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Auteur Kara-Mohamed ,Chafia |
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Titre : Medical Image Segmentation Type de document : texte imprimé Auteurs : Maya Assil Bestal, Auteur ; Youssra Benterki ; Kara-Mohamed ,Chafia, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2024 Importance : 1 vol (53 f .) Format : 29 cm Langues : Anglais (eng) Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : Informatique Index. décimale : 004 - Informatique Résumé :
Medical image segmentation is essential for tracking illness progression and treatment
effectiveness, as well as for accurate diagnosis, therapy planning, and monitoring.
Using automated approaches such as Otsu’s method for threshold selection, the threshold
methodology divides picture pixels into foreground and background through image preprocessing,
threshold selection, segmentation, and post-processing. Otsu method is an
exact one that performs a brute search to the set of optimal tresholds. This process is
time consuming. In the aim to optimize this process, we have used in our project two
bio-inspired algorithms : Genetic and Crayfish algorithms. Through strategies including
crossover, mutation, and replacement, genetic algorithms are essential to optimization
and effective problem-solving. In addition, the crayfish algorithm helps with intricate
problem-solving and optimization procedures. Results obtained show the effectiveness of
the optimization process based on GA .Note de contenu :
Sommaire
List of Figures i
List of Tables i
List of algorithms 1
General Introduction 1
1 Segmentation in Medical Images 1
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2.1 Monochromatic image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2.2 Gray Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2.3 pseudo-color image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.3 Medical Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3.1 Types of Medical images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.4 Segmentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.4.1 Segmentation Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.5 Thresholding approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.5.1 Image Preprocessing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5.2 Threshold Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5.3 Segmentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5.4 Postprocessing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5.5 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.6 Thresholding Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.6.1 Adaptative thresholding : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.6.2 Multi-level thresholding : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.6.3 Global Thresholding : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.7 Multi-otsu thresholding Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.7.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.7.2 Methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.7.3 Multi-Otsu Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.8 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2 State of the art and related works 11
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2 Medical image segmentation importance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.1 Precise Diagnosis : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.2 Treatment Planning and Monitoring : . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.3 Image-Guided Interventions : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.4 Quantitative Analysis : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2.5 Research and Development : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2.6 Personalized Medicine : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3 the challenges and complexities in medical image segmentation . . . . . . . 12
2.3.1 Anatomical Variability : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3.2 Pathological Variations : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3.3 Noise and Artifacts : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3.4 Limited Training Data : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3.5 Computational Complexity : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3.6 Real-Time Requirements : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3.7 Validation and Generalization : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.4 Related works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.4.1 Related works summarized . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.5 Conclusion : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3 Optimization for thresholding 18
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.2 Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.2.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.2.2 Optimization for thresholding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.2.3 Optimization techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.3 Nature-Inspired Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.3.1 The Need for Nature-Inspired Optimization Algorithms . . . . . . . 20
3.3.2 Applications of NIOA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.3.3 Nature-Inspired Optimization Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.4 Genetic Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.4.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.4.2 Genetic algorithm basics and operations . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.4.3 Implications for genetic algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.4.4 Basic Genetic Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.5 Swarm Intelligence Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.5.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.5.2 SIOA Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.5.3 Crayfish Optimization Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4 Methodology and results 33
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2 The Dataset used . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2.1 Dataset Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2.2 Overview of the Project . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2.3 Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.2.4 Usage of the Dataset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.2.5 Tumor Segmentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.3 Preprocessing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.3.1 Image initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.3.2 Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.4 Experimental Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.4.1 Overview of Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.4.2 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.4.3 Experiment 1 : Finding the good Filter . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.4.4 Experiment 2 : Finding the good Algorithm . . . . . . . . . . . . . 42
4.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47Côte titre : MAI/0903
Medical Image Segmentation [texte imprimé] / Maya Assil Bestal, Auteur ; Youssra Benterki ; Kara-Mohamed ,Chafia, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2024 . - 1 vol (53 f .) ; 29 cm.
Langues : Anglais (eng)
Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : Informatique Index. décimale : 004 - Informatique Résumé :
Medical image segmentation is essential for tracking illness progression and treatment
effectiveness, as well as for accurate diagnosis, therapy planning, and monitoring.
