Academic literature on the topic 'Informatique en périphérie de réseau'

L’article analyse le récent succès des PME de l’Italie du Centre et du Nord-Est. On signale le développement d'un ensemble de sous-systèmes industriels locaux, peu reliés entre eux mais pourvus de solides liens d’interdépendance interne. Parmi les raisons fondementales à la base des performances surprenantes, on indique certaines caractéristiques particulières du cadre social de ces régions ainsi que du rôle d'un tissu urbain organisé en réseau.

Résumé DICO est un outil de consultation de dictionnaires à travers un réseau informatique. Il offre la possibilité d'effectuer des recherches à l'aide de différents types de clés d'accès. L'addition de nouveaux dictionnaires ou d'index spécialisés est facilitée par une conception modulaire. DICO est fiable, flexible, et offre de nombreuses possibilités d'évolution intéressantes.

Les muscles striés squelettiques sont constitués de cellules post-mitotiques et multinucléées : les fibres musculaires, dans lesquelles les noyaux sont régulièrement espacés et positionnés à leur périphérie. Ce positionnement spécifique des noyaux, nécessaire au bon fonctionnement du muscle, est essentiellement régulé par le réseau microtubulaire et ses partenaires protéiques. De nombreuses pathologies musculaires présentent une altération à la fois de l’organisation du réseau microtubulaire et du positionnement nucléaire, comme observé dans la Dystrophie Musculaire de Duchenne, les myopathies centronucléaires ou certaines maladies neuromusculaires. L’importance de l’interactome microtubulaire et son influence dans le maintien de l’homéostasie du muscle strié squelettique est un enjeu capital dans la compréhension des pathologies musculaires.

Parmi les moyens que les développements récents de la technologie informatique ont mis à notre disposition pour optimiser l’utilisation des ressources documentaires, la mise en réseau local des ressources sur disque optique suscite un intérêt grandissant. Cet article définit les exigences de l’implantation d’un tel système, ses avantages et ses inconvénients de même que les options disponibles et les critères de sélection.

Résumé Nous allons examiner dans cet article quelques-uns des enjeux des pratiques sociales du réseau Internet en lien avec les formes prises par la démocratie dans un contexte marqué par la globalisation du capitalisme et par la transformation de l’État. Pour ce faire, nous aborderons le réseau informatique en considérant celui-ci comme un lieu d’échanges communicationnels puis comme un lieu de diffusion d’informations susceptibles d’être mobilisés par les composantes de la société civile. Nous conclurons que le rôle d’Internet à des fins politiques dépend non seulement de la configuration sociotechnique de celui-ci, mais aussi du contexte sociohistorique dans lequel il prend place.

Le processus d'informatisation au sein des établissements du réseau des Affaires sociales du Québec est amorcé. À l'aide de deux documents d'informatisation : le Plan directeur informatique 1986-1990, du C.S.S.M.M., et Les systèmes d'information au C.L.S.C Pierrefonds, l'auteure présente les enjeux philosophiques ou idéologiques sous-jacents à l'implantation et à l'utilisation d'un système informatisé de cueillette et de traitement de l'information et questionne les retombées d'un tel système sur la pratique professionnelle du service social.

Les IAIMS, dont le sigle francisé SIGIB désigne un système intégré pour la gestion de l’information biomédicale, sont implantés de plus en plus dans les centres universitaires des sciences de la santé. Après avoir décrit l’implantation de ce système à l’Université de Sherbrooke, l’auteur analyse son impact sur la clientèle, sur l’accomplissement des tâches et sur les besoins d’accès à la meilleure information, dans le cadre de la mise en place d’un réseau informatique.

