d é veloppement d'une m é thode de peuplement en temps quasi-r é el d'un cube de donn...

Développementd'une méthode de

peuplement en temps quasi-réel

d'un cube de données SOLAP

à partir de mesures GPS: application aux activités sportives

en plein air

Réalisée par

Mélanie Lambert

Dr. Yvan Bédard et Dr. Rock SanterreDr. Yvan Bédard et Dr. Rock Santerre

Directeur et codirecteur:Directeur et codirecteur:

UNIVERSITÉ

LAVAL

Plan de la présentation

• Contexte

• Problématique

• Objectifs

• Concepts théoriques

• Prototypage

• Résultats

SGBDSGBD

Travaux de Mathieu Lambert

Suite des travaux par Jean-Philippe Veilleux

SOLAPSOLAP« logiciels de navigation « logiciels de navigation rapiderapide et et facilefacile dans les bases de dans les bases de données spatiales qui offrent plusieurs données spatiales qui offrent plusieurs niveaux de niveaux de granularitégranularité d’information, plusieurs thèmes, plusieurs d’information, plusieurs thèmes, plusieurs époques et plusieurs modes de visualisation synchronisés époques et plusieurs modes de visualisation synchronisés ou non : cartes, tableaux et graphiques statistiques » ou non : cartes, tableaux et graphiques statistiques » (Bédard, 2004)(Bédard, 2004)

SOLAPSOLAPSIGGPS

Contexte

Mélanie Lambert

-Positionnement de l’athlète en temps réel à la station de référence-Développement d’une interface de visualisation du déplacement de façon continue en temps réel

Mélanie Lambert

Travaux réalisés au CRG sous la supervision de Rock Santerre et en collaboration avec le département de kinésiologie

Mélanie Lambert

-Calcul des positions, vitesses et accélérations de l’athlète suite à son entraînement (post-traitement)-Développement d’une approche permettant d’obtenir une grande précision à un coût et un poids minimal

Mélanie Lambert

Logiciels OLAP/SOLAP ont été développés principalement pour faciliter l’exploitation et l’analyse en temps différé

SGBDSGBD

SOLAPSOLAPSIG

GPS

Travaux GPS

Travaux Bases de données spatiales

Entrepôt Entrepôt dede

donnéesdonnées

Position, vitesse et accélération précises mais analyse difficile

Analyse facile et rapide des données mais aucune recueillie par GPS

Analyse des données en temps différé

Contexte

Logiciels

Statistiques

Mélanie Lambert

Mélanie Lambert24-Mar-05Le système de positionnement GPS permet de recueillir la position et la vitesse de l’athlète de façon précise, mais il n’existe pas encore de logiciels qui permettent d’analyser l’ensemble des données recueillies de façons rapide et efficace

Mélanie Lambert

Il n’existe pas non plus de logiciels type SOLAP qui exploite les données collectées par le GPS et qui permet à un utilisateur d’obtenir facilement et rapidement des statistiques concrètes

Problématique

• Problèmes dans les applications ayant des données à faible latence ; les analyses ne tiennent pas compte des données actuelles

Application :

L’entraînement d’athlètes de haut niveau

Données à faible latence

Mélanie Lambert

les entraîneurs désirent obtenir des statistiques sur les performances actuelles des athlètes de façon rapide et exacte pour ainsi adapter immédiatement leur entraînement et favoriser le succès de l’athlète.

Objectifs

Principal

Développer une approche permettant à une application SOLAP d’ajouter des données en temps quasi-réel pour des analyses spatio-temporelles rapides et intuitives

Secondaires Synthétiser les concepts théoriques pouvant servir à

développer notre approche

Trouver une méthode d’actualisation des cubes SOLAP

Identifier les besoins propres à des sports extérieurs pour des analyses de performances des athlètes

Développer un prototype et tester la méthode choisie

Intégration Intégration et reconstruction et reconstruction

des cubesdes cubes

Acquisition et traitement Acquisition et traitement des données spatiales et des données spatiales et

non-spatialesnon-spatiales

Intégration et Intégration et reconstructionreconstructiondu cube SOLAPdu cube SOLAP

Temps réel

Périodiqueautomatique

Temps différé

Temps réel

SOLAP temps réel, temps quasi-réel et just-in-time

Acquisition Acquisition et traitement et traitement de données de données spatiales spatiales

et et non-spatialesnon-spatiales

Acquisition et traitement Acquisition et traitement des nouvelles données des nouvelles données

spatiales et non-spatialesspatiales et non-spatiales

Intégration et Intégration et reconstructionreconstructiondu cube SOLAPdu cube SOLAP

Temps réel

Périodiqueautomatique

Temps différé

Temps réel

SOLAP temps réel, temps quasi-réel et just-in-time

SOLAP Temps

Quasi-réel

SOLAP Temps réel

Sans Intérêt

SOLAP Just-in-time

SOLAP Traditionnel

Besoins généraux des entraîneursBesoins généraux des entraîneurs

• Archiver les statistiques Archiver les statistiques

• Analyser Analyser facilement et et rapidement les résultatsles résultats

• Visualiser l’endroit exact où une Visualiser l’endroit exact où une performance précise a été atteinteperformance précise a été atteinte

Vitesse = 6.52 m/s

Vitesse = 6.52 m/s

Prototype SOLAP-SPORT

Mélanie Lambert

Permet d’effectuer des comparaisons dans le temps et suivre la progression de l’athlète

Mélanie Lambert

- Facilement = interface facile étant pas grande connaissance en informatique- En effet, ils veulent obtenir des statistiques sur les performances actuelles des athlètes de façon rapide et exacte pour ainsi pouvoir rapidement adapter leur entraînement et favoriser le succès de l’athlète. Le futur système doit donc rapidement traiter et calculer les nouvelles statistiques suite au téléchargement des données d’un nouvel entraînement.

