Dissertations / Theses on the topic 'Environnements instationnaires et hétérogènes'

Dans ces travaux de thèse, nous avons développé un nouveau modèle de thermorégulation du corps humain basé sur la neurophysiologie et nommé Neuro Human Thermal Model (NHTM). Il est dédié à prédire les variables physiologiques dans des environnements instationnaires et hétérogènes. De plus, ce modèle est couplé au modèle de confort thermique de Zhang pour prédire la sensation et le niveau de confort thermique des occupants dans les espaces intérieurs. Le système passif du modèle NHTM est basé sur celui du modèle de Wissler. Ce système est couplé à un système actif basé sur les signaux des thermorécepteurs. Le système passif consiste en 21 cylindres représentants les segments du corps humain. Chaque élément est divisé en 21 couches dont 15 pour les tissus et 6 pour les vêtements. Puis, chaque couche est divisée en 12 secteurs angulaires. Le modèle NHTM calcule la production de chaleur par le métabolisme, le transfert de chaleur par conduction entre les tissus et les échanges de chaleur par convection et rayonnement entre le corps et l’environnement. Le système actif calcule les mécanismes physiologiques grâce aux signaux des thermorécepteurs cutanés et centraux. Ces signaux sont calculés par le modèle de Mekjavic et Morrisson qui ont développé également le modèle de frissonnement utilisé dans le modèle NHTM. Le débit sanguin cutané est calculé par le modèle de Kingma. Par manque de données expérimentales, le modèle de sudation est basé sur l’approche du signal d’erreur des températures cutanée et centrale. Une comparaison a été effectuée entre le modèle de sudation de Wissler et celui de Fiala et al. Au vu des résultats obtenus, ce dernier a été retenu. Le modèle NHTM est en capacité de pouvoir simuler plusieurs types de populations. Pour ce faire, une analyse de sensibilité a été effectuée, grâce à la méthode de Morris, sur les paramètres des systèmes passif et actif pour déterminer les paramètres les plus influents. Ensuite, afin d’optimiser le modèle NHTM, un algorithme génétique a été utilisé pour déterminer le vecteur des paramètres qui correspond à la population des expérimentations de Munir et al. Les résultats ainsi obtenus ont été comparés aux modèles développés par différents auteurs et ont montré que le modèle NHTM est le plus performant dans la très grande majorité des cas. Le modèle NHTM a été couplé au modèle de Zhang pour pouvoir calculer la sensation et le confort thermique. Le modèle de Zhang a été choisi pour sa capacité à calculer les sensations et les niveaux de confort thermique locaux qui correspondent aux segments du corps humain dans des environnements hétérogènes. Il est aussi capable de calculer ces réponses lors des transitions thermiques. Ce modèle effectue le calcul grâce aux sorties du modèle NHTM à savoir les températures cutanées et de l’œsophage
In this thesis, we have developed a new thermoregulation model of the human body based on neurophysiology called Neuro Human Thermal Model (NHTM). It is dedicated to predict physiological variables in asymmetric transient environments. In addition, it is coupled with Zhang’s thermal comfort model to predict the sensation and the thermal comfort of the occupants in indoor spaces.The passive system of the NHTM model is based on that of the Wissler model. This passive system is coupled to an active system based on the signals of thermoreceptors. The passive system is segmented into 21 cylinders which represent the segments of the human body. Each element is divided into 21 layers, in which 15 for tissues and 6 for clothing. Then, each layer is divided into 12 angular sectors. The NHTM model simulates the heat production by metabolism, heat transfer by conduction within the tissues and heat exchange by convection and radiation between the body and the surrounding. The active system simulates physiological mechanisms thanks to signals of central and peripheral thermoreceptors. These signals are calculated by the model of Mekjavic and Morrisson who also developed the shivering model. The skin blood flow is calculated by the Kingma model. We could not develop a sweating model based on the signals of thermoreceptors since experimental data are not available. A comparison was made between the sweating model of Wissler and that of Fiala et al. and the last one was chosen.The NHTM model is able to simulate several types of population. This was done by a sensitivity analysis carried out, using the Morris method, on the parameters of the passive and active systems to find the most influential parameters. Then, an optimization of the NHTM model was done to determine the vector of the parameters which corresponds to the subjects of the experiments of Munir et al. using a genetic algorithm. The obtained results were compared to the models developed by several authors and showed that the NHTM model is the most efficient in most cases.The NHTM model has been coupled to the Zhang model to assess the sensation and thermal comfort. Zhang's model was chosen for its ability to assess local sensations and thermal comfort levels in non-uniform transient environments. Zhang’s model performs the calculation using the NHTM model outputs, namely the skin and esophagus temperatures

Dans le cadre de cette thèse, nous nous intéressons au problème général de la gestion et de la découverte de compétences dans des environnements hétérogènes. Nous avons étendu un langage de Logique de Description pour permettre la description et la gestion de compétences. Nos principaux apports sont :
1. définition d'un langage de la description de compétences ALNr+ , fondé sur les logiques de description, pour supporter de la gestion de compétence et les services d'inférence associés;
2. définition d'un algorithme de recherche de compétences dont la caractéristique est, en cas d'échec dans la recherche d'une réponse « exacte », d'essayer de déterminer des réponses composées, i.e. de trouver des individus dont la complémentarité des compétences satisfait la recherche ;
3. conception d'un système de médiation fédéré pour la validation expérimentale de nos propositions. Ce système a la particularité de prendre en compte les situations où les représentations des compétences sont distribuées et homogènes (i.e. les descriptions des capacités sont exprimés dans un langage de description unique) aussi bien qu'hétérogènes (i.e. les descriptions des capacités sont exprimés dans des langages de description différents).