L'informatique en périphérie est un paradigme émergent au sein de l'Internet des Objets (IoT) et complémentaire à l'informatique en nuage. Ce paradigme propose l'implémentation de serveurs de calcul situés à proximité des utilisateurs, réduisant ainsi la pression et les coûts de l'infrastructure réseau locale. La proximité avec les utilisateurs suscite de nouveaux cas d'utilisation, tels que le déploiement de serveurs mobiles embarqués sur des drones ou des robots, offrant une alternative moins coûteuse, plus éco-énergétique et flexible par rapport aux infrastructures fixes lors d'événements ponctuels ou exceptionnels. Cependant, cette approche soulève également de nouveaux enjeux pour le déploiement et l'allocation de ressources en temps et en espace, souvent dépendants de la batterie.Dans le cadre de cette thèse, nous proposons des outils et des algorithmes de prédiction pour la prise de décision concernant l'allocation de ressources fixes et mobiles, à la fois en termes de temps et d'espace, au sein d'environnements dynamiques. Nous mettons à disposition des jeux de données riches et reproductibles qui reflètent l'hétérogénéité inhérente aux applications de l'Internet des Objets (IoT), tout en présentant un taux de contention et d'interférence élevé. Pour cela, nous utilisons le FIT-IoT Lab, un banc d'essai ouvert dédié à l'IoT, et nous mettons l'ensemble du code à disposition de manière ouverte. De plus, nous avons développé un outil permettant de générer de manière automatisée et reproductible des traces de l'IoT. Nous exploitons ces jeux de données pour entraîner des algorithmes d'apprentissage automatique basés sur des techniques de régression afin de les évaluer dans leur capacité à prédire le débit des applications de l'IoT. Dans une démarche similaire, nous avons également entraîné et analysé un réseau neuronal de type transformateur temporel pour prédire plusieurs métriques de la Qualité de Service (QoS). Afin de tenir compte de la mobilité des ressources, nous générons des traces de l'IoT intégrant des points d'accès mobiles embarqués sur des robots TurtleBot. Ces traces, qui intègrent la mobilité, sont utilisées pour valider et tester un framework d'apprentissage fédéré reposant sur des transformateurs temporels parcimonieux. Enfin, nous proposons un algorithme décentralisé de prédiction de la densité de la population humaine par régions, basé sur l'utilisation d'un filtre à particules. Nous testons et validons cet algorithme à l'aide du simulateur Webots dans un contexte de serveurs embarqués sur des robots, et du simulateur ns-3 pour la partie réseaux
Multi-access Edge computing is an emerging paradigm within the Internet of Things (IoT) that complements Cloud computing. This paradigm proposes the implementation of computing servers located close to users, reducing the pressure and costs of local network infrastructure. This proximity to users is giving rise to new use cases, such as the deployment of mobile servers mounted on drones or robots, offering a cheaper, more energy-efficient and flexible alternative to fixed infrastructures for one-off or exceptional events. However, this approach also raises new challenges for the deployment and allocation of resources in terms of time and space, which are often battery-dependent.In this thesis, we propose predictive tools and algorithms for making decisions about the allocation of fixed and mobile resources, in terms of both time and space, within dynamic environments. We provide rich and reproducible datasets that reflect the heterogeneity inherent in Internet of Things (IoT) applications, while exhibiting a high rate of contention and interference. To achieve this, we are using the FIT-IoT Lab, an open testbed dedicated to the IoT, and we are making all the code available in an open manner. In addition, we have developed a tool for generating IoT traces in an automated and reproducible way. We use these datasets to train machine learning algorithms based on regression techniques to evaluate their ability to predict the throughput of IoT applications. In a similar approach, we have also trained and analysed a neural network of the temporal transformer type to predict several Quality of Service (QoS) metrics. In order to take into account the mobility of resources, we are generating IoT traces integrating mobile access points embedded in TurtleBot robots. These traces, which incorporate mobility, are used to validate and test a federated learning framework based on parsimonious temporal transformers. Finally, we propose a decentralised algorithm for predicting human population density by region, based on the use of a particle filter. We test and validate this algorithm using the Webots simulator in the context of servers embedded in robots, and the ns-3 simulator for the network part

