Academic literature on the topic 'Annotation de modèles'

L’influence de l’informatique sur la pratique des archivistes est indéniable. On imagine moins celle que l’archivistique peut avoir sur l’ingénierie informatique (notamment pour les systèmes d’information destinés aux professions intellectuelles). La méthode, présentée dans cet article, invite le concepteur à laisser un temps les choix techniques en suspens. À travers six points d’attention (identification, description, indexation matière, annotation/ citation, authenticité, révision), elle le plonge dans l’épaisseur historique de la pratique des archives, des bibliothèques, de la philologie, de la diplomatique. Elle le confronte à la matérialité de la page, des feuillets, de leur rangement. Ce n’est qu’au prix de cette plongée que peuvent émerger les choix de modèles informatiques au service, non d’une vaine virtualité, mais de gestes de métier à réinventer.

La démocratisation des outils de la génomique et plus particulièrement du séquençage à haut débit a permis le séquençage du génome du canard commun. Des projets complémentaires sont déjà initiés pour prolonger et exploiter au mieux ces premiers acquis. En tout premier lieu, il s’agit de poursuivre la description de la structure du génome et d’en exploiter les connaissances : cartes d’hybrides irradiés pour ordonner la séquence le long des chromosomes ; génomique comparée avec le génome de la poule pour bénéficier des connaissances sur ce génome modèle ; recherche de SNP (Single Nucleotide Polymorphism) pour les études et la gestion de populations ; carte génétique pour la détection des QTL (Quantitative Trait Locus). La première détection de QTL influençant les performances du mulard, réalisée à l’aide de marqueurs microsatellites chez la cane commune, sera complétée par une seconde étude utilisant des marqueurs SNP développés spécifiquement et permettant une bien meilleure couverture du génome. Par ailleurs, il est important de réaliser une annotation fonctionnelle du génome, ce qui peut être abordé par le séquençage de transcrits. A terme, le génome annoté sera utilisé pour analyser son expression dans différents tissus et/ou conditions d’élevage, la connaissance des modèles de transcrits et de protéines facilitant les études en transcriptomique et protéomique. Le canard mulard, produit du croisement de la cane commune avec le canard de Barbarie, devra également être étudié en raison de son intérêt agronomique, lié à ses performances exceptionnelles dans la filière des palmipèdes gras.

Cet article présente la méthodologie utilisée pour identifier la mutation responsable d’une anomalie génétique à partir de cas d’animaux affectés. Dans un premier temps, une collection de cas aussi homogènes que possible est constituée, de la même race et avec les mêmes signes cliniques, complétée par une population témoin apparentée mais non atteinte. Une analyse de pedigree est possible pour rechercher l’ancêtre commun qui a pu transmettre l’anomalie à chacun des cas. Le génotypage par puce permet de mettre en évidence très rapidement une petite région du génome homozygote et identique à tous les marqueurs qui contient la mutation recherchée. La mutation est ensuite identifiée par séquençage du génome de quelques cas, filtrage des variants observés sur la base d’une part, de leur présence chez d’autres animaux, et d’autre part, de leur annotation fonctionnelle. Une validation statistique est ensuite pratiquée par génotypage à grande échelle, pour vérifier l’association totale entre génotype et phénotype. Enfin, la causalité de la mutation est étudiée par analyse fonctionnelle, incluant l’analyse des ARN et des protéines, l’imagerie cellulaire, voire la création de modèles transgéniques.

Au croisement des tâches « cohérence » et « formation des enseignants » de l’ANR ECalm, cette contribution porte sur la cohérence de textes d’élèves d’école primaire et de début de collège. Elle met en regard des annotations discursives prenant appui sur une extension de la SDRT (Segmented Discourse Representation Theory) permettant l’annotation de points d’incohérence et des jugements de cohérence formulés par des enseignant.e.s du premier degré dans le cadre d’une session de formation continue. La cohérence est envisagée comme une propriété de la représentation de discours que se construit celui qui interprète le texte tout au long de sa lecture. Le corpus analysé est issu du corpus RESOLCO, l’un des corpus de textes scolaires collectés, transcrits et annotés dans le cadre de l’ANR E-Calm. Ce corpus est constitué de textes en réponse à une même consigne d’écriture : une tâche-problème demandant aux élèves la rédaction d’un texte narratif impliquant la résolution d’anaphores de divers types. Cette analyse comparative vise tout d’abord à mettre à l’épreuve le modèle d’annotation discursive. Les incohérences visualisées dans les représentations sémantiques issues de l’analyse linguistique sous forme de graphes sont également perçues par les enseignant.e.s confronté.e.s à la lecture de ces mêmes textes, ce qui permet de valider le modèle. L’analyse des échanges à l’intérieur d’un groupe d’enseignants fait apparaitre que l’un des deux dispositifs proposés favorise la mise en place chez les enseignants d’une posture de lecteur à la recherche de la construction de la cohérence et non d’évaluateur en référence à une norme linguistique et leur permet d’interroger les calculs interprétatifs permettant de formuler des jugements de cohérence. La présentation des graphes aux enseignant.e.s les aide ensuite à objectiver leurs intuitions linguistiques et leurs jugements de cohérence.