Using automated approaches such as Otsu’s method for threshold selection, the threshold
methodology divides picture pixels into foreground and background through image preprocessing,
threshold selection, segmentation, and post-processing. Otsu method is an
exact one that performs a brute search to the set of optimal tresholds. This process is
time consuming. In the aim to optimize this process, we have used in our project two
bio-inspired algorithms : Genetic and Crayfish algorithms. Through strategies including
crossover, mutation, and replacement, genetic algorithms are essential to optimization
and effective problem-solving. In addition, the crayfish algorithm helps with intricate
problem-solving and optimization procedures. Results obtained show the effectiveness of
the optimization process based on GA .Note de contenu :
Sommaire
List of Figures i
List of Tables i
List of algorithms 1
General Introduction 1
1 Segmentation in Medical Images 1
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2.1 Monochromatic image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2.2 Gray Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2.3 pseudo-color image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.3 Medical Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3.1 Types of Medical images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.4 Segmentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.4.1 Segmentation Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.5 Thresholding approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.5.1 Image Preprocessing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5.2 Threshold Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5.3 Segmentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5.4 Postprocessing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5.5 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.6 Thresholding Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.6.1 Adaptative thresholding : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.6.2 Multi-level thresholding : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.6.3 Global Thresholding : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.7 Multi-otsu thresholding Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.7.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.7.2 Methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.7.3 Multi-Otsu Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.8 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2 State of the art and related works 11
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2 Medical image segmentation importance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.1 Precise Diagnosis : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.2 Treatment Planning and Monitoring : . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.3 Image-Guided Interventions : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.4 Quantitative Analysis : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2.5 Research and Development : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2.6 Personalized Medicine : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3 the challenges and complexities in medical image segmentation . . . . . . . 12
2.3.1 Anatomical Variability : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3.2 Pathological Variations : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3.3 Noise and Artifacts : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3.4 Limited Training Data : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3.5 Computational Complexity : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3.6 Real-Time Requirements : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3.7 Validation and Generalization : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.4 Related works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.4.1 Related works summarized . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.5 Conclusion : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3 Optimization for thresholding 18
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.2 Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.2.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.2.2 Optimization for thresholding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.2.3 Optimization techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.3 Nature-Inspired Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.3.1 The Need for Nature-Inspired Optimization Algorithms . . . . . . . 20
3.3.2 Applications of NIOA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.3.3 Nature-Inspired Optimization Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.4 Genetic Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.4.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.4.2 Genetic algorithm basics and operations . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.4.3 Implications for genetic algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.4.4 Basic Genetic Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.5 Swarm Intelligence Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.5.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.5.2 SIOA Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.5.3 Crayfish Optimization Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4 Methodology and results 33
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2 The Dataset used . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2.1 Dataset Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2.2 Overview of the Project . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2.3 Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.2.4 Usage of the Dataset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.2.5 Tumor Segmentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.3 Preprocessing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.3.1 Image initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.3.2 Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.4 Experimental Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.4.1 Overview of Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.4.2 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.4.3 Experiment 1 : Finding the good Filter . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.4.4 Experiment 2 : Finding the good Algorithm . . . . . . . . . . . . . 42
4.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47Côte titre : MAI/0903
Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité MAI/0903 MAI/0903 Mémoire Bibliothéque des sciences Anglais Disponible
Disponible
Titre : Le prétraitement dans la classification des textes Type de document : texte imprimé Auteurs : Boufedji, Nour-El-Houda, Auteur ; Kara-Mohamed ,Chafia, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2021 Importance : 1 vol (59 f .) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : Prétraitement de texte arabe
Classification du texte arabeIndex. décimale : 004 - Informatique Résumé :
La langue arabe est l’une des langues les plus anciennes et les plus complexes du monde. En raison de sa complexité, elle présente des défis majeurs pour de nombreuses applications de traitement en langage naturel.
Les pipelines de classification de texte représentent une séquence de tâches à effectuer pour classer les documents dans un ensemble de catégories prédéfinies. La phase de prétraitement (avant training) de ces pipelines implique différentes manières de transformer et de manipuler les documents pour la phase suivante (d'apprentissage).
Dans ce mémoire, nous introduisons une nouvelle étape dans la phase de prétraitement de la classification de texte pipelines. L'étape en est génération des méta-caractéristiques (MC) vise à réduire la dimensionnalité de la matrice d'origine terme-document, tout en produisant un espace potentiellement plus informatif qui exploite explicitement les informations étiquetées discriminantes. Pour la classification, nous utilisons algorithme SVM (support vector Machine).