Les applications de traitement et d'analyse des flux de données (TAFD) sont largement utilisées pour traiter les quantités toujours plus importantes de flux de données produites par des sources de données hautement distribuées géographiquement, telles que les dispositifs de l'internet des objets (IdO) fixes et mobiles, afin d'extraire des informations précieuses le plus rapidement possible pour une action satisfaisant une limite de temps de réponse. Les applications TAFD sont généralement déployées dans le Cloud pour bénéficier de ressources de calcul pratiquement illimitées à la demande. Cependant, ces solutions de calcul centralisées et distantes peuvent souffrir d'une bande passante réseau limitée et des retards de réseau élevé. De plus, la propagation des données dans le nuage peut compromettre la confidentialité des données sensibles. Pour traiter efficacement ce volume de flux de données, le paradigme émergent du Edge/Fog computing est utilisé comme niveau intermédiaire entre le Cloud et les dispositifs IdO pour traiter les flux de données plus près de leurs sources afin de réduire l'utilisation des ressources réseau et les retards dans le réseau pour atteindre le Cloud. Cependant, le paradigme Edge/Fog computing contient des ressources de calcul limitées, il est donc nécessaire de décider quelle partie de l'application TAFD doit être exécutée au niveau du Edge/Fog tout en satisfaisant à la contrainte de temps de réponse de l'application. De plus, les ressources de calcul et de réseau de l'architecture Edge-Fog-Cloud peuvent être partagées entre plusieurs applications de TAFD (ou autres), ce qui nécessite une utilisation efficiente de ces ressources. Dans cette thèse, nous proposons un nouveau modèle pour évaluer le coût d'utilisation des ressources à travers l'architecture Edge-Fog-Cloud. Notre modèle concerne à la fois les ressources de calcul et de réseau et permet de traiter les compromis inhérents à leur utilisation conjointe. Ce modèle caractérise précisément le coût d'utilisation des ressources en distinguant les ressources abondantes des ressources contraintes et en considérant leur disponibilité dynamique, couvrant ainsi les ressources dédiées à une seule application de TAFD et les ressources partageables. Nous complétons notre modélisation du système par un modèle de temps de réponse pour les applications TAFD qui prend en compte leurs caractéristiques de fenêtrage. En s'appuyant sur ces modèles, nous formulons le problème de l'ordonnancement d'opérateurs continus, qui constituent une application de TAFD, sur une architecture hiérarchique de ressources Edge-Fog-Cloud. Notre problème cible présente deux différentes caractéristiques. Premièrement, il vise à optimiser conjointement le coût d'utilisation des ressources de calcul et de réseau, alors que peu d'approches existantes ont pris en compte les ressources de calcul dans leurs objectifs d'optimisation. Plus précisément, notre objectif est de déployer une application de TAFD de manière à ce qu'elle utilise les ressources disponibles de la manière la plus efficace possible. Cela permet d'économiser des ressources précieuses pour les autres applications de TAFD (ou d'autre type) qui partagent la même architecture de ressources. Deuxièmement, il est soumis à une contrainte de temps réponse, alors que peu de travaux ont traité d'une telle contrainte ; la plupart des approches d'ordonnancement des applications soumises au contrainte de temps de réponse incluent le temps de réponse dans leurs objectifs d'optimisation. Nous introduisons plusieurs algorithmes basés sur des heuristiques qui traitent différentes versions du problème : l'ordonnancement statique tenant compte que des ressources de calcul et réseau, l'ordonnancement statique tenant compte à la fois des ressources et de la contrainte de temps de réponse, et l'ordonnancement dynamique qui prend en compte le déploiement actuel de l'application et des ressources disponibles. Enfin, nous évaluons de [...]
Data stream processing and analytics (DSPA) applications are widely used to process the ever increasing amounts of data streams produced by highly geographically distributed data sources, such as fixed and mobile IoT devices, in order to extract valuable information in a timely manner for actuation. DSPA applications are typically deployed in the Cloud to benefit from practically unlimited computational resources on demand. However, such centralized and distant computing solutions may suffer from limited network bandwidth and high network delay. Additionally, data propagation to the Cloud may compromise the privacy of sensitive data. To effectively handle this volume of data streams, the emerging Edge/Fog computing paradigm is used as the middle-tier between the Cloud and the IoT devices to process data streams closer to their sources and to reduce the network resource usage and network delay to reach the Cloud. However, Edge/Fog computing comes with limited computational resource capacities and requires deciding which part of the DSPA application should be performed in the Edge/Fog layers while satisfying the application response time constraint for timely actuation. Furthermore, the computational and network resources across the Edge-Fog-Cloud architecture can be shareable among multiple DSPA (and other) applications, which calls for efficient resource usage. In this PhD research, we propose a new model for assessing the usage cost of resources across the Edge-Fog-Cloud architecture. Our model addresses both computational and network resources and enables dealing with the trade-offs that are inherent to their joint usage. It precisely characterizes the usage cost of resources by distinguishing between abundant and constrained resources as well as by considering their dynamic availability, hence covering both resources dedicated to a single DSPA application and shareable resources. We complement our system modeling with a response time model for DSPA applications that takes into account their windowing characteristics. Leveraging these models, we formulate the problem of scheduling streaming operators over a hierarchical Edge-Fog-Cloud resource architecture. Our target problem presents two distinctive features. First, it aims at jointly optimizing the resource usage cost for computational and network resources, while few existing approaches have taken computational resources into account in their optimization goals. More precisely, our aim is to schedule a DSPA application in a way that it uses available resources in the most efficient manner. This enables saving valuable resources for other DSPA (and non DSPA) applications that share the same resource architecture. Second, it is subject to a response time constraint, while few works have dealt with such a constraint; most approaches for scheduling time-critical (DSPA) applications include the response time in their optimization goals. To solve our formulated problem, we introduce several heuristic algorithms that deal with different versions of the problem: static resource-aware scheduling that each time calculates a new system deployment from the outset, time-aware and resource-aware scheduling, dynamic scheduling that takes into account the current deployment. Finally, we extensively and comparatively evaluate our algorithms with realistic simulations against several baselines that either we introduce or that originate / are inspired from the existing literature. Our results demonstrate that our solutions advance the current state of the art in scheduling DSPA applications