Dans cet article nous cherchons à proposer une modélisation et une interprétation des réalisations prosodiques au sein du commentaire sportif télévisuel à l’aune des contraintes de production qui sous-tendent l’élaboration du discours. Notre analyse consiste d’une part à mettre en rapport les contraintes extralinguistiques dépendant des images du sport commenté (ici le rugby) et qui ont fait l’objet d’une annotation, les prises de parole des locuteurs, le type de discours produit, les valeurs prosodiques relevées sur les unités interpausales (IPU) et ici plus particulièrement les valeurs de la F0. Nous cherchons d’autre part à modéliser le rapport entre les différents niveaux d’analyse, extralinguistique, discursif et prosodique, en utilisant et en ajustant un modèle inspiré de la théorie de l’optimalité, pour capter les dynamiques en jeu entre les contraintes de production du discours et les réalisations discursives. Le modèle que nous proposons est illustré sur un corpus transcrit et annoté de deux matchs de rugby extraits des coupes du monde 2007 et 2015.

Numerous links exist between manuscripts that belonged to the Paduan philosopher Nicola Leonico Tomeo and the editions published by Aldus Manutius and his heirs. This article investigates the case of MS Paris, BNF, Greek 2764. As is demonstrated by discreet markings made with dry point, MS 2764 provided the copy-text for the edition of the Orphic Lithica published by Gian Francesco d’Asola in 1517. It was also used for the first edition of Colluthus, prepared by Aldus Manutius in 1504. Contrary to what might be thought on the basis of both marginal branches and a dedication to a woman named Fosca, MS 2764 was not copied by Tomeo. Tomeo was only the owner and annotator of the MS. It was, in fact, written by a copyist belonging to Tomeo’s circle who imitated his master’s marginalia in order to pay tribute to him. Three copies of the Orphic Lithica produced around that time by Zacharias Callierges enable us to identify the scribe’s circle. Further analysis of MS 2764 shows that the marginalia so far ascribed to Tomeo were in fact quite common in his circle. Two appendices to the article aim at offering a glimpse of Tomeo’s rich library. The first one lists and describes 12 manuscripts (now in the BnF) that were copied by Tomeo. It also tries to identify three different writing styles and to differentiate the folios that were copied by Tomeo himself from those that were written by collaborators using a very similar style of writing. The second appendix lists 16 manuscripts (also preserved in the BnF) that were annotated by Tomeo.

The purpose of this study was to explore the interaction between participating readers and electronic reading applications to understand the variables in the structure of user markings. For this purpose, patterns and characteristics of the markings made on electronic (e-) documents were examined in individual and document sharing setting.L’objet de cette étude était d’explorer l’interaction entre les lecteurs participants et les applications de lecture électronique pour comprendre les variables dans la structure des annotations de l’utilisateur. À cette fin, les modèles et les caractéristiques des annotations faites sur les documents électroniques ont été examinés pour l’ensemble des documents individuels et partagés.