Les expériences montrent que le pipeline de prétraitement étendu proposé produit une exactitude (accuracy) de 99% et avec un temps beaucoup plus court.Côte titre : MAI/0534 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1YvjbRr5U8DdFJk0btxVHziTI-mH5TTJo/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : Le prétraitement dans la classification des textes [texte imprimé] / Boufedji, Nour-El-Houda, Auteur ; Kara-Mohamed ,Chafia, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2021 . - 1 vol (59 f .) ; 29 cm.
Langues : Français (fre)
Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : Prétraitement de texte arabe
Classification du texte arabeIndex. décimale : 004 - Informatique Résumé :
La langue arabe est l’une des langues les plus anciennes et les plus complexes du monde. En raison de sa complexité, elle présente des défis majeurs pour de nombreuses applications de traitement en langage naturel.
Les pipelines de classification de texte représentent une séquence de tâches à effectuer pour classer les documents dans un ensemble de catégories prédéfinies. La phase de prétraitement (avant training) de ces pipelines implique différentes manières de transformer et de manipuler les documents pour la phase suivante (d'apprentissage).
Dans ce mémoire, nous introduisons une nouvelle étape dans la phase de prétraitement de la classification de texte pipelines. L'étape en est génération des méta-caractéristiques (MC) vise à réduire la dimensionnalité de la matrice d'origine terme-document, tout en produisant un espace potentiellement plus informatif qui exploite explicitement les informations étiquetées discriminantes. Pour la classification, nous utilisons algorithme SVM (support vector Machine).
Les expériences montrent que le pipeline de prétraitement étendu proposé produit une exactitude (accuracy) de 99% et avec un temps beaucoup plus court.Côte titre : MAI/0534 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1YvjbRr5U8DdFJk0btxVHziTI-mH5TTJo/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité MAI/0534 MAI/0534 Mémoire Bibliothéque des sciences Français Disponible
Disponible
Titre : Startup Project: Mobile application ”JIT Delivery” Type de document : document électronique Auteurs : Zouhir Badache ; Kara-Mohamed ,Chafia, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2024 Importance : 1 vol (28 f .) Format : 29 cm Langues : Anglais (eng) Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : Informatique Index. décimale : 004 Informatique Note de contenu : Sommaire
Abstract i
Table of contents iii
List of figures vi
List of tables viii
General Introduction ix
1 Related works 1
1.1 Similar Delivery Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Collaborative Opportunities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.1 Challenge: Shortage of Willing Drivers . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.2 Challenge: Inefficient Pickup Protocols . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.3 Challenge: Risks for Scooter Drivers . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.4 Challenge: Low Order Volume and Income . . . . . . . . . . . . 5
1.3 Strategic Partnership Goals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3.1 Comparison Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3.2 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2 Technical background 8
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2 Mobile Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.1 Architecture of Mobile Applications . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.2 Mobile App Development Process . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2.3 Challenges in Mobile Application Development . . . . . . . . . 10
2.2.4 Impact of Mobile Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.3 Websites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3.1 Architecture of Websites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3.2 Website Development Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3.3 Types of Websites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3.4 Impact and Importance of Websites . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.4 Application Programming Interfaces (APIs) . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.4.1 Definition and Structure of APIs . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4.2 Types of APIs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4.3 Benefits of Using APIs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4.4 Security and Challenges of APIs . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.4.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.5 Python Packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.5.1 Definition and Structure of Python Packages . . . . . . . . . . 18
2.5.2 Creating and Distributing Python Packages . . . . . . . . . . . 19
2.5.3 Benefits of Using Python Packages . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.5.4 Challenges and Considerations in Python Packaging . . . . . . 20
2.5.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3 Needs analysis and system design 21
3.1 Introduction: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2 Needs Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2.1 Stakeholders and Their Requirements . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2.2 Functional Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2.3 Non-Functional Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.3 System Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.3.1 Architecture Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.3.2 Data Flow and Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.3.3 User Interface Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.3.4 System Components and Technology Stack . . . . . . . . . . . . 24
3.3.5 Security Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.3.6 Presentation of use case diagrams: . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.3.7 Presentation of sequence diagrams: . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.3.8 presentation of the class diagram: . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4 implementation and realization 32
4.1 Introduction: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2 Development tools: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2.1 Flutter: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2.2 Dart: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.2.3 Firebase: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.2.4 Python for Firebase Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.3 Application presentation: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.3.1 Web app side: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.3.2 Mobile app side: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.3.3 Design and Usage of the Jit Python Package . . . . . . . . . . . 62
4.3.4 Contributions: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.3.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
4.4 General conclusion: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67Côte titre : MAI/0959 Startup Project: Mobile application ”JIT Delivery” [document électronique] / Zouhir Badache ; Kara-Mohamed ,Chafia, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2024 . - 1 vol (28 f .) ; 29 cm.
