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Dissertations / Theses on the topic 'Architecture des systèmes'

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Author: Grafiati
Published: 25 May 2024

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Raducanu, Vinicius. "Architecture et système constructif : cas des systèmes de tenségrité." Montpellier 2, 2001. http://www.theses.fr/2001MON20132.

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Margarido, Milena. "Synthèse d’architectures logicielles pour systèmes-de-systèmes : une méthode automatisée par résolution de contraintes." Thesis, Lorient, 2017. http://www.theses.fr/2017LORIS480/document.

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Abstract:
Les systèmes-de-systèmes (Systems-of-Systems, SoS) interconnectent plusieurs systèmes indépendants qui travaillent ensemble pour exécuter une action conjointe dépassant leurs compétences individuelles. Par ailleurs, les descriptions architecturales sont des artefacts qui décrivent des architectures logicielles jouant dans le contexte SoS un rôle important dans la promotion de l’interaction des éléments constituants tout en favorisant la communication parmi les intéressés et en soutenant les activités d’inspection et d’analyse dès le début de leur cycle de vie. Le principal problème traité dans cette thèse est le manque de descriptions architecturales adéquates pour les SoS qui sont développés sans l’attention nécessaire à leur architecture logicielle. Puisque les systèmes constituants ne sont pas forcément connus pendant la conception du projet à cause du développement évolutionnaire des SoS, la description architecturale doit définir à la conception même du projet quelles coalitions entre les systèmes constituants seront possibles pendant son exécution. En outre, comme plusieurs de ces systèmes sont développés pour le domaine critique de sécurité, des mesures supplémentaires doivent être mises en place pour garantir l’exactitude et la complétude de la description architecturale. Afin de résoudre ce problème, nous nous servons du SosADL, un langage formel créé spécialement pour le domaine SoS et qui permet de décrire les architectures logicielles comme des associations dynamiques entre systèmes indépendants où les interactions doivent être coordonnées pour réaliser une action combinée. Notamment, une nouvelle méthode formelle, nommée Ark, est proposée pour systématiser les étapes nécessaires dans la synthèse d’architectures concrètes obéissant à cette description. Dans ce dessein, cette méthode crée un modèle formel intermédiaire, nommé TASoS, qui décrit l’architecture du SoS en tant que problème de satisfaisabilité de restrictions, rendant ainsi possible la vérification automatique d’un ensemble initial de propriétés. Le résultat obtenu par cette analyse peut s’utiliser en raffinements et révisions ultérieurs de la description architecturale. Un outil logiciel nommé SoSy a été aussi développé pour automatiser la génération de modèles intermédiaires et d’architectures concrètes, en cachant l’utilisation de solveurs de contraintes dans le projet de SoS. Particulièrement, cet outil intègre un environnement de développement plus important et complet pour le projet de SoS. Cette méthode et son outil ont été appliqués dans un modèle de SoS de surveillance de rivières urbaines où la faisabilité d’architectures abstraites a été étudiée. En formalisant et en automatisant les étapes requises pour la synthèse architecturale de SoS, Ark contribue à l’adoption de méthodes formelles dans le projet d’architectures SoS, ce qui est nécessaire pour atteindre des niveaux plus élevés de fiabilité
Systems-of-Systems (SoS) encompass diverse and independent systems that must cooperate with each other for performing a combined action that is greater than their individual capabilities. In parallel, architecture descriptions, which are the main artifact expressing software architectures, play an important role in fostering interoperability among constituents by facilitating the communication among stakeholders and supporting the inspection and analysis of the SoS from an early stage of its life cycle. The main problem addressed in this thesis is the lack of adequate architectural descriptions for SoS that are often built without an adequate care to their software architecture. Since constituent systems are, in general, not known at design-time due to the evolving nature of SoS, the architecture description must specify at design-time which coalitions among constituent systems are feasible at run-time. Moreover, as many SoS are being developed for safety-critical domains, additional measures must be placed to ensure the correctness and completeness of architecture descriptions. To address this problem, this doctoral project employs SoSADL, a formal language tailored for the description of SoS that enables one to express software architectures as dynamic associations between independent constituent systems whose interactions are mediated for accomplishing a combined action. To synthesize concrete architectures that adhere to one such description, this thesis develops a formal method, named Ark, that systematizes the steps for producing such artifacts. The method creates an intermediate formal model, named TASoS, which expresses the SoS architecture in terms of a constraint satisfaction problem that can be automatically analyzed for an initial set of properties. The feedback obtained in this analysis can be used for subsequent refinements or revisions of the architecture description. A software tool named SoSy was also developed to support the Ark method as it automates the generation of intermediate models and concrete architectures, thus concealing the use of constraint solvers during SoS design and development. The method and its accompanying tool were applied to model a SoS for urban river monitoring in which the feasibility of candidate abstract architectures is investigated. By formalizing and automating the required steps for SoS architectural synthesis, Ark contributes for adopting formal methods in the design of SoS architectures, which is a necessary step for obtaining higher reliability levels
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Bouilhaguet, Frédéric. "Architecture de systèmes MPEG-4." Paris, ENST, 2001. http://www.theses.fr/2001ENST0044.

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Petit, Antoine. "Architecture et stabilité des systèmes planétaires." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019PSLEO005.

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Abstract:
L'architecture des systèmes planétaires nous renseigne sur leur formation et de leur histoire. De plus, le grand nombre de découvertes récentes et futures d’exoplanètes permet d’étudier la population de systèmes exoplanétaires. Cependant, l’organisation des systèmes planétaires est fortement affectée par la stabilité dynamique, ce qui rend les études particulièrement difficiles. Étant donné que la dynamique est chaotique, une analyse détaillée entraîne de long temps de calculs. Dans cette thèse, je développe des critères analytiques de stabilité pour la dynamique des planètes. Dans le système séculaire, la conservation du moment cinétique et des demi-grand axes impliquent la conservation du déficit en moment cinétique (AMD). L’AMD est une mesure pondérée des excentricités et des inclinaisons mutuelles d’un système et agit comme une température dynamique. Dans le premier chapitre, nous définissons le concept de d'AMD-stabilité. Le critère d'AMD-stabilité permet de faire la distinction entre les systèmes planétaires a priori stables et les systèmes pour lesquels la stabilité n’est pas garantie et nécessite plus d'études. Je montre que l'AMD-stabilité peut être utilisée pour établir une classification des systèmes multiplanétaires afin de différencier les systèmes stables à long terme et ceux qui sont AMD-instables, nécessitant alors une étude dynamique supplémentaire. Nous classons 131 systèmes multiplanétaires de la base de données exoplanet.eu ayant des éléments orbitaux suffisamment connus. Bien que le critère AMD soit rigoureux, la conservation de l'AMD n’est garantie qu’en l’absence de résonances en moyen mouvement (MMR).Si les îles des MMR se chevauchent, le système devient chaotique et instable.Dans le deuxième chapitre, nous élargissons le critère de stabilité AMD pour prendre en compte le recouvrement de MMR du premier ordre.Je déduis analytiquement un nouveau critère qui unifie ceux précédemment proposés dans la littérature et admet comme cas limite les critères obtenus pour les orbites initialement circulaires et excentriques. Dans le troisième chapitre, j'explique comment la stabilité de Hill peut être comprise via la notion d'AMD. Largement utilisée, la stabilité de Hill est un critère de stabilité topologique pour le système à trois corps.Cependant, la plupart des études utilisent uniquement l'approximation pour des orbites coplanaire et circulaire.Je montre que le critère général de Hill peut être exprimé en fonction des seuls demi-grand axes, des masses et de l'AMD total du système.Le critère proposé n'est développé que dans le rapport de masse des planètes à l'étoile et non dans les éléments orbitaux.Lors de l'étude d'un système AMD-instable, le recours aux simulations numériques est nécessaire. Cependant, les grand temps d'évolution dans la dynamique planétaire rendent nécessaire l'utilisation de méthodes symplectiques. Ces méthodes permettent une intégration très précise et rapide lorsqu'un système est stable. Leur inconvénient est qu'elles sont limités à une intégration à pas de temps fixe, i.e. l'intégrateur peut ne pas résoudre les rencontres proches et devient inexact. Dans le quatrième chapitre, je propose une renormalisation du temps qui permet d’utiliser un intégrateur symplectique d’ordre élevé avec un pas de temps adaptatif aux rencontres proches. L'algorithme est bien adapté aux systèmes de masses de planètes similaires.Dans le dernier chapitre, je revisite le modèle-jouet de formation planétaire de J. Laskar. Tandis que l'AMD est conservé par la dynamique séculaire, il diminue lors des collisions planétaires. Le modèle de Laskar peut être résolu de manière analytique pour obtenir le résultat moyen et les simulations numériques sont très rapides, ce qui permet de créer une grande population de systèmes. Je montre que ce modèle de formation est en bon accord avec les simulations réalistes récentes de formation, dans lesquelles l'architecture finale résulte d'une phase d'impacts géants
The architecture of a planetary systems is a signpost of their formation and history.Moreover, the large number of recent and future exoplanets discoveries allows to study the exoplanet system population.Besides, the observations of exoplanet systems has enriched the diversity of planetary system architecture, revealing that the Solar System shape is far from being the norm.However, the organization of planetary systems is heavily affected by dynamical stability, making individual studies particularly challenging.Since planets dynamics are chaotic, a detailed stability analysis study is computationally expensive.In this thesis, I develop analytic stability criteria for planet dynamics.In the secular system, the conservation of the total angular momentum and semi-major axes imply the conservation of the Angular Momentum Deficit (AMD).The AMD is a measure of a system’s eccentricities and mutual inclinations and act as a dynamical temperature of the system.Based on this consideration, we make the simplifying assumption that the dynamics can be replaced by AMD exchanges between the planets.In the first chapter we define the concept of AMD-stability. The AMD-stability criterion allows to discriminate between a priori stable planetary systems and systems for which the stability is not granted and needs further investigations.We show how AMD-stability can be used to establish a classification of the multiplanet systems in order to exhibit theplanetary systems that are long-term stable because they are AMD-stable, and those that are AMD-unstable which then require someadditional dynamical studies to conclude on their stability. We classify 131 multiplanet systems from the exoplanet.eu database with sufficiently well-known orbital elements.While the AMD criterion is rigorous, AMD conservation is only granted in absence of mean-motion resonances (MMR).If the MMR islands overlap, the system experiences chaos leading to instability.In the second chapter, we extend the AMD-stability criterion to take into account the overlap of first-order MMR.I derive analytically a new overlap criterion for first-order MMR.This stability criterion unifies the previous criteria proposed in the literature and admits the criteria obtained for initially circular and eccentric orbits as limit cases.In the third chapter I explain how the Hill stability can be understood in the AMD framework.Widely used, the Hill stability is a topological stability criterion for the three body system.However, most studies only use the coplanar and circular orbit approximation.We show that the general Hill stability criterion can be expressed as a function of only semi-major axes, masses, and total AMD of the system.The proposed criterion is only expanded in the planets-to-star mass ratio and not in the orbital elements.When studying AMD-unstable system, numerical simulations are mandatory.However the long timescales in planet dynamics make necessary the use of symplectic methods.These methods provide very accurate and fast integration when a system is stable.Their downside is that they are limited to fixed time-step integration.For unstable systems, the integrator may fail to resolve a close encounter and become inaccurate.In the fourth chapter, I propose a time renormalization that allow to use high order symplectic integrator with adaptive time-step at close encounter.The algorithm is well-adapted to systems of few similar masses planets.In the final chapter, I revisit the planet formation toy model developed by J. Laskar.While the AMD is conserved in the secular dynamics, it decreases during planets collisions.Laskar's model can be solved analytically for the average outcome and numerical simulations are very quick allowing to build large system population.I show that this formation model is in good agreement with recent realistic planet formation simulations where the final architecture results from a giant impact phase
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Cheng, Kevin. "Reconfigurable self-organised systems : architecture and implementation." Thesis, Metz, 2011. http://www.theses.fr/2011METZ039S/document.

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Abstract:
Afin de répondre à une complexité croissante des systèmes de calcul, de nouveaux paradigmes architecturaux basés sur des structures auto-adaptatives et auto-organisées sont à élaborer. Ces derniers doivent permettre la mise à disposition d’une puissance de calcul suffisante tout en bénéficiant d’une grande flexibilité et d’une grande adaptabilité, cela dans le but de répondre aux évolutions des traitements distribués caractérisant le contexte évolutif du fonctionnement des systèmes. Ces travaux de thèse proposent une nouvelle approche de conception des systèmes communicants, auto-organisés et auto-adaptatifs basés sur des noeuds de calcul reconfigurable. Autrement dit, ces travaux proposent un système matériel autonome et intelligent, capable de déployer et de redéployer ses modules de calcul, en temps réel et en fonction de la demande de traitement et de la puissance de calcul. L’aboutissement de ces travaux se traduit par la réalisation d’un Système Auto-organisé Reconfigurable (SAR) basé sur la technologie FPGA. L’architecture auto-adaptative proposée permet d’étudier l’impact des systèmes reconfigurables dans une structure distribuée et auto-organisée. Le système est réalisé pour étudier, à chaque niveau, les paramètres qui influencent les performances globales d’un réseau de calcul évolutif. L’étude de l’état de l’art a permis la mise en perspective et la formalisation des caractéristiques du concept d’auto-organisation matérielle proposé ainsi qu’une évaluation et une analyse de ces performances. Les résultats de ces travaux montrent la faisabilité d’un système complexe de calcul distribué dont l’intelligence repose sur les interactions des éléments reconfigurables le constituant
Increasing needs of computation power, flexibility and interoperability are making systems more and more difficult to integrate and to control. The high number of possible configurations, alternative design decisions or the integration of additional functionalities in a working system cannot be done only at the design stage any more. In this context, where the evolution of networked systems is extremely fast, different concepts are studied with the objective to provide more autonomy and more computing power. This work proposes a new approach for the utilization of reconfigurable hardware in a self-organised context. A concept and a working system are presented as Reconfigurable Self-Organised Systems (RSS). The proposed hardware architecture aims to study the impact of reconfigurable FPGA based systems in a self-organised networked environment and partial reconfiguration is used to implement hardware accelerators at runtime. The proposed system is designed to observe, at each level, the parameters that impact on the performances of the networked self-adaptive nodes. The results presented here aim to assess how reconfigurable computing can be efficiently used to design a complex networked computing system and the state of the art allowed to enlighten and formalise characteristics of the proposed self-organised hardware concept. Its evaluation and the analysis of its performances were possible using a custom board: the Potsdam Intelligent Camera System (PICSy). It is a complete implementation from the electronic board to the control application. To complete the work, measurements and observations allow analysis of this realisation and contribute to the common knowledge
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FASSINO, Jean-Philippe. "THINK : vers une architecture de systèmes flexibles." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005776.