La technologie actuelle permet aux scientifiques de divers domaines d'obtenir des données de plus en plus précises et volumineuses, Afin de résoudre ces problèmes associés à l'obtention de ces données, les architectures de calcul évoluent, en fournissant toujours plus de ressources, notamment grâce à des machines plus puissantes et à leur mutualisation. Dans cette thèse, nous proposons d'étudier dans un premier temps le placement des tâches d'applications itératives asynchrones dans des environnements hétérogènes et volatils. Notre solution nous permet également de s'affranchir de l(hétérogénéité des machines hôtes tout en offrent une implantation facilitée de politiques de tolérance aux pannes, les expérimentations que nous avons menées sont encourageantes et montrent qu'il existe un réel potentiel quand à l'utilisation d'une telle plateforme pour l'exécution d'applications scientifiques.

Cette thèse a pour cadre les communications dans les machines paral lèles dans une optique de calcul haute-performance. Les évolutions du matériel ont rendu nécessaire les adaptations des logiciels destinés à exploiter les machines parallèles. En effet, les architectures de type ``grappes'' sont maintenant très répandues et l'apparition des grilles de calcul complique encore plus la situation car l'obtention des hautes performances passe par une exploitation des différents réseaux rapides disponibles et une prise en compte de la hiérarchie intrinsèque des configurations considérées. Au niveau applicatif, de nouvelles exigences émergent comme la dynamicité. Or, ces aspects sont trop souvent partiellement traités, en particulier dans les implémentations du standard de programmation par passage de messages MPI. Les solutions existantes se concentrent sur la hiérarchie et l'hétérogénéité ou la dynamicité, exceptionnellement les deux. En ce qui concerne les premiers aspects, des simplifications conduisent à une exploitation suboptimale du matériel potentiellement disponible. Nous avons analysé des implémentations existantes de MPI et avons proposé une architecture répondant aux besoins formulés. Cette architecture repose sur une for te interaction entre communications et processus légers et son c\oe ur est constitué par un moteur de progression des communications qui permet d'améliorer substantiellement les mécanismes existants. Les deux éléments logiciels fondamentaux sont une bibliothèque de processus légers (Marcel) ainsi qu'une couche générique de communication (Madeleine). L'implémentation de cette architecture a débouché sur le logiciel MPICH-Madeleine, utilisé ou évalué par plusieurs équipes et projets de recherche en France comme à l'étranger. L'évalution des performances (comparaisons avec Madeleine, mesures des opérations point-à-point, noyaux applicatifs) menée avec plusieurs réseaux haut-débit sur des grappes homogènes de machines multi-processeurs et les comparaisons avec MPICH-G2 ou PACX-MPI en environnement hétérogène démontrent que MPICH-Madeleine atteint des résultats de niveau similaire voire supérieur à ceux d'implémentations spécialisées de MPI.

Les télécommunications sans fil ont connu ces dernières années un immense succès à tel point que le spectre des fréquences est désormais surchargé et nécessite la disponibilité de nouvelles ressources. Pour répondre à ce besoin, des techniques de réutilisation dynamique du spectre ont alors vu le jour sous la dénomination de radio cognitive. Elles consistent à partager de manière opportuniste et efficace certaines fréquences ayant été initialement allouées à d'autres systèmes. Cette thèse se place dans le contexte de réseaux sans fil tactiques hétérogènes comportant des segments de radios cognitives. La difficulté provient alors de la garantie de qualité de service de bout en bout : respect du débit négocié, du délai et de la gigue. Nous nous sommes tout d'abord intéressés au contrôle d'admission dans ce type de réseaux en proposant une méthode de calcul de bande passante résiduelle de bout en bout s'appuyant sur un algorithme de complexité polynomiale et pouvant être implanté de manière distribuée. Nous nous sommes ensuite concentrés sur le routage en proposant une nouvelle métrique tenant compte des particularités de ce type de réseaux. Enfin, nous nous focalisons sur la thématique du routage à contraintes multiples en étudiant et implantant en environnement réel des algorithmes d'approximation proposés dans la littérature.

Les progrès technologiques récents ont permis l'apparition d'une grande variété de nouveaux moyens pour accéder et utiliser l'information multimédia du Web en tout lieu et à tout moment. L'hétérogénéité des appareils d'accès s'est accompagné une évolution importante de l'information disponible sur le réseau. Aujourd'hui, on trouve une multitude de formats complexes avec de nouvelles fonctionnalités, telles que la vidéo interactive, les animations 3D et le dessin vectoriel. Ces formats s'appuient sur de nouveaux modèles de documents qui intègrent une structure logique, spatiale, temporelle et une dimension hypermédia. Face à cette évolution, il est nécessaire de concevoir des systèmes qui permettent l'accès et l'utilisation de l'information sous une forme qui corresponde aux contraintes imposées par l'environnement. Cette thèse a pour objectif de contribuer à l'adaptation et à la négociation des contenus en considérant les limitations des utilisateurs et les contraintes de leur environnement. Nous présentons une architecture flexible appelée NAC qui permet de définir les composants qui interviennent dans la négociation et l'adaptation de contenu, et qui décrit comment ces composants sont organisés. NAC permet plusieurs types d'adaptation : une adaptation structurelle, une adaptation sémantique et une adaptation des ressources médias. Ces types d'adaptation sont basés sur les différents contextes des clients (caractéristiques des terminaux, préférences des utilisateurs, etc. ). Nous proposons également un modèle de description de contextes UPS (schémas universels pour la description des profils), un protocole de négociation et un ensemble de techniques d'adaptation. Les concepts de l'architecture NAC ont contribué aux travaux de standardisation du consortium W3C, en particulier au cadre de travail CC/PP et aux travaux sur l'indépendance des terminaux. Cette étude est complétée par une évaluation de performances qui démontre que le système proposé est exploitable dans la pratique
In the last few years, new devices such as palm computers, smart phones, pocket PCs became common components of the computing infrastructure. These devices allow multimedia information to be used on the Web at any time and anywhere. At the same time, the content of the Web has known an important revolution. Today, the Web includes continuous medias such as video, audio and 3D animations. The content is created in several formats with new functionalities. Usually, these formats are based on many structural dimensions: logical, spatial, temporal and hypermedia. In order to ensure universal access to Web content, with respect to the constraints of the current environment, it is necessary to design new systems that enable content delivery in different contexts. The objective of our work is to resolve the problems related to content adaptation and negotiation based on the limitations of the target devices and the heterogeneous environment. We propose a flexible architecture called NAC (Negotiation and Adaptation Core) that includes different components for content negotiation and adaptation, and ensures an efficient framework in which these components cooperate and exchange negotiation-based information in order to reach the objective of the universal access. NAC allows several kinds of adaptations to be applied: structural adaptation, semantic adaptation and media resources adaptation. These adaptations satisfy different contexts of the clients (terminal capabilities, user preferences, etc. ). We also propose a description model of the environment context: UPS (Universal Profiling Schema), a negotiation protocol and a rich collection of adaptation techniques. NAC concepts have contributed in W3C standardization efforts, in particolar in the CC/PP framework and in work on device independence. This work includes performance evaluations in order to show the usability of our negotiation of our system in a practical framework