Langues : Anglais (eng)
Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : Informatique Index. décimale : 004 Informatique Note de contenu : Sommaire
Abstract i
Table of contents iii
List of figures vi
List of tables viii
General Introduction ix
1 Related works 1
1.1 Similar Delivery Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Collaborative Opportunities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.1 Challenge: Shortage of Willing Drivers . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.2 Challenge: Inefficient Pickup Protocols . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.3 Challenge: Risks for Scooter Drivers . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.4 Challenge: Low Order Volume and Income . . . . . . . . . . . . 5
1.3 Strategic Partnership Goals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3.1 Comparison Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3.2 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2 Technical background 8
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2 Mobile Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.1 Architecture of Mobile Applications . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.2 Mobile App Development Process . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2.3 Challenges in Mobile Application Development . . . . . . . . . 10
2.2.4 Impact of Mobile Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.3 Websites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3.1 Architecture of Websites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3.2 Website Development Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3.3 Types of Websites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3.4 Impact and Importance of Websites . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.4 Application Programming Interfaces (APIs) . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.4.1 Definition and Structure of APIs . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4.2 Types of APIs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4.3 Benefits of Using APIs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4.4 Security and Challenges of APIs . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.4.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.5 Python Packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.5.1 Definition and Structure of Python Packages . . . . . . . . . . 18
2.5.2 Creating and Distributing Python Packages . . . . . . . . . . . 19
2.5.3 Benefits of Using Python Packages . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.5.4 Challenges and Considerations in Python Packaging . . . . . . 20
2.5.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3 Needs analysis and system design 21
3.1 Introduction: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2 Needs Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2.1 Stakeholders and Their Requirements . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2.2 Functional Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2.3 Non-Functional Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.3 System Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.3.1 Architecture Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.3.2 Data Flow and Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.3.3 User Interface Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.3.4 System Components and Technology Stack . . . . . . . . . . . . 24
3.3.5 Security Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.3.6 Presentation of use case diagrams: . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.3.7 Presentation of sequence diagrams: . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.3.8 presentation of the class diagram: . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4 implementation and realization 32
4.1 Introduction: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2 Development tools: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2.1 Flutter: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2.2 Dart: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.2.3 Firebase: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.2.4 Python for Firebase Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.3 Application presentation: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.3.1 Web app side: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.3.2 Mobile app side: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.3.3 Design and Usage of the Jit Python Package . . . . . . . . . . . 62
4.3.4 Contributions: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.3.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
4.4 General conclusion: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67Côte titre : MAI/0959 Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité MAI/0959 MAI/0959 Mémoire Bibliothéque des sciences Français Disponible
Disponible
Titre : Startup Project: Mobile Application "School Link” Type de document : texte imprimé Auteurs : Mohamed Charaf Eddine Saadi, Auteur ; Abdelkhabir Arab ; Kara-Mohamed ,Chafia, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2024 Importance : 1 vol (110 f .) Format : 29 cm Langues : Anglais (eng) Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : Informatique
Startup ProjectIndex. décimale : 004 - Informatique Résumé :
In today’s fast-steps technology world, communication between schools and parents
is important for academic and student success. The “School Link” platform is designed
to facilitate seamless communication and collaboration and aims to bridge the
communication gap by providing a user-friendly platform for teachers and parents to
interact within the educational environment in schools online.