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Abstract:
L'objectif de cette thèse est de spécifier et d'implanter une architecture de système d'exploitation flexibles. Cette architecture est nommée THINK.
Nous montrons qu'il est possible de capturer sous la forme de canevas logiciels des concepts et des principes d'architecture rencontrés dans les systèmes d'exploitation centralisés, embarqués ou répartis. Ces concepts sont au nombre de trois ; des composants, des liaisons modélisant les interactions, et des domaines modélisant l'isolation. Cette approche autorise la construction de noyaux d'infrastructure variés, susceptibles d'être mis en place, statiquement ou dynamiquement, depuis des systèmes dédiés à une application jusqu'aux systèmes monolithiques classiques en passant par les différentes formes de micronoyaux.
Nous implantons sur ce modèle une bibliothèque, nommée KORTEX, destinée aux machines POWERMACINTOSH. Cette bibliothèque propose un ensemble de composants systèmes, offrant d'une part des services du plus bas niveau comme les pilotes de périphérique, et d'autre part des services de haut niveau comme la gestion des processus et des connexions réseaux. La composition arbitraire de ces composants construit le noyau d'infrastructure désiré. La diversité des noyaux d'infrastructure construits à partir de cette bibliothèque, la rapidité et la simplicité de programmation offertes par les outils de développement, prouvent l'adéquation du modèle.
Les évaluations quantitatives du modèle d'architecture THINK et de la bibliothèque KORTEX de composants systèmes démontrent la viabilité de l'approche proposée. Les implantations du concept de liaison n'engendrent pas un coût inacceptable et elles permettent même d'obtenir des performances similaires à celles de la littérature. De plus, les bénéfices apportés par la structure flexible peuvent potentiellement être importants. Tout d'abord, les évaluations montrent un accroissement des performances d'exécution sur des noyaux de systèmes classiques. Ensuite, les besoins en ressources matérielles requis pour l'exécution des systèmes sont grandement diminués, ce qui offre des perspectives d'utilisation dans les environnements fortement contraints.
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Roca, Vincent. "Architecture hautes performances pour systèmes de communication." Phd thesis, Grenoble INPG, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005013.

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Abstract:
Nos travaux abordent le problème de l'efficacité des techniques d'implémentation hautes performances du système de communication. Car si les principes généraux sont désormais bien connus, il n'en va pas toujours de même de leur application. Des résultats obtenus sur notre plate-forme expérimentale, nous tirons des conclusions quant aux aspects machine hôte, système, et protocoles. Pour l'aspect machine hôte nous montrons que la parallélisation des piles de communication est décevante et grandement limitée par les contentions d'origine système. Nous montrons également comment la technique ILP, destinée à limiter les accès mémoire, peut être intégrée à la méthode d'accès d'une pile TCP/IP. Les bénéfices de cette technique restent largement dépendants des conditions d'utilisation, de la nature de l'application, et des manipulations de données. Du point de vue système, l'étude de deux environnements d'exécution de protocoles opposés, BSD et Streams, a permis d'identifier leurs faiblesses, et notamment pourquoi l'environnement Streams actuel n'est pas adapté aux hautes performances. Nous en déduisons un ensemble de principes qu'un environnement performant se doit de respecter. L'architecture de la pile de communication est essentielle. Nous montrons qu'une architecture démultiplexée, avec des chemins de données directs entre applications et drivers réseaux, permet un excellent support du contrôle de flux local et des mécanismes systèmes de QoS. En revanche, les implémentations de niveau utilisateur souffrent de nombreuses limitations. Elles sont cependant indispensables à certaines techniques. Du point de vue protocoles, nous montrons que la présence d'options dans les en-têtes de paquets n'est pas contraire à l'obtention de bonnes performances. A la notion trop rigide d'en-têtes de taille fixe nous substituons celle d'en-tétes de taille prédictible. Enfin, il ressort deux notions clés de ces travaux, la simplicité et la flexibilité, dont dépendent les performances et les fonctionnalités du système de communication.
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Fassino, Jean-Philippe. "Think : vers une architecture de systèmes flexibles." Paris, ENST, 2001. http://www.theses.fr/2001ENST0037.

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Abstract:
L'objectif de cette thèse est de spécifier et d'implanter une architecture de système d'exploitation flexibles. Cette architecture est nommé THINK. Nous montrons qu'il est possible de capturer sous la forme de canevas logiciels des concepts et des principes d'architecture rencontrés dans les systèmes d'exploitation centralisés, embarqués ou répartis. Ces concepts sont au nombre de trois; des composants, des liaisons modélisant les interactions, et des domaines modélisant I'isolation. Cette approche autorise la construction de noyaux d'infrastructure variés, susceptibles d'être mis en place, statiquement ou dynamiquement, depuis des systèmes dédiés à une application jusqu'aux systèmes monolithiques classiques en passant par les différentes formes de micronoyaux. Nous implantons sur ce modèle une bibliothèque, nommée KORTEX, destinée aux machines POWERMACIN-TOSH. Cette blbliothèque propose un ensemble de composants systèmes, offrant d'une part des services du plus bas niveau comme les pilotes de périphérique, et d'autre part des services de haut niveau comme la gestion des processus et des connexions réseaux. La composition arbitraire de ces composants construit le noyau d'infra-structure désiré. Les évaluations quantitatives du modèle d'architecture THINK et de la bibliothèque KORTEX de composants systèmes démontrent la viabilité de l'approche proposée. Les implantations du concept de liaison n'engendrent pas un coût inacceptable et elles permettent même d'obtenir des performances similaires à celles de la litté-rature. De plus, les bénéfices apportés par la structure flexible peuvent potentiellement être importants. Tout d'abord, les évaluations montrent un accroissement des performances d'exécution sur des noyaux de systèmes classiques. Ensuite, les besoins en ressources matérielles requis pour l'exécution des systèmes sont grandement diminués e qu' offre des perspectives d'utilisation dans les environnements fortement contraints.
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Ludwig, Marie. "Autonomie et reconfiguration des systèmes de systèmes tactiques." Phd thesis, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00965813.

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Abstract:
La complexité croissante des Systèmes de Systèmes et autres grandes fédérations d'acteurs pose de nouvelles problématiques de conception et de réalisation. Cette complexité, induite par des structures de management toujours plus sophistiquées et un cycle de vie long, doit être maîtrisée au plus tôt dans la conception des entreprises. Cette maîtrise permet à l'ensemble des intervenants au cours du cycle de vie d'une entreprise d'identifier ses points clés et de prendre confiance en sa capacité à atteindre ses objectifs. En particulier, il importe de savoir estimer les capacités de l'entreprise à s'adapter à des situations imprévues ou exceptionnelles afin d'assurer ses missions en toutes circonstances. En réaction, de nouvelles démarches d'ingénierie émergent. Elles s'appuient sur la modélisation et la simulation de l'architecture de ces systèmes aux différents stades de leur développement et de leur fonctionnement. Dans le cadre d'une de ces démarches nommée IDEA, nous avons enrichi le langage de description d'architecture avec des concepts et des mécanismes ayant pour but d'adresser l'adaptabilité et des capacités de reconfiguration des entreprises. Ces apports ont été expérimentés avec succès par prototypage et dans des contextes d'affaires industrielles.
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Ferreira, silva Eduardo. "Conception d’architecture de système-de-systèmes à logiciel prépondérant dirigée par les missions." Thesis, Lorient, 2018. http://www.theses.fr/2018LORIS509/document.

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Abstract:
La formulation des missions est le point de départ du développement de systèmes-de- systèmes, étant utilisée comme base pour la spécification, la vérification et la validation d’architectures de systèmes-de-systèmes. Élaborer des modèles d’architecture pour systèmes-de-systèmes est une activité complexe, cette complexité reposant spécialement sur les comportements émergents, c'est-à-dire, des comportements issus des interactions entre les parties constituantes d’un système-de-systèmes qui ne peuvent pas être prédits même si on connaît tous les comportements de tous les systèmes constituants. Cette thèse adresse le lien synergique entre mission et architecture dans le cadre des systèmes-de-systèmes à logiciel prépondérant, en accordant une attention particulière aux comportements émergents créés pour réaliser les missions formulées. Nous proposons ainsi une approche pour la conception d’architecture de systèmes-de-systèmes dirigée par le modèle de mission. Dans notre approche, le modèle de mission sert à dériver et à valider les architectures de systèmes-de-systèmes. Dans un premier temps, nous générons la structure de l’architecture à l’aide de transformations de modèles. Ensuite, lors que l’architecte spécifie les aspects comportementaux, la description de l’architecture résultante est validée à l’aide d’une démarche conjointe qui comprend à la fois la vérification des propriétés spécifiées et la validation par simulation des comportements émergents. La formalisation en termes de logique temporelle et la vérification statistique de modèles sont les fondements formels de l’approche. Un outil mettant en œuvre l’ensemble de l’approche a été également développé et expérimenté
The formulation of missions is the starting point to the development of Systems-of-Systems (SoS), being used as a basis for the specification, verification and validation of SoS architectures. Specifying, verifying and validating architectural models for SoS are complex tasks compared to usual systems, the inner complexity of SoS relying specially on emergent behaviors, i.e. features that emerge from the interactions among constituent parts of the SoS which cannot be predicted even if all the behaviors of all parts are completely known. This thesis addresses the synergetic relationship between missions and architectures of software-intensive SoS, giving a special attention to emergent behaviors which are created for achieving formulated missions. We propose a design approach for the architectural modeling of SoS driven by the mission models. In our proposal, the mission model is used to both derive, verify and validate SoS architectures. As first step, we define a formalized mission model, then we generate the structure of the SoS architecture by applying model transformations. Later, when the architect specifies the behavioral aspects of the SoS, we generate concrete SoS architectures that will be verified and validated using simulation-based approaches, in particular regarding emergent behaviors. The verification uses statistical model checking to verify whether specified properties are satisfied, within a degree of confidence. The formalization in terms of a temporal logic and statistical model checking are the formal foundations of the developed approach. A toolset that implements the whole approach was also developed and experimented
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Golden, Boris. "A unified formalism for complex systems architecture." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/docs/00/82/71/07/PDF/phd.pdf.

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Abstract:
Les systèmes industriels complexes sont des objets artificiels conçus par l'Homme, et constitués d'un grand nombre de composants hétérogènes (e. G. Matériels, logiciels ou organisationnels) collaborant pour accomplir une mission globale. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la modélisation du comportement fonctionnel de tels systèmes, ainsi qu'à leur intégration. Nous modéliserons donc les systèmes réels par le biais d'une approche de boîte noire fonctionnelle avec un état interne, dont la structure et le comportement fonctionnel peuvent être obtenus par l'intégration récursive de composants élémentaires hétérogènes
Complex industrial systems are typically artificial objects designed by men, involving a huge number of heterogeneous components (e. G. Hardware, software, or human organizations) working together to perform a mission. In this thesis, we are interested in modeling the functional behavior of such systems, and their integration. We will model real systems as functional black boxes (with an internal state), whose structure and behaviors can be described by the recursive integration of heterogeneous smaller subsystems. Our purpose is to give a unified and minimalist semantics for heterogeneous integrated systems and their integration
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Layouni, Mouna farah. "Architecture pour la fédération de cercles de confiance dans une approche Système de systèmes." Thesis, Paris, CNAM, 2013. http://www.theses.fr/2013CNAM0898.

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Abstract:
La maitrise de la complexité croissante tant de nos organisations socioéconomiques que de nos systèmes et infrastructures technologiques, impose des systèmes informatiques de plus en plus intégrés. L’organisation de nos sociétés avancées ne pourrait plus se développer dans des conditions raisonnables sans le support des technologies de l’information. Les différents systèmes d’information s’intègrent ainsi de plus en plus en un maillage informationnel formant ainsi un système de systèmes qui se complexifie de jour en jour et de ce fait devient de plus en plus vital. Ces systèmes des systèmes doivent répondre à deux types d’objectifs : i) la réalisation d’un système par l’intégration de systèmes offerts par différents fournisseurs, ii) l’interopération de systèmes déjà en service en vue d’obtenir des propriétés nouvelles dues à leur coopération, généralement avec une augmentation d’efficacité. Ces objectifs et cette complexité ne peuvent être appréhendés par une démarche purement analytique. C’est pourquoi nous avons préconisé à travers cette thèse une solution de système de systèmes basée sur un graphe d'interopérabilité construit sur une comparaison hiérarchique ontologique. La mise en œuvre de cette approche à travers l’utilisation d’une plateforme d’agents mobile permet une recherche dynamique de services visant à satisfaire au mieux les critères de qualité exigés par l’utilisateur
Mastering the increasing complexity of our socio-economic organizations and technology infrastructure requires more and more integrated information systems. The organization of our advanced societies could no longer grow on reasonable terms without the support of information technology.The different information systems belongs more and more to an informational meshing, forming in this way a complex system of systems which is getting complex day after day and because of that is becoming increasingly vital.This system of systems must meet two objectives: i) implementation of a system by integrating systems offered by different providers, ii) interoperation of systems already in use in order to obtain new properties due to their cooperation, usually with an efficiency increase.These objectives and this complexity can be grasped by a purely analytical approach. That is why we have advocated throughout this thesis a solution of system of systems based on an interoperability graph built on a hierarchical ontological comparison (foundation of trust). The platform of mobile agents associated with this system will implement a dynamic search of services which tries to satisfy the quality criteria required by the user
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Layouni, Mouna farah. "Architecture pour la fédération de cercles de confiance dans une approche Système de systèmes." Electronic Thesis or Diss., Paris, CNAM, 2013. http://www.theses.fr/2013CNAM0898.