Dans cette thèse, nous proposons un cadre générique d'optimisation de requêtes dans les environnements hétérogènes répartis. Nous proposons un modèle générique de description de sources (GSD), qui permet de décrire tous les types d'informations liées au traitement et à l'optimisation de requêtes. Avec ce modèle, nous pouvons en particulier obtenir les informations de coût afin de calculer le coût des différents plans d'exécution. Notre cadre générique d'optimisation fournit les fonctions unitaires permettant de mettre en œuvre les procédures d'optimisation en appliquant différentes stratégies de recherche. Nos résultats expérimentaux mettent en évidence la précision du calcul de coût avec le modèle GSD et la flexibilité de notre cadre générique d'optimisation lors du changement de stratégie de recherche. Notre cadre générique d'optimisation a été mis en œuvre et intégré dans un produit d'intégration de données (DVS) commercialisé par l'entreprise Xcalia - Progress Software Corporation. Pour des requêtes contenant beaucoup de jointures inter-site et interrogeant des sources de grand volume, le temps de calcul du plan optimal est de l'ordre de 2 secondes et le temps d'exécution du plan optimal est réduit de 28 fois par rapport au plan initial non optimisé.

Les algorithmes Branch and Bound (B&B) sont attractifs pour la résolution exacte de problèmes d'optimisation combinatoire (POC) par exploration d'un espace de recherche arborescent. Néanmoins, ces algorithmes sont très gourmands en temps de calcul pour des instances de problèmes de grande taille (exemple : benchmarks de Taillard pour FSP) même en utilisant le calcul sur grilles informatiques [Mezmaz et al., IEEE IPDPS'2007]. Le calcul massivement parallèle fourni à travers les plates-formes de calcul hétérogènes d'aujourd'hui [TOP500 ] est requis pour traiter effi cacement de telles instances. Le dé fi est alors d'exploiter tous les niveaux de parallélisme sous-jacents et donc de repenser en conséquence les modèles parallèles des algorithmes B&B. Dans cette thèse, nous nous attachons à revisiter la conception et l'implémentation des ces algorithmes pour la résolution de POC de grande taille sur (larges) plates-formes de calcul multi-coeurs et multi-GPUs. Le problème d'ordonnancement Flow-Shop (FSP) est considéré comme étude de cas. Une étude expérimentale préliminaire sur quelques grandes instances du FSP a révélé que l'arbre de recherche est hautement irrégulier (en forme et en taille) et très large (milliards de milliards de noeuds), et que l'opérateur d'évaluation des bornes est exorbitant en temps de calcul (environ 97% du temps de B&B). Par conséquent, notre première contribution est de proposer une approche GPU avec un seul coeur CPU (GB&B) dans laquelle seul l'opérateur d'évaluation est exécuté sur GPU. L'approche traite deux dé fis: la divergence de threads et l'optimisation de la gestion de la mémoire hiérarchique du GPU. Comparée à une version séquentielle, des accélérations allant jusqu'à ( 100) sont obtenues sur Nvidia Tesla C2050. L'analyse des performances de GB&B a montré que le surcoût induit par le transfert des données entre le CPU et le GPU est élevé. Par conséquent, l'objectif de la deuxième contribution est d'étendre l'approche (LL-GB&B) a fin de minimiser la latence de communication CPU-GPU. Cet objectif est réalisé grâce à une parallélisation à grain fin sur GPU des opérateurs de séparation et d'élagage. Le défi majeur relevé ici est la divergence de threads qui est due à la nature fortement irrégulière citée ci-dessus de l'arbre exploré. Comparée à une exécution séquentielle, LL-GB&B permet d'atteindre des accélérations allant jusqu'à ( 160) pour les plus grandes instances. La troisième contribution consiste à étudier l'utilisation combinée des GPUs avec les processeurs multi-coeurs. Deux scénarios ont été explorés conduisant à deux approches: une concurrente (RLL-GB&B) et une coopérative (PLL-GB&B). Dans le premier cas, le processus d'exploration est eff ectué simultanément par le GPU et les coeurs du CPU. Dans l'approche coopérative, les coeurs du CPU préparent et transfèrent les sous-problèmes en utilisant le streaming CUDA tandis que le GPU eff ectue l'exploration. L'utilisation combinée du multi-coeur et du GPU a montré que l'utilisation de RLL-GB&B n'est pas bénéfi que et que PLL-GB&B permet une amélioration allant jusqu'à (36%) par rapport à LL-GB&B. Sachant que récemment des grilles de calcul comme Grid5000 (certains sites) ont été équipées avec des GPU, la quatrième contribution de cette thèse traite de la combinaison du calcul sur GPU et multi-coeur avec le calcul distribué à grande échelle. Pour ce faire, les diff érentes approches proposées ont été réunies dans un méta-algorithme hétérofigène qui sélectionne automatiquement l'algorithme à déployer en fonction de la con figuration matérielle cible. Ce méta-algorithme est couplé avec l'approche B&B@Grid proposée dans [Mezmaz et al., IEEE IPDPS'2007]. B&B@Grid répartit les unités de travail (sous-espaces de recherche codés par des intervalles) entre les noeuds de la grille tandis que le méta-algorithme choisit et déploie localement un algorithme de B&B parallèle sur les intervalles reçus. L'approche combinée nous a permis de résoudre à l'optimalité et e fficacement les instances (20 20) de Taillard.