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Les éléments transposables sont des fragments du génome possédant la particularité d'être mobiles. Ils ont un impact majeur sur la structure des génomes mais également sur l'expression des gènes avoisinants, notamment via des mécanismes épigénétiques. Cependant, mis à part certains organismes modèles pour lesquels nous disposons de séquences de référence, l'annotation des éléments transposables représente un goulot d'étranglement dans l'analyse des génomes séquences. J'ai donc comparé les programmes informatiques existants utilisés dans les approches d'annotation de novo des éléments transposables. Pour cela, j'ai mis au point un protocole de test sur les génomes de Drosophila melanogaster et Arabidopsis thaliana. Ceci m'a permis de proposer une approche de novo combinant plusieurs outils, capable ainsi de reconstruire automatiquement un grand nombre de séquences de référence. De plus, j'ai pu montrer que cette approche mettait en évidence les variations structurales au sein de familles bien connues, reflétant ainsi la diversification de ces familles au cours de leur évolution. J'ai implémenté cette approche dans une suite d'outils (REPET) rendant possible l'analyse des éléments transposables de nombreux génomes d,e plantes, insectes, champignons, etc. Ces travaux ont abouti à une feuille de route décrivant de manière pratique comment annoter le contenu en éléments transposables de tout génome nouvellement séquence. En perspective, je propose plusieurs pistes de recherche, notamment la simulation des données nécessaires à l'amélioration des algorithmes de détection, démarche complémentaire de la modélisation de la dynamique des éléments transposables
Transposable elements are DNA sequences that can move and duplicata within genomes. They hence have a major impact on genome structure but also on the expression of neighbouring genes, notably via epigenetiç mechanisms. However, except for some model organisms for which reference sequences are available, the annotation of transposable elements corresponds to a bottleneck in the analysis of genomic sequences. Therefore, I started by comparing existing computer programs used in de novo approaches of transposable element identification. In this aim, I designed a test protocol on the genomes of Drosophila melanogaster and Arabidopsis thaliana. As a result, I proposed a de novo approach combining several tools, thus enabling the automatic recovery of a great number of reference sequences. Moreover, I showed that our approach highlighted the structural variations present within well-known families, thus reflecting the diversification of such families during their evolution. This approach was implemented in a package (REPET) making possible the analysis of transposable elements in numerous genomes from plants, insects and fungi among others. This work lead to a roadmap describing, from a practical point of view, how to annotate the transposable element content of any newly sequenced genome. Finally, I propose several perspectives, notably the simulation of the data required for the improvement of the detection algorithms, a way complementary to the modeling of transposable element dynamics

La croissance rapide d'Internet et de l'information multimédia a suscité un besoin en développement de techniques de recherche d'information multimédia, et en particulier de recherche d'images. On peut distinguer deux tendances. La première, appelée recherche d'images à base de texte, consiste à appliquer des techniques de recherche d'information textuelle à partir d'images annotées. Le texte constitue une caractéristique de haut-niveau, mais cette technique présente plusieurs inconvénients : elle nécessite un travail d'annotation fastidieux. De plus, les annotations peuvent être ambiguës car deux utilisateurs peuvent utiliser deux mots-clés différents pour décrire la même image. Par conséquent, plusieurs approches ont proposé d'utiliser l'ontologie Wordnet, afin de réduire ces ambiguïtés potentielles. La seconde approche, appelée recherche d'images par le contenu, est plus récente. Ces techniques de recherche d'images par le contenu sont basées sur des caractéristiques visuelles (couleur, texture ou forme), calculées automatiquement, et utilisent une mesure de similarité afin de retrouver des images. Cependant, les performances obtenues ne sont pas vraiment acceptables, excepté dans le cas de corpus spécialisés. De façon à améliorer la reconnaissance, une solution consiste à combiner différentes sources d'information : par exemple, différentes caractéristiques visuelles et/ou de l'information sémantique. Or, dans de nombreux problèmes de vision, on dispose rarement d'échantillons d'apprentissage entièrement annotés. Par contre, il est plus facile d'obtenir seulement un sous-ensemble de données annotées, car l'annotation d'un sous-ensemble est moins contraignante pour l'utilisateur. Dans cette direction, cette thèse traite des problèmes de modélisation, classification et annotation d'images. Nous présentons une méthode pour l'optimisation de la classification d'images naturelles, en utilisant une approche de classification d'images basée à la fois sur le contenu des images et le texte associé aux images, et en annotant automatiquement les images non annotées. De plus, nous proposons une méthode de reconnaissance de symboles, en combinant différentes caractéristiques visuelles. L'approche proposée est dérivée de la théorie des modèles graphiques probabilistes et dédiée aux deux tâches de classification d'images naturelles partiellement annotées, et d'annotation. Nous considérons une image comme partiellement annotée si son nombre de mots-clés est inférieur au maximum de mots-clés observés dans la vérité-terrain. Grâce à leur capacité à gérer les données manquantes et à représenter d'éventuelles relations entre mots-clés, les modèles graphiques probabilistes ont été proposés pour représenter des images partiellement annotées. Par conséquent, le modèle que nous proposons ne requiert pas que toutes les images soient annotées : quand une image est partiellement annotée, les mots-clés manquants sont considérés comme des données manquantes. De plus, notre modèle peut étendre automatiquement des annotations existantes à d'autres images partiellement annotées, sans intervention de l'utilisateur. L'incertitude autour de l'association entre un ensemble de mots-clés et une image est représentée par une distribution de probabilité jointe sur le vocabulaire des mots-clés et les caractéristiques visuelles extraites de nos bases d'images. Notre modèle est aussi utilisé pour reconnaître des symboles en combinant différents types de caractéristiques visuelles (caractéristiques discrètes et continues). De plus, de façon à résoudre le problème de dimensionnalité dû à la grande dimension des caractéristiques visuelles, nous avons adapté une méthode de sélection de variables. Enfin, nous avons proposé un modèle de recherche d'images permettant à l'utilisateur de formuler des requêtes sous forme de mots-clés et/ou d'images. Ce modèle intègre un processus de retour de pertinence. Les résultats expérimentaux, obtenus sur de grandes bases d'images complexes, généralistes ou spécialisées, montrent l'intérêt de notre approche. Enfin, notre méthode s'est montrée compétitive avec des modèles de l'état de l'art.