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Abstract:
La maitrise de la complexité croissante tant de nos organisations socioéconomiques que de nos systèmes et infrastructures technologiques, impose des systèmes informatiques de plus en plus intégrés. L’organisation de nos sociétés avancées ne pourrait plus se développer dans des conditions raisonnables sans le support des technologies de l’information. Les différents systèmes d’information s’intègrent ainsi de plus en plus en un maillage informationnel formant ainsi un système de systèmes qui se complexifie de jour en jour et de ce fait devient de plus en plus vital. Ces systèmes des systèmes doivent répondre à deux types d’objectifs : i) la réalisation d’un système par l’intégration de systèmes offerts par différents fournisseurs, ii) l’interopération de systèmes déjà en service en vue d’obtenir des propriétés nouvelles dues à leur coopération, généralement avec une augmentation d’efficacité. Ces objectifs et cette complexité ne peuvent être appréhendés par une démarche purement analytique. C’est pourquoi nous avons préconisé à travers cette thèse une solution de système de systèmes basée sur un graphe d'interopérabilité construit sur une comparaison hiérarchique ontologique. La mise en œuvre de cette approche à travers l’utilisation d’une plateforme d’agents mobile permet une recherche dynamique de services visant à satisfaire au mieux les critères de qualité exigés par l’utilisateur
Mastering the increasing complexity of our socio-economic organizations and technology infrastructure requires more and more integrated information systems. The organization of our advanced societies could no longer grow on reasonable terms without the support of information technology.The different information systems belongs more and more to an informational meshing, forming in this way a complex system of systems which is getting complex day after day and because of that is becoming increasingly vital.This system of systems must meet two objectives: i) implementation of a system by integrating systems offered by different providers, ii) interoperation of systems already in use in order to obtain new properties due to their cooperation, usually with an efficiency increase.These objectives and this complexity can be grasped by a purely analytical approach. That is why we have advocated throughout this thesis a solution of system of systems based on an interoperability graph built on a hierarchical ontological comparison (foundation of trust). The platform of mobile agents associated with this system will implement a dynamic search of services which tries to satisfy the quality criteria required by the user
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Garcès, Rodriguez Lina Maria. "Architecture de référence pour les systèmes d’e-santé à domicile dans la perspective de systèmes-de- systèmes." Thesis, Lorient, 2018. http://www.theses.fr/2018LORIS493/document.

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Abstract:
Le vieillissement de la population est une tendance mondiale. Selon les estimations, en 2050, 2,1 milliard de personnes seront âgés de 60 ans ou plus. Les logiciels d’aide aux soins de santé à domicile (ou en anglais Healthcare Supportive Home- HSH Systems) ont été proposés pour répondre à la forte demande de soins de santé à distance pour les personnes âgées vivant seules. Étant donné que les équipes de professionnels de la santé ont besoin de collaborer pour continuellement surveiller l’état de santé des patients souffrant de maladies chroniques, il est nécessaire de faire coopérer les systèmes logiciels d’e-santé préexistants. Cependant, les systèmes de HSH actuels sont propriétaires, monolithiques, fortement couplés et coûteux ainsi que la plupart d’entre eux ne considèrent pas les interactions dynamiques avec systèmes de e- Health fonctionnant à l’intérieur du domicile (e.g., des robots compagnons interactifs ou moniteurs d’activité) ni à l’extérieur de la maison. Ces systèmes sont parfois conçus et fondés sur des législations locales, des configurations des systèmes de santé spécifiques (e.g., publique, privé ou hybride), des plans nationaux de soins de santé, et des ressources technologiques disponibles ; leur réutilisation dans d’autres contextes est donc souvent limitée. De ce fait, les systèmes de HSH fournissent une vue limitée de l’état de santé des patients, sont difficiles à évoluer en fonction de l’évolution de la santé des patients et ne permettent pas la surveillance constante des patients. Ils ont des limites sérieuses pour aider l’autogestion des multiples maladies chroniques. En réponse à ces problématiques, cette thèse propose HomecARe, une architecture de référence pour permettre le développement des systèmes logiciel de HSH de qualité. HomecARe considère les systèmes HSH comment Systèmes-de-Systèmes (en anglais Systems-of- Systems - SoS) (i.e., systèmes complexes à grande échelle qui sont composées de systèmes hétérogènes, distribués, et avec indépendance opérationnelle et managériale), qui réalisaient leurs missions (e.g., l’amélioration de la qualité de vie des patients) grâce aux comportements qui émergent des collaborations entre les différents systèmes constitutifs. Pour établir HomecARe, un processus systématique pour la conception des architectures de référence a été adopté. HomecARe représente la connaissance du domaine et des solutions architecturales (e.g., patrons et stratégies d’architecture) en utilisant les points de vue architecturales des concepts, missions, et qualité. Pour évaluer HomecARe, un cas d’étude a été mené. Dans cette étude, HomecARe a été utilisé dans la conception de l’architecture logicielle du DiaManT@Home, un système de HSH pour l’assistance aux patients diabétiques. Les résultats montrent qui HomecARe est une solution viable pour guider le développement des systèmes de HSH réutilisables, interopérables, fiables, sécurisés, et adaptatifs. Cette thèse apporte d’importantes contributions dans les domaines d’e-santé, architectures logicielles, et architectures de référence de SoS
Population ageing has been taking place all over the world, being estimated that 2.1 billion people will be aged 60 or over in 2050. Healthcare Supportive Home (HSH) Systems have been proposed to overcome the high demand of remote home care for assisting an increasing number of elderly people living alone. Since a heterogeneous team of healthcare professionals need to collaborate to continually monitor health status of chronic patients, a cooperation of pre-existing e-Health systems, both outside and inside home, is required. However, current HSH solutions are proprietary, monolithic, high coupled, and expensive, and most of them do not consider their interoperation neither with distributed and external e-Health systems, nor with systems running inside the home (e.g., companion robots or activity monitors). These systems are sometimes designed based on local legislations, specific health system configurations (e.g., public, private or mixed), care plan protocols, and technological settings available; therefore, their reusability in other contexts is sometimes limited. As a consequence, these systems provide a limited view of patient health status, are difficult to evolve regarding the evolution of patient’s health profile, do not allow continuous patients monitoring, and present limitations to support the self-management of multiple chronic conditions. To contribute to solve the aforementioned challenges, this thesis establishes HomecARe, a reference architecture for supporting the development of quality HSH systems. HomecARe considers HSH systems as Systems-of-Systems (SoS) (i.e., large, complex systems composed of heterogeneous, distributed, and operational and managerial independent systems), which achieve their missions (e.g., improvement of patients’ quality of life) through the behavior that emerges as result of collaborations among their constituents. To establish HomecARe, a systematic process to engineer reference architectures was adopted. As a result, HomecARe presents domain knowledge and architectural solutions (i.e., architectural patterns and tactics) described using conceptual, mission, and quality architectural viewpoints. To assess HomecARe, a case study was performed by instantiating HomecARe to design the software architecture of DiaManT@Home, a HSH system to assist at home patients suffering of diabetes mellitus. Results evidenced HomecARe is a viable reference architecture to guide the development of reusable, interoperable, reliable, secure, and adaptive HSH systems, bringing important contributions for the areas of e-Health, software architecture, and reference architecture for SoS
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Polakovic, Juraj. "Architecture logicielle et outils pour systèmes d'exploitation reconfigurables." Grenoble INPG, 2008. http://www.theses.fr/2008INPG0051.

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Abstract:
La reconfiguration dynamique est la capacité d'un système logiciel à permettre sa modification pendant son exécution et peut être utilisée pour mettre-à-jour une partie fautive du système, introduire des algorithmes spécialisés, autoriser des extensions faites par des tiers, adapter le système à un nouvel environment et ajouter des sondes de monitoring ou debugging, etc. Les systèmes d'exploitation existants offrent des mécanismes de reconfiguration dynamique, néanmoins ceux-ci sont figés par l'implémentation du système. Par conséquent le compromis entre la flexibilité et l'efficacité du système reconfigurable est fixe et il n'est pas possible de réutiliser le système dans d'autres contextes opérationnels (avec des mécanismes de reconfiguration différents). Nous présentons une approche architecturale pour la construction de systèmes reconfigurables à la carte et la programmation de leurs reconfigurations. Notre modèle de programmation est basé sur le modèle à composants Fractal et son implémentation en C, appelée Think. Le canevas associé au modèle comprend un compilateur d'architecture qui permet de construire des systèmes reconfigurables et un compilateur de reconfigurations. Pour illustrer notre approche, nous avons réalisé plusieurs prototypes de systèmes reconfigurables qui ont permis de montrer la flexibilité de notre approche ainsi qu’une évaluation quantitative et l’impact des différentes implémentations de reconfiguration dynamique sur l’efficacité d’un système concret
Dynamic reconfiguration allows modifying a system during its execution. Dynamic reconfiguration is important in embedded systems, where one does not necessarily have the luxury to stop a running system. While some operating systems do offer mechanisms for dynamic reconfiguration, the proposed mechanisms are essentially hardwired in the system. This results in a fixed trade-off between flexibility of reconfigurations and the system's efficiency which may be far from optical in certain operational contexts, thus limiting the system reuse. We present an architecture-based programming model allowing both construction of customized reconfigurable system kernels and programming of their reconfigurations. This model is based on the Fractal component model and its C implementation, called Think. The framework supporting our approach encompasses an architecture compiler for building customized system kernels and a reconfiguration compiler
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Sanlaville, Rémy. "Architecture logicielle : une expérimentation industrielle avec Dassault Systèmes." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004589.

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Abstract:
L'architecture logicielle est un domaine récent du génie logiciel qui a reçu une attention particulière ces dix dernières années. Les éditeurs de logiciels ont pris conscience qu'une architecture est un facteur critique dans la réussite du développement et facilite la maintenance et l'évolution du logiciel. Elle contribue à la maîtrise des grands logiciels. L'architecture logicielle permet d'améliorer ces aspects grâce à l'étude des structures de haut niveau du logiciel. De nombreuses avancées ont été proposées au niveau de la formalisation par des Langages de Description d'Architecture (ADLs: Architecture Description Languages), du raisonnement et de l'analyse au niveau architectural. Bien que la communauté scientifique ait réalisé des progrès significatifs, les résultats restent essentiellement académiques. Les retombées de ces recherches ont du mal à pénétrer le milieu industriel. Ce rapport de thèse relate notre expérience avec Dassault Systèmes : répondre aux besoins de Dassault Systèmes pour le développement de ses logiciels en utilisant une approche basée sur l'architecture logicielle. Dassault Systèmes est le leader mondial de la Conception Assistée par Ordinateur (CAO) avec son logiciel phare CATIA V5 (~5 MLoc). Pour atteindre cet objectif, nous avons parcouru les principales approches pour la description d'une architecture logicielle et tenté de les appliquer dans notre contexte industriel. Nous expliquerons les difficultés que nous avons rencontrées pour les utiliser et montrerons pourquoi ces approches ne sont pas adaptées pour la maintenance et l'évolution d'un logiciel tel que CATIA V5. Nous décrirons notre démarche basée sur l'analyse des besoins architecturaux des différents acteurs de Dassault Systèmes qui a permis de fournir des solutions concrètes et exploitables. Enfin, nous expliciterons ces besoins architecturaux et présenterons les divers prototypes que nous avons développés pour y répondre.
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Grange, Hélène. "Architecture de systèmes de surveillance en milieu naturel." Grenoble 1, 1992. http://www.theses.fr/1992GRE10031.

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Abstract:
Le probleme pose est de surveiller un phenomene physique naturel, tel qu'un eboulement rocheux par exemple. L'objectif est de rendre operationnel des systemes de surveillance afin de prevenir le risque du au phenomene physique considere. Il est particulierement interessant d'informatiser de tels systemes. Dans le premier cas, c'est pour la puissance de traitement, alors que dans le second cas, c'est pour la securite des personnes ou des biens par rapport au risque considere. Pour elaborer de tels systemes, l'idee retenue est qu'il faut concevoir une architecture de systemes de surveillance, applicable a des sites varies, pour deux raisons evoquees ci-dessous: 1) pour s'abstraire des particularites des differents systemes qu'on peut s'imaginer developper, afin de ne retenir que les concepts de base de la surveillance; 2) pour proposer une architecture de systeme definie aux developpeurs de systemes operationnels leur permettant de se concentrer sur les problemes specifiques a chaque site. Pour concevoir cette architecture, nous avons utilise la methodologie suivante qui s'enonce en trois points. Nous avons commence par elaborer un cahier des charges avec une methode d'analyse fiable, la methode s. A. D. T. (structured analysis and design technique). L'analyse a montre que le systeme a developper etait tres complexe et avait une forte contrainte d'evolution. Nous avons ensuite realise la conception du systeme, avec une methode mettant en uvre des objets. C'est la seule methode qui permet actuellement une forte evolution des systemes. Enfin, nous avons elabore un prototype qui met en place les fonctions de base du systeme, l'interface utilisateur et simule la surveillance d'un site reel
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Gatti, Marc. "Évolution des Architectures des Systèmes Avioniques Embarqués." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066725/document.

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Abstract:
De nos jours, les systèmes embarqués sont les éléments Cœurs des Systèmes avioniques. De plus en plus de fonctions sont intégrées et de ce fait leurs complexités croît. Afin que cette complexité puisse rester maîtrisable, l’architecture des systèmes avionique a également évolué de façon à minimiser les interactions entre les équipements. Cette évolution des Architectures a introduit, au niveau avionique, la notion de réseau largement répandue dans le monde dit « consumer ». Nos travaux de Recherche ont pour but d’accompagner cette évolution architecturale en minimisant l’impact des ruptures technologiques qu’il a été nécessaire d’introduire afin de supporter cette évolution. Pour cela, nous proposons une approche qui va nous permettre de dé-risquer chaque nouvelle brique technologique avant son introduction au sein des Systèmes Embarqués. Cette introduction pourra donc être réalisée en ayant au préalable défini les conditions ainsi que les limites d’utilisation de chaque nouvelle technologie, qu’elle soit matérielle et/ou logicielle
Nowadays, Embedded Systems are key elements of the Avionic Systems. As more and more functions are integrated, their complexity goes increasing. In order to keep mastering this complexity, Avionic Systems Architecture has also evolved so as to minimize the interactions between equipment. This evolution of the Architectures introduced, at the avionic level, the notion of network widely spread in the consumer domain. Our research works aim at accompanying this architectural evolution by minimizing the impact of the technological breakthroughs which were necessary to introduce to support this evolution. For that purpose, we propose an approach which is going to allow us to derisk every new technological brick before its introduction within the Embedded Systems. This introduction can thus be performed by having beforehand defined the conditions as well as the limits of use of every new technology that it is Hardware and/or Software
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Lô, Mambaye. "Contribution à l’évaluation d'architectures en Ingénierie Système : application à la conception de systèmes mécatroniques." Thesis, Montpellier 2, 2013. http://www.theses.fr/2013MON20257/document.

