Cette thèse s’inscrit dans le cadre de la construction et de l’évolution de Topic Maps en tant que ressources sémantiques servant à l’organisation de contenus pluridisciplinaires et multilingues. Cette Topic Map vise à prendre en charge la variation du sens des termes afin d’assurer une meilleure recherche d’informations au sein d'un contenu. Une approche de visualisation de cette Topic Map a également été proposée. La problématique de cette thèse a découlé du programme FSP-Maghreb qui est un projet franco-maghrébin initié par la FMSH (Fondation Maison des Sciences Humaines et Sociales). Ce projet vise à promouvoir l'échange et le partage de connaissances dans le domaine des sciences humaines et sociales. Ce projet consiste en la construction et la mise en œuvre d’un Wiktionnaire (dictionnaire électronique implémenté sous la technologie wiki sémantique) multilingue et multiculturel pour les sciences humaines et sociales. / This thesis concerns the construction and the evolution of Topic Maps as semantic ressource used to describe and organise multidisciplinary and multilingual contents. This Topic Map aims to support variation of meaning to ensure a better information retrieval in content.The problematic of this research work is resulted from a project initiated by the FMSH called FSP-Maghreb. This project allows exchanges between Maghrebi and French researchers. It also allows the sharing of knowledge related to the two cultures and to the two societies in the human and social sciences. This project consists of the construction of an on-line multicultural and multilingual dictionary based on wiki technology.

The amount of available text data has increased rapidly in the latest years, making it difficult for an everyday user to find relevant information. To solve this, NLP and visualisation methods have been developed for extracting valuable information from text and presenting it to the user. The aim of this project is to implement a proof-of-concept visualisation prototype for exploring a large amount of Swedish news articles with related metadata and investigate the temporal and relational aspects of the data. The project was divided into three major parts. In the first part, sketches of the visualisation were designed and evaluated through user tests. The second part consisted of designing and implementing a NLP pipeline, using BERTopic, where both Dynamic Topic Modeling (DTM) and Hierarchical Topic Modeling (HTM) were used. Some parameters of the pipeline were evaluated using evaluation metrics and through visual inspection, for instance a Swedish sentence transformer. The final part consisted of implementing and evaluating the visualisation prototype. The project resulted in a web-based visualisation, presenting the NLP results, with two different views: a top 10 topics view and a hierarchical view containing all topics. The prototype has various features, e.g., clicking and hovering for details-on-demand and options for changing and altering the view. The prototype was then evaluated through an internal case study and user tests. For the user tests, there were two groups of participants: people working in the journalism field and people working closely to the NLP field. Both groups thought there was more value in viewing the top 10 topics view than the hierarchical view. Furthermore, the quality of the top 10 topics view was considered higher overall compared to the hierarchical view. In the end, the result of this project is a proof-of-concept visualisation prototype presenting topics of Swedish news articles, over time and in relation to each other. A few possible improvement possibilities include improving the hierarchical relations between the topics and the run time of the topic model and prototype. Also, the prototype may be further improved with additional features, e.g., real-time data, a map, the full text of the articles and a search function. / <p>Examensarbetet är utfört vid Institutionen för teknik och naturvetenskap (ITN) vid Tekniska fakulteten, Linköpings universitet</p>