Dans cette thèse, nous proposons un cadre générique d'optimisation de requêtes dans les environnements hétérogènes répartis. Nous proposons un modèle générique de description de sources (GSD), qui permet de décrire tous les types d'informations liées au traitement et à l'optimisation de requêtes. Avec ce modèle, nous pouvons en particulier obtenir les informations de coût afin de calculer le coût des différents plans d'exécution. Notre cadre générique d'optimisation fournit les fonctions unitaires permettant de mettre en œuvre les procédures d'optimisation en appliquant différentes stratégies de recherche. Nos résultats expérimentaux mettent en évidence la précision du calcul de coût avec le modèle GSD et la flexibilité de notre cadre générique d'optimisation lors du changement de stratégie de recherche. Notre cadre générique d'optimisation a été mis en œuvre et intégré dans un produit d'intégration de données (DVS) commercialisé par l'entreprise Xcalia - Progress Software Corporation. Pour des requêtes contenant beaucoup de jointures inter-site et interrogeant des sources de grand volume, le temps de calcul du plan optimal est de l'ordre de 2 secondes et le temps d'exécution du plan optimal est réduit de 28 fois par rapport au plan initial non optimisé
This thesis proposes a generic framework for query optimization in heterogeneous and distributed environments. We propose a generic source description model (GSD), which allows describing any type of information related to query processing and optimization. With GSD, we can use cost information to calculate the costs of execution plans. Our generic framework for query optimization provides a set of unitary functions used to perform optimization by applying different search strategies. Our experimental results show the accuracy of cost calculus when using GSD, and the flexibility of our generic framework when changing search strategies. Our proposed approach has been implemented and integrated in a data integration product (DVS) licensed by Xcalia – Progress Software Corporation. For queries with many inter-site joins accessing large size data sources, the time used for finding the optimal plan is in the order of 2 seconds, and the execution time of the optimized plan is reduced by 28 times, as compared with the execution time of the non optimized original plan

L'objectif des travaux que j'ai mené depuis ma thèse est de rendre possible l'exécution efficace d'applications sur les infrastructures parallèles. Ce document présente donc les problématiques scientifiques essentiellement centrées sur les modèles, les algorithmes et les protocoles pour les services de gestion des ressources. Plus précisément, nous développerons deux types de services qui doivent être particulièrement bien conçus pour atteindre une efficacité optimale. Il s'agit des services d'ordonnancement (chapitre 2), et des services de transfert de données (chapitre 3). Une fois mis au point les modèles, les algorithmes et les protocoles, la question de leur validation se pose. Or, compte tenu de la complexité des environnements que nous étudions, il n'est pas toujours possible de prouver analytiquement les propriétés des algorithmes et des protocoles. Une validation expérimentale s'impose alors. Il en va de même pour les modèles que seule l'expérimentation peut valider. Nous détaillons dans le chapitre 4 quelle est l'importance de la validation expérimentale des modèles et des algorithmes dans les infrastructures distribuées, ainsi que les différentes méthodologies pour l'expérience dont, en particulier, Grid'5000.

Nous assistons actuellement à une évolution considérable des communications mobiles. En l’absence d’accord entre les fournisseurs, changer son point d’attachement au réseau signifie encore casser la session en cours et dépendre de l'application pour récupérer les données perdues. De même, il n'est guère possible pour un utilisateur mobile de contrôler la connectivité de son appareil. L'objectif de cette thèse est de présenter le concept d'une structure technologique innovante pour le contrôle autonome des terminaux multimodes dans les environnements sans fil hétérogènes et non fédérés. Son but est de permettre à un terminal auto-configuré de se connecter et de se déplacer de manière transparente à travers des réseaux indépendants, tout en respectant les choix et préférences de son utilisateur. Le schéma obtenu implique des mécanismes d’abstraction et inter-couches. Il tient compte de contraintes basées sur les systèmes sans fil hétérogènes, les architectures autonomes, et permet l’exécution de services génériques comme le choix du réseau d'accès et la gestion de la connectivité et des sessions. Ce schéma s'applique au terminal mobile, avec des mécanismes dissociés de l'infrastructure réseau. La thèse analyse comment les technologies existantes sont améliorées et combinées avec de nouvelles fonctionnalités pour atteindre cet objectif, et donne une description de l'ensemble du concept et de sa mise en œuvre. Un modèle simulé est utilisé pour évaluer la validité de la structure proposée. Diverses applications à des systèmes réels mettant en œuvre les éléments de cette architecture sont présentées, faisant ressortir la généralité et les principaux avantages du concept
Recent years have witnessed a massive evolution of mobile communications. When no agreement between the network providers exists, changing the attached network still means breaking the session and relying on the application to recover the lost data. In parallel, it is hardly possible for a mobile user to control the connectivity of his terminal. The objective of this thesis is to present the concept of an innovative technological framework for the autonomous control of multimode terminals in heterogeneous and non-federated wireless environments. The aim is to enable a self-configuring terminal to connect and roam seamlessly across independent networks, while respecting its user’s choices and preferences. The target scheme involves abstraction and cross-layer mechanisms. It takes into account constraints based on heterogeneous wireless systems, autonomous architectures and enables generic services such as smart access network selection, connectivity and session management. This scheme applies to the mobile terminal, with mechanisms independent of the network infrastructure. The thesis analyses how existing technologies are enhanced and combined with new features to achieve this objective and gives a description of the overall concept and of its implementation. A simulated model is used to assess the validity of the proposed framework. Diverse applications to real systems that implemented the components of this framework are presented, highlighting the generality and key benefits of the concept