Le corps humain compte plus de 200 types cellulaires différents possédant une copie identique du génome mais exprimant un ensemble différent de gènes. Le contrôle de l'expression des gènes est assuré par un ensemble de mécanismes de régulation agissant à différentes échelles de temps et d'espace. Plusieurs maladies ont pour cause un dérèglement de ce système, notablement les certains cancers, et de nombreuses applications thérapeutiques, comme la médecine régénérative, reposent sur la compréhension des mécanismes de la régulation géniques. Ce travail de thèse propose, dans une première partie, un algorithme d'annotation (GABI) pour identifier les motifs récurrents dans les données de séquençage haut-débit. La particularité de cet algorithme est de prendre en compte la variabilité observée dans les réplicats des expériences en optimisant le taux de faux positif et de faux négatif, augmentant significativement la fiabilité de l'annotation par rapport à l'état de l'art. L'annotation fournit une information simplifiée et robuste à partir d'un grand ensemble de données. Appliquée à une base de données sur l'activité des régulateurs dans l'hématopoieïse, nous proposons des résultats originaux, en accord avec de précédentes études. La deuxième partie de ce travail s'intéresse à l'organisation 3D du génome, intimement lié à l'expression génique. Elle est accessible grâce à des algorithmes de reconstruction 3D à partir de données de contact entre chromosomes. Nous proposons des améliorations à l'algorithme le plus performant du domaine actuellement, ShRec3D, en permettant d'ajuster la reconstruction en fonction des besoins de l'utilisateur
The human body has more than 200 different cell types each containing an identical copy of the genome but expressing a different set of genes. The control of gene expression is ensured by a set of regulatory mechanisms acting at different scales of time and space. Several diseases are caused by a disturbance of this system, notably some cancers, and many therapeutic applications, such as regenerative medicine, rely on understanding the mechanisms of gene regulation. This thesis proposes, in a first part, an annotation algorithm (GABI) to identify recurrent patterns in the high-throughput sequencing data. The particularity of this algorithm is to take into account the variability observed in experimental replicates by optimizing the rate of false positive and false negative, increasing significantly the annotation reliability compared to the state of the art. The annotation provides simplified and robust information from a large dataset. Applied to a database of regulators activity in hematopoiesis, we propose original results, in agreement with previous studies. The second part of this work focuses on the 3D organization of the genome, intimately linked to gene expression. This structure is now accessible thanks to 3D reconstruction algorithm from contact data between chromosomes. We offer improvements to the currently most efficient algorithm of the domain, ShRec3D, allowing to adjust the reconstruction according to the user needs