Besoins spécifiques : Entraîneur de patinage de vitesseBesoins spécifiques : Entraîneur de patinage de vitesse

• La vitesse, l'accélération, la durée, la trajectoire pour les situations suivantes : en tous points sur des sections sur un seul tour pour l’entraînement

• Comparer les entraînements :Comparer les entraînements : Dans le temps Selon la technique adoptée Selon certains critères mécaniques et météorologiques

• Comparer les Comparer les athlètes entre eux ou selon leur: entre eux ou selon leur: Club, Catégorie d’âge, Sexe, Niveau, Standard olympiqueClub, Catégorie d’âge, Sexe, Niveau, Standard olympique


Mélanie Lambert

: Année, Mois, Semaine, Jour

DÉCOUPAGE PISTE

PISTE

SEGMENT PISTE

SEGMENT PISTE ATOMIQUE

SOUS-SEGMENT PISTE

IntégrationIntégrationRestructuratioRestructuratio

nnAgrégationAgrégation

Fichier GPS brut

BD Transactionnelle

BD Multidimensionnelle

ROLAP

TraitemenTraitementt

Calcul des Calcul des agrégations agrégations AvgAvg

++


Mélanie Lambert

Processus autotmatique : Après l'intégration, la restructuration et l'agrégation (Peuplement de la stucture multidimensionnelle), le calcul des agrégations et de toutes les combinaisons est immédiatement enclenché.

Résultats

• Le temps de calcul des Le temps de calcul des agrégations est agrégations est directement proportionnel au nombre de au nombre de faits dans la table des faits de faits dans la table des faits de BDMBDM

Solution choisie

1. Plus petits cubes au lieu d’un seul grand cube

2. Cube contenant seulement les entraînements de la journée

3. Cube contenant tous les entraînements et construit durant la nuit

Cube technique Cube technique ActuelActuel

Cube Cube technique technique HistoriqueHistorique

Cube Cube techniquetechnique

Cube Cube météométéo

S’éloigne du peuplement en S’éloigne du peuplement en temps quasi-réeltemps quasi-réel

R2 = 0.9866

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

0 10000 20000 30000 40000

heu

res

Mélanie Lambert

Solution possible : Calcul d’un cube pour les entraînements de la journée. Calcul du cube représentant tous les entraînements durant la nuit pour les analyses du lendemain

Conclusion

Domaine géomatique

• Les connaissances actuelles et la technologie utilisée ne nous Les connaissances actuelles et la technologie utilisée ne nous permettent pas de mettre en place un permettent pas de mettre en place un SOLAP temps réel

Acquisition Acquisition et traitement et traitement de données de données spatiales spatiales

et et non-spatialesnon-spatiales

Intégration et Intégration et reconstructionreconstruction

du cube du cube SOLAPSOLAP

Situation actuelle

Situation requiseSOLAP temps

réel

Transfert et Transfert et traitement traitement

des données des données suite à suite à

l’acquisitionl’acquisition

Transfert et Transfert et traitement des traitement des

données données

en temps réelen temps réel

Situation actuelle

Situation requise SOLAP temps

réel

Intégration Intégration

en temps quasi-en temps quasi-réelréel

Intégration en Intégration en

temps réeltemps réel

Reconstruction en Reconstruction en quelques minutesquelques minutes

Reconstruction en Reconstruction en temps réeltemps réel

Mélanie Lambert

Intégration au fur et à mesure que les données sont transféré (temps réel) donc petit ajout fréquent

Mélanie Lambert

Reconstruction immédiate suite à chaque petit nouvel ajout dans la BDM

Conclusion

Domaine géomatique

• L’approche suggérée doit respecter certains critèresL’approche suggérée doit respecter certains critères

données sources = géométrie ponctuelle carte de base statique analyses spatiales simples sur l’interface stratégie en deux étapes

Domaine applicatif

• Solution choisie Solution choisie SOLAP-SPORT just-in-time répond aux répond aux besoins des entraîneursbesoins des entraîneurs

• Un Un SOLAP just-in-time multisports : cyclisme, cano: cyclisme, canot-kayakt-kayak

Mélanie Lambert

Le SOLAP-SPORT peut être utilisé pour d’autres sports (cyclisme, canoe-kayak) suite à la modification de la dimension spatiale (vélodrome, couloir sur un lac)

Mélanie Lambert

1 - Collecte et traitement des données sources2 - Reconstruction du cube SOLAP

Mélanie Lambert

Solution retenue = 1 - Petits cube au lieu d'un grand cube2 - Cube actuel et Cube historique

Travaux futurs

• Solutions et technologies pour augmenter la Solutions et technologies pour augmenter la vitesse de peuplement du cube SOLAPvitesse de peuplement du cube SOLAP

• SOLAP SOLAP temps réeltemps réel

• Ajout de données géométriques linéaires et Ajout de données géométriques linéaires et surfaciquessurfaciques

agrégations spatiales instantanéesagrégations spatiales instantanéesEx : SOLAP – ArchéologieEx : SOLAP – Archéologie

Mélanie Lambert

-Afficher les positions instantanées d’un entraînement-Sélectionner une position GPS et obtenir la vitesse instantanée correspondante-Construire un graphique de la vitesse instantanée en fonction du temps pour une section particulière de la piste-Exporter les résultats du tableau dans un chiffrier comme Excel

Mélanie Lambert

peut importe la grandeur de la BD

d é veloppement d'une m é thode de peuplement en temps quasi-r é el d'un cube de donn...

Documents