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Abstract:
La conception d'un système complexe est une étape cruciale. Ce constat est particulièrement vrai dans le cadre de la conception de systèmes mécatroniques, multi technologies et nécessitant une approche pluridisciplinaire et collaborative. Nous nous plaçons ici dans le cadre de l'Ingénierie Système (IS) qui se focalise sur la définition des besoins et des exigences, la recherche de concepts, puis la définition d'architectures fonctionnelles et organiques d'un système. L'IS promeut pour cela un certain nombre de concepts, de processus et une démarche maintenant éprouvés en industrie, souvent normalisés tout en faisant l'objet de nombreux travaux de recherche. En particulier, nous nous intéressons ici à un processus dit support de l'IS, le processus d'évaluation. Nous nous focalisons particulièrement sur l'évaluation de l'efficacité puis la comparaison des différentes solutions d'architectures fonctionnelles et organiques d'un système mécatronique qui émergent invariablement de la conception. Le but de ce processus est de guider et d'aider au choix, parmi ces architectures candidates mais souvent incomplètes ou à tout le moins immatures en début de conception, d'une solution permettant de maximiser la satisfaction des besoins de toutes les parties prenantes du système. La mise en œuvre de cette évaluation se heurte à plusieurs difficultés. Tout d'abord, la vision consensuelle et unifiée de données, informations et connaissances mais aussi des activités proprement dites d'évaluation, ‘au-dessus' des métiers impliqués dans la conception, reste limitée. C'est un premier verrou traité dans ces travaux car son absence est ainsi un frein à l'évaluation objective et partagée d'une solution. Pour contribuer à cette vision consensuelle, il est proposé un modèle conceptuel des données de l'évaluation en ingénierie système. Ensuite, l'estimation des conséquences des choix tout au long d'une conception résolument itérative et qui procède donc à petits pas, le traitement d'objectifs multiples voire contradictoires et la prise en compte de l'incertitude propre à la conception sont autant de problèmes classiques en conception. C'est le verrou central sur lequel ce travail a porté. L'estimation des choix de conception est traitée d'abord par une formalisation des liens de traçabilité entre les exigences, fonctions et composants de la conception. Cette formalisation est un préalable à la détection et correction des incohérences des liens de traçabilité en vue de l'identification automatisée des impacts potentiels des choix d'élément d'architecture sur les différents critères de satisfaction du système à faire. Une articulation entre les modèles de comportement du système à faire et les modèles de décision est ensuite proposée pour agréger le degré de satisfaction des objectifs de la conception, et ainsi assurer la gestion des objectifs multiples voire opposés des parties prenantes. Des techniques d'évaluation qualitative sont enfin proposées afin de trier les alternatives de solution de conception selon leur degré de satisfaction en tenant compte du niveau de maturité croissant mais incertain de la solution. Enfin, on peut regretter le manque d'un environnement de travail permettant de modéliser le système et de procéder aux analyses et évaluations de la solution. Les deux contributions synthétisées ci-dessus ont donc fait l'objet d'une intégration dans un atelier d'IS existant, offrant ainsi un continuum entre activités de conception et activités d'évaluation. Le résultat est ainsi un guide méthodologie outillé pour l'évaluation de systèmes mécatroniques en conception. Mots clés : Ingénierie Système, conception, évaluation, système complexe, système mécatronique, solution d'architecture, traçabilité, analyse qualitative
The design step of a complex system is crucial. This observation is particularly true, when considering mechatronic, multi-technological systems, which require a multidisciplinary and collaborative approach. Our work is based on the System Engineering (SE) framework, which focuses on the needs and requirements definition, the conceptual design, and the definition of functional and organic architectures of a system. For this purpose, SE promotes some concepts, processes, and an approach currently widely practiced in the Industry, and even standardized while being a much studied research topic. More precisely, we are interested in a so-called support process of SE, the evaluation process. We are focusing on the effectiveness evaluation and then on the comparison of different functional and organic architecture solutions of a mechatronic system, which emerge invariably from the design. The goal of this process in guiding and helping to choose a solution among candidate architectures, often incomplete or immature in preliminary design, allows maximizing the satisfaction of the systems' stakeholders needs. However, the implementation of this evaluation faces to many difficulties. The consensual and unified vision of data, information, knowledge, and evaluation activities, above specialized engineering teams involved in the design, is still limited. Indeed, the lack of this common vision limits the objective and shared evaluation of a given solution. This is a first problem that we are addressing in our work. To contribute to this common vision, a conceptual model of evaluation data in SE is proposed.Subsequently, the estimation of the choices made all along such an iterative design, and which therefore proceeds by small steps, the management of multiple objectives sometimes contradictory and the consideration of the uncertainty inherent to design are classic problems in design. This constitutes the main problem which our work is answering. The estimation of the consequences of design choices on the system performance is first addressed by a formalization of traceability links between the requirements, functions, and components of the design. This formalization is prior to the detection and correction of inconsistencies of traceability links, in order to automatically identify potential impacts of the architectures' elements choices on different satisfaction criteria of the System Of Interest (SOI). An articulation between the SOI behavioral models and decision models is afterwards proposed for aggregating the satisfaction level of the design objectives, and then ensure the management of multiple and even contradictory objectives of the designers. Qualitative evaluation techniques are finally proposed for sorting the alternative design solutions according to their satisfaction level while considering the increasing maturity level but uncertain of the solution.Lastly, we often denote the lack of integrated environment for modeling the system and proceeding to the analyses and evaluations. The two above synthesized contributions have been integrated into a SE framework, offering a continuum between design activities and evaluation ones. The result is thereby a methodological and tooled guide for mechatronic systems evaluation during design. Keywords: System Engineering, design, evaluation, complex systems, mechatronics, architecture solution, traceability, qualitative analysis
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Bueno, Ruas de Oliveira Lucas. "Conception architecturale des systèmes robotiques orientée services." Thesis, Lorient, 2015. http://www.theses.fr/2015LORIS374/document.

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Abstract:
La Robotique a connu une évolution remarquable au cours des dernières années, couplée à un intérêt croissant de la société pour ce domaine. Les robots ne sont plus fabriqués exclusivement pour effectuer des tâches répétitives dans les usines, mais ils sont aussi créés pour collaborer avec les humains dans plusieurs domaines d'application d'importance. Les systèmes robotiques qui contrôlent ces robots sont donc de plus en plus larges, complexes et difficiles à développer. Dans ce contexte, l'Architecture Orientée Services (SOA) a été identifiée comme un style d'architecture logicielle prometteur pour concevoir des systèmes robotiques de manière flexible, réutilisable et productive. Cependant, malgré le nombre considérable de Systèmes Robotiques Orientées Services (SORS) existants aujourd'hui, la plupart d'entre eux ont été développés de manière ad hoc. Le peu d'attention et le soutien limité portés à la conception d'architectures logicielles SORS peuvent non seulement masquer les avantages de l'adoption de la SOA, mais aussi réduire la qualité globale des systèmes robotiques, qui sont souvent utilisés dans des contextes de sécurité critiques. Cette thèse vise à améliorer la compréhension et la systématisation de la conception architecturale SORS. Elle décrit une taxonomie des services pour le domaine de la robotique, puis propose un processus ainsi qu'une architecture de référence afin de systématiser la conception d'architectures logicielles SORS. Les résultats obtenus dans les études d'évaluation montrent qu'à la fois le processus et l'architecture de référence peuvent avoir un impact positif sur la qualité des architectures logicielles SORS et, par conséquent, contribuent à l'amélioration des systèmes robotiques
Robotics has experienced an increasing evolution and interest from the society in recent years. Robots are no longer produced exclusively to perform repetitive tasks in factories, they have been designed to collaborate with humans in several important application domains. Robotic systems that control these robots are therefore becoming larger, more complex, and difficult to develop. In this scenario, Service-Oriented Architecture (SOA) has been investigated as a promising architectural style for the design of robotic systems in a flexible, reusable, and productive manner. Despite the existence of a considerable amount of Service-Oriented Robotic Systems (SORS), most of them have been developed in an ad hoc manner. The little attention and limited support devoted to the design of SORS software architectures may not only hamper the benefits of SOA adoption, but also reduce the overall quality of robotic systems, which are often used in safety-critical contexts. This thesis aims at improving the understanding and systematization of SORS architectural design
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Py, Frederic. "Contrôle d'exécution dans une architecture hiérarchisée pour systèmes autonomes." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011514.

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Abstract:
Il y a un besoin grandissant pour d'autonomie dans des systèmes temps réel complexes tels que les robots ou les satellites. Ceci met en avant un problème non trivial : d'un côté il y a des systèmes complexes - donc difficiles à valider - avec une intervention de l'humain dans la boucle qui se veut minimale, de l'autre nous avons des domaines où il faut que le système ait un comportement sûr fonctionnellement afin d'éviter les coûts financiers et/ou humains d'une perte ou d'une détérioration du système. Ces deux notions mises en vis-à-vis semblent contradictoires. En effet comment être sûr qu'un système autonome avec un pouvoir décisionnel fort, n'aura pas un comportement non nominal qui pourra menacer le bon déroulement de la mission ? Comment être sûr qu'un satellite n'allumera pas ses réacteurs sans avoir protégé ses capteurs fragiles (objectif de la caméra, ...) ? Une réponse partielle à ce type de problèmes pourrait être d'utiliser un planificateur de haut niveau qui ne donnerait que des plans garantis comme sûrs et valides. Toutefois ces planificateurs n'ont pas un modèle complet des actions qu'ils effectuent et de leurs conséquences. En effet, les directives données par ce planificateur sont généralement affinées en sous tâches par un superviseur. Le planificateur n'a donc pas un contrôle complet sur le moyen d'effectuer cette action. Nous présentons ici les travaux effectués afin d'intégrer un système de contrôle d'exécution en ligne dans une architecture hiérarchisée. Nous décrivons ici la nécessité et le rôle d'un tel composant dans ce type d'architecture. Nous introduisons le R2C, notre contrôleur basé sur les hypothèses synchrones, ainsi que l'outil permettant sa génération en exploitant des techniques issues du model-checking symbolique. Enfin nous discutons de la nécessité de prendre en compte les com-posants décisionnels dans le contrôle afin d'interférer le moins possible avec les décisions prises par ceux-ci. Les résultats obtenus durant des expérimentations sur une plate-forme robotique confirment les idées développées au cours de ce travail et permettent d'en tirer les conclusions et perspectives sur la mise en place d'un contrôle pour l'amélioration de la fiabilité globale de tels systèmes.
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Benzerrouk, Ahmed. "Architecture de contrôle hybride pour systèmes multi-robots mobiles." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00669559.

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Abstract:
La complexité inhérente à la coordination des mouvements d'un groupe de robots mobiles est traitée en investiguant plus avant les potentialités des architectures de contrôle comportementales dont le but est de briser la complexité des tâches à exécuter. En effet, les robots mobiles peuvent évoluer dans des environnements très complexes et nécessite de surcroît une coopération précise et sécurisée des véhicules pouvant rapidement devenir inextricable. Ainsi, pour maîtriser cette complexité, le contrôleur dédié à la réalisation de la tâche est décomposé en un ensemble de comportements/contrôleurs élémentaires (évitement d'obstacles et de collision entre les robots, attraction vers une cible, etc.) qui lient les informations capteurs (provenant de caméras, des capteurs locaux du robot, etc.) aux actionneurs des différentes entités robotiques. La tâche considérée est la navigation en formation en présence d'obstacles (statiques et dynamiques). La spécificité de l'approche théorique consiste à allier les avantages des architectures de contrôle comportementales à la méthode de la structure virtuelle où le groupe de robots mobiles suit un corps virtuel avec une dynamique (vitesse, direction) donnée. Ainsi, l'activation d'un comportement élémentaire en faveur d'un autre se fait en respectant les contraintes structurelles des robots (e.g. vitesses et accélérations maximales, etc.) en vue d'assurer le maximum de précision et de sécurité des mouvements coordonnés entre les différentes entités mobiles. La coopération consiste à se partager les places dans la structure virtuelle de manière distribuée et de façon à atteindre plus rapidement la formation désirée. Pour garantir les critères de performances visés par l'architecture de contrôle, les systèmes hybrides qui permettent de commander des systèmes continus en présence d'évènements discrets sont exploités. En effet, ces contrôleurs (partie discrète) permettent de coordonner l'activité des différents comportements (partie continue) disponibles au niveau de l'architecture, tout en offrant une analyse automaticienne rigoureuse de la stabilité de celle-ci au sens de Lyapunov. Chaque contribution est illustrée par des résultats de simulation. Le dernier chapitre est dédié à l'implémentation de l'architecture de contrôle proposée sur un groupe de robots mobiles Khepera III.
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Lebeau, Jean-François. "Une architecture de connaissance pour les systèmes tutoriels intelligents." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2007. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/4750.

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Abstract:
Ce mémoire s'inscrit dans le projet ASTUS qui vise à développer une plate-forme de système tutoriel intelligent (STI) basé sur une architecture de connaissance indépendante du domaine. L'intérêt d'une telle plate-forme est de réduire de façon importante l'effort d'encodage des connaissances d'un domaine particulier et de permettre le développement de modules tuteur, apprenant et communication capables de manipuler de façon générique les structures de cette architecture. Ce mémoire donne un nouveau souffle aux travaux passés du groupe ASTUS en prenant un virage pragmatique pour concevoir et implémenter une nouvelle architecture de connaissance qui s'inspire en grande partie des travaux antérieurs d'ASTUS, mais aussi de STI concurrents. En fin de compte, ce mémoire présente une image nette de l'approche d'ASTUS. Pour en arriver à cette nouvelle architecture de connaissance, nous avons formulé des critères qui permettent de comparer les architectures de connaissance présentes dans les STI. Nous avons analysé des STI qui ont des objectifs similaires à ceux d'ASTUS à partir de ces critères. Cette analyse nous a guidés dans l'élaboration de lignes directrices qui ont fixé les caractéristiques recherchées dans une architecture de connaissance pour la plate-forme ASTUS. Nous avons donc proposé une nouvelle architecture de connaissance qui respecte ces lignes directrices. Finalement, nous avons testé cette dernière avec succès en utilisant des domaines simples, mais qui, considérés comme un tout, reflète les défis des domaines visés par le projet ASTUS.
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Py, Frédéric. "Contrôle d'exécution dans une architecture hiérarchisée pour systèmes autonomes." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30199.