La dernière décennie a connu l'émergence de l'utilisation des équipements mobiles comme les assistants personnels et les téléphones, ainsi que la prolifération des réseaux personnels favorisée par le développement considérable dans les technologies de communications. D'autre part, l'information véhiculée a travers le World Wide Web devient de plus en plus visuelle (images et videos) grâce à la numérisation. Afin de permettre à tous les usagers un accès universel à cette information visuelle dans un environnement caractérisé par la diversité des équipements et l'hétérogénéité des réseaux, il devient nécessaire d'adapter les documents multimédia. L'adaptation consiste à appliquer une ou plusieurs transformations sur un document multimédia. Dans ce cadre, plusieurs travaux ont été élaborés en partant de différentes formulations. Nous pensons qu'un système d'adaptation efficace doit choisir les traitements nécessaires à appliquer sur un document visuel afin de maximiser la satisfaction de l'usager. Il doit considérer conjointement les caractéristiques de cet usager ainsi que les performances de son équipement, la qualité de sa connexion et les conditions de son environnement. La majorité des travaux réalisés dans ce domaine n'ont traité que des cas limités, par exemple ajuster une vidéo pour la capacité d'un réseau donné. Dans la présente recherche, nous proposons une solution globale obtenue à l'aide d'un modèle probabiliste qui utilise les traitements des images et des vidéos et l'extraction des caractéristiques des contenus.

Dans le domaine des TIC, les services de demain seront certainement basés sur des systèmes ubiquitaires, omniprésents et pervasifs. Ces systèmes devront prendre en considération différents paramètres provenant de l'environnement de l'utilisateur, c'est à dire son contexte. Le contexte de l'utilisateur peut être composé d'informations statiques ou dynamiques, objectives ou subjectives, quantitatives ou qualitatives. Il peut inclure des données telles que la localisation géographique, les caractéristiques du terminal utilisé, la température ambiante, l'humeur de l'utilisateur. Afin d'améliorer la QoS et la QoE, les services et les systèmes doivent être adaptés aux changements du contexte des utilisateurs. Le contexte doit donc être collecté et interprété et les règles d'adaptation du système doivent être définies. Sur les systèmes étendus, riches, dynamiques et hétérogènes, tels que ceux considéré dans le cadre de cette thèse, ces opérations doivent être automatisées. Vu la quantité et la complexité des données contextuelles à considérer, l'utilisation de la sémantique dans la gestion de contexte peut faciliter cette automatisation et ouvrir la porte au raisonnement et à l'adaptation automatiques. Aujourd'hui, peu de solutions viables existent pour cette problématique. Nous proposons alors d'utiliser et d'adapter des mécanismes et technologies provenant du web sémantique pour décrire et manipuler les informations de contexte. Dans un premier temps, nous avons proposé une méthodologie de conception qui nous permit de proposer " Ubiquity-Ont " : une ontologie générique au domaine des TIC, flexible et extensible. Les données de contexte ont alors été décrites sous forme de concepts et d'instances, reliés par des relations sémantiques. Nous avons ensuite proposé une architecture overlay, composée de deux niveaux de vitalisation et permettant d'intégrer un gestionnaire de contexte, basé sur la sémantique, sur des environnements réseaux et services. Cette solution overlay permet de (a) masquer l'hétérogénéité des composants du système et (b) d'augmenter virtuellement les entités du système existant par les capacités nécessaires à la manipulation et au raisonnement sur les données sémantiques du contexte. Nos propositions ont étés implémentées et testées sur une plateforme réelle et appliquées à deux cas d'études : Gestion de la mobilité sur des environnements de réseaux d'accès hétérogènes et Optimisation de la consommation d'énergie dans les terminaux mobiles