Les avancées dans l'analyse de l'expression différentielle de gènes ont suscité un vif intérêt pour l'étude d'ensembles de gènes présentant une similarité d'expression au cours d'une même condition expérimentale. Les approches classiques pour interpréter l'information biologique reposent sur l'utilisation de méthodes statistiques. Cependant, ces méthodes se focalisent sur les gènes les plus connus tout en générant des informations redondantes qui peuvent être éliminées en prenant en compte la structure des ressources de connaissances qui fournissent l'annotation. Au cours de cette thèse, nous avons exploré différentes méthodes permettant l'annotation d'ensembles de gènes.Premièrement, nous présentons les solutions visuelles développées pour faciliter l'interprétation des résultats d'annota-tion d'un ou plusieurs ensembles de gènes. Dans ce travail, nous avons développé un prototype de visualisation, appelé MOTVIS, qui explore l'annotation d'une collection d'ensembles des gènes. MOTVIS utilise ainsi une combinaison de deux vues inter-connectées : une arborescence qui fournit un aperçu global des données mais aussi des informations détaillées sur les ensembles de gènes, et une visualisation qui permet de se concentrer sur les termes d'annotation d'intérêt. La combinaison de ces deux visualisations a l'avantage de faciliter la compréhension des résultats biologiques lorsque des données complexes sont représentées.Deuxièmement, nous abordons les limitations des approches d'enrichissement statistique en proposant une méthode originale qui analyse l'impact d'utiliser différentes mesures de similarité sémantique pour annoter les ensembles de gènes. Pour évaluer l'impact de chaque mesure, nous avons considéré deux critères comme étant pertinents pour évaluer une annotation synthétique de qualité d'un ensemble de gènes : (i) le nombre de termes d'annotation doit être réduit considérablement tout en gardant un niveau suffisant de détail, et (ii) le nombre de gènes décrits par les termes sélectionnés doit être maximisé. Ainsi, neuf mesures de similarité sémantique ont été analysées pour trouver le meilleur compromis possible entre réduire le nombre de termes et maintenir un niveau suffisant de détails fournis par les termes choisis. Tout en utilisant la Gene Ontology (GO) pour annoter les ensembles de gènes, nous avons obtenu de meilleurs résultats pour les mesures de similarité sémantique basées sur les nœuds qui utilisent les attributs des termes, par rapport aux mesures basées sur les arêtes qui utilisent les relations qui connectent les termes. Enfin, nous avons développé GSAn, un serveur web basé sur les développements précédents et dédié à l'annotation d'un ensemble de gènes a priori. GSAn intègre MOTVIS comme outil de visualisation pour présenter conjointement les termes représentatifs et les gènes de l'ensemble étudié. Nous avons comparé GSAn avec des outils d'enrichissement et avons montré que les résultats de GSAn constituent un bon compromis pour maximiser la couverture de gènes tout en minimisant le nombre de termes.Le dernier point exploré est une étape visant à étudier la faisabilité d'intégrer d'autres ressources dans GSAn. Nous avons ainsi intégré deux ressources, l'une décrivant les maladies humaines avec Disease Ontology (DO) et l'autre les voies métaboliques avec Reactome. Le but était de fournir de l'information supplémentaire aux utilisateurs finaux de GSAn. Nous avons évalué l'impact de l'ajout de ces ressources dans GSAn lors de l'analyse d’ensembles de gènes. L'intégration a amélioré les résultats en couvrant d'avantage de gènes sans pour autant affecter de manière significative le nombre de termes impliqués. Ensuite, les termes GO ont été mis en correspondance avec les termes DO et Reactome, a priori et a posteriori des calculs effectués par GSAn. Nous avons montré qu'un processus de mise en correspondance appliqué a priori permettait d'obtenir un plus grand nombre d'inter-relations entre les deux ressources
The revolution in new sequencing technologies, by strongly improving the production of omics data, is greatly leading to new understandings of the relations between genotype and phenotype. To interpret and analyze data grouped according to a phenotype of interest, methods based on statistical enrichment became a standard in biology. However, these methods synthesize the biological information by a priori selecting the over-represented terms and focus on the most studied genes that may represent a limited coverage of annotated genes within a gene set. During this thesis, we explored different methods for annotating gene sets. In this frame, we developed three studies allowing the annotation of gene sets and thus improving the understanding of their biological context.First, visualization approaches were applied to represent annotation results provided by enrichment analysis for a gene set or a repertoire of gene sets. In this work, a visualization prototype called MOTVIS (MOdular Term VISualization) has been developed to provide an interactive representation of a repertoire of gene sets combining two visual metaphors: a treemap view that provides an overview and also displays detailed information about gene sets, and an indented tree view that can be used to focus on the annotation terms of interest. MOTVIS has the advantage to solve the limitations of each visual metaphor when used individually. This illustrates the interest of using different visual metaphors to facilitate the comprehension of biological results by representing complex data.Secondly, to address the issues of enrichment analysis, a new method for analyzing the impact of using different semantic similarity measures on gene set annotation was proposed. To evaluate the impact of each measure, two relevant criteria were considered for characterizing a "good" synthetic gene set annotation: (i) the number of annotation terms has to be drastically reduced while maintaining a sufficient level of details, and (ii) the number of genes described by the selected terms should be as large as possible. Thus, nine semantic similarity measures were analyzed to identify the best possible compromise between both criteria while maintaining a sufficient level of details. Using GO to annotate the gene sets, we observed better results with node-based measures that use the terms’ characteristics than with edge-based measures that use the relations terms. The annotation of the gene sets achieved with the node-based measures did not exhibit major differences regardless of the characteristics of the terms used. Then, we developed GSAn (Gene Set Annotation), a novel gene set annotation web server that uses semantic similarity measures to synthesize a priori GO annotation terms. GSAn contains the interactive visualization MOTVIS, dedicated to visualize the representative terms of gene set annotations. Compared to enrichment analysis tools, GSAn has shown excellent results in terms of maximizing the gene coverage while minimizing the number of terms.At last, the third work consisted in enriching the annotation results provided by GSAn. Since the knowledge described in GO may not be sufficient for interpreting gene sets, other biological information, such as pathways and diseases, may be useful to provide a wider biological context. Thus, two additional knowledge resources, being Reactome and Disease Ontology (DO), were integrated within GSAn. In practice, GO terms were mapped to terms of Reactome and DO, before and after applying the GSAn method. The integration of these resources improved the results in terms of gene coverage without affecting significantly the number of involved terms. Two strategies were applied to find mappings (generated or extracted from the web) between each new resource and GO. We have shown that a mapping process before computing the GSAn method allowed to obtain a larger number of inter-relations between the two knowledge resources