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Il y a un besoin grandissant d'autonomie dans des complexes tels que les robots ou les satelli-tes. Ceci met en avant un problème non trivial : d'un côté il y a des systèmes complexes - donc difficiles à valider - avec une intervention de l'humain réduite, de l'autre nous avons des domai-nes où la sûreté fonctionnellement est nécessaire. A partir de là comment être sûr qu'un sys-tème autonome avec un pouvoir décisionnel fort, n'aura pas un comportement pouvant menacer le déroulement de la mission? Nous présentons ici les travaux effectués pour intégrer un contrô-leur d'exécution dans une architecture hiérarchisée. Nous décrivons la nécessité et le rôle d'un tel composant. Nous introduisons le R2C, notre contrôleur basé sur les hypothèses synchrones, ainsi que l'outil permettant sa génération. Enfin nous discutons de la nécessité de prendre en compte les composants décisionnels dans le contrôle. Les résultats obtenus durant des expéri-mentations confirment les idées issues de ce travail et permettent d'en tirer les conclusions et perspectives sur le contrôle en ligne de ces systèmes
There is an increasing need for advanced autonomy in complex embedded real-time systems such as robots or satellites. Still, this raises a major problem : on one side we have complex sys-tems - therefore, hard to validate - with little human intervention, on the other side these systems are used in domains where safety is critical. How can we guaranty that an autonomous system, with high level decisional capabilities, will exhibit a proper behavior and will not jeopardize the mission? The work we present here integrate an on-line execution control component for hierar-chical architectures. We first describe the role of this program. Then we introduce the R2C, our controller based on synchronous hypothesis, and the tool used to generate it. We then discuss why it is important to take into account the decisional components in our controller. We eventu-ally illustrate our contribution with some experimental results. We then conclude and give some possible future work in this area
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Muller, Pierre-Alain. "L'intégration dans les systèmes logiciels complexes : modélisation et architecture." Mulhouse, 1993. http://www.theses.fr/1993MULH0296.

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Abstract:
Un environnement de génie logiciel se caractérise par la coexistence plus ou moins harmonieuse de multiples outils qui oeuvrent de concert. La qualité d'un tel ensemble dépend fortement du degré de coopération entre les différents outils, c'est-à-dire de la qualité de l'intégration. Afin de mieux appréhender la notion d'intégration, et surtout afin d'avoir un élément de comparaison entre divers environnements, nous avons défini puis appliqué un modèle pour l'évaluation de la qualité de l'intégration dans un environnement de génie logiciel. Ce modèle caractérise la coopération par les sept couches suivantes : cohabitation, communication, présentation, uniformité, comportement, information et connaissance. L’intégration optimale repose sur les sept couches, certaines couches peuvent cependant être omises. Par la suite nous avons élargi notre champ d'investigation, afin de proposer une approche globale, à base d'objets communicants, pour le développement de systèmes logiciels intégrés, distribués, multi-langages, multi-machines et multi-systèmes d'exploitations. Notre approche simplifie également la transition hôte vers cible, tout en permettant une forme dynamique de réutilisation. Ainsi nous considérons qu'un système logiciel est constitué d'une société d'objets communicants, que nous appelons behaviors, dont les interactions constituent la charpente des mécanismes applicatifs. Tout behavior communique avec ses congénères par l'intermédiaire de messages asynchrones, non bloquants, suivant le mode d'interaction des êtres humains. Un behavior particulier, le broker, assure la distribution et la propagation des messages
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Medeiros, Adelardo Adelino Dantas de. "Contrôle d'exécution pour robots mobiles autonomes : architecture, spécification et validation." Toulouse 3, 1997. http://www.theses.fr/1997TOU30027.

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Abstract:
Le travail présente dans le mémoire traite des problèmes liés au contrôle d'exécution des actions des robots mobiles autonomes. Une première partie présente l'architecture de contrôle globale et la compare à d'autres approches. On décrit les niveaux hiérarchiques qui la constituent et leurs rôles dans le fonctionnement du système. Le niveau inférieur, compose d'un ensemble de modules, rassemble les fonctions de perception, de modélisation et d'action du système. La seconde partie présente le niveau exécutif. L'exécutif doit suivre l'exécution des fonctions, résoudre les conflits entre modules, accomplir certaines actions reflexes et maintenir une information sur l'utilisation des ressources non partageables du robot. Il peut être vu comme un ensemble d'automates, qui interagissent et changent d'état selon les requêtes qui arrivent du niveau supérieur et les répliques qui proviennent des modules. La mise en oeuvre de l'exécutif utilise le système à base de règles kheops. La compilation faite par kheops permet, à partir d'un ensemble de variables d'entrée et de sortie et des règles qui les relient, d'obtenir un arbre de décision équivalent et de profondeur connue, ce qui garantit un temps d'exécution borne pour l'exécutif. La compilation permet aussi de garantir certaines propriétés logiques des automates mis en place. La troisième partie présente les relations entre le niveau fonctionnel (modules et exécutif) et la couche immédiatement supérieure, le niveau tache. Ce niveau est basé sur le système prs, qui transforme des taches de haut niveau d'abstraction en procédures d'actions reconnues par le niveau fonctionnel et surveille leur exécution. Le mémoire présente une équivalence entre un sous-ensemble de prs et les réseaux de petri colores, ce qui permet de faire une vérification du niveau tache quand l'équivalence existe. Enfin, on présente quelques résultats de la mise en oeuvre expérimentale de ces travaux avec le robot hilare 2.
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Zamaï, Eric. "Architecture de surveillance-commande pour les systèmes à événements discrets complexes." Toulouse 3, 1997. http://www.theses.fr/1997TOU30136.

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Abstract:
Le travail présenté dans ce mémoire s'inscrit dans le contexte de la supervision des ateliers flexibles de production manufacturière. Il traite plus particulièrement de l'intégration de la surveillance temps réel des défaillances du procédé. L'approche se distingue en considérant la commande et la surveillance sur un même plan et non la surveillance comme un palliatif à la commande. Une structure d'un module de surveillance-commande est proposée. Le module est constitué de deux modèles coopérants basés sur le concept d'activités : l'un, appelé modèle de référence pour la surveillance-commande, modélise toutes les fonctionnalités mises en ¿uvre par le système de surveillance, l'autre, appelé modèle de la stratégie de surveillance-commande, modélise les contraintes imposées par les objectifs propres de l'entreprise et des utilisateurs. L'exécution d'un traitement de surveillance (séquence d'activités) n'est pas limitée au strict enchaînement des fonctions détection, diagnostic, décision puis reprise. D'autres séquences mettant en ¿uvre des activités de surveillance-commande plus élaborées (par exemple, activation de plusieurs fonctions de surveillance-commande du module simultanément) sont autorisées et réalisables par le module. En fonction des activités en cours d'exécution, un superviseur implanté dans chacun des modules gère l'ensemble des informations qui transitent par le module en les orientant vers la ou les fonctions de surveillance-commande aptes à les prendre en compte : détection, diagnostic, décision, reprise, urgence, suivi, commande. Un exemple d'application basé sur un processus manufacturier réel, la cellule flexible de l'Ecole Nationale d'Ingénieur de Tarbes (ENIT), illustre les apports de notre approche. Ils se traduisent en terme de flexibilité de surveillance, de réactivité aux diverses évolutions du procédé, de prise en compte et de respect des contraintes imposées par l'entreprise d'un point de vue surveillance
The work presented deals with the supervision of flexible manufacturing systems. It presents the integration of real-time monitoring of process failures. The originality of this approach is to consider the control and the monitoring on the same level and not the monitoring as a palliative for the control. A structure of a monitoring-control module is proposed. This module is made up of two cooperating models based on the activity concept. The first one, the reference model for monitoring and control, gives all the functionalities of the monitoring system. The second one, the strategy model for monitoring and control, models the constraints imposed by the objectives of the firm and the users. The execution of a monitoring treatment is not limited to the strict sequence ¿ detection, diagnosis, decision and recovery ¿. Other elaborated sequences are allowed and can be executed by the module. Taking the executed activity into account, a supervisor integrated in each module of the hierarchy manages the information by directing each one to the suitable monitoring or control functions: detection, follow, control, diagnosis, decision, recovery or emergency. An example based on a manufacturing process illustrates the main benefits of the approach: monitoring flexibility, reactivity to the process evolutions, respect of the monitoring constraints imposed by the factory
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Crubillé, Paul. "Réalisation de l'outil Mec : spécification fonctionnelle et architecture." Bordeaux 1, 1989. http://www.theses.fr/1989BOR10581.

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Abstract:
Le systeme mec manipule les systemes de transitions representant des processus. Il execute le produit de synchronisation de arnold-nivat afin de construire les modeles des systemes de processus communicants. Il calcule des ensembles d'etats et des ensembles de transitions dans un systeme de transitions ce qui permet de verifier les proprietes de ce systeme. Il est egalement possible de l'utiliser dans le calcul des operateurs definis par l'utilisateur comme les plus petites solutions de systemes d'equations. L'utilisation d'algorithmes efficaces rend praticable l'evaluation de toutes les fonctions sur des systemes de transitions de grande taille
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Wippler, Jean-Luc. "Une approche paradigmatique de la conception architecturale des systèmes artificiels complexes." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLX083/document.

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Abstract:
L'architecture système cherche à se distinguer de son domaine d'origine, l'ingénierie système, en devenant un domaine émergent. Loin d'être reconnue en tant que science ou discipline à proprement parler, sa pratique est de plus en plus répandue de nos jours. Cependant, cette pratique reste encore peu formalisée et peu enseignée, faute d'un corpus de connaissances, de techniques ou de démarches établi et accessible.Notre thèse contribue à combler ce manque en proposant un paradigme de la conception architecturale des systèmes artificiels complexes. Ce dernier est construit en se basant sur des paradigmes existants, en les combinant, puis en les complétant. Il vise à doter l'architecte de systèmes artificiels complexes d'un cadre opérant, voire performatif. Il se traduit par une structuration de la démarche de conception en quatre niveaux.Un niveau dit archétypal condense les grands principes de toute démarche de conception architecturale de systèmes artificiels complexes. Ces principes sont dérivés de diverses démarches déjà appliquées, principalement à la conception de systèmes ou de produits, mais également à la conception architecturale de bâtiments.Un niveau dit général repose sur le principe d'une partition présent-futur, se différenciant en cela des approches d'ingénierie qui s'appuient traditionnellement sur une dichotomie problème-solution. L'idée prépondérante tient dans l'assentiment que lorsqu'un architecte conçoit, il ne résout pas de problèmes, mais il imagine des futurs possibles et plausibles, nécessitant qu'il perçoive le présent. Cette vision impacte directement la nature des artéfacts sur lesquels il travaille. Nous proposons ensuite d'agréger ces artéfacts en des modèles, reflétant soit sa perception du présent, soit son élaboration des futurs, évoluant suivant des processus identifiés.Un niveau dit particulier a pour objectif de permettre la narration d'une conception particulière. Nous proposons pour cela une notation de la conception. Elle s'appuie sur un certain nombre de mécanismes élémentaires, dont celui de l'enchaînement divergence-convergence, que nous nommons mécanisme de respiration de la conception architecturale.Un niveau dit de boîte à outils n'est pas traité dans le cadre de cette thèse. Il comprendrait les différentes opérations cognitives nécessaires à l'architecte pour accomplir sa tâche de conception (abstraction, questionnement, jugement, comparaison, décision, etc.)L'approche proposée est illustrée par un exemple de conception architecturale d'un système complexe : « rendre une ville plus sûre » (connu dans la littérature anglo-saxonne comme Safe City)
Architecting seeks now to be distinct from its original domain, systems engineering, becoming an emergent domain. Far from being recognized as a science or a discipline, its practice is nowadays more and more widespread. However, this practice is still poorly formalized, and insufficiently being taught, lacking a well-established and accessible corpus of knowledge, techniques or approaches.This thesis contributes filling that gap by proposing a paradigm of the architectural design of artificial complex systems. The latter is built based on existing paradigms that are combined, then completed. It aims at providing architects with an effective, even performative framework. It results in an approach of the architectural design structured in four levels.A so-called archetypal level grasps the core principles of any approach of architectural design of artificial complex systems. These principles are derived from various approaches already applied, mainly in the field of system or product design, but also of architectural design of buildings.A so-called general level lies on the principle of a present-future division. In that sense, it differs from engineering approaches that usually rely on a problem-solution dichotomy. It is based on the following main idea: we should consent that when an architect designs, he does not solve problems, but he devises possible and plausible futures, requiring to perceive the present. This vision of the architect's way of working directly impacts the kind of artefacts he handles. We sho how to aggregate these artefacts into models, reflecting either his perception of the present, or his development of futures while progressing through some identified processes.A so-called particular level aims at allowing the storytelling of a given design. To achieve this goal, a notation of the design process is suggested. It lies on some basic mechanisms, one of them being the combination divergence-convergence, called the breathing of the architectural design.At last, a so-called toolbox level, not addressed in this thesis, would consist of various cognitive operations required for the architect in order to accomplish his task of designing (abstraction, questioning, judgement, comparison, decision, etc.)The whole approach is illustrated by an example of an architectural design of a complex system: a Safe City
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Guadri, Ahmed. "Architecture pour la reconfiguration en temps réel des systèmes complexes." Phd thesis, Ecole Centrale de Lille, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00579518.

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Abstract:
Nous proposons une méthodologie de conception pour les systèmes de commande tolérants aux fautes en partant d'un modèle de base exhaustif pour le système complexe à superviser. En pratique, la modélisation exhaustive est réalisée grâce à un automate hybride enrichi par des paramètres quantifiant les défaillances possibles. Ceci permet de modéliser les défaillances partielles. Dans la phase hors ligne, ce système complexe est transformé en un système discret abstrait et exploitable selon des techniques dédiées. Un superviseur est alors construit selon les objectifs de fonctionnement.Lors du fonctionnement du système, l'occurrence d'une défaillance se traduit par l'invalidation de plusieurs comportements dans le modèle abstrait et l'introduction d'incertitudes. Par la suite, les modules de diagnostic et d'identification (qui ne rentrent pas dans l'objet de notre thèse) réduisent de façon progressive le modèle hybride au cours du temps. Afin de pouvoir mettre à jour le modèle discret abstrait, on a développé des algorithmes de calcul d'atteignabilité, de vérification et de génération de régions stabilisées.Pour pouvoir superviser un tel système, l'utilisation de méthodologies d'abstraction est nécessaire afin de transformer le modèle bas niveau exhaustif en un modèle discret approprié. Nous réalisons cette abstraction en proposant des algorithmes qui tiennent compte du contexte d'utilisation (objectifs, contraintes...). Lorsqu'une défaillance est détectée, la reconfiguration est déclenchée en essayant, au fur et à mesure de l'enrichissement du modèle abstrait, de réduire le fonctionnement du système défaillant dans un des schémas prédéfinis
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Porquet, Joël. "Architecture de sécurité dynamique pour systèmes multiprocesseurs intégrés sur puce." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00574088.