Le paradigme maître-esclave est une technique bien connue en parallélisme qui s'appuie sur la répartition du travail sur plusieurs machines coordonnées par un "maître". Nous utilisons cette technique pour réaliser la génération de séquences de test de conformité des protocoles de communications complexes dont l'explosion combinatoire est un problème récurrent. Nous apportons une solution grâce à la puissance des environnements distribués en proposant plusieurs schémas de distribution de données que nous illustrons par un outil écrit à l'aide de JXTA. Notre solution se présente donc comme une alternative à la simplification préalable des spécifications qui est généralement de rigueur et offre une méthode distribuée pour la résolution de ce type de problèmes. Cependant, l'utilisation du paradigme maître-esclave dans les environnements pair-à-pair de grande échelle pose les traditionnels problèmes dus à la centralisation auxquels nous répondons par des alternatives décentralisées spécifiques à la génération de test. Nous adaptons ensuite ledit paradigme aux environnements pair-à-pair de grande échelle en proposant plusieurs solutions dont une méthode inspirée de la mitose cellulaire humaine pour la répartition des données qui équilibre la charge sur l'ensemble du réseau de façon émergente
The master-slave paradigm is a well-known method used in the Parallelism domain. It works as follow : a process which possesses the whole work, divides it in jobs and distributes the parts to computational resources. We leverage this scheme in order to tackle the test sequence generation in a distributed environment. Indeed, testing is a fundamental field, notably used for communication protocols whose specifications are very large. A first approach to deal with this problem is given using distributed environments. Our framework, written in java, leverages JXTA library and propose several data distributions to cope with dynamic and heterogeneous environments. Our solution is shown as an alternative to the simplification of very large specifications, generally used, in order to cope with the test sequence generation. However, the master-slave paradigm exhibits the traditional drawbacks of central applications. Specific decentralization schemes are designed in a first time to limit them. Then, the master-slave. Paradigm is transformed to be used with large scale peer-to- eer environments

La préservation de l’environnement et des ressources naturelles pour les prochaines générations est aujourd’hui considérée comme un des axes les plus prioritaires dans presque tous les secteurs économiques. Le secteur des Technologies de l’Information et de la Communication est loin d’être épargné de cette tendance écologique. Nous considérons dans cette thèse la problématique de la conservation d’énergie dans le contexte technologique actuel caractérisé par: • La coexistence d’une multitude de technologies d’accès sans fil offrant un environnement riche et dynamique • Des terminaux mobiles multimodaux • Limitations persistantes des sources d’énergie sur les terminaux mobiles. Dans ce contexte très riche, les possibilités offertes aux usagers sont à double tranchant. D’un côté, elles peuvent très bien améliorer la QoS en offrant toujours la meilleure connectivité en fonction du contexte de l’utilisateur. D’un autre côté, et sans une bonne optimisation de la consommation d’énergie sur le terminal, la disponibilité de celui-ci peut vite diminuer et donc faire baisser la QoE à cause de l’énergie nécessaire pour gérer plusieurs interfaces radio en parallèle. Nous considérons essentiellement les liens entre les stations de base (ou les point d’accès) et les terminaux mobiles. Notre objectif étant d’analyser la consommation d’énergie sur ces liens pour ensuite proposer des contributions permettant de mieux la maitriser. Nous focalisons essentiellement sur l’exploitation des multiples interfaces et du multi-flux pour étudier, analyser et proposer des solutions dynamiques et adaptatives d’ordonnancement, de sélection et de gestion d’interfaces minimisant la consommation d’énergie
Since the last decades, environmental issues are becoming among the major concerns for most human activities, including the Information and Communication Technologies sector. This will surely influence upcoming networking technologies, architectures and usage practices. New approaches and methodologies are required in order to evaluate and to reduce the Carbon Footprint toward what is commonly denoted as Green Networks. Within the ICT sector, the main efforts are related to energy saving techniques. These efforts started in early stages within wireless technologies, mainly because of energy limitations on mobile devices such as mobile phones and wireless sensors. Additionally, because of health considerations, standardization bodies and government had set stringent policies and limits on electromagnetic radiation levels that can be emitted by radio stations. For these reasons, many academic and industrial research and development activities had led to a number of relatively energy efficient solutions. In this thesis, we consider energy efficiency in the context of Heterogeneous Wireless Access Networks. These are composed of multi-standards wireless network solutions, with non uniform topologies and cell sizes and Multi-Modal mobile terminals able to manage simultaneously different connections. The main contributions of our studies include the proposal of new optimization solutions regarding user association and scheduling techniques at both flow and packet levels for multi-homed mobile terminals. An overall context-based solution is also proposed in order to provide end-to-end energy efficient networking solutions

Les environnements 3D sont de plus en plus prégnants dans notre quotidien (jeux, situations culturelles ou applications professionnelles). En parallèle, de nouvelles techniques d'interaction émergent sans cesse dans le but de faciliter l'interaction de l'utilisateur avec les systèmes. Des évaluations sont généralement mises en place afin de tester la mise en œuvre d'une technique d'interaction dans un environnement type pour des tâches élémentaires (e. G. Sélection ou navigation) et déterminer son adéquation en termes de performance et de satisfaction. Nos travaux visent à proposer une méthode d'évaluation en environnement virtuel 3D qui s'appuie sur une adaptation de la norme ISO 9241-9. Pour répondre à des problématiques portées par les systèmes à multi-vues liées, nous avons également adapté la norme ISO 9241-9 à un environnement hétérogène mêlant 2D et 3D
3D environments are increasingly present in our life (games, cultural situation, or professional applications). At the same time, new interaction techniques continuously appear to improve the user interaction with systems. Evaluations are usually proposed to assess the implementation of an interaction technique in a specific type of environment for elementary tasks (e. G. Selection or navigation) to determine the consistency of the technique in terms of performance and satisfaction. Our works aim at defining an evaluation method in 3D environment that is based on the standard ISO 9241-9. To answer to issues of linked multi-views systems, we adapt the standard ISO 9241-9 to a heterogeneous environment that mixes 2D and 3D