La gestion de réseau subit des changements radicaux en raison des attentes élevées de l’infrastructure pour supporter de nouveaux services. Les diverses exigences de ces services nécessitent l’intégration de nouvelles technologies habilitantes qui compliquent le processus de surveillance et de planification du réseau. Par conséquent, pour alléger la charge et augmenter la précision de la surveillance et de la planification, des solutions plus automatisées au niveau des éléments/dispositifs sont nécessaires. Dans cette thèse, nous proposons un cadre semi-automatique appelé AI-driven telemetry (ADT) pour collecter, traiter et évaluer l’état des routeurs en utilisant des données de télémétrie en continu. ADT se compose de 4 blocs de construction : le collecteur, le détecteur, l’explicateur et l’exportateur. Nous nous concentrons sur le bloc de détection dans ADT et proposons une technique de détection de changement en ligne multi-variable appelée DESTIN. Notre étude sur le bloc d’explication de la TAD se limite à explorer le potentiel des données d’entrée et à montrer la possibilité d’une description automatique des événements. Ensuite, nous abordons le problème de la planification et du dimensionnement dans les réseaux d’accès radio équipés de serveurs périphériques distribués. Nous proposons un modèle qui satisfait aux exigences de service et utilise les nouvelles technologies habilitantes, c’est-à-dire le découpage en tranches du réseau et les techniques de virtualisation. Nous montrons les avantages de l’utilisation de notre modèle holistique pour automatiser la planification des réseaux d’accès radio en utilisant le recuit simulé et les méthodes gourmandes
Network management is undergoing drastic changes due to the high expectations of the infrastructure to support new services. The diverse requirements of these services, call for the integration of new enabler technologies that complicate the network monitoring and planning process. Therefore, to alleviate the burden and increase the monitoring and planning accuracy, more automated solutions on the element/device level are required. In this thesis, we propose a semi-automated framework called AI-driven telemetry (ADT) for collecting, processing, and assessing the state of routers using streaming telemetry data. ADT consists of 4 building blocks: collector, detector, explainer, and exporter. We concentrate on the detection block in ADT and propose a multi-variate online change detection technique called DESTIN. Our study on the explainer block of ADT is limited to exploring the potential of the input data and showcasing the possibility of the automated event description. Then, we tackle the problem of planning and dimensioning in radio access networks equipped with distributed edge servers. We propose a model that satisfies the service requirements and makes use of novel enabler technologies, i.e. network slicing and virtualization techniques. We showcase the advantages of using our holistic model to automate RAN planning by utilizing simulated annealing and greedy methods

Mobile Edge Computing (MEC) est un modèle informatique émergent qui étend le cloud et ses services à la périphérie du réseau. Envisager l'exécution d'applications émergentes à forte intensité de ressources dans le réseau MEC, le déchargement de calcul est un paradigme éprouvé réussi pour activer des applications gourmandes en ressources sur les appareils mobiles. De plus, compte tenu de l'émergence de l'application collaborative mobile (MCA), les tâches déchargées peuvent être dupliquées lorsque plusieurs utilisateurs se trouvent à proximité. Cela nous motive à concevoir un schéma de déchargement de calcul collaboratif pour un réseau MEC multi-utilisateurs. Dans ce contexte, nous étudions séparément les schémas de déchargement par calcul collaboratif pour les scénarios de déchargement de MEC, de déchargement de périphérique à périphérique (D2D) et de déchargement hybride, respectivement. Dans le scénario de déchargement de MEC, nous supposons que plusieurs utilisateurs mobiles déchargent des tâches de calcul dupliquées sur les serveurs de périphérie du réseau et partagent les résultats de calcul entre eux. Notre objectif est de développer les stratégies optimales de déchargement collaboratif avec des améliorations de mise en cache afin de minimiser le délai d'exécution global du côté du terminal mobile. À cette fin, nous proposons un déchargement optimal avec un schéma d'amélioration de la mise en cache (OOCS) pour le scénario femto-cloud et le scénario d'informatique mobile, respectivement. Les résultats de la simulation montrent que comparé à six solutions alternatives dans la littérature, notre OOCS mono-utilisateur peut réduire les délais d'exécution jusqu'à 42,83% et 33,28% respectivement pour le femto-cloud mono-utilisateur et l'informatique mobile mono-utilisateur. D'un autre côté, notre système OOCS multi-utilisateur peut encore réduire le délai de 11,71% par rapport à l'OOCS mono-utilisateur grâce à la coopération des utilisateurs. Dans le scénario de déchargement D2D, nous supposons que lorsque des tâches de calcul en double sont traitées sur des utilisateurs mobiles spécifiques et que les résultats de calcul sont partagés via le canal de multidiffusion Device-to-Device (D2D). Notre objectif ici est de trouver une partition réseau optimale pour le déchargement multicast D2D, afin de minimiser la consommation d'énergie globale du côté du terminal mobile. À cette fin, nous proposons d'abord un cadre de déchargement de calcul basé sur la multidiffusion D2D où le problème est modélisé comme un problème d'optimisation combinatoire, puis résolu en utilisant les concepts de correspondance bipartite pondérée maximale et de jeu de coalition. Notez que notre proposition considère la contrainte de délai pour chaque utilisateur mobile ainsi que le niveau de la batterie pour garantir l'équité. Pour évaluer l'efficacité de notre proposition, nous simulons trois composants interactifs typiques. Les résultats de la simulation montrent que notre algorithme peut réduire considérablement la consommation d'énergie et garantir l'équité de la batterie entre plusieurs utilisateurs en même temps. Nous étendons ensuite le déchargement du D2D au déchargement hybride en tenant compte des relations sociales. Dans ce contexte, nous proposons un cadre d'exécution de tâches hybride multicast pour l'informatique mobile, où une foule d'appareils mobiles à la périphérie du réseau s'appuient sur la collaboration D2D assistée par réseau pour l'informatique distribuée sans fil et le partage des résultats. Le cadre est socialement conscient afin de construire des liens D2D efficaces. Un objectif clé de ce cadre est de mettre en place une politique d'attribution de tâches écoénergétique pour les utilisateurs mobiles. Pour ce faire, nous introduisons d'abord le modèle de système de déchargement de calcul hybride social-aware, puis nous formulons le problème d'affectation de tâches économe en énergie en prenant en compte les contraintes nécessaires [...]
Mobile Edge Computing (MEC) is an emerging computing model that extends the cloud and its services to the edge of the network. Consider the execution of emerging resource-intensive applications in MEC network, computation offloading is a proven successful paradigm for enabling resource-intensive applications on mobile devices. Moreover, in view of emerging mobile collaborative application (MCA), the offloaded tasks can be duplicated when multiple users are in the same proximity. This motivates us to design a collaborative computation offloading scheme for multi-user MEC network. In this context, we separately study the collaborative computation offloading schemes for the scenarios of MEC offloading, device-to-device (D2D) offloading and hybrid offloading, respectively. In the MEC offloading scenario, we assume that multiple mobile users offload duplicated computation tasks to the network edge servers, and share the computation results among them. Our goal is to develop the optimal fine-grained collaborative offloading strategies with caching enhancements to minimize the overall execution delay at the mobile terminal side. To this end, we propose an optimal offloading with caching-enhancement scheme (OOCS) for femto-cloud scenario and mobile edge computing scenario, respectively. Simulation results show that compared to six alternative solutions in literature, our single-user OOCS can reduce execution delay up to 42.83% and 33.28% for single-user femto-cloud and single-user mobile edge computing, respectively. On the other hand, our multi-user OOCS can further reduce 11.71% delay compared to single-user OOCS through users' cooperation. In the D2D offloading scenario, we assume that where duplicated computation tasks are processed on specific mobile users and computation results are shared through Device-to-Device (D2D) multicast channel. Our goal here is to find an optimal network partition for D2D multicast offloading, in order to minimize the overall energy consumption at the mobile terminal side. To this end, we first propose a D2D multicast-based computation offloading framework where the problem is modelled as a combinatorial optimization problem, and then solved using the concepts of from maximum weighted bipartite matching and coalitional game. Note that our proposal considers the delay constraint for each mobile user as well as the battery level to guarantee fairness. To gauge the effectiveness of our proposal, we simulate three typical interactive components. Simulation results show that our algorithm can significantly reduce the energy consumption, and guarantee the battery fairness among multiple users at the same time. We then extend the D2D offloading to hybrid offloading with social relationship consideration. In this context, we propose a hybrid multicast-based task execution framework for mobile edge computing, where a crowd of mobile devices at the network edge leverage network-assisted D2D collaboration for wireless distributed computing and outcome sharing. The framework is social-aware in order to build effective D2D links [...]