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Abstract:
Cette thèse présente l'approche multi-compartiment, qui autorise un co-hébergement sécurisé et flexible de plusieurs piles logicielles autonomes au sein d'un même système multiprocesseur intégré sur puce. Dans le marché des appareils orientés multimédia, ces piles logicielles autonomes représentent généralement les intérêts des différentes parties prenantes. Ces parties prenantes sont multiples (fabricants, fournisseurs d'accès, fournisseurs de contenu, utilisateurs, etc.) et ne se font pas forcément confiance entre elles, d'où la nécessité de trouver une manière de les exécuter ensemble mais avec une certaine garantie d'isolation. Les puces multimédia étant matériellement fortement hétérogènes -- peu de processeurs généralistes sont assistés par une multitude de processeurs ou coprocesseurs spécialisés -- et à mémoire partagée, il est difficile voire impossible de résoudre cette problématique uniquement avec les récentes techniques de co-hébergement (virtualisation). L'approche multi-compartiment consiste en un nouveau modèle de confiance, plus flexible et générique que l'existant, qui permet à des piles logicielles variées de s'exécuter simultanément et de façon sécurisée sur des plateformes matérielles hétérogènes. Le cœur de l'approche est notamment composé d'un mécanisme global de protection, responsable du partage sécurisé de l'unique espace d'adressage et logiquement placé dans le réseau d'interconnexion afin de garantir le meilleur contrôle. Cette approche présente également des solutions pour le partage des périphériques, notamment des périphériques ayant une capacité DMA, entre ces piles logicielles. Enfin, l'approche propose des solutions pour le problème de redirection des interruptions matérielles, un aspect collatéral au partage des périphériques. Les principaux composants des solutions matérielles et logicielles proposées sont mis en œuvre lors de la conception d'une plateforme d'expérimentation, sous la forme d'un prototype virtuel. Outre la validation de l'approche, cette plateforme permet d'en mesurer le coût, en termes de performance et de surface de silicium. Concernant ces deux aspects, les résultats obtenus montrent que le coût est négligeable.
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Lastera, Maxime. "Architecture sécurisée pour les systèmes d'information des avions du futur." Phd thesis, INSA de Toulouse, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00938782.

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Abstract:
Traditionnellement, dans le domaine avionique les logiciels utilisés à bord de l'avion sont totalement séparés des logiciels utilisés au dehors afin d'éviter toutes interaction qui pourrait corrompre les systèmes critiques à bord de l'avion. Cependant, les nouvelles générations d'avions exigent plus d'interactions avec le monde ouvert avec pour objectif de proposer des services étendu, générant ainsi un flux d'information potentiellement dan- gereux. Dans une précédente étude, nous avons proposé l'utilisation de la virtualisation pour assurer la sûreté de fonctionnement d'applications critiques assurant des communi- cations bidirectionnelles entre systèmes critiques et systèmes non sûr. Dans cette thèse nous proposons deux contributions. La première contribution propose une méthode de comparaison d'hyperviseur. Nous avons développé un banc de test permettant de mesurer les performances d'un système virtualisé. Dans cette étude, différentes configurations ont été expérimentées, d'un système sans OS à une architecture complète avec un hyperviseur et un OS s'exécutant dans une machine virtuelle. Plusieurs tests (processeur, mémoire et réseaux) ont été mesurés et collectés sur différents hyperviseurs. La seconde contribution met l'accent sur l'amélioration d'une architecture de sécurité existante. Un mécanisme de comparaison basé sur l'analyse des traces d'exécution est utilisé pour détecter les anomalies entre instances d'application exécutées sur diverse ma- chines virtuelles. Nous proposons de renforcer le mécanisme de comparaison à l'exécution par l'utilisation d'un modèle d'exécution issu d'une analyse statique du bytecode Java. Afin de valider notre approche, nous avons développé un prototype basé sur un cas d'étude identifié avec Airbus qui porte sur l'utilisation d'un ordinateur portable dédié à la maintenance.
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Porquet, Joël. "Architecture de sécurité dynamique pour systèmes multiprocesseurs intégrés sur puces." Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066511.

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Abstract:
Cette thèse présente l'approche multi-compartiment, qui autorise un co-hébergement sécurisé et flexible de plusieurs piles logicielles autonomes au sein d'un même système multiprocesseur intégré sur puce. Dans le marché des appareils orientés multimédia, ces piles logicielles autonomes représentent généralement les intérêts des multiples parties prenantes (fabricants, fournisseurs d'accès ou de contenu et utilisateurs), qui ne se font pas forcément confiance entre elles. Les puces multimédia étant fortement hétérogènes - peu de processeurs généralistes sont assistés par une multitude de processeurs ou coprocesseurs spécialisés - et à mémoire partagée, il est difficile voire impossible de résoudre cette problématique uniquement avec les récentes techniques de co-hébergement (virtualisation). Le coeur de l'approche multi-compartiment est composé d'un mécanisme global de protection, responsable du partage sécurisé de l'unique espace d'adressage et placé dans le réseau d'interconnexion afin de garantir le meilleur contrôle. L'approche présente également des solutions pour le partage des périphériques, notamment ceux qui possèdent une capacité DMA, entre ces piles logicielles. Enfin, l'approche propose des solutions pour le problème de redirection des interruptions matérielles, un aspect collatéral au partage des périphériques. Les principaux composants des solutions matérielles et logicielles proposées sont mis en oeuvre lors de la conception d'une plateforme d'expérimentation. Outre la validation de l'approche, cette plateforme permet d'en mesurer le coût, en termes de performance et de surface de silicium, qui se révèle négligeable d'après les résultats obtenus.
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Doufene, Abdelkrim. "Architecture des systèmes complexes et Optimisation - Application aux véhicules électriques." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2013. http://www.theses.fr/2013EPXX0011.

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Pérennou, Tanguy. "Une architecture à métaobjets pour systèmes répartis tolérant les fautes." Toulouse, INPT, 1997. http://www.theses.fr/1997INPT001H.

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Abstract:
Les notions de langages a objets reflexifs et de protocoles a metaobjets permettent d'integrer elegamment dans des applications des proprietes independantes de leurs fonctionnalites. Ces notions offrent de nouvelles perspectives pour la realisation de systemes repartis tolerant les fautes. Les metaobjets peuvent en effet controler l'execution des objets d'une application, par exemple selon une strategie de replication, de maniere transparente pour l'application. La these propose une architecture a metaobjets, friends, dans laquelle les metaobjets ont ete utilises en conjonction avec un minimum de services systemes specialises pour realiser des mecanismes de tolerance aux fautes, de communication de groupe et de securite des communications. La composition de mecanismes repose sur une approche originale ou les metaobjets sont utilises de maniere recursive, ce qui permet en outre de simplifier la conception des mecanismes, chacun pouvant etre concu separement des autres proprietes. Une methode de conception par objets a ete utilisee pour concevoir les metaobjets et a permis de developper une hierarchie de classes pour la tolerance aux fautes, incluant des mecanismes de replication et a base de support stable. Grace a l'approche presentee, les metaobjets peuvent etre facilement composes au cas par cas suivant les proprietes requises par l'application. Deux prototypes ont ete realises, tout d'abord pour valider l'approche, mais aussi pour en analyser les avantages, les limites et les performances.
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Wailly, Aurélien. "End-to-end security architecture for cloud computing environments." Electronic Thesis or Diss., Evry, Institut national des télécommunications, 2014. http://www.theses.fr/2014TELE0020.

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Abstract:
La virtualisation des infrastructures est devenue un des enjeux majeurs dans la recherche, qui fournissent des consommations d'énergie moindres et des nouvelles opportunités. Face à de multiples menaces et des mécanismes de défense hétérogènes, l'approche autonomique propose une gestion simplifiée, robuste et plus efficace de la sécurité du cloud. Aujourd'hui, les solutions existantes s'adaptent difficilement. Il manque des politiques de sécurité flexibles, une défense multi-niveaux, des contrôles à granularité variable, ou encore une architecture de sécurité ouverte. Ce mémoire présente VESPA, une architecture d'autoprotection pour les infrastructures cloud. VESPA est construit autour de politiques qui peuvent réguler la sécurité à plusieurs niveaux. La coordination flexible entre les boucles d'autoprotection réalise un large spectre de stratégies de sécurité comme des détections et des réactions sur plusieurs niveaux. Une architecture extensible multi plans permet d'intégrer simplement des éléments déjà présents. Depuis peu, les attaques les plus critiques contre les infrastructures cloud visent la brique la plus sensible: l'hyperviseur. Le vecteur d'attaque principal est un pilote de périphérique mal confiné. Les mécanismes de défense mis en jeu sont statiques et difficile à gérer. Nous proposons une approche différente avec KungFuVisor, un canevas logiciel pour créer des hyperviseurs autoprotégés spécialisant l'architecture VESPA. Nous avons montré son application à trois types de protection différents : les attaques virales, la gestion hétérogène multi-domaines et l'hyperviseur. Ainsi la sécurité des infrastructures cloud peut être améliorée grâce à VESPA
Since several years the virtualization of infrastructures became one of the major research challenges, consuming less energy while delivering new services. However, many attacks hinder the global adoption of Cloud computing. Self-protection has recently raised growing interest as possible element of answer to the cloud computing infrastructure protection challenge. Yet, previous solutions fall at the last hurdle as they overlook key features of the cloud, by lack of flexible security policies, cross-layered defense, multiple control granularities, and open security architectures. This thesis presents VESPA, a self-protection architecture for cloud infrastructures. Flexible coordination between self-protection loops allows enforcing a rich spectrum of security strategies. A multi-plane extensible architecture also enables simple integration of commodity security components.Recently, some of the most powerful attacks against cloud computing infrastructures target the Virtual Machine Monitor (VMM). In many case, the main attack vector is a poorly confined device driver. Current architectures offer no protection against such attacks. This thesis proposes an altogether different approach by presenting KungFuVisor, derived from VESPA, a framework to build self-defending hypervisors. The result is a very flexible self-protection architecture, enabling to enforce dynamically a rich spectrum of remediation actions over different parts of the VMM, also facilitating defense strategy administration. We showed the application to three different protection scheme: virus infection, mobile clouds and hypervisor drivers. Indeed VESPA can enhance cloud infrastructure security
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Morin, Christine. "Architectures et systèmes distribués tolérants aux fautes." Habilitation à diriger des recherches, Université Rennes 1, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00434053.

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Abstract:
Ce document présente les travaux de recherche que j'ai menés sur la problématique de la tolérance aux fautes dans les architectures et systèmes distribués entre 1987 et 1998. Comment concilier efficacité et tolérance aux fautes dans des systèmes construits à partir de composants standard tout en assurant la transparence de la tolérance aux fautes pour les applications ? Cette problématique a été abordée dans le contexte de la conception du système distribué Gothic, d'une architecture multiprocesseur à mémoire partagée tolérante aux fautes, d'une architecture multiprocesseur à mémoire partagée extensible (COMA) à haute disponibilité puis d'un système de mémoire partagée répartie. Le document présente ma démarche dans la conduite de ces travaux, les résultats obtenus et leur validation expérimentale.
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Gatti, Marc. "Évolution des Architectures des Systèmes Avioniques Embarqués." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2016. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2016PA066725.pdf.

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Abstract:
De nos jours, les systèmes embarqués sont les éléments Cœurs des Systèmes avioniques. De plus en plus de fonctions sont intégrées et de ce fait leurs complexités croît. Afin que cette complexité puisse rester maîtrisable, l’architecture des systèmes avionique a également évolué de façon à minimiser les interactions entre les équipements. Cette évolution des Architectures a introduit, au niveau avionique, la notion de réseau largement répandue dans le monde dit « consumer ». Nos travaux de Recherche ont pour but d’accompagner cette évolution architecturale en minimisant l’impact des ruptures technologiques qu’il a été nécessaire d’introduire afin de supporter cette évolution. Pour cela, nous proposons une approche qui va nous permettre de dé-risquer chaque nouvelle brique technologique avant son introduction au sein des Systèmes Embarqués. Cette introduction pourra donc être réalisée en ayant au préalable défini les conditions ainsi que les limites d’utilisation de chaque nouvelle technologie, qu’elle soit matérielle et/ou logicielle
Nowadays, Embedded Systems are key elements of the Avionic Systems. As more and more functions are integrated, their complexity goes increasing. In order to keep mastering this complexity, Avionic Systems Architecture has also evolved so as to minimize the interactions between equipment. This evolution of the Architectures introduced, at the avionic level, the notion of network widely spread in the consumer domain. Our research works aim at accompanying this architectural evolution by minimizing the impact of the technological breakthroughs which were necessary to introduce to support this evolution. For that purpose, we propose an approach which is going to allow us to derisk every new technological brick before its introduction within the Embedded Systems. This introduction can thus be performed by having beforehand defined the conditions as well as the limits of use of every new technology that it is Hardware and/or Software
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Azami, Ikram El. "Ingéniérie des Systèmes d'Information Coopératifs, Application aux Systèmes d'Information Hospitaliers." Thesis, Valenciennes, 2012. http://www.theses.fr/2012VALE0013.

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Abstract:
Dans cette thèse, nous traitons les systèmes d’information hospitaliers (SIH), nous analysons leurs problématiques de conception, d’interopérabilité et de communication, dans l’objectif de contribuer à la conception d’un SIH canonique, coopératif, et communicant, ainsi de modéliser les échanges entre ses composants et également avec les autres systèmes impliqués dans la prise en charge du patient dans un réseau de soin. Nous proposons une structure et un modèle de conception d’un SIH canonique en se basant sur trois concepts principaux responsables de la production de l’information médicale, à savoir, le cas pathologique, le Poste de Production de l’Information Médicale (PPIM) et l’activité médicale elle même. Cette dernière, étant modélisée sur la notion d’arbre, permettra une meilleure structuration du processus de soin.Autant, dans l’optique d'assurer la continuité de soins, nous fournissons un modèle d’échange de données médicales à base du standard XML. Ce modèle consiste en un ensemble de données pertinentes organisées autours de cinq catégories : les données du patient, les données sur les antécédents du patient, les données de l’activité médicale, les données des prescriptions médicales et les données sur les documents médicaux (images, compte rendu…).Enfin, nous décrivons une solution d’intégration des systèmes d’information hospitaliers. La solution est inspirée de l’ingénierie des systèmes d’information coopératifs et consiste en une architecture de médiation structurée en trois niveaux : le niveau système d’information, le niveau médiation, et le niveau utilisateur. L’architecture propose une organisation modulaire des systèmes d'information hospitaliers et contribue à satisfaire l’intégration des données, des fonctions et du workflow de l’information médicale
In this thesis, we deal with hospital information systems (HIS), we analyze their design issues, interoperability and communication, with the aim of contributing to the design of a canonical, cooperative, and communicative HIS, and model the exchanges between its components and also with other systems involved in the management of patient in a healthcare network.We propose a structure and a conceptual model of a canonical HIS based on three main concepts involved in the production of healthcare data, namely, the pathological case, the Production Post of Healthcare Data (PPHD) and medical activity itself. The latter, being modeled as a tree, will allow better structuring of the care process.However, in view of ensuring continuity of care, we provide an XML-based model for exchanging medical data. This model consists of a set of relevant data organized around five categories: patient data, data on patient history, data of medical activity, data of medical prescriptions and medical records data (images, reporting ...).Finally, we describe a solution for integrating hospital information systems. The solution is inspired by the engineering of cooperatives information systems and consists of mediation-based architecture, structured into three levels: the level of information systems, the level of mediation, and the user level. The architecture offers a modular organization of hospital information systems and helps to insure data, function and workflow integration
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Tlais, Mazen. "Architecture sans fil discontinue : problématiques, conception et évaluation." Rennes 1, 2008. ftp://ftp.irisa.fr/techreports/theses/2008/tlais.pdf.