Thesis (MSc (Mathematical Sciences. Computer Science))--University of Stellenbosch, 2011. / ENGLISH ABSTRACT: Ontologies are conceptual models of a domain of discourse and are used in a number of applications to model a field of knowledge. For example, SNOMED, an ontology of medical terminology, is widely used among medical professionals. Commercial ontologies, such as SNOMED, can have hundreds of thousands of concepts. People who want to use these ontologies need an understanding thereof, but the sheer magnitude of these ontologies hampers comprehension. It was within this context that the need arose for software tools that facilitate the understanding of ontologies. Given this background, our aim is to investigate a new area within the field of ontologies, namely, ontology comprehension. We make a contribution to it by developing an ontology comprehension framework and writing a software tool of our own. This software tool, PathViz, helps users to understand how different concepts in an ontology are related to each other and what effect entailments have on the way concepts in an ontology relate to each other. The ontology comprehension framework, PathViz and the reasoning measurement instruments were found useful for ontology comprehension by participants at an ontology workshop. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Ontologieë is konseptuele modelle van ’n domein en word in verskeie toepassings gebruik om ’n kennisveld te modelleer. SNOMED is ’n voorbeeld van ’n ontologie van mediese terme wat baie gebruik word deur die mediese beroepslui. Kommersiële ontologieë, soos SNOMED, kan bestaan uit duisende konsepte. Dit is belangrik om hierdie ontologieë wat gebruik word te verstaan, maar die enorme omvang van hierdie ontologieë belemmer die verstaanproses. In hierdie konteks het die behoefte ontstaan vir programmatuur wat die verstaanproses van ontologieë vergemaklik. Met hierdie agtergrond inaggenome, is dit ons doel om ’n nuwe area in die veld van ontologieë te ondersoek, naamlik, Ontologie-begrip. Ons maak ’n bydra tot hierdie veld deur ’n raamwerk vir ontologie-begrip te ontwikkel en programmatuur van ons eie te skryf. Hierdie programmatuur, PathViz, help gebruikers om te verstaan hoe verskillende konsepte in ’n ontologie aan mekaar verwant is. Verder help dit gebruikers om te verstaan watter invloed afleidings uit die ontologieë het op konsepverwantskappe. Deelnemers aan ’n ontologie-werkswinkel het gevind dat die raamwerk vir ontologie-begrip, PathViz en die instrumente wat die invloed van die ontologie-redeneerder meet, ontologie-begrip bevorder.

La demande pour les ressources énergétiques est en hausse alors que leur disponibilité est en baisse. Dans ce contexte, l’industrie du transport et de l’énergie est à la recherche de petits moteurs efficaces et puissants et le Rim Rotor Rotary Ramjet Engine (R4E) pourrait correspondre à ces critères. Or, en ce moment, le potentiel de ce moteur est limité, car son compresseur supersonique entraîne des pertes d’efficacité lorsque le rotor tourne à son nombre de Mach tangentiel optimal qui est de 2. Le présent mémoire compile toutes les notions requises pour comprendre le fonctionnement d’un compresseur supersonique lors de son démarrage et de concevoir le compresseur le plus approprié pour le R4E, tant en démarrage qu’en régime permanent. Pour se faire, des concepts de cascades inspirés des compresseurs et des méthodes de démarrage des moteurs ramjet actuels ont été générés et validés à l’aide de modèles analytiques. Les concepts sont par la suite essayés expérimentalement sous la forme de cascades à l’aide d’une soufflerie supersonique. Bien que le modèle analytique montre que les cascades munies de canaux de purge soient plus performantes et plus robustes en conditions off-design, ces dernières n’ont jamais démarré lors des expérimentations même si les canaux ont été agrandis et multipliés. Ainsi, parmi tous les concepts essayés, celui qui démarre par survitesse et qui comporte des canaux de succion de couche limite à son col a donné les meilleurs résultats. Il est très stable et permet d’obtenir un ratio de pression statique de 4.25 et un recouvrement de pression totale de 89 %, pour une efficacité isentropique de 92 % à un nombre de Mach tangentiel de 2. Par contre, il est à noter qu’il n’a pas été possible de mesurer la pression totale. Elle a plutôt été estimée à partir des images de strioscopie tirées lors des essais. Comme on ne dispose pas d’une structure permettant d’essayer le compresseur rotatif à Mach 2, il a fallu approximer l’influence de l’accélération centrifuge sur l’écoulement de la cascade et trouver un moyen d’intégrer le nouvel aubage à la roue. Un modèle permettant d’estimer les paramètres d’une couche limite se développant sur une plaque plane en rotation a permis de déduire que l’accélération transverse n’aurait qu’un effet légèrement favorable, puisqu’il permet d’amincir l’épaisseur de déplacement, réduisant ainsi les risques d’interaction en la couche limite et les chocs. Finalement, les canaux de succion de couche limite du compresseur pourraient permettre d’alimenter un système de refroidissement qui limiterait la température à la jante à 820 K. Le R4E pourrait devenir l’avenir des systèmes de régénération électrique pour les véhicules hybrides. Il serait aussi intéressant pour une utilisation dans les petites centrales thermiques des régions éloignées. Ce grand potentiel d’utilisation provient de la grande densité de puissance du moteur, de sa simplicité et de son très faible coût de fabrication et de maintenance.