Cette thèse est destinée à répondre aux attentes de la communauté scientifique et aux besoins des opérateurs Cloud concernant l’insolation réseau dans un datacenter virtualisé. Elle met l’accent sur le passage à l’échelle de la couche L2 afin de mieux cerner les verrous ainsi que les ouvertures permettant de répondre aux nouvelles exigences d’un réseau du datacenter virtualisé moderne. D'abord, elle présente un nouvel algorithme d’allocation dynamique de la bande passante au niveau des nœuds physiques afin de palier aux problématiques d’attaques de dénis de service internes, tout en garantissant à l’ensemble des clients leurs contrats de service (SLA). Ensuite, elle met en œuvre une adaptation du commutateur Rbridge du protocole TRILL (RFC 6325) au niveau des noeuds physique dans un datacenter virtualisé. Ceci permet de remédier aux problèmes de montée en charge de la couche L2. Enfin, elle propose un nouveau mécanisme nommé VNT (Virtual Netwotk over TRILL) qui permet la création flexible de réseaux logiques. Ce mécanisme qui intègre un nouvel identifiant VNI (Virtual Network Identifier) permet la coexistence de plus de 16 millions de réseaux logiques au sein du même réseau physique
This thesis is intended to meet the expectations of the scientific community and the needs of Cloud operators on network insolation in a virtualized datacenter. It focuses on the layer 2 scaling in order to better identify the locks and the opportunities on the modern virtualized datacenter networks. First, it presents a new algorithm for dynamic bandwidth allocation at the physical nodes in order to overcome the problem of internal denial of service attacks while respecting all tenants SLA. Second, it uses an adaptation of TRILL (RFC 6325) switches, called RBridge on physical nodes within a virtualized data center, thus enabling to address the layer 2 scalability problems. Finally, it proposes a new mechanism called VNT (Virtual Netwotk over TRILL), allowing flexible logical networks creation. This mechanism, which includes a new identifier VNI (Virtual Network Identifier), allows the coexistence of more than 16 million logical networks within the same physical network