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Abstract:
The progress of wireless communication technologies allows the implementation of high rate applications. Users want to use their devices, equipped with a wireless interface, to watch videos and capture images and video clips using their digital cameras. Indeed, these high rate applications can quickly consume the available radio bandwidth. In this context, classical mobile networks provide a throughput which is expensive in terms of costs and is not, in most cases, sufficient to serve a large number of users. The purpose of this thesis is to define a mobile network that provides a high data rate at a low cost. In particular, it must allow a large number of users to exchange high data amounts with application servers without decreasing the quality of service. This contribution is constituted of three parts. In the first one, we propose an architecture which is able to provide high data rates at low costs. This architecture is based on interconnected wireless networks and discontinuous coverage. In the second part, the effectiveness of this architecture is presented, which ensures an efficient data delivery in the down-link and the up-link. In the third part, the challenges posed by a large scale deployment of the considered network are finally described together with the solutions found for the architecture
Dans le domaine des réseaux mobiles, les progrès en matière de technologie de communication sans fil permettent d'envisager la mise en oeuvre d'applications réclamant des débits importants. Le plus souvent, les utilisateurs sont maintenant équipés de terminaux munis d'interface de communication sans fil et de fonctions de captures numériques (comme un appareil photo par exemple), avec lesquels ils souhaitent pouvoir regarder des films, ou bien encore capturer et stocker des photos et des séquences vidéo. De telles applications peuvent rapidement consommer la bande passante disponible dans l'infrastructure de communication. Dans ce contexte, les débits fournis par les réseaux mobiles actuels, en plus d'être d'un coût élevé, ne sont pas, le plus souvent, suffisants pour servir un grand nombre d'utilisateurs. L'objectif de cette thèse est de proposer et d'évaluer une architecture de réseau mobile offrant un haut débit, et ce pour un faible coût de déploiement. Cette architecture doit permettre à une densité élevée d'utilisateurs d'échanger des quantités importantes de données avec des serveurs applicatifs, et ce sans dégrader la qualité de service. Notre contribution repose sur trois parties. Dans un premier temps, nous proposons une architecture en mesure de fournir des transferts haut débit, pour des faibles coûts de déploiement. Cette architecture s'appuie sur une interconnexion de cellules radio de tailles réduites et n'offrant pas une couverture continue. On parle alors de réseau à couverture discontinue. Dans un deuxième temps, nous validons le fonctionnement de cette architecture pour les flux descendants et montants. Dans un troisième temps, nous décrivons les problèmes posés par un déploiement grande échelle du réseau proposé, et nous présentons des solutions adaptées
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Bazm, Mohammad Mahdi. "Unified isolation architecture and mechanisms against side channel attacks for decentralized cloud infrastructures." Thesis, Nantes, 2019. http://www.theses.fr/2019NANT4042.

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Abstract:
Depuis les travaux de Ristenpart [Ristenpart et al., 2009], les attaques par canaux auxiliaires se sont imposées comme un enjeu sécurité important pour les environnements virtualises, avec une amélioration rapide des techniques d’attaque, et de nombreux travaux de recherche pour les détecter et s’en prémunir. Ces attaques exploitent le partage de ressources matérielles comme les différents niveaux de cache processeur entre des locataires multiples en utilisant la couche de virtualisation. Il devient alors possible d’en contourner les mécanismes de sécurité entre différentes instances virtualisées, par exemple pour obtenir des informations sensibles comme des clés cryptographiques. L’analyse des défis d’isolation et des formes d’attaques par canaux auxiliaires basées sur le cache dans les infrastructures virtualisées met en évidence différentes approches pour les détecter ou les contrer, entre machines virtuelles ou conteneurs Linux. Ces approches se distinguent selon la couche logicielle ou seront appliquées les contre-mesures, applicative, système ou matérielle. La détection reste principalement effectuée au niveau de la couche système ou de virtualisation, ce niveau permettant simplement d’analyser le comportement des instances virtualisées. De nouvelles formes distribuées d’attaques ont aussi pu être mises en évidence. Pour la détection, nous explorons une approche combinant des compteurs de performance matériels (HPCs) et la technologie Intel CMT (Cache Monitoring Technology), s’appuyant également sur la détection d’anomalies pour identifier les machines virtuelles ou les conteneurs malveillants. Les résultats obtenus montrent un taux élevé de détection d’attaques. Pour la réaction, nous proposons une approche de Moving Target Defense (MTD) pour interrompre une attaque entre deux conteneurs Linux, ce qui permet de rendre la configuration du système plus dynamique et plus difficilement attaquable, a différents niveaux du système et du cloud. Cette approche ne nécessite pas d’apporter de modification dans l’OS invite ou dans l’hyperviseur, avec de plus un surcoût très faible en performance. Nous explorons enfin l’utilisation de techniques d’exécution matérielle a base d’enclaves comme Intel SGX (Software Guard Extensions) pour assurer une exécution repartie de confiance de conteneurs Linux sur des couches logicielles qui ne le sont pas nécessairement. Ceci s’est traduit par la proposition d’un modèle d’exécution repartie sur infrastructure Fog pour conteneurs Linux. Il s’agit d’un premier pas vers une infrastructure repartie sécurisée Fog illustrant le potentiel de telles technologies
Since their discovery by Ristenpart [Ristenpart et al., 2009], the security concern of sidechannelattacks is raising in virtualized environments such as cloud computing infrastructuresbecause of rapid improvements in the attack techniques. Therefore, the mitigationand the detection of such attacks have been getting more attention in these environments,and consequently have been the subject of intense research works.These attacks exploit for instance sharing of hardware resources such as the processorin virtualized environments. Moreover, the resources are often shared between differentusers at very low-level through the virtualization layer. As a result, such sharing allowsbypassing security mechanisms implemented at virtualization layer through such a leakysharing. Cache levels of the processor are the resources which are shared between instances,and play as an information disclosure channel. Side-channel attacks thus use this leakychannel to obtain sensitive information such as cryptographic keys.Different research works are already exist on the detection/mitigation of these attackin information systems. Mitigation techniques of cache-based side-channel attacks aremainly divided into three classes according to different layer of application in cloud infrastructures(i.e., application, system, and hardware). The detection is essentially done atOS/hypervisor layer because of possibility of analyzing virtualized instances behavior atboth layers.In this thesis, we first provide a survey on the isolation challenge and on the cachebasedside-channel attacks in cloud computing infrastructures. We then present differentapproaches to detect/mitigate cross-VM/cross-containers cache-based side-channel attacks.Regarding the detection of cache-based side-channel attacks, we achieve that by leveragingHardware performance Counters (HPCs) and Intel Cache Monitoring Technology (CMT)with anomaly detection approaches to identify a malicious virtual machine or a Linux container.Our experimental results show a high detection rate.We then leverage an approach based on Moving Target Defense (MTD) theory to interrupta cache-based side-channel attack between two Linux containers. MTD allows us tomake the configuration of system more dynamic and consequently more harder to attackby an adversary, by using shuffling at different level of system and cloud. Our approachdoes not need to carrying modification neither into the guest OS or the hypervisor. Experimentalresults show that our approach imposes very low performance overhead.We also discuss the challenge of isolated execution on remote hosts, different scenariosto secure execution of Linux containers on remote hosts and different trusted executiontechnologies for cloud computing environments. Finally, we propose a secure model fordistributed computing through using Linux containers secured by Intel SGX, to performtrusted execution on untrusted Fog computing infrastructures
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Saint-jean, Nicolas. "Etude et conception de systèmes multiprocesseurs auto-adaptatifs pour les systèmes embarqués." Montpellier 2, 2008. http://www.theses.fr/2008MON20207.

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Abstract:
Cette thèse se place volontairement dans un contexte futuriste où la complexité des systèmes sur puce a augmenté de façon exponentielle, où la technologie ne garantit plus la stabilité de ses paramètres, et où le nombre de transistors implantés oblige à repenser l'amélioration des performances architecturales en termes de multiplication des cœurs de calcul. L'architecture cible de cette thèse est une architecture massivement parallèle (plus de 100 éléments de calcul complexes). La maîtrise de ces architectures est un élément essentiel pour assurer la compétitivité des futurs systèmes embarqués. Cette thèse propose l'architecture HS-Scale composé un ensemble de briques de base permettant d'aller vers des architectures auto adaptatives, c'est à dire capables de réagir et de s'adapter à leur environnement extérieur et à leur état interne sans intervention extérieure
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Mounier, Jean-Luc. "Conception et mise en oeuvre d'un environnement système pour la modélisation, l'analyse et la réalisation de systèmes informatiques." Paris 6, 1990. http://www.theses.fr/1990PA06A632.

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Abstract:
Cette these decrit l'architecture fonctionnelle d'un atelier de specification defini dans le projet mars. L'objectif est de concevoir un atelier logiciel ouvert enchainant les phases de specification, de validation et de generation de systemes. Notre proposition d'architecture resulte, d'une synthese des besoins specifiques de modelisation et d'analyse de systemes, et de l'etude des principales composantes des ateliers de genie logiciel. Nous detaillons plus particulierement les composantes systemes. Notre architecture repose sur une gestion multi-utilisateurs et multi-sessions dans un environnement distribue heterogene. L'utilisation d'un meta-modele facilite l'integration de nouvelles applications. Nous presentons la realisation d'un prototype: l'atelier ami (atelier de modelisation interactif) regroupant des services allant de la modelisation graphique a la generation de code a partir de specifications orientees reseaux de petri. L'atelier possede un programme d'interface utilisateur macao, base sur un meta-modele de graphes, assurant l'introduction des donnees et la visualisation graphique des resultats dans des formalismes extensibles
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Naqvi, Syed Salar Hussain. "Architecture de sécurité pour les grands systèmes ouverts, répartis et hétérogènes." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2005. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001575.

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Abstract:
Nous avons proposé une architecture de sécurité apte à répondre aux besoins généraux de sécurité de des systèmes hétérogènes distribués ouverts à grande échelle. Nous avons procédé à d'importants travaux de terrain pour déterminer les limitations et les failles des solutions de sécurité actuellement proposées pour ces systèmes et pour établir quels sont les véritables besoins que doit satisfaire l'architecture de sécurité, de manière à réduire les pertes de performances et à assurer une sécurité robuste. Nous avons notamment identifié l'analyse des besoins, l'analyse du risque, la modélisation des menaces et la faisabilité de mise en œuvre. Le concept de virtualisation des services de sécurité est introduit pour les services en question. Il est nécessaire de disposer d'une totale liberté de choix des mécanismes de sécurité sous-jacents. Du point de vue de la sécurité, la virtualisation de la définition d'un service tient compte des besoins de sécurité qui permettent d'accéder à ce service. Il permet à chaque terminaison participante d'exprimer la politique qu'elle souhaite voir appliquer lorsqu'elle s'engage dans un échange sécurisé avec une autre terminaison. Un mécanisme configurable d'appel des services de sécurité est proposé pour répondre aux besoins de sécurité des différentes catégories d'utilisateurs. Cette approche permet de faire évoluer l'infrastructure de sécurité avec des effets moindres sur les fonctionnalités de gestion des ressources, qui sont encore en pleine phase d'évolution. En outre, elle permet aux utilisateurs et aux fournisseurs de ressources de configurer l'architecture de sécurité en fonction de leurs besoins et de leur niveau de satisfaction.
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Bouassida, Rodriguez Ismael. "Dynamic software architecture management for collaborative communicating systems. Gestion dynamique des architectures logicielles pour les systèmes communicants collaboratifs." Phd thesis, INSA de Toulouse, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00583926.

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Abstract:
Dans ce manuscrit, nous proposons de concevoir et de mettre en oeuvre un environnement logiciel pour une "gestion guidée par les modèles" des changements dans les architectures des applications distribuées coopératives. Les aspects adaptabilité des applications, les aspects transformations de graphe et les aspects particuliers des applications distribuées coopératives sont étudiés. Une approche d'adaptation s'appuyant sur une modélisation par les graphes et un style architectural de type Poducteur/Consommateur est présentée pour des applications communicantes collaboratives sensibles au contexte. Une démarche de raffinement est proposée permettant de garantir un certain degré d'adaptabilité en faisant un compromis entre les différents paramètres du contexte. Ces travaux de recherche ont aussi permis de définir un cadre algorithmique générique de reconfiguration architecturale multi-niveaux pour la sélection des architectures de déploiement les plus adaptées à un contexte et aux situations associées. Ce cadre a été appliqué au cas de la communication et de la coopération de groupe. Elle a aussi permis de modéliser le style architectural Producteur/Consommateur pour une communication orientée évènement. Des règles d'adaptation ont été définies. Elles comportent une partie basée sur SWRL pour la description du contexte et des règles d'adaptation, et une partie basée sur les grammaires de graphes pour la transformation des configurations de déploiement
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ZAMAI, Eric. "Architecture de surveillance-commande pour les systèmes à événements discrets complexes." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010078.