""Aujourd'hui, la création de systèmes décisionnels en robotique mobile et autonome requiert l'intégration de nombreuses capacités motrices, sensorielles et cognitives au sein de chacun des projets réalisés. Ces capacités sont généralement issues de différents domaines de recherche, comme par exemple la navigation autonome, la planification, les interactions humain-machine, la localisation, la vision artificielle et le contrôle d'actionneurs, pour ne nommer que ceux-ci. D'un point de vue logiciel, deux défis de taille sont issus de ce besoin d'intégration : 1) la complexification de l'analyse des requis pour choisir, construire et interconnecter les différents composants logiciels qui permettent la réalisation de ces capacités, et 2) l'interconnectivité limitée des composants logiciels disponibles dans la communauté robotique causée par le fait qu'ils sont typiquement hétérogènes, c'est-à-dire qu'ils ne sont pas complètement compatibles ou interopérables. Cette thèse propose une solution principalement au défi d'interconnectivité limité en se basant sur la création d'une architecture d'intégration logicielle appelée MARIE, qui permet d'intégrer des composants logiciels hétérogènes utilisant une approche de prototypage rapide pour le développement de systèmes décisionnels en robotique mobile et autonome. Grâce à cette approche, la réalisation de systèmes décisionnels complets pourrait se faire plus tôt dans le cycle de développement, et ainsi favoriser l'analyse des requis nécessaires à l'intégration de chacun des composants logiciels du système. Les résultats montrent que grâce au développement de l'architecture d'intégration logicielle MARIE, plus de 15 composants logiciels provenant de sources indépendantes ont été intégrées au sein de plusieurs applications robotiques (réelles et simulées), afin de réaliser leurs systèmes décisionnels respectifs. L'adaptation des composants déjà existants dans la communauté robotique a permis notamment d'éviter la tâche souvent ardue de réécrire le code nécessaire pour chacun des composants dans un seul et même environnement de développement. Les résultats montrent également que grâce à une méthodologie d'évaluation logicielle appelée ARID, nous avons pu recueillir de l'information utile et pertinente à propos des risques associés à l'utilisation de MARIE pour réaliser une application choisie, sans devoir construire une application de test et sans avoir recours à de la documentation complète de l'architecture logicielle ni celle de l'application à créer. Cette méthode s'inscrit ainsi dans la liste des outils qui permettent de faciliter l'analyse des requis d'intégration reliés à la création de systèmes décisionnels en robotique mobile et autonome.""

Les protocoles de contrôle de congestion ont pour but d'autoriser un partage équitable des ressources entre les utilisateurs et d'éviter la congestion dans les réseaux de communications. Dans cette thèse, nous avons commencé par comparer la performance des différents protocoles dans des modèles de réseaux qui intègrent la notion de variation de bande passante produit par l'agrégation/désagrégation des flux ainsi que la présence des mécanismes fournissant de la Qualité du Service.

Ainsi, nous avons montré que ce sont les protocoles basés sur l'assistance de routeurs fournissant aux émetteurs un taux d'émission explicite (``Explicit Rate Notification'' - ERN) partagent mieux les ressources du réseaux entre les utilisateurs et évitent mieux la congestion que les protocoles de bout-en-bout (comme les protocoles basés sur TCP). Cependant, l'absence d'inter-opérabilité des protocoles ERN avec les routeurs non-ERN (par exemple, les routeurs DropTail) et les protocoles de congestion de bout-en-bout (comme TCP), empêche leur mise en place dans les réseaux actuels.

Pour résoudre les problèmes d'inter-opérabilité des protocoles ERN avec des routeurs non-ERN, nous avons proposé des stratégies et des mécanismes capables de détecter les groupes des routeurs non-ERN entre deux routeurs ERN, d'estimer la bande passante minimale disponible à l'intérieur de ces groupes, et de créer des routeurs virtuels qui remplacent chaque groupe de routeurs non-ERN par un routeur ERN.

Nous avons également proposé un système d'équité intra-protocolaire entre les protocoles ERN et les protocoles de bout-en-bout. Avec notre solution, les routeurs ERN dans une première étape estiment les besoins en terme de bande passante des flux ERN et non-ERN puis, dans une deuxième étape, limitent le débit des flux non-ERN en rejetant leurs paquets avec une probabilité qui dépend des résultats de la première étape.

Le succès des protocoles ERN est basé sur l'information de rétroalimentation, calculée par les routeurs, et renvoyée par les récepteurs aux émetteurs. Nous avons montré que les protocoles ERN deviennent instables face aux pertes de l'information de rétroalimentation dans des environnements hétérogènes et à bande passante variable. Dans ce cadre là, nous avons proposé une nouvelle architecture qui améliore la robustesse des protocoles ERN, ainsi que la réactivité des émetteurs.

Toutes nos propositions, applicables sur d'autres protocoles ERN, ont été expérimentées et validées sur le protocole eXplicit Control Protocol (XCP). Ainsi, nous avons montré que nos solutions surmontent les défis concernant les problèmes d'inter-opérabilité des protocoles ERN dans un grand nombre des scénarios et de topologies.

De cette façon, nous avons développé les bases pour bénéficier d'un protocole ERN capable d'être déployé dans des réseaux hétérogènes à grand produit bande passante - délai où le transfert de grande quantité des données est nécessaire, tels que les réseaux de grilles (ex. GÉANT).

