Cette thèse s'inscrit dans le domaine du traitement automatique des langues, et concerne l'analyse sémantique de la structure du discours. Nous nous attachons plus particulièrement au problème de l'analyse thématique, qui vise l'étude de la structure des textes selon des critères relatifs à la répartition de leur contenu informationnel. Cette tâche revêt une importance capitale dans la perspective de l'accès assisté à l'information, qui constitue notre principale visée applicative. Le concept même de "thème" étant à la fois complexe et assez rarement considéré en tant qu'objet d'étude dans le domaine de la recherche d'information, la première partie du mémoire est consacrée à une vaste étude bibliographique autour des notions de thème, de topique, de sujet ou encore d'à propos, tant en linguistique qu'en sciences de l'information ou en traitement des langues. Nous en dégageons les lignes de force qui fondent notre approche du thème comme objet discursif, sémantique et structuré. Nous proposons sur cette base différents modèles et procédés s'attachant d'abord au traitement sémantique des documents géographiques, puis à l'analyse automatique des cadres de discours spatio-temporels au sens de Michel Charolles. Nous généralisons ces travaux en introduisant les notions de thème discursif composite et d'axe sémantique. Nous terminons en présentant LinguaStream, environnement d'expérimentation intégré que nous avons conçu pour faciliter l'élaboration de modèles linguistiques opérationnels, et qui nous conduit à proposer des principes méthodologiques originaux.

L'inclusion de requête est un problème bien étudié sur plusieurs décennies de recherche. En règle générale, il est défini comme le problème de déterminer si le résultat d'une requête est inclus dans le résultat d'une autre requête pour tout ensemble de données. Elle a des applications importantes dans l'optimisation des requêtes et la vérification de bases de connaissances. L'objectif principal de cette thèse est de fournir des procédures solides et com- plètes pour déterminer l'inclusion des requêtes SPARQL en vertu d'exprimés en axiomes logiques de description. De plus, nous mettons en œuvre ces procédures à l'appui des résultats théoriques par l'expérimentation. À ce jour, test d'inclusion de requête a été effectuée à l'aide de différentes techniques: homomorphisme de graphes, bases de données canoniques, les tech- niques de la théorie des automates et par une réduction au problème de la va- lidité de la logique. Dans cette thèse, nous utilisons la derniere technique pour tester l'inclusion des requêtes SPARQL utilisant une logique expressive appelée μ-calcul. Pour ce faire, les graphes RDF sont codés comme des systèmes de transitions, et les requêtes et les axiomes du schéma sont codés comme des formules de μ-calcul. Ainsi, l'inclusion de requêtes peut être réduit á test de validité de formule logique. L'objectif de cette thèse est d'identifier les divers fragments de SPARQL (et PSPARQL) et les langages de description logique de schéma pour lequelle l'inculsion est décidable. En outre, afin de fournir théoriquement et expériment- alement éprouvées procédures de vérifier l'inclusion de ces fragments décid- ables. Pas durer au moins mais, cette thèse propose un point de repère pour les solveurs d'inclusion. Ce benchmark est utilisé pour tester et comparer l'état actuel des solveurs d'inclusion.

L'apprentissage automatique consiste à concevoir des programmes informatiques capables d'apprendre à partir de leurs environnement, ou bien à partir de données. Il existe différents types d'apprentissage, selon que l'on cherche à faire apprendre au programme, et également selon le cadre dans lequel il doit apprendre, ce qui constitue différentes tâches. Les mesures de similarité jouent un rôle prépondérant dans la plupart de ces tâches, c'est pourquoi les travaux de cette thèse se concentrent sur leur étude. Plus particulièrement, nous nous intéressons à la classification de données, qui est une tâche d'apprentissage dit non supervisé, dans lequel le programme doit organiser un ensemble d'objets en plusieurs classes distinctes, de façon à regrouper les objets similaires ensemble. Dans de nombreuses applications, ces objets (des documents par exemple) sont décrits à l'aide de leurs liens à d'autres types d'objets (des mots par exemple), qui peuvent eux-même être classifiés. On parle alors de co-classification, et nous étudions et proposons dans cette thèse des améliorations de l'algorithme de calcul de co-similarités XSim. Nous montrons que ces améliorations permettent d'obtenir de meilleurs résultats que les méthodes de l'état de l'art. De plus, il est fréquent que ces objets soient liés à plus d'un autre type d'objets, les données qui décrivent ces multiples relations entre différents types d'objets sont dites multivues. Les méthodes classiques ne sont généralement pas capables de prendre en compte toutes les informations contenues dans ces données. C'est pourquoi nous présentons dans cette thèse l'algorithme de calcul multivue de similarités MVSim, qui peut être vu comme une extension aux données multivues de l'algorithme XSim. Nous montrons que cette méthode obtient de meilleures performances que les méthodes multivues de l'état de l'art, ainsi que les méthodes monovues, validant ainsi l'apport de l'aspect multivue. Finalement, nous proposons également d'utiliser l'algorithme MVSim pour classifier des données classiques monovues de grandes tailles, en les découpant en différents ensembles. Nous montrons que cette approche permet de gagner en temps de calcul ainsi qu'en taille mémoire nécessaire, tout en dégradant relativement peu la classification par rapport à une approche directe sans découpage.

