Dans le passé et le présent

Le Laboratoire de Bases de Données met l'accent sur les besoins des utilisateurs qui interagissent avec la technologie des systèmes d'information et de bases de données pour le développement de leurs applications, qu'il s'agisse de répondre à des requêtes ad hoc ou de la gestion d'une grande quantité de données. Nous n'aspirons pas à créer de nouveaux SGBD ou de nouveaux composants internes ou algorithmes pour ces systèmes: nous pensons que l'industrie des SGBD se trouve en bien meilleure position pour le développement de tels systèmes.

Le LBD a développé son programme sur les bases de l'expérience du prof. Spaccapietra dans la recherche en modélisation conceptuelle, domaine où il a été actif à partir de 1975, en prônant l'approche de modélisation sémantique en opposition à l'approche relationnelle. Le travail sur cette approche a graduellement évolué jusqu'au développement formel d'un modèle objets+associations, appelé ERC+, et des langages de manipulation qui s'y rattachent (une algèbre, un calcul, un langage de type SQL et finalement un langage visuel). Du point de vue structurel, ERC+ peut être vu actuellement comme une extension des recommandations du groupe ODMG (Object Database Management Group), un consortium chargé de la normalisation des langages de description et de manipulation de données, pour le modèle orienté-objet. Plusieurs publications et exposés du prof. Spaccapietra, ainsi que son engagement dans l'organisation des conférences ER, ont contribué à établir sa réputation internationale d'expert dans la modélisation de données.

Une fois fondé le laboratoire, et dans la continuation de cette recherche, il a été possible d'explorer de certaines idées encore imparfaitement formulées; ce travail a donné comme résultats la thèse du Dr. Gentile, qui a analysé dans le détail un mécanisme de multi-instantiation esquissé par le prof. Spaccapietra en 1988, ainsi que la thèse du Dr. Ye sur un mécanisme de vues exploitant ces instruments de multi-instantiation. Des nouvelles dimensions ont en outre été ajoutées au travail de modélisation, par exemple grâce à la thèse du Dr. Li sur une extension temporelle du langage ERC+ et par le travail actuellement en cours sur la modélisation des données spatiales.

Tout en enrichissant l'approche de modélisation conceptuelle, notre conviction était que la pratique de la conception des bases de données finirait par s'éloigner du schéma traditionnel (construction d'une base de données depuis le début, en passant par les étapes d'analyse, de conception et d'implémentation). L'usage très répandu des Intranets, et ensuite du réseau Internet, impliquait pour une nouvelle base de données la capacité de réutiliser des ensembles de données existants (fichiers ou bases de données). C'est dans cette optique que nous avons orienté notre recherche vers l'intégration de bases de données, aboutissant à la conception d'un cadre théorique et en faisant progresser l'état de l'art par la solution de classes de conflits qui n'avaient encore jamais été traité. Les résultats de ce travail se sont concrétisés sous la forme d'articles dans des journaux reputés (VLDB Journal, IEEE TKDE, IEEE TOSE, CACM, TODS), de tutoriaux et présentations invitées lors de conférences internationales, ainsi que dans la thèse du Dr. Dupont. En relation étroite avec ces recherches, le travail de thèse du Dr. Andersson a exploré avec succès la rétro-ingéniérie de fichiers et bases de données existants vers notre approche de modélisation, visant ainsi l'intégration de systèmes devenus vétustes (ce qu'on appelle des "legacy systems"). Quelques mois après la défense de sa thèse, le Dr. Andersson a été engagé par l'un des plus grands instituts bancaires suisses pour travailler sur leurs projets de rétro-ingénierie. Un troisième travail de doctorat, réalisé par le Dr. Lou sur les problèmes de traduction de modèles de bases de données et langages de manipulation des données, dans le contexte d'un système fédéré hétérogène, a été très bien accueilli par le jury.