A review of aeroplane spin literature is presented, including early spin research history and lessons learned from spinning trials. Despite many years of experience in spinning evaluation, it is difficult to predict spin characteristics and problems have been encountered and several prototype aeroplanes have been lost. No currently published method will reliably predict an aeroplane’s spin recovery characteristics. Quantitative data is required to study the spin motion of the aeroplane in adequate detail. An alternative method, Vision Based State Estimation, has been used to capture the spin motion. This alternative method has produced unique illustrations of the spinning research aeroplane and data has been obtained that could possibly be very challenging to obtain using traditional methods. To investigate the aerodynamic flow of a spinning aeroplane, flights have been flown using wool tufts on wing, aft fuselage and empennage for flow visualization. To complement the tuft observations, the differential pressure between the upper and lower horizontal tail and wing surfaces have been measured at selected points. Tufts indicate that a large-scale Upper Surface Vortex forms on the outside wing. This USV has also been visualized using a smoke source. The flow structures on top of both wings, and on top of the horizontal tail surfaces, have also been studied on another aeroplane model. The development of these rotational flow effects has been related to the spin motion. It is hypothesized that the flow structure of the turbulent boundary layer on the outside upper wing surface is due to additional accelerations induced by the rotational motion of the aeroplane. The dynamic effects have been discussed and their importance for the development of the spin considered. In addition, it is suggested that another dynamic effect might exist due to the additional acceleration of the turbulent boundary layer due to the rotational motion of the aeroplane. It is recommended that future spin recovery prediction methods account for dynamic effects, in addition to aerodynamic control effectiveness and aeroplane inertia, since the spin entry phase is important for the subsequent development of the spin. Finally, suggestions for future research are given.

This thesis investigates the effect of incorporating various information visualisation techniques and non-speech sounds (i.e. auditory icons and earcons) in email browsing. This empirical work consisted of three experimental phases. The first experimental phase aimed at finding out the most usable visualisation techniques for presenting email information. This experiment involved the development of two experimental email visualisation approaches which were called LinearVis and MatrixVis. These approaches visualised email messages based on a dateline together with various types of email information such as the time and the senders. The findings of this experiment were used as a basis for the development of a further email visualisation approach which was called LinearVis II. This novel approach presented email data based on multi-coordinated views. The usability of messages retrieval in this approach was investigated and compared to a typical email client in the second experimental phase. Users were required to retrieve email messages in the two experiments with the provided relevant information such as the subject, status and priority. The third experimental phase aimed at exploring the usability of retrieving email messages by using other type of email data, particularly email threads. This experiment investigated the synergic use of graphical representations with non-speech sounds (Multimodal Metaphors), graphical representations and textual display to present email threads and to communicate contextual information about email threads. The findings of this empirical study demonstrated that there is a high potential for using information visualisation techniques and non-speech sounds (i.e. auditory icons and earcons) to improve the usability of email message retrieval. Furthermore, the thesis concludes with a set of empirically derived guidelines for the use of information visualisation techniques and non-speech sound to improve email browsing.