Codakia orbicularis est un mollusque bivalve appartenant à la famille des Lucinidae et établissant des symbioses avec des bactéries sulfo-oxydantes (symbiotes) au sein de ses branchies. Dans l’hypothèse où toute symbiose nécessite une régulation par des molécules de dialogue, une étude chimique exhaustive pourrait aboutir à la mise en évidence des métabolites impliqués. Le travail de ce manuscrit porte donc sur l'isolement de métabolites secondaires à partir des branchies de ce bivalve et sur l'évaluation de l'activité antibactérienne des molécules isolées. Douze composés ont été isolés des branchies de Codakia orbicularis et leurs structures ont été déterminées par les méthodes spectroscopiques usuelles. Parmi ces molécules, une seule est nouvelle et a été nommée orbicularisine. Elle présente un squelette indolone spirotetracyclique inédit. Parmi les molécules isolées, seules quatre d’entre elles présentent une activité antibactérienne à savoir le soufre S8, la 4-hydroxybenzaldéhyde et deux monoglycérolipides. L'orbicularisine est inactive contre un panel de lignées cellulaires cancéreuses et de kinases. Le nouveau squelette de l’orbicularisine pourrait permettre d'aboutir à une nouvelle famille de molécules par synthèse organique et ainsi d'accroître la diversité moléculaire autour de ce motif inédit. Il sera également intéressant de déterminer l'origine des molécules isolées (procaryote ou eucaryote), particulièrement pour l’orbicularisine, et leurs rôles dans le cadre de la symbiose. Les résultats chimiques obtenus sur C. orbicularis et sur les Lucinidae en général sont intéressants puisque les espèces côtières appartenant aux bivalves ont été peu exploitées en chimie jusqu’à ce jour
Codakia orbicularis is a bivalve mollusk belonging to the family Lucinidae harboring sulfur-oxidizing bacterial endosymbionts within its gills. Considering that any symbiosis is most likely regulated by dialogue molecules, an exhaustive chemical study could lead to identify the involved metabolites. Thus, the aim of this thesis focuses on the isolation of secondary metabolites from the gills of this bivalve and the evaluation of the antibacterial activity of the isolated molecules. Twelve compounds were isolated from the gills of Codakia orbicularis and their structures were determined by usual spectroscopic methods. Among these molecules, only one presented a new structure and has been named orbicularisine. The latter presents an undescribed spirotetracyclic indolone skeleton. Regarding the biological activities, among the isolated molecules, only four of them identified as S8 sulfur, 4-hydroxybenzaldehyde and two monoglycerolipids presented an antibacterial activity. Orbicularisine was inactive against a panel of cell lines and kinase. The orbicularisine new skeleton is an interesting start for the synthesis of new family of molecules, thus enhancing its molecular diversity. It will be interesting to determine the origin of the isolated molecules (prokaryotic or eukaryotic), especially for the new orbicularisine, and their roles in the frame of the symbiosis. The chemical results obtained on C. orbicularis and on lucinids in general are interesting since the coastal species belonging to Bivalves have not been chemically explored

Cette thèse en informatique se place dans le domaine des Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain. Durant une activité d'apprentissage, de nombreuses informations peuvent être recueillies et interprétées pour constituer un profil, en termes de connaissances, compétences, conceptions ou comportements d'un apprenant ou d'un groupe d'apprenants. Ces profils peuvent différer de part leur intention pédagogique, leur contenu, leur structuration, leur présentation. Par ailleurs, les acteurs de la situation d'apprentissage concernés par ces profils sont divers.

Il n'existe pas à l'heure actuelle de solution technique permettant de réutiliser ces profils hétérogènes. Cette thèse cherche donc à proposer des modèles et des outils permettant la réutilisation pour les différents acteurs de profils d'apprenants créés par d'autres.

Dans nos travaux, nous proposons le modèle de processus de gestion de profils REPro (Reuse of External Profiles). Pour permettre la réutilisation de profils hétérogènes, nous proposons de les réécrire selon un formalisme commun qui prend la forme d'un langage de modélisation de profils, le langage PMDL (Profiles MoDeling Language). Nous définissons ensuite un ensemble d'opérateurs permettant la transformation des profils ainsi harmonisés, ou de leur structure, tels que l'ajout d'éléments dans le profil, ou la création d'un profil de groupe à partir de profils individuels. Ces propositions ont été mises en œuvre au sein de l'environnement EPROFILEA du projet PERLEA (Profils d'Élèves Réutilisés pour L'Enseignant et l'Apprenant), avant d'être mises à l'essai auprès d'enseignants en laboratoire.

Les progrès technologiques récents ont permis l'apparition d'une grande variété de nouveaux moyens pour accéder et utiliser l'information multimédia du Web en tout lieu et à tout moment. L'hétérogénéité des appareils d'accès s'est accompagné une évolution importante de l'information disponible sur le réseau. Aujourd'hui, on trouve une multitude de formats complexes avec de nouvelles fonctionnalités, telles que la vidéo interactive, les animations 3D et le dessin vectoriel. Ces formats s'appuient sur de nouveaux modèles de documents qui intègrent une structure logique, spatiale, temporelle et une dimension hypermédia.

Face à cette évolution, il est nécessaire de concevoir des systèmes qui permettent l'accès et l'utilisation de l'information sous une forme qui corresponde aux contraintes imposées par l'environnement. Cette thèse a pour objectif de contribuer à l'adaptation et à la négociation des contenus en considérant les limitations des utilisateurs et les contraintes de leur environnement. Nous présentons une architecture flexible appelée NAC qui permet de définir les composants qui interviennent dans la négociation et l'adaptation de contenu, et qui décrit comment ces composants sont organisés.

NAC permet plusieurs types d'adaptation : une adaptation structurelle, une adaptation sémantique et une adaptation des ressources médias. Ces types d'adaptation sont basés sur les différents contextes des clients (caractéristiques des terminaux, préférences des utilisateurs, etc.). Nous proposons également un modèle de description de contextes UPS (schémas universels pour la description des profils), un protocole de négociation et un ensemble de techniques d'adaptation. Les concepts de l'architecture NAC ont contribué aux travaux de standardisation du consortium W3C, en particulier au cadre de travail CC/PP et aux travaux sur l'indépendance des terminaux. Cette étude est complétée par une évaluation de performances qui démontre que le système proposé est exploitable dans la pratique.