En complément aux activités de modélisation conceptuelle, le laboratoire a commencé à développer des interfaces utilisateur visuelles basées sur l'approche ERC+. Le projet, appelé SUPER, a conduit au développement d'un prototype basé sur le paradigme de manipulation directe. Grâce à la coopération avec les ergonomes de BULL France, nous avons pu exploiter ce paradigme d'une façon plus complète que dans les interfaces visuelles standard pour les SGBD. Au lieu de visualiser les opérations algébriques sous-jacentes, nous appliquons aux schémas de bases de données des manipulations visuelles qui ne reproduisent pas nécessairement les opérations algébriques qu'elles génèrent finalement. Cette approche, parallèlement au fait que notre interface est réellement conceptuelle (elle n'est pas sujette aux contraintes liées à l'implémentation), a contribué au succès du projet SUPER au sein du monde académique. Le travail de thèse du Dr. Dennebouy a mis l'accent sur l'interface visuelle de manipulation. De nombreux articles ont été publiés sur SUPER, dont un dans un numéro spécial du "Journal of Visual Languages and Computing". Grâce à ces réalisations, nous avons été invités à joindre les projets ESPRIT et EUREKA pour développer les interfaces utilisateurs pour les outils proposés.

Tout en poursuivant les activités décrites ci-dessus, le LBD a commencé à travailler sur les bases de données spatiales. En faisant valoir notre compétence pour convaincre les partenaires les plus qualifiés à se joindre à nous, nous avons essayé d'être rapidement en mesure d'avoir des résultats significatifs au niveau international, sans oublier la communauté suisse des utilisateurs de SIG, au sein de laquelle nous voulons promouvoir les technologies les plus récentes. Nous nous sommes donc investis dans le développement d'un modèle conceptuel et d'outils conceptuels pour la gestion des données spatiales; cet effort a reçu l'appui conjoint de l'Administration Cantonale Vaudoise et de Texas Instrument Software. En même temps, nous avons lancé un projet sur les interfaces visuelles pour les SIG financé par le FNRS (une suite du projet SUPER), en étroite collaboration avec un projet sur les requêtes par croquis ("sketch") dirigé par le prof. Egenhofer de l'université du Maine, l'une des figures de premier plan dans le domaine des SIG. Un deuxième projet FNRS traite des problèmes de la multi-représentation, (en particulier pour les bases de données géographiques multi-échelle) et est poursuivi en coopération avec l'Institut Géographique National à Paris.

Les résultats obtenus jusqu'ici comprennent un modèle conceptuel spatio-temporel, appelé MADS, son implémentation, au moyen de traductions, dans des modèles de bases de données opérationnels et dans le standard suisse d'échange de données SIG, ainsi qu'un cadre théorique pour la définition des relations topologiques entre des objets géographiques complexes. Plusieurs articles ont été publiés dans les actes de conférences internationales, ainsi que dans des livres et périodiques spécialisés. Enfin, une société spin-off, Geotask, a été crée et diffusera une technologie orientée taches utilisateurs, implémentée sur un SGBD objet-relationnel (ceci grâce à un partenariat avec Informix).

Il n'est plus possible de nos jours de s'occuper de bases de données sans s'intéresser aux médias audiovisuels. Le laboratoire a fait un premier pas vers le domaine de la gestion d'images en lançant un projet de recherche financé par le FNRS qui étudie les requêtes d'images par le contenu, un des aspects les plus significatifs des bases de données multimédia. Ce projet se situe dans le cadre d'une collaboration avec le Laboratoire d'Informatique Théorique (LITH) de l'EPFL et s'appuie sur un cadre concret d'application, un projet de reconnaissance des empreintes conduit au sein de la police suisse.

Plus significatif est notre engagement dans la gestion de données audio, grâce au partenariat avec la Radio Suisse Romande, la Phonothèque Nationale et Hewlett Packard (projet SIRANAU). Comme pour les projets sur les bases de données spatiales, l'occasion de s'investir dans celui-ci est venue de la demande d'un utilisateur, dans ce cas la RSR. Le projet, actuellement dans sa deuxième année, s'occupe de définir et implémenter un environnement de stockage de documents sonores radiophoniques sous la forme de fichiers de sons digitaux compressés ou non, et de fournir au public des possibilités de recherche efficaces dans la base de données. Il n'y a pour l'instant pas de solution à ce problème, qui dans notre cas touche aussi en partie l'intégration de vieux systèmes de stockage (les "legacy systems"). La faisabilité de notre approche ayant été démontrée, nous projetons de l'étendre à une application multimédia, dans laquelle textes et images seraient complémentaires aux données sonores.