Les outils de recherche d'information sont confrontés à un accroissement constant à la fois du volume et du nombre de dimensions des données accessibles. La traditionnelle liste de résultats ne suffit plus. Un réel besoin en nouvelles techniques de représentation visuelle émerge. Ces nouvelles techniques doivent permettre d'appréhender de manière globale des données nombreuses et multidimensionnelles, en révélant les tendances et la structure générales. On souhaite également pouvoir observer de façon détaillée un ensemble plus restreint de données selon un certain point de vue correspondant à des dimensions particulières. Notre objectif principal est d'assister l'utilisateur dans sa tâche d'exploration de l'information par une articulation judicieuse entre vue globale et vues locales maintenant sa carte mentale. Pour atteindre cet objectif, nous allions des techniques d'analyse de données capables d'identifier des sous-ensembles pertinents, à des techniques de visualisation d'information permettant de naviguer dynamiquement et intuitivement parmi ces sous-ensembles. Une attention particulière est portée aux problèmes liés aux données manquantes, d'une part, et aux données indexées sur des dimensions mixtes (binaires, nominales, continues), d'autre part. De plus, conformément aux attentes de la communauté visualisation, nous définissons un cadre formel pour la spécification de visualisations à partir des données à représenter. Concrètement, nous proposons une méthode de navigation originale associant des techniques de FCA (Formal Concept Analysis) et de visualisation multidimensionnelle MDS (MultiDimensional Scaling). Cette méthode s'appuie sur le paradigme de visualisation "overview + detail" constitué d'une vue globale révélant la structure des données et d'une vue locale affichant les détails d'un élément de la vue globale. Nous tirons parti des propriétés de regroupement du treillis de Galois en l'utilisant comme vue globale pour représenter la structure des données et suggérer des parcours cohérents. La vue locale représente les objets en extension d'un concept sélectionné, projetés par MDS. Nous illustrons la pertinence de cette méthode sur des données concrètes, issues de nos partenariats industriels, et montrons en quoi les techniques de visualisation liées à FCA et la visualisation spatialisée de données par projection MDS, parfois jugées incompatibles, se révèlent complémentaires.

La réalité virtuelle représente aujourd'hui une technologie à part entière puisqu'elle autorise la simulation, la navigation et l'interaction avec un univers sensoriel synthétisé de toutes pièces. Les potentialités offertes par la réalité virtuelle ont été très bien perçues lorsque les ordinateurs graphiques ont été capables d'assurer un rendu des images à une cadence interactive. De plus, l'augmentation des capacités des machines coïncide aujourd'hui avec un développement vertigineux des réseaux, ce qui décuple littéralement le champ d'application de la réalité virtuelle. Plusieurs difficultés subsistent toutefois pour développer les services de télécommunications associés : le volume des données est considérable, l'affichage est coûteux en calculs et la nature des données nécessite une prise en compte spécifique dans le contexte client-serveur. Si l'on ajoute à cela l'inégalité des capacités des terminaux et la variabilité des réseaux, on obtient une synthèse du triple challenge de la thèse : le stockage, la transmission et la visualisation de scènes 3D complexes. On pourrait aussi résumer la problématique en endossant le temps d'une phrase, le rôle d'un opérateur de télécommunication : "quels que soient : le terminal, le volume de données à transmettre et le débit du réseau, l'utilisateur doit pouvoir visualiser à tout moment une image attractive". Ce mémoire relève le défi sous la forme de briques technologiques susceptibles de s'assembler pour composer un moteur de transmission et d'affichage de scènes 3D en réseau. Il propose des solutions correspondant à un schéma courant en codage de l'information audiovisuelle : simplification, approximation, et codage échelonnable. Il reste cependant une spécificité propre à la 3D : la visualisation. En effet, il est d'une part plus coûteux de projeter un polygone à l'écran plutôt que d'afficher un pixel, et d'autre part le point de vue hautement variable d'une caméra influence sensiblement la pertinence des données transmises. Le premier chapitre, introductif, fournit une compréhension naturelle de la problématique et les trois autres suivent logiquement l'ordre des opérations appliquées sur les scènes 3D : la simplification et l'approximation, le codage et la visualisation. Plus précisément, les maillages composant les objets d'une scène sont simplifiés par fusion d'arête et approximés par minimisation de volume. Ils sont ensuite encodés par une technique de conquête sur les arêtes exploitant les valences des sommets. L'échelonnabilité est, quant à elle, obtenue sur les positions par une technique apparentée aux plans binaires de raffinement. Le codage des textures est adressé par intégration d'une technique développée au sein du laboratoire, cette dernière combinant la transformée en cosinus discrète et les éléments finis sur une hiérarchie de maillages triangulaires. Sur le terminal, la visualisation dépendant du point de vue est assurée par une technique de reconstruction adaptative des surfaces fonctionnant par subdivision successive des régions d'intérêt et des silhouettes. Nous montrons qu'une telle reconstruction s'applique en cours de transmission et s'adapte aisément à la puissance graphique d'un terminal.