Quand des entreprises collaborent entre elles pour atteindre leurs objectifs métiers, des problèmes d'interopérabilité seront rencontrés. Afin de résoudre ces problèmes, nous étudions les domaines suivants : les processus métier collaboratifs, MDA, SOA, ESB et l'ontologie. Nous proposons alors un cadre intégrant ces cinq domaines pour les solutions TI (technologies de l''information) aux problèmes d'interopérabilité. Pour construire ce cadre, nous proposons une Méthode Basée sur des Processus pour l'Interopérabilité d'Entreprise (MBPIE), qui utilise des processus collaboratifs pour représenter des exigences de collaboration. MBPIE transforme des processus collaboratifs en plusieurs processus d'interopérabilité exécutables par des transformations de modèles. En MBPIE, l'ontologie est utilisée pour annoter les processus collaboratifs. Pendant la transformation des processus, de nouvelles informations ontologiques sont ajoutées dans les processus pour les rendre exécutables. Nous avons conçu un bus de services sémantiques Basé sur l'Ontologie et Dirigé par des Buts (BODB) pour supporter l'exécution des processus d'interopérabilité. Ce bus est basé sur un mécanisme symétrique pour l'invocation de services sémantiques. Ce mécanisme utilise l'extension de SOAP (Simple Object Access Protocol) qui est composée de trois parties : le format des messages BODB, le module BODB et le modèle de traitement BODB. Ce mécanisme a trois propriétés de transparence (emplacement, sémantique et technique) qui sont essentielles à l'exécution des processus d'interopérabilité. Ensemble, MBPIE et le bus constituent une approche fédérée pour résoudre les problèmes d'interopérabilité.

Les Systèmes d'Information Scientifique (SIS) sont des Systèmes d'Information (SI) dont le but est de produire de la connaissance et non pas de gérer ou contrôler une activité de production de biens ou de services comme les SI d'entreprise. Les SIS se caractérisent par des domaines de recherche fortement collaboratifs impliquant des équipes pluridisciplinaires et le plus souvent géographiquement éloignées, ils manipulent des données aux structures très variables dans le temps qui vont au-delà de la simple hétérogénéité : nuages de points issus de scanner 3D, modèles numériques de terrain, cartographie, publications, données issues de spectromètre de masse ou de technique de thermoluminescence, données attributaires en très grand volume, etc. Ainsi, contrairement aux bases de données d'entreprise qui sont modélisées avec des structures établies par l'activité qu'elles supportent, les données scientifiques ne peuvent pas se contenter de schémas de données pré-definis puisque la structure des données évolue rapidement de concert avec l'évolution de la connaissance. La gestion de données scientifiques nécessite une architecture de SIS ayant un niveau d'extensibilité plus élevé que dans un SI d'entreprise. Afin de supporter l'extensibilité tout en contrôlant la qualité des données mais aussi l'interopérabilité, nous proposons une architecture de SIS reposant sur : - des données référentielles fortement structurées, identifiables lors de la phase d'analyse et amenées à évoluer rarement ; - des données complémentaires multi-modèles (matricielles, cartographiques, nuages de points 3D, documentaires, etc.). Pour établir les liens entre les données complémentaires et les données référentielles, nous avons utilisé un unique paradigme, l'annotation sémantique. Nous avons proposé un modèle formel d'annotation à base ontologique pour construire des annotations sémantiques dont la cohérence et la consistance peuvent être contrôlées par une ontologie et des règles. Dans ce cadre, les annotations offrent ainsi une contextualisation des données qui permet de vérifier leur cohérence, par rapport à la connaissance du domaine. Nous avons dressé les grandes lignes d'une sémantique du processus d'annotation par analogie avec la sémantique des langages de programmation. Nous avons validé notre proposition, à travers deux collaborations pluridisciplinaires : - le projet ANR CARE (Corpus Architecturae Religiosae Europeae - IV-X saec. ANR-07- CORP-011) dans le domaine de l'archéologie. Son objectif était de développer un corpus numérique de documents multimédia sur l'évolution des monuments religieux du IVe au XIe siècle (http://care.tge-adonis.fr). Un assistant d'annotation a été développé pour assurer la qualité des annotations par rapport à la connaissance représentée dans l'ontologie. Ce projet a donné lieu au développement d'une extension sémantique pour MediaWiki ; - le projet eClims dans le domaine de la protéomique clinique. eClims est un composant clinique d'un LIMS (Laboratory Information Management System) développé pour la plate-forme de protéomique CLIPP. eClims met en oeuvre un outil d'intégration basé sur le couplage entre des modèles représentant les sources et le système protéomique, et des ontologies utilisées comme médiatrices entre ces derniers. Les différents contrôles que nous mettons en place garantissent la validité des domaines de valeurs, la complétude, la consistance des données et leur cohérence. Le stockage des annotations est assuré par une Base de Données orientées colonnes associée à une Base de Données relationnelles.