Le déchargement de calculs est l’une des solutions les plus prometteuses pour surmonter le manque d e ressources au niveau des terminaux mobiles. Elle permet l’exécution d’une partie ou de la totalité d’une application mobile dans le cloud. L’objectif est d’améliorer les temps d’exécution et de réduire la consommation énergétique. Malheureusement, le cloud est généralement éloignés des équipements terminaux. Ce qui rend cette approche souffrir de délais importants et fluctuants. Cela est particulièrement problématique pour certaines applications pour lesquelles un temps de réponse réduit est nécessaire. Pour réduire ce délai d’accès, l’une des approches émergentes est de pousser le Cloud vers la bordure du réseau. Cette proximité permet aux applications mobiles de décharger leurs tâches et données vers un Cloud “local” ou “Edge Cloud”.Dans cette thèse, nous nous concentrons sur le déchargement de calculs dans une architecture de type mobiles (Mobile Edge Computing – MEC), composée de plusieurs serveurs de périphérie. Notre objectif est d’explorer de nouvelles stratégies de déchargement efficaces afin d’améliorer les performances des applications tant du point de vue délais de calcul que consommation énergétique, tout en garantissant les contraintes de temps d’exécution des applications. Notre première contribution est une nouvelle stratégie de déchargement sur plusieurs serveurs de périphérie. Nous proposons par la suite une extension de cette stratégie en incluant également le Cloud. Nous évaluons ces stratégies tant du point de vue théorique que pratique avec l’implémentation d’un middleware de déchargement. Finalement, nous proposons une nouvelle approche élastique dans le cas d’applications multitâches caractérisées par un graphe de dépendances entre les tâches
Computation offloading is one of the most promising paradigm to overcome the lack of computational resources in mobile devices. Basically, it allows the execution of part orall of a mobile application in the cloud. The main objective is to reduce both execution time and energy consumption for the mobile terminals. Unfortunately, even if clouds have rich computing and storage resources, they are usually geographically far from mobile applications and may suffer from large delays, which is particularly problematic for mobile applications with small response time requirements. To reduce this long delay, one of the emerging approach is to push the cloud to the network edge. This proximity gives the opportunity to mobile users to offload their tasks to “local” cloud for processing. An Edge Cloud can be seen as small data center acting as a shadow image of larger data centers. This geographical proximity between mobile applications and edge cloud means that the access delay can be greatly reduced, but affects also higher throughput, improved responsiveness and better scalability. In this thesis, we focus on computation offloading in mobile environment (Mobile Edge Computing - MEC), composed of several edge servers. Our goal is to explore new and effective offloading strategies to improve applications performances in both execution time and energy consumption, while ensuring application requirements. Our first contribution is a new offloading strategy in the case of multiple edge servers. Thenwe extend this strategy to include the Cloud. Both strategies have been evaluated theoretically and experimentally by the implementation of an offloading middleware. Finally, we propose a new elastic approach in the case of multitasking applications characterized by a graph of dependencies between tasks

Le thème de l'entreprise en réseau occupe depuis quelques années une place centrale dans les discours en gestion. Portée par la diffusion des réseaux informatiques, cette forme d'organisation serait appelée à se substituer aux logiques "fordiennes" pour dessiner les contours d'une économie "post-industrielle". Or, ces discours présentent des faiblesses majeures, tant du point de vue de la perspective historique et économique des phénomènes à l'œuvre que des logiques de confiance et de coopération supposées être associées à ces modèles. Trois histoires d'entreprises montrent les limites de discours dont la transcription pratique est difficile. Le côté épineux du passage au concret tient principalement à la dimension profondément métaphorique et utopique du réseau. De Saint-Simon à Wiener, il revient comme figure de référence pour promouvoir un idéal organisationnel conciliant efficacité collective et intégration dans une structure de partage de valeurs. Particulièrement adapté aux besoins de flexibilité, le réseau apparaît comme un principe organisationnel d'autant plus incontournable que son développement est porte par celui d'infrastructures technologiques. Alors même que les théories sur les relations entre technologie et organisation peinent à les appréhender dans leur globalité, se dessine ici un cadre dans lequel l'influence de la technologie passe par un discours axé sur le réseau informatique comme métaphore technologique de l'organisation. Le réseau s'impose alors comme une figure de référence qui via l'utopie cybernétique porte le modèle d'une forme d'organisation conciliant logique industrielle et flexibilité. L'enrichissement de la perspective théorique sur la relation entre technologie et organisation éclaire alors d'un jour nouveau la réalité organisationnelle des discours sur l'entreprise en réseau.