La quantité d'informations stockée dans les bases de données est en constante augmentation rendant ainsi nécessaire la mise au point de systèmes d'analyse et de visualisation. Nous nous intéressons dans cette thèse aux données relationnelles et plus particulièrement aux données biologiques. Cette thèse s'oriente autour de trois axes principaux : tout d'abord, la décomposition de graphes en groupes d'éléments ”similaires” afin de détecter d'éventuelles structures de communauté ; le deuxième aspect consiste à mettre en évidence ces structures dans un système de visualisation, et dans un dernier temps, nous nous intéressons à l'utilisabilité de l'un de ces systèmes de visualisation via une évaluation expérimentale.<br />Les travaux de cette thèse ont été appliqués sur des données réelles provenant de deux domaines de la biologie : les réseaux métaboliques et les réseaux d'interactions gènes-protéines.

<p>3D city models have been widely used in different applications such as urban planning, traffic control, disaster management etc. Effective visualisation of 3D city models in various scales is one of the pivotal techniques to implement these applications. In this thesis, a framework is proposed to visualise the 3D city models both online and offline using City Geography Makeup Language (CityGML) and Extensible 3D (X3D) to represent and present the models. Then, generalisation methods are studied and tailored to create 3D city scenes in multi-scale dynamically. Finally, the quality of generalised 3D city models is evaluated by measuring the visual similarity from the original models.</p><p> </p><p>In the proposed visualisation framework, 3D city models are stored in CityGML format which supports both geometric and semantic information. These CityGML files are parsed to create 3D scenes and be visualised with existing 3D standard. Because the input and output in the framework are all standardised, it is possible to integrate city models from different sources and visualise them through the different viewers.</p><p> </p><p>Considering the complexity of the city objects, generalisation methods are studied to simplify the city models and increase the visualisation efficiency. In this thesis, the aggregation and typification methods are improved to simplify the 3D city models.</p><p> </p><p>Multiple representation data structures are required to store the generalisation information for dynamic visualisation. One of these is the CityTree, a novel structure to represent building group, which is tested for building aggregation. Meanwhile, Minimum Spanning Tree (MST) is employed to detect the linear building group structures in the city models and they are typified with different strategies. According to the experiments results, by using the CityTree, the generalised 3D city model creation time is reduced by more than 50%.</p><p> </p><p>Different generalisation strategies lead to different outcomes. It is important to evaluate the quality of the generalised models. In this thesis a new evaluation method is proposed: visual features of the 3D city models are represented by Attributed Relation Graph (ARG) and their similarity distances are calculated with Nested Earth Mover’s Distance (NEMD) algorithm. The calculation results and user survey show that the ARG and NEMD methods can reflect the visual similarity between generalised city models and the original ones.</p> / QC 20100923 / ViSuCity Project