Ce travail propose des solutions innovantes en vue de l'exploitation des modèles d'ingénierie hétérogènes. Il prend pour exemple le domaine de la prospection pétrolière. Les stratégies de prospection sont élaborées à partir de représentations tridimensionnelles du sous-sol appelées modèles géologiques. Ceux-ci reposent sur un grand nombre de données hétérogènes générées au fur et à mesure de la conduite de l'exploration par des activités telles que la prospection séismique, les forages, l'interprétation des logs de puits. A fin d'optimisation, les utilisateurs finaux souhaitent, pouvoir retrouver et réutiliser à tout moment les données et les interprétations attachés aux différents modèles successivement générés. Les approches d' intégration des connaissances susceptibles d'être mises en œuvre pour résoudre ce défi, doivent être dissociées aussi bien des sources et des formats de données que des outils logiciels en constante évolution. Pour cela, nous proposons d'utiliser l'annotation sémantique, technique courante du Web sémantique permettant d'associer la connaissance à des ressources au moyen d' "étiquettes sémantiques". La sémantique ainsi explicitée est définie par un certain nombre d' ontologies de domaine, qui, selon la définition classique, correspondent à autant "de spécifications formelles de la conceptualisation" des domaines considérés. En vue d'intégrer les modèles d'ingénierie considérés, nous proposons une architecture, qui permet de relier des concepts appartenant respectivement à des ontologies locales et à une ontologie globale. Les utilisateurs peuvent ainsi avoir une vision globale, intégrée et partagée de chacun des domaines impliqués dans chaîne de modélisation géologique. Un prototype a été développé qui concerne la première étape de la chaîne de modélisation (interprétation séismique). Les expérimentations réalisées prouvent que, grâce à l'approche proposée, les experts peuvent, en utilisant le vocabulaire de leur domaine d'expertise, formuler des questions et obtenir des réponses appropriées.

Notre travail s'inscrit dans le domaine de l'affective computing et plus précisément la modélisation, détection et annotation des émotions. L'objectif est d'étudier, d'identifier et de modéliser les émotions afin d'assurer l'échange entre applications multimodales. Notre contribution s'axe donc sur trois points. En premier lieu, nous présentons une nouvelle vision de la modélisation des états émotionnels basée sur un modèle générique pour la représentation et l'échange des émotions entre applications multimodales. Il s'agit d'un modèle de représentation hiérarchique composé de trois couches distinctes : la couche psychologique, la couche de calcul formel et la couche langage. Ce modèle permet la représentation d'une infinité d'émotions et la modélisation aussi bien des émotions de base comme la colère, la tristesse et la peur que les émotions complexes comme les émotions simulées et masquées. Le second point de notre contribution est axé sur une approche monomodale de reconnaissance des émotions fondée sur l'analyse des signaux physiologiques. L'algorithme de reconnaissance des émotions s'appuie à la fois sur l'application des techniques de traitement du signal, sur une classification par plus proche voisins et également sur notre modèle multidimensionnel de représentation des émotions. Notre troisième contribution porte sur une approche multimodale de reconnaissance des émotions. Cette approche de traitement des données conduit à une génération d'information de meilleure qualité et plus fiable que celle obtenue à partir d'une seule modalité. Les résultats expérimentaux montrent une amélioration significative des taux de reconnaissance des huit émotions par rapport aux résultats obtenus avec l'approche monomodale. Enfin nous avons intégré notre travail dans une application de détection de la dépression des personnes âgées dans un habitat intelligent. Nous avons utilisé les signaux physiologiques recueillis à partir de différents capteurs installés dans l'habitat pour estimer l'état affectif de la personne concernée.

