application aux trajectoires et Séjours hospitaliers

Universit´ e Claude Bernard Lyon 1
´
Ecole Doctorale Informatique et Information pour la Soci´ et´ e
2007 – 2008
M. Jean-Pierre BARTHELEMY Rapporteur (Professeur, ENST Bretagne)
M. Edwin DIDAY Rapporteur (Professeur, Universit´e Paris-Dauphine )
M. Youn`es BENNANI Examinateur (Professeur, Universit´e Paris 13)
M. Hamamache KHEDDOUCI Examinateur (Professeur, Universit´e Lyon 1)
M. Michel LAMURE Examinateur (Professeur, Universit´e Lyon 1)
M. Gilbert SAPORTA Examinateur (Professeur, CNAM Paris)
M. Alain DUSSAUCHOY Directeur de th`ese (Professeur, Universit´e Lyon 1)
Mme V´eronique DESLANDRES Co-Directrice de th`ese (Maˆıtre de conf´erences, Universit´e Lyon 1)
TH` ESE
pour obtenir le grade de
Docteur en Informatique
(arrˆet´e du 7 aoˆut 2006)
pr´esent´ee et soutenue publiquement par
Haytham ELGHAZEL
le 17 d´ecembre 2007
Classification et Pr´evision des Donn´ees H´et´erog`enes :
Application aux Trajectoires et S´ejours Hospitaliers
pr´epar´ee au sein du laboratoire LIESP – Universit´e Claude Bernard Lyon 1
sous la direction de
M. Alain DUSSAUCHOY
Mme V´eronique DESLANDRES
COMPOSITION DU JURY

‐i‐
Remerciements
L’écritured’unetellepagen’estpasunetâcheaisée.Déjàtroisansdepuisletoutdébut.Pendantces
troisans,j’airencontrédespersonnesquiontcontribuéàceprojetetàquij’adressemes
remerciementslesplussincères.Certesdesnomsviennentimmédiatementàl’esprit,maiscombien
d’anonymesoud’oubliésyont,indirectement,contribué.Queceuxetcellesquejen’aipasnommés
reçoiventaussil’expressiondetoutesmespensées.
Toutd’abord,jetiensàexprimermesplusvifsremerciementsetmagratitudeàmesdirecteursde
thèse,MrAlainDUSSAUCHOYetMmeVéroniqueDESLANDRES,pourleursencadrementscontinus,
pourlesremarquesconstructivesqu’ilsm’ontfourniesainsiquepourleursprécieuxconseilsdurant
toutelapériodedemontravail.Jelesremercieégalementpourlaconfiancequ’ilsm’ontaccordéeet
pourlagrandelibertéd’idéesetdetravailqu’ilsm’ontdonnée.Endehorsdeleursapports
scientifiques,jen’oublieraipasaussidelesremercierpourleursqualitéshumaines,leurhospitalitéet
leursoutienquim’ontpermisdemeneràbiencetouvrage.
JeremercieMonsieurEdwinDIDAY,Professeuràl’UniversitéParisDauphine,etMonsieurJean
PierreBARTHELEMY,Professeuràl’EcoleNationaleSupérieuredesTélécommunicationsdeBretagne,
dutempsetdel’attentionqu’ilsontconsacréepourrapportercettethèse.Leurscritiquesetleurs
suggestionsm’ontpermisd’améliorermontravail.
Magratitude,monprofondrespectetmesremerciementsàtouslesmembresdujurypourleur
travailetl’attentionconsacréeàl’égarddemontravail.
JeremercielesmembresdeslaboratoiresLIESPetLIRISquej’aipucôtoyerdurantlapériodede
mathèseetquiontsurendremontravailagréable,parleursimpleprésenceetl’ambiancequ’ilsont
sucréer.JepenseàKaouther,Zahra,Lyes,Mohamed,AmjadetFazia,pourleurbonnehumeuretleur
soutien,Khalidpournosnombreuxcafésetleplaisirpartagéàdiscuterdelarechercheensemble.
C’étaittrèsagréabledetravaillerenleurcompagnie.
MareconnaissancevaauxprofesseursHamamacheKHEDDOUCIetMohandSaïdHACID,pourleur
disponibilitéetleursconnaissancesdansdenombreuxdomaines.Ilsontainsilargementcontribuéau
bondéroulementdemestravaux,etontensuiteétéprésentsauquotidienpourm’aideràsurmonter
lesdiversesdifficultés,m’encourager,etmeprodiguerdebonsconseils.
UngrandmerciégalementauprofesseurMichelLAMURE,àl’originedufinancementdecette
thèse,entantqueresponsableduprojetDOMECADdelarégionRhôneAlpes.