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Abstract:
Le travail présenté dans ce mémoire s'inscrit dans le contexte de la supervision des ateliers flexibles de production manufacturière. Il traite plus particulièrement de l'intégration de la surveillance temps réel des défaillances du procédé. L'approche se distingue en considérant la commande et la surveillance sur un même plan et non la surveillance comme un palliatif à la commande. Une structure d'un module de surveillance-commande est proposée. Le module est constitué de deux modèles coopérants basés sur le concept d'activités : l'un, appelé modèle de référence pour la surveillance-commande, modélise toutes les fonctionnalités mises en ¿uvre par le système de surveillance, l'autre, appelé modèle de la stratégie de surveillance-commande, modélise les contraintes imposées par les objectifs propres de l'entreprise et des utilisateurs. L'exécution d'un traitement de surveillance (séquence d'activités) n'est pas limitée au strict enchaînement des fonctions détection, diagnostic, décision puis reprise. D'autres séquences mettant en ¿uvre des activités de surveillance-commande plus élaborées (par exemple, activation de plusieurs fonctions de surveillance-commande du module simultanément) sont autorisées et réalisables par le module. En fonction des activités en cours d'exécution, un superviseur implanté dans chacun des modules gère l'ensemble des informations qui transitent par le module en les orientant vers la ou les fonctions de surveillance-commande aptes à les prendre en compte : détection, diagnostic, décision, reprise, urgence, suivi, commande. Un exemple d'application basé sur un processus manufacturier réel, la cellule flexible de l'Ecole Nationale d'Ingénieur de Tarbes (ENIT), illustre les apports de notre approche. Ils se traduisent en terme de flexibilité de surveillance, de réactivité aux diverses évolutions du procédé, de prise en compte et de respect des contraintes imposées par l'entreprise d'un point de vue surveillance.
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Isavudeen, Ali. "Architecture Dynamiquement Auto-adaptable pour Systèmes de Vision Embarquée Multi-capteurs." Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1071.

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Abstract:
Un système de vision embarquée multi-capteurs est doté de plusieurs capteurs d'images de technologie différente.Il peut être un capteur couleur, un capteur infrarouge ou encore un capteur bas niveau de lumière.Les caractéristiques de ces capteurs sont également hétérogènes.Nous avons différentes fréquences trames, résolutions et dynamiques de pixels.Cette multiplicité et cette hétérogénéité des capteurs d'images permet à un système de vision de mieux répondre à ses besoins.En fait, un système de vision multi-capteurs doit fonctionner dans plusieurs milieux opérationnels (urbain, marin, boisé).Il doit également s'adapter à plusieurs conditions de luminosité (jour, nuit, faible éclairage).Enfin, la multiplicité des capteurs permet d'offrir des fonctionnalités intéressantes à l'utilisateur final : fusion multispectrale, vision panoramique, vision multi-champs.Le défi de conception est que l'ensemble de ces paramètres environnementaux et opérationnels peuvent varier dynamiquement au cours de l'utilisation du système de vision.Il est nécessaire que la conception de l'architecture tienne compte de cette variabilité dynamique du contexte d'utilisation.L'architecture doit présenter la flexibilité dynamique suffisante afin de s'adapter aux variations de contexte.Elle doit également pouvoir prendre conscience de l'évolution du contexte.La solution architecturale doit tout de même satisfaire les contraintes de surface et de consommation énergétique d'un système embarqué et portable.Nous proposons dans cette thèse un moniteur permettant à l'architecture actuelle de Safran de s'auto-adapter dynamiquement.Ce moniteur joue deux rôles dans l'auto-adaptation de l'architecture.D'une part, il observe en permanence les changements de contexte.D'autre part, il décide et pilote en conséquence les adaptations à effectuer sur l'architecture.L'observation porte sur l'environnement opérationnel et sur le système de vision multi-capteurs (y compris l'architecture).Le moniteur analyse les données d'observation et prend des décisions sur l'adaptation.Enfin, il commande les différents contrôleurs de l'architecture afin d'exécuter les adaptations requises par le changement de contexte.Nous introduisons un réseau de routeurs qui a pour principal objectif l'acheminement des données de monitoring.Le réseau proposé permet d'accéder à l'architecture sans pour autant compromettre le traitement des flux d'images.Ce réseau s'inspire de nos précédents travaux pour la mise en place d'un système de paquets de données cite{Ng2011}.Un dernier volet de notre proposition porte sur la gestion de la mémoire trames.Avec les changements de contexte permanents, le besoin en ressources de mémoire évolue dynamiquement.Pour une utilisation économique et optimale des ressources, il est nécessaire d'adapter l'attribution des ressources au fil des variations des besoins.Nous présentons un contrôleur mémoire permettant l'allocation dynamique de l'espace mémoire et la régulation dynamique de la distribution de la bande passante mémoire.Nous évaluons les différents volets de notre proposition à l'aide d'une implémentation sur un FPGA Cyclone V de chez ALTERA (5CGX).Nous présentons les validations progressivement au fur et à mesure que nous abordons chaque volet de notre proposition.Chaque validation présente les performances en temps et en surface
An embedded multi-sensor vision system involves several types of image sensors such as colour, infrared or low-light sensor.Characteristics of the sensors are often various (different resolution, frame rate and pixel depth).Hence, the vision system has to deal with several heterogeneous image streams.That multiplicity and the heterogeneity of the sensors help to face various environmental contexts.We consider a multi-sensor vision system that has to work in different area (city, sea, forest) and handle several operations (multispectral fusion, panoramic, multifocus).The vision system has to also face various luminosity conditions : day, night or low-light condition.The challenge of designing architecture for such a vision system is that the working context can dynamically vary.The designer has to take in account this dynamic variation of the working context.The architecture should be enough flexible to adapt its processing to the requirements of the context.It also has to be able to detect any variation of the context and adapt itself according to the context.Above all, the design should satisfy area and power constraints of an embedded and portable system.In this thesis, we propose an embedded monitor enabling dynamic auto-adaptation of the current multi-stream architecture of Safran.The monitor accomplishes two tasks for the auto-adaptation of the architecture.First, he continuously observes changes of both external and internal contexts.Then, he decides the adaptation that the architecture needs in response to the context variation.Observation of the external context is about the type of the area and the luminosity conditions.While, observation of the internal context focuses on the current status of the vision system and its architecture.To perform the adaptation, the monitor sends adaptation commands toward controllers of the architecture.We introduce a Network-on-Chip (NoC) based interconnexion layer to fulfill monitoring communication.This NoC is inspired from our previous work cite{Ng2011}.This layer allows observing and commanding the processing stages without compromising the existing pixels streams.Routers of the NoC are responsible for routing observation data from processing stages to the monitor and adaptation commands from the monitor toward processing stages.The proposed NoC takes in account the heterogeneity of working frequencies.Finally, we present a memory controller that enables dynamic allocation of the frame memory.When the working context changes, memory resources requirements change too.For an optimised and economical resources utilisation, we propose to dynamically adapt the frame buffer allocation.Also, the proposed has the possibility to dynamically manage the bandwidth of the frame memory.We introduce a pondered round robin-based method with the ability to adapt the weights on-the-fly.Our proposition has been evaluated with a typical Safran multi-stream architecture.It has been implemented in a FPGA target.Area performances have been evaluated through synthesis for a ALTERA Cyclone V FPGA (5CGX).Latency performances have been evaluated thanks to ModelSim simulations
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He, Ruan. "Architecture et mécanismes de sécurité pour l'auto-protection des systèmes pervasifs." Paris, Télécom ParisTech, 2010. https://pastel.hal.science/pastel-00579773.

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Abstract:
Un système pervasif est un environnement dans lequel l'homme peut interagir avec des équipements qui ont des capacités de calcul et de communication. Dans cette thèse, un système pervasif correspond à un réseau (composé de terminaux) qui est :1- distribué et décentralisé: les terminaux sont physiquement distribués dans une région et sont reliés entre eux par des connexions sans fil. Quelque soit leur localisation physique, la communication sans fil les rend connectés entre eux. En plus, cette architecture distribuée demande souvent une coordination décentralisée des terminaux. 2- dynamique et ouvert : les terminaux, en particulier les terminaux mobiles, peuvent rejoindre et quitter un réseau pervasif à tout moment. Cette ouverture rend l’architecture du système dynamique : c'est-à-dire que la topologie du système évolue au cours du temps pendent l’exécution. Ce caractère dynamique de l'architecture nécessite une modélisation du système très flexible pour décrire les topologies variantes du système. 3 - complexe et de grande taille : l’échelle de ces systèmes peut atteindre des centaines voire des milliers de terminaux. La coordination de ces terminaux qui gère non seulement ces terminaux, mai également leurs connexions est d’un niveau de complexité élevé. Au lieu de solutions traditionnellement centralisées qui gèrent un petit nombre de terminaux, les systèmes pervasifs à grande échelle devraient appliquer une solution plus efficace
In this thesis, we propose: - A three-layer abstract architecture: a three-layer self-protection architecture is applied to the framework. A lower execution space provides running environment for applications, a control plane controls the execution space, and an autonomic plane guides the control behavior of the control plane in taking into account system status, context evolution, administrator strategy and user preferences. - An attribute-based access control model: the proposed model (Generic Attribute-Based Access Control) is an attribute-based access control model which improves both the policy-neutrality to specify other access control policies and exibility to enable fine-grain manipulations on one policy. - A policy-based framework for authorization integrating autonomic computing: the policy-based approach has shown its advantages when handling complex and dynamic systems. In integrating autonomic functions into this approach, an Autonomic Security Policy Framework provides a consistent and decentralized solution to administer G-ABAC policies in large-scale distributed pervasive systems. Moreover, the integration of autonomic functions enhances user-friendliness and context-awareness. - A terminal-side access control enforcement OS: the distributed authorization policies are then enforced by an OS level authorization architecture. It is an effcient OS kernel which controls resource access through a dynamic manner to reduce authorization overhead. On the other hand, this dynamic mechanism improves the integrability of di_erent authorization policies. - An adaptation policy specifcation Domain Speci_c Language (DSL) for adaptation policy specification
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Songsakdi, Rongviriyapanish. "Modélisation de la conception d'architectures de systèmes logiciels." Nancy 2, 2000. http://www.theses.fr/2000NAN22004.

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Abstract:
Notre travail s'inscrit dans le thème de l'aide à la conception d'architectures logicielles. Nous proposons un modèle permettant de formaliser des styles d'architecture. Le modèle permet de développer de manière incrémentale et conjointe deux documents : une description formelle de l'architecture et un historique de la conception. La description de l'architecture est sans ambiguïté et peut être validée à l'aide d'outils existants. L'historique de la conception permet de comprendre la façon dont l'architecture a été élaborée. Cette compréhension facilite son évolution et sa réutilisation. Notre modèle utilise le langage formel LOTOS comme langage de description architecturale. Les concepts de base et les critères d'évolution de l'architecture sont décrits à l'aide des schémas LOTOS. Basée sur une relation d'équivalence comportementale de l'algèbre de processus, la correction d'une architecture, peut-être vérifiée. Nous avons décrit une architecture client-serveur d'un système d'armement AEGIS à partir de nos schémas et vérifié sa correction. Notre modèle est basé sur le modèle Proplane. Sous le modèle Proplane, toute évolution d'une conception est faire par application d'un opérateur de développement. Nous considérons que les règles de conception fournies par un style sont des contraintes portant sur la description des composants, des connecteurs et de la configuration d'une artchitecture. Nous les utilisons pour guider une conception. Dans notre modèle, ces règles sont décrites sous forme d'une bibliothèque d'opérateurs à appliquer par l'architecture
Our work joins in the theme of the help(assistant) the conception(design) of software architectures. We propose a model allowing to formalize styles of architecture. The model allows to develop in a incremental and joint way two documents: a formal description of the architecture and a history of the conception(design). The description of the architecture is without ambiguity and can be validated by means of existing tools. The history of the conception(design) allows to understand(include) the way the architecture was elaborated. This understanding facilitates its evolution and its re-use. Our model uses the formal language BINGOES as language of architectural description. The basic concepts and the criteria of evolution of the architecture are described by means of plans BINGOES. Based on a relation of behavioral equivalence of the algebra of process, the correction of architecture, maybe verified. We described architecture customer-waiter(-server) of a system of armament AEGIS from our plans and verified his(her,its) correction. Our model is based on the Proflat model. Under the Proflat model, any evolution of a conception(design) is to make by application of an operator of development. We consider that the rules(rulers) of conception(design) supplied by a style are constraints concerning the description of components, connectors and configuration of architecture. We use them to guide a conception(design). In our model, these rules(rulers) are described in the form of operators' library(bookcase) to be applied by the architecture
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Guarisco, Michael. "Architecture auto-adaptative pour le transcodage vidéo." Thesis, Nancy 1, 2011. http://www.theses.fr/2011NAN10147/document.

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Abstract:
Le transcodage est un élément clé dans la transmission vidéo permettant à une séquence vidéo de passer d'un type de codage à un autre afin de s'adapter au mieux aux capacités de transport d'un canal de transmission. L'intérêt de ce type de traitement est de faire profiter un maximum d'utilisateurs possédant des terminaux variés dont la résolution spatiale, la résolution temporelle affichable, et le type de canal utilisé pour accéder au média varient fortement, et cela à partir d'une seule source de qualité et résolution maximale, stockée sur un serveur, par exemple. Le transcodage est adapté dans les cas où l'on souhaite envoyer une séquence vidéo vers un destinataire et dont le chemin serait constitué de divers canaux de transmission. Nous avons réalisé un transcodeur par requantification ainsi qu'un transcodeur par troncature. Ces deux méthodes ont été comparées et il apparait qu'en termes de qualité d'image l'une ou l'autre de ces méthodes est plus efficace selon le contexte. La suite de nos travaux consiste en l'étude du standard scalable dérivé de H.264 AVC, le standard SVC (Scalable Video Coding). Nous avons souhaité étudier un transcodeur en qualité, mais aussi en résolution spatiale qui permettra de réécrire le flux SVC en un flux AVC décodable par les décodeurs du marché actuel. Cette transposition est réalisée grâce à une architecture reconfigurable permettant de s'adapter aux nombreux types de flux pouvant être conformes au standard SVC d' H.264. L'étude proposée a aboutie à une implémentation partielle d'un transcodeur du type SVC vers AVC. Nous proposons dans cette thèse une description des implémentations de transcodage concernant les formats AVC puis SVC
Transcoding is a key element in the video transmission allows a video to go from one encoding type to another in order to adapt better to the transport capacity of a transmission channel. The advantage of this type of treatment is to make the most of users with various terminals with spatial resolution, temporal resolution displayable, and type of channel used to access the media vary widely, and from that of a single source of quality and maximum resolution, stored on a server, for example. Transcoding is appropriate where you want to send a video to a recipient and whose path would consist of various transmission channels. We realized by a transcoder and a requantization transcoder by truncation. These two methods were compared and it appears that in terms of image quality in either of these methods is more effective depending on the context. Following our work is the study of the standard H.264 AVC scalable derivative of the standard SVC (Scalable Video Coding). We wanted to study as a transcoder, but also in spatial resolution which will rewrite the SVC flow in a stream stroke decodable by decoders on the market today. This mapping is achieved through are configurable architecture to adapt to many types of flow which may conform to standard SVC to H.264. The proposed study has accomplished a partial implementation of a transcoder type SVC to AVC. We propose here a description of the implementations on AVC transcoding and SVC
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