L'augmentation de la puissance des PC suivant la loi de Moore en fait maintenant d'excellents nœuds de calcul pour une machine parallèle. L'utilisation de ces composants standards s'est, ainsi, répandue jusque dans les super-calculateurs les plus performants. La construction de grappes de PC s'est ainsi généralisée pour assurer un bon rapport prix/performance. Pour l'exécution d'applications à grain fin, la connexion par un réseau haut débit est nécessaire, les technologies standard (Fast Ethernet) étant encore loin de subvenir à des besoins aussi élevés. Les produits délivrant plus d'1Gb/s de débits existent mais, leur potentiel n'est pas exploité par les piles de protocoles classiques (TCP/IP) beaucoup trop lourdes et inadaptées. L'apparition de cartes d'interfaces programmables a permis de mener rapidement des recherches sur les systèmes de communication. Des couches de communications légères de niveau utilisateur ont ainsi été développées pour fournir aux applications des performances proches des limites du matériel. Les cartes d'interface du réseau Myrinet embarquent un microprocesseur et de la mémoire et sont programmables facilement grâce à un environnement ouvert. C'est la plate-forme idéale pour contrôler les transferts de données du cœur de l'interface réseau et expérimenter de nouveaux protocoles. Les travaux présentés dans cette thèse ont pour objectif de construire des logiciels au niveau de l'interface réseau qui permettent d'exploiter au mieux les ressources du matériel. La bibliothèque de communication MPI pour les applications de calcul parallèle est la cible principale. Nous avons effectué des recherches et développé les logiciels correspondants au niveau de l'interface réseau avec pour objectif : d'assurer un flux optimisé des données qui traversent l'interface réseau ; de rendre possible une utilisation optimisée des ressources de la carte d'interface ; de permettre l'ajout d'extensions au niveau de l'interface en fournissant un environnement d'exécution et une couche d'accès au matériel. Puis, pour valider notre approche, nous avons embarqué au niveau de l'interface réseau une partie du programme utilisé par une implémentation de MPI. Notre objectif final est de proposer, en exploitant l'intelligence des cartes d'interface, une solution efficace aux problèmes de recouvrement calcul/communication rencontrés fréquemment avec MPI lors des communications de niveau utilisateur. Cette réalisation a été évaluée. Les résultats de tests, micro-benchmarks et applications parallèles, montrent que les performances : du système de communication de bas niveau sont fortement améliorées ; de MPI ne sont pas dégradées par la charge de protocole supplémentaire au niveau de l'interface réseau ; des applications parallèles peuvent être sensiblement augmentées par l'exploitation du recouvrement calcul/communications.

Les développements récents en matière de technologie électronique ont permis d'envisager l'utilisation des réseaux locaux dans le domaine des applications temps réel. Des études montrant la faisabilité de telles applications sur le système d'exploitation 0S9/68000 de la société Américaine Microware ont été menées à bien selon les axes suivants. Le premier travail a été la réalisation d'une carte contrôleur de réseau Ethernet utilisant des banques de mémoire et une mémoire à accès partagé. Cette carte a permis l'étude d'une passerelle entre le réseau Ethernet et le réseau Mil1553. Cette passerelle permet le contrôle d'automates sur le réseau précédent à partir d'un mini-ordinateur connecté sut' un réseau local départemental. Le développement d'un réseau homogène permettant de relier des systèmes sur 0S9/68000 autorise aussi la réalisation d'applications tournant sur des systèmes différents et dialoguant par l'intermédiaire de simples requêtes d'entrées/sorties transitant par le noyau du système. Le besoin s'est alors fait sentir de faire communiquer 0S9/68000 avec d'autres systèmes hétérogènes par leur système d'exploitation et leur unité centrale. Les protocoles TCP/IP du département de la défense Américaine ont été utilisés. De plus, l'interface de communication inter process du système UNIX BSD4. 2 a été installée pour permettre le portage d'applications réparties venant de UNIX. Ces développements ont montré l'intérêt des réseaux niveau des applications industrielles et l'importance croissante accordée aux communications.

Le futur réseau de domicile se verra transformé en réseau maillé, multi-technologies et multi-trajets afin de soutenir les nouveaux services et dispositifs avec une couverture étendue et de très hauts débits de données partout dans l’habitat. Cependant cette architecture étendue est susceptible d'augmenter sensiblement la complexité de la gestion et du contrôle, qui peuvent se révéler à un grave problème tant pour les utilisateurs que pour les opérateurs. Il affectera les utilisateurs, car ils ne sont pas nécessairement des experts réseaux et les opérateurs car ils auront à gérer un réseau infiniment croissant avec des millions d'appareils. Il est donc important que ces réseaux soient revus pour intégrer dans leur architecture fondamentale la capacité d’autogestion. Cette thèse porte sur l'application des soi-disant technologies «autonomiques» afin de proposer un cadre complet pour une gestion du réseau de domicile distribuée, localement déclenchée, et basée sur la connaissance mutualisée. Un concret modèle d'architecture autonome pour le réseau domestique ainsi que des contributions à la gestion de la QoS, l’auto-réparation, la supervision et l'analyse des causes, sont proposés.

L’émergence des centres de données est une réponse au changement de paradigme informatique vers l’informatique en nuage. Ce chapitre présente les approches récentes et prometteuses de la nouvelle conception logicielle/matérielle des serveurs des centres de données du futur, permettant d’intégrer l’hétérogénéité dans le silicium et facilitant la mise à l’échelle de plate-formes avec les matrices de réseau émergentes.

