prendre en compte l'influence sociale en fonction de la mesure de similarité utilisateur-ami afin d'estimer les préférences des utilisateurs. Nous avons mené une série d'expérimentations en utilisant un ensemble de donnes réelles issues de la plateforme de TV sociale Pinhole. Cet ensemble de donnes inclut les historiques d'accès des utilisateurs-vidéos et les réseaux sociaux des téléspectateurs. En outre, nous collectons des informations contextuelles pour chaque historique d'accès utilisateur-vidéo saisi par le système de formulaire plat. Le système de la plateforme capture et enregistre les dernières informations contextuelles auxquelles le spectateur est confronté en regardant une telle vidéo.Dans notre évaluation, nous adoptons le filtrage collaboratif axé sur le temps, le profil dépendant du temps et la factorisation de la matrice axe sur le réseau social comme tant des modèles de référence. L'évaluation a port sur deux tâches de recommandation. La première consiste sélectionner une liste trie de vidéos. La seconde est la tâche de prédiction de la cote vidéo. Nous avons évalué l'impact de chaque élément du contexte de visualisation dans la performance de prédiction. Nous testons ainsi la capacité de notre modèle résoudre le problème de manque de données et le problème de recommandation de démarrage froid du téléspectateur. Les résultats expérimentaux démontrent que notre modèle surpasse les approches de l'état de l'art fondes sur le facteur temps et sur les réseaux sociaux. Dans les tests des problèmes de manque de donnes et de démarrage froid, notre modèle renvoie des prédictions cohérentes différentes valeurs de manque de données. / Due to the diversity of alternative contents to choose and the change of users' preferences, real-time prediction of users' preferences in certain users' circumstances becomes increasingly hard for recommender systems. However, most existing context-aware approaches use only current time and location separately, and ignore other contextual information on which users' preferences may undoubtedly depend (e.g. weather, occasion). Furthermore, they fail to jointly consider these contextual information with social interactions between users. On the other hand, solving classic recommender problems (e.g. no seen items by a new user known as cold start problem, and no enough co-rated items with other users with similar preference as sparsity problem) is of significance importance since it is drawn by several works. In our thesis work, we propose a context-based approach that leverages jointly current contextual information and social influence in order to improve items recommendation. In particular, we propose a probabilistic model that aims to predict the relevance of items in respect with the user's current context. We considered several current context elements such as time, location, occasion, week day, location and weather. In order to avoid strong probabilities which leads to sparsity problem, we used Laplace smoothing technique. On the other hand, we argue that information from social relationships has potential influence on users' preferences. Thus, we assume that social influence depends not only on friends' ratings but also on social similarity between users. We proposed a social-based model that estimates the relevance of an item in respect with the social influence around the user on the relevance of this item. The user-friend social similarity information may be established based on social interactions between users and their friends (e.g. recommendations, tags, comments). Therefore, we argue that social similarity could be integrated using a similarity measure. Social influence is then jointly integrated based on user-friend similarity measure in order to estimate users' preferences. We conducted a comprehensive effectiveness evaluation on real dataset crawled from Pinhole social TV platform. This dataset includes viewer-video accessing history and viewers' friendship networks. In addition, we collected contextual information for each viewer-video accessing history captured by the plat form system. The platform system captures and records the last contextual information to which the viewer is faced while watching such a video. In our evaluation, we adopt Time-aware Collaborative Filtering, Time-Dependent Profile and Social Network-aware Matrix Factorization as baseline models. The evaluation focused on two recommendation tasks. The first one is the video list recommendation task and the second one is video rating prediction task. We evaluated the impact of each viewing context element in prediction performance. We tested the ability of our model to solve data sparsity and viewer cold start recommendation problems. The experimental results highlighted the effectiveness of our model compared to the considered baselines. Experimental results demonstrate that our approach outperforms time-aware and social network-based approaches. In the sparsity and cold start tests, our approach returns consistently accurate predictions at different values of data sparsity.

Cette thèse traite des systèmes de recommandation automatiques. Les moteurs de recommandation automatique sont des systèmes qui permettent, par des techniques de data mining, de recommander automatiquement à des clients, en fonction de leurs consommations passées, des produits susceptibles de les intéresser. Ces systèmes permettent par exemple d'augmenter les ventes sur des sites web marchands : le site Amazon a une stratégie marketing en grande partie basée sur la recommandation automatique. Amazon a popularisé l'usage de la recommandation automatique par la célèbre fonction de recommandation que nous qualifions d'item-to-items, le fameux : " les personnes qui ont vu/acheté cet articles ont aussi vu/acheté ces articles. La contribution centrale de cette thèse est d'analyser les systèmes de recommandation automatiques dans le contexte industriel, et notamment des besoins marketing, et de croiser cette analyse avec les travaux académiques. / This thesis deals with automatic recommendation systems. Automatic recommendation systems are systems that allow, through data mining techniques, to recommend automatically to users, based on their past consumption, items that may interest them. These systems allow for example to increase sales on e-commerce websites: the Amazon site has a marketing strategy based mainly on the recommendation. Amazon has popularized the use of automatic recommendation based on the recommendation function that we call item-to-items, the famous "people who have seen / bought this product have also seen / bought these articles". The central contribution of this thesis is to analyze the automatic recommendation systems in the industrial context, including marketing needs, and to cross this analysis with academic works.