The objective of this thesis is to develop a mobile application and web site that will serve
the educational frame.The developed web site allows administrators to manage its
students and teachers and classes related by the mobile application that allows
student’s parents and teachers to access, with many functions and features. The main
features include real-time messaging, progress tracking, enabling parents to stay
informed about their child's academic performance and school activities.Note de contenu : Sommaire
Contents i
List of figures ii
Abbreviations list iii
List of tables v
General introduction vi
Chapter 1 general
1.1 Introduction ………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………… 14
1.2 Problems of communication between schools and parent……………………………………………………….………………………………14
1.3 Comparison between traditional communication and digital communication Platforms at school………………16
1.3.1 Traditional communication……………………………………………………………………………………………………………………………………….16
1.3.2 digital communication platforms……………………………………………………………………………………………………………………………17
1.3.3 Examples of school platforms ………………………………………………………………………………………………………………………………….19
1.3.3.1 Difference between School-Link Platform and this exemples …………………………………………………………………21
1.4 Mobile applications…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….21
1.4.1 Definition……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….21
1.4.2 Advantages of mobile applications…………………………………………………………………………………………………………………………21
1.4.3 Disadvantages of mobile apps………………………………………………………………………………………………………………………………….22
1.4.4 Different types of mobile applications………………………………………………………………………………………………………………….22
1.4.5 Most Popular Mobile Operating Systems……………………………………………………………………………………………………………..23
1.5 Websites………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..25
1.5.1 Definition……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….25
1.5.2 Websites History………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….25
1.5.3 How a website works………………………………………………………………………………………………………………………………………………….25
1.5.4 Types of Websites………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..26
1.5.5 Components of a website………………………………………………………………………………………………………………………………………….27
1.5.6 Categories of a websites……………………………………………………………………………………………………………………………………………27
1.6 Conclusion…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….27
Chapter 2 Needs analysis and system design
2.1 Introduction………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….29
2.2 Needs analysis………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………29
2.2.1 Functional requirements……………………………………………………………………………………………………………………………………………29
2.2.2 Non-functional requirements……………………………………………………………………………………………………………………………………30
2.3 Use cases……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….30
2.3.1 Identification of actors………………………………………………………………………………………………………………………………………………30
2.3.2 Identification of use cases…………………………………………………………………………………………………………………………………………31
2.3.3 Presentation of use case diagrams…………………………………………………………………………………………………………………………32
2.3.4 Overall use case diagram…………………………………………………………………………………………………………………………………………..32
2.4 System sequence diagrams………………………………………………………………………………………………………………………………………………33
2.4.1 Benefits of sequence diagrams………………………………………………………………………………………………………………………………..33
2.5 Conceptual modelling of the system………………………………………………………………………………………………………………………………34
2.5.1 Class diagram……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….34
2.5.2 Diagramme de classe de conception………………………………………………………………………………………………………………………35
2.6 Conclusion……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………35
chapter 3 IMPLEMENTATION AND REALISATION
3.1 Introduction………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….37
3.2 Presentation of development tools………………………………………………………………………………………………………………………………..37
3.2.1 Visual Paradigm…………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………….37
3.2.2 FlutterFlow……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………38
3.2.3 Visual Studio Code………………………………………………………………………………………………………………………………………………………39
3.2.4 Flutter…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….39
3.2.4.1 Flutter works…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………39
3.2.4.2 Benefits of Flutter…………………………………………………………………………………………………………………………………………………40
3.2.5 dart………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….41
3.2.6 FireBase……………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………….42
3.2.6.1 NoSql………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………43
3.2.6.2 Key Features………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..44
3.3 Application presentation…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..47
3.3.1 web site side…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………47
3.3.2 Application side……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………56
3.3.2.1 Application side for teachers…………………………………………………………………………………………………………………………….58
3.3.2.2 Application side for parents………………………………………………………………………………………………………………………………67
3.3.3 Contribution………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….74
3.3.3.1 Contribution in terms of technical knowledge……………………………………………………………………………………………..74
3.3.3.2 Contribution at design and development level……………………………………………………………………………………………..75
3.4 Conclusion…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….75Côte titre : MAI/0867 Startup Project: Mobile Application "School Link” [texte imprimé] / Mohamed Charaf Eddine Saadi, Auteur ; Abdelkhabir Arab ; Kara-Mohamed ,Chafia, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2024 . - 1 vol (110 f .) ; 29 cm.
Langues : Anglais (eng)
Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : Informatique
Startup ProjectIndex. décimale : 004 - Informatique Résumé :
In today’s fast-steps technology world, communication between schools and parents
is important for academic and student success. The “School Link” platform is designed
to facilitate seamless communication and collaboration and aims to bridge the
communication gap by providing a user-friendly platform for teachers and parents to
interact within the educational environment in schools online.