La durabilité sociale pourrait, un jour, être le fruit d’une interaction entre l’homme et le cyberespace. Un réseau de systèmes d’information pour la durabilité est un instrument qui collecte, connecte et partage des données à travers la société. Un tel réseau de systèmes d’information, conçu pour différencier les données relatives à diverses parties prenantes en fonction du moment et de l’échelle, est encore inexistant. Cependant, des projets, des modèles et des collaborations sont en cours, réunissant les entreprises et les universités pour faire avancer cette cause. Les principaux problèmes liés à la complexité de la société et au manque d’ensembles de données de qualité, résultats de méthodes d’évaluation contradictoires et de variations de terminologie dans les domaines scientifiques, appellent des travaux de recherches supplémentaires avant que des systèmes d’information puissent être développés de manière efficace. L’harmonisation des évaluations, des mesures et des outils de mesure de la valeur sociale est une première étape vers l’introduction d’un modèle qui servira de guide aux parties prenantes pour discuter, et aux ingénieurs en informatique pour développer, tester, mettre en œuvre et améliorer les technologies qui interagiront, fonctionneront et penseront conformément aux attentes de la société en termes de durabilité. Les universitaires et les décideurs politiques font converger la recherche empirique et les réformes. Le Mécanisme de Facilitation Technologique (MFT) de l’Organisation des Nations unies (ONU) favorise la collaboration entre les différentes parties prenantes et les États membres. Le cadre des systèmes socio-écologiques (SES) permet aux chercheurs de différentes disciplines, secteurs ou zones géographiques d’élaborer et de tester des théories et des modèles avec un vocabulaire commun dans des contextes empiriques différents. Un concept d’écosystème numérique stigmergique en est aux premiers stades de la modélisation pour faciliter l’auto-organisation des processus. Des recherches récentes ont étudié les exigences sociétales d’un réseau de système d’information stigmergique (SIS) pour la durabilité sociale. Les technologies distribuées sans échelle et le supercalculateur, l’intégration des ensembles de données et l’agrégation des informations pourraient, un jour, guider les entreprises et les décideurs vers des activités susceptibles de résoudre les problèmes sociaux.

Avec l’émergence des bibliothèques numériques, l’accessibilité à distance est devenue une pratique courante dans le cyberespace. Dans le domaine universitaire, un certain nombre d’initiatives sont connues, telles que le NDLTD – un réseau international de mémoires et de dépôts de thèses – ou la BDTD – Bibliothèque numérique de thèses et de mémoires au Brésil. Ce sont des interfaces qui permettent d’accéder au texte intégral des documents dans la langue originale du texte. De plus, dans le contexte actuel de mondialisation, l’offre d’inscription d’étudiants étrangers dans les universités est devenue plus importante, ce qui implique la nécessité d’un service de bibliothèque pour ce type d’utilisateur. Étant donné le volume important de contenu scientifique, la traduction complète de ces documents semblerait être une tâche herculéenne irréalisable. Dans ce contexte, cette recherche vise à identifier les obstacles rencontrés par les étrangers pour accéder à et comprendre le contenu scientifique. Elle a comme objectif de développer une méthodologie supportée par une application informatique qui pourrait améliorer la compréhension des étudiants en leur facilitant ces contenus. La méthodologie proposée peut être adaptée à n’importe quelles langues. On peut également envisager son adaptation aux langues des signes et à la communication orale. La communication proposée couvre divers aspects : – la place de la compétence culturelle et du multilinguisme dans les dispositifs d’apprentissage des langues ; – l’interaction entre l’apprentissage des langues et la socialisation des élèves / apprenants allophones ; – la question de l’autonomie dans les dispositifs d’apprentissage ; – la question de la formation des professeurs de langue seconde et de la langue de scolarisation ; – l’intégration sociale, culturelle et professionnelle des apprenants allophones – les langues accessibles sur le Web.

Les avancées récentes dans le domaine de l'intelligence artificielle (IA), en particulier dans la reconnaissance d'images et le traitement du langage naturel, ouvrent de nouvelles perspectives qui vont bien au-delà de la recherche académique. L'IA, portée par ces succès populaires, repose sur des algorithmes basés sur des "réseaux de neurones" et elle se nourrit des vastes quantités d'informations accessibles sur Internet, notamment via des ressources telles que l'encyclopédie en ligne Wikipédia, la numérisation de livres et de revues, ainsi que des bibliothèques de photographies. Si l'on en croit les propres dires du programme informatique ChatGPT, son réseau de neurones compte plus de 175 millions de paramètres. Quant à notre cerveau, qui était le modèle initial de cette approche connexionniste, il compte environ 86 milliards de neurones formant un vaste réseau interconnecté... Dans ce travail, nous proposons une approche plus modeste de l'IA en nous contentant de décrire les résultats que l'on peut obtenir avec un seul neurone synthétique isolé, le modèle historique du perceptron (proposé par Frank Rosenblatt dans les années 1950). C'est un "Retour vers le futur" de l'IA qui est entrepris pour fabriquer et tester un neurone artificiel à partir de composants électroniques simples. Celui-ci doit permettre de différencier un chien d'un chat à partir de données anatomiques collectées sur ces animaux.