Complex systems models are designed in heterogeneous domains and this heterogeneity is rarely considered explicitly when describing and validating processes. Moreover, these systems usually involve several domain experts and several design models corresponding to different analyses (views) of the same system. However, no explicit information regarding the characteristics neither of the domain nor of the performed system analyses is given. In our thesis, we propose a general framework offering first, the formalization of domain knowledge using ontologies and second, the capability to strengthen design models by making explicit references to the domain knowledgeformalized in these ontology. This framework also provides resources for making explicit the features of an analysis by formalizing them within models qualified as ‘’points of view ‘’. We have set up two deployments of our approach: a Model Driven Engineering (MDE) based deployment and a formal methods one based on proof and refinement. This general framework has been validated on several no trivial case studies issued from system engineering.

De nos jours, nous sommes entourés de systèmes critiques complexes tels que les microprocesseurs, les trains, les appareils intelligents, les robots, les avions, etc. Ces systèmes sont extrêmement complexes et critiques en termes de sûreté, et doivent donc être vérifiés et validés. L'utilisation de méthodes formelles à états s'est avérée efficace pour concevoir des systèmes complexes. Event-B a joué un rôle clé dans le développement de tels systèmes. Event-B est une méthode formelle de conception de systèmes à états avec une approche correcte par construction, qui met l'accent sur la preuve et le raffinement. Event-B facilite la vérification de propriétés telles que la préservation des invariants, la convergence et le raffinement en générant des obligations de preuve et en permettant de les décharger.Certaines propriétés additionnelles du système, telles que l'absence d'inter-blocage, l'atteignabilité ou encore la vivacité, doivent être explicitement encodées et vérifiées par le concepteur, ou formalisées à l'aide d'une autre méthode formelle. Une telle approche pénalise la réutilisabilité des modèles et des techniques, et peut introduire des erreurs, en particulier dans les systèmes complexes.Pour pallier cela, nous avons introduit un "framework" réflexif EB4EB, formalisé au sein de Event-B. Dans ce cadre, chacun des concepts d'Event-B est formalisé comme un objet de première classe en utilisant la logique du premier ordre (FOL) et la théorie des ensembles. EB4EB permet la manipulation et l'analyse de modèles Event-B, et permet la définition d'extensions afin de réaliser des analyses supplémentaires non intrusives sur des modèles, telles que la validation de propriétés temporelles, l'analyse de la couverture d'un invariant, ou encore l'absence de blocage. Ce framework est réalisé grâce aux théories d'Event-B, qui étendent le langage d'Event-B avec des éléments définis dans des théories, et aussi en formalisant de nouvelles obligations de preuves, qui ne sont pas présentes initialement dans Event-B.De plus, la sémantique opérationnelle d'Event-B (basée sur les traces) a été formalisée, de même qu'un cadre qui sert à garantir la correction des théorèmes définis, y compris les opérateurs et les obligations de preuve. Enfin, le cadre proposé et ses extensions ont été validés dans de multiples études de cas, notamment l'horloge de Lamport, le problème du lecteur/rédacteur, l'algorithme de Peterson, les distributeurs automatiques de billets (DAB), les véhicules autonomes, etc
Nowadays, we are surrounded by complex critical systems such as microprocessors, railways, home appliances, robots, aeroplanes, and so on. These systems are extremely complex and are safety-critical, and they must be verified and validated. The use of state-based formal methods has proven to be effective in designing complex systems. Event-B has played a key role in the development of such systems. Event-B is a formal system design method that is state-based and correct-by-construction, with a focus on proof and refinement. Event-B facilitates verification of properties such as invariant preservation, convergence, and refinement by generating and discharging proof obligations.Additional properties for system verification, such as deadlock-freeness, reachability, and liveness, must be explicitly defined and verified by the designer or formalised using another formal method. Such an approach reduces re-usability and may introduce errors, particularly in complex systems.To tackle these challenges, we introduced the reflexive EB4EB framework in Event-B. In this framework, each Event-B concept is formalised as a first-class object using First Order Logic (FOL) and set theory. This framework allows for the manipulation and analysis of Event-B models, with extensions for additional, non-intrusive analyses such as temporal properties, weak invariants, deadlock freeness, and so on. This is accomplished through Event-B Theories, which extend the Event-B language with the theory's defined elements, and also by formalising and articulating new proof obligations that are not present in traditional Event-B. Furthermore, Event-B's operational semantics (based on traces) have been formalised, along with a framework for guaranteeing the soundness of the defined theorems, including operators and proof obligations. Finally, the proposed framework and its extensions have been validated across multiple case studies, including Lamport's clock case study, read/write processes, the Peterson algorithm, Automated Teller Machine (ATM), autonomous vehicles, and so on