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‐iii‐
Résumé
Cesdernièresannéesontvuledéveloppementdestechniquesdefouillededonnéesdansde
nombreuxdomainesd’applicationsdanslebutd’analyserdesdonnéesvolumineusesetcomplexes.
Lasantéestainsiunsecteuroùlesdonnéesdisponiblessontnombreusesetdenatures
variées(variablesclassiquescommel’âgeoulesexe,variablessymboliquescommel’ensembledes
actesmédicaux,lesdiagnostics,etc).D’unemanièregénérale,lafouillededonnéesregroupe
l’ensembledestechniquessoitdescriptives(quivisentàmettreenévidencedesinformations
présentesmaiscachéesparlevolumedesdonnées),soitprédictives(cherchantàextrapolerde
nouvellesconnaissancesàpartirdesinformationsprésentesdanslesdonnées).Danslecadrede
cettethèse,nousnousintéressonsauproblèmedeclassificationetdeprévisiondedonnées
hétérogènes,quenousproposonsd'étudieràtraversdeuxapprochesprincipales.Danslapremière,
ils'agitdemettreenplaceunenouvelleapprochedeclassificationautomatiquebaséesurune
techniquedelathéoriedesgraphesbaptiséeb‐coloration.Nousavonségalementdéveloppé
l’apprentissageincrémentalassociéàcetteapproche,cequipermetàdenouvellesdonnéesd’être
automatiquementintégréesdanslapartitioninitialementgénéréesansavoiràrelancerla
classificationglobale.Ledeuxièmeapportdenotretravailconcernel’analysededonnées
séquentielles.Nousproposonsdecombinerlaméthodedeclassificationprécédenteavecles
modèlesdemélangemarkovien,afind’obtenirunepartitiondeséquencestemporellesengroupes
homogènesetsignificatifs.Lemodèleobtenuassureunebonneinterprétabilitédesclasses
construitesetpermetd’autrepartd’estimerl’évolutiondesséquencesd’uneclassedonnée.
Cesdeuxpropositionsontensuiteétéappliquéesauxdonnéesissuesdusystèmed’information
hospitalierfrançais(PMSI),dansl’espritd’uneaideaupilotagestratégiquedesétablissementsde
soins.Cetravailconsisteàproposerdansunpremiertempsunetypologieplusfinedesséjours
hospitalierspourremédierauxproblèmesassociésàlaclassificationexistanteengroupes
homogènesdemalades(GHM).Dansundeuxièmetemps,nousavonscherchéàdéfinirune
typologiedestrajectoirespatient(successiondeséjourshospitaliersd’unmêmepatient)afinde
prévoirdemanièrestatistiqueslescaractéristiquesduprochainséjourd’unpatientarrivantdans
unétablissementdesoins.Laméthodologieglobaleoffreainsiunenvironnementd’aideàla
décisionpourlesuivietlamaîtrisedel’organisationdusystèmedessoins.
Motsclés:Classificationautomatique,prévision,classificationincrémentale,donnéeshétérogènes,
donnéesséquentielles,b‐colorationdegraphes,séjourshospitaliers,trajectoireshospitalières.