The objective of this thesis is to develop a mobile application and web site that will serve
the educational frame.The developed web site allows administrators to manage its
students and teachers and classes related by the mobile application that allows
student’s parents and teachers to access, with many functions and features. The main
features include real-time messaging, progress tracking, enabling parents to stay
informed about their child's academic performance and school activities.Note de contenu : Sommaire
Contents i
List of figures ii
Abbreviations list iii
List of tables v
General introduction vi
Chapter 1 general
1.1 Introduction ………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………… 14
1.2 Problems of communication between schools and parent……………………………………………………….………………………………14
1.3 Comparison between traditional communication and digital communication Platforms at school………………16
1.3.1 Traditional communication……………………………………………………………………………………………………………………………………….16
1.3.2 digital communication platforms……………………………………………………………………………………………………………………………17
1.3.3 Examples of school platforms ………………………………………………………………………………………………………………………………….19
1.3.3.1 Difference between School-Link Platform and this exemples …………………………………………………………………21
1.4 Mobile applications…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….21
1.4.1 Definition……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….21
1.4.2 Advantages of mobile applications…………………………………………………………………………………………………………………………21
1.4.3 Disadvantages of mobile apps………………………………………………………………………………………………………………………………….22
1.4.4 Different types of mobile applications………………………………………………………………………………………………………………….22
1.4.5 Most Popular Mobile Operating Systems……………………………………………………………………………………………………………..23
1.5 Websites………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..25
1.5.1 Definition……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….25
1.5.2 Websites History………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….25
1.5.3 How a website works………………………………………………………………………………………………………………………………………………….25
1.5.4 Types of Websites………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..26
1.5.5 Components of a website………………………………………………………………………………………………………………………………………….27
1.5.6 Categories of a websites……………………………………………………………………………………………………………………………………………27
1.6 Conclusion…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….27
Chapter 2 Needs analysis and system design
2.1 Introduction………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….29
2.2 Needs analysis………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………29
2.2.1 Functional requirements……………………………………………………………………………………………………………………………………………29
2.2.2 Non-functional requirements……………………………………………………………………………………………………………………………………30
2.3 Use cases……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….30
2.3.1 Identification of actors………………………………………………………………………………………………………………………………………………30
2.3.2 Identification of use cases…………………………………………………………………………………………………………………………………………31
2.3.3 Presentation of use case diagrams…………………………………………………………………………………………………………………………32
2.3.4 Overall use case diagram…………………………………………………………………………………………………………………………………………..32
2.4 System sequence diagrams………………………………………………………………………………………………………………………………………………33
2.4.1 Benefits of sequence diagrams………………………………………………………………………………………………………………………………..33
2.5 Conceptual modelling of the system………………………………………………………………………………………………………………………………34
2.5.1 Class diagram……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….34
2.5.2 Diagramme de classe de conception………………………………………………………………………………………………………………………35
2.6 Conclusion……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………35
chapter 3 IMPLEMENTATION AND REALISATION
3.1 Introduction………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….37
3.2 Presentation of development tools………………………………………………………………………………………………………………………………..37
3.2.1 Visual Paradigm…………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………….37
3.2.2 FlutterFlow……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………38
3.2.3 Visual Studio Code………………………………………………………………………………………………………………………………………………………39
3.2.4 Flutter…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….39
3.2.4.1 Flutter works…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………39
3.2.4.2 Benefits of Flutter…………………………………………………………………………………………………………………………………………………40
3.2.5 dart………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….41
3.2.6 FireBase……………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………….42
3.2.6.1 NoSql………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………43
3.2.6.2 Key Features………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..44
3.3 Application presentation…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..47
3.3.1 web site side…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………47
3.3.2 Application side……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………56
3.3.2.1 Application side for teachers…………………………………………………………………………………………………………………………….58
3.3.2.2 Application side for parents………………………………………………………………………………………………………………………………67
3.3.3 Contribution………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….74
3.3.3.1 Contribution in terms of technical knowledge……………………………………………………………………………………………..74
3.3.3.2 Contribution at design and development level……………………………………………………………………………………………..75
3.4 Conclusion…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….75Côte titre : MAI/0867 Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité MAI/0867 MAI/0867 Mémoire Bibliothéque des sciences Anglais Disponible
Disponible