L'utilisation de la radio flexible permet d'envisager des réseaux sans fil évolutifs, plus efficaces et plus intelligents. Le terme "~radio flexible~" est un terme très général, qui peut s'appliquer à une implanta- tion logicielle des opérations, à une implantation matérielle adaptable basée sur des accélérateurs matériels, ou encore à des implantations mixtes. Il regroupe en fait toutes les implantations de terminaux radio qui ne sont pas figées. Les travaux réalisés durant cette thèse tournent autour de deux points. Le premier est l'utilisation des processeurs graphiques pour la radio flexible, et plus particulièrement pour la radio logicielle. Ces cibles offrent des performances impressionnantes en termes de débit brut de calcul, en se basant sur architecture massivement parallèle. Le parallélisme de données utilisé dans ces processeurs diffère cependant du parallélisme de tâches souvent exploitées dans les applications de radio logicielle. Différentes approches pour résoudre ce problème sont étudiées. Les résultats obtenus sur ce point permettent une nette amélioration du débit de calcul atteignable avec une implantation logicielle, tout en libérant le processeur pour d'autres tâches. Le deuxième point abordé dans cette étude concerne la définition d'un environnement perme- ttant de supporter différentes possibilités d'implantation de la radio flexible. Cet environnement englobe le support de la plateforme hétérogène, et la gestion des applications sur ces plateformes. Bien qu'encore expérimental, les premiers résultats obtenus avec l'environnement montrent ses capacités d'adaptation, et le rendent utilisable pour des applications radio variées sur des plateformes hétérogènes.

La décomposition modulaire apparait naturellement dans différents domaines de la combinatoire (et en particulier les graphes). Cette décomposition se révèle être un puissant outil de description d'objets discrets. Elle est aussi utilisée comme étape préliminaire à nombreux d'algorithmes.<br /><br />Dans ce mémoire, nous nous intéressons au calcul de la décomposition modulaire. Malgré la publication d'algorithmes linéaires au milieu des années 90, la recherche sur ce problème n'a pas cessée. Nous faisons le point sur les différentes avancées et techniques utilisées.

Using AOP to model non-modular concerns in CBSE ensures better modularity and reusability of components. In this thesis, we provide a model independent approach for modeling aspects in component models. In the approach we model aspects as wrappers on views of component systems. A view describes an adequate component system configuration where all the components of interest of an aspect are encapsulated in the same composite.For declarative definition of views, we provide a declarative language VIL. We illustrate how views are implemented in component models(e.g., Fractal). We provide a formal framework for aspect interferences analysis. In the framework component systems and aspects are modeled as automata and Uppaal model checker is used for the detection of aspect interferences. For interferences resolution, we provide a set of composition operators as templates to be instantiated for any two arbitrary aspects. Our approach is illustrated with an airport wireless access example.

Nowadays, there is a growing demand for personalization and the "one-size-fits-all" approach for hypermedia systems is no longer applicable. Adaptive hypermedia (AH) systems adapt their behavior to the needs of individual users. However due to the complexity of their authoring process and the different skills required from authors, only few of them have been proposed. These last years, numerous efforts have been put to propose assistance for authors to create their own AH. However, as explained in this thesis some problems remain.In this thesis, we tackle two particular problems. A first problem concerns the integration of authors' materials (information and user profile) into models of existing systems. Thus, allowing authors to directly reuse existing reasoning and execute it on their materials. We propose a semi-automatic merging/specialization process to integrate an author's model into a model of an existing system. Our objectives are twofold: to create a support for defining mappings between elements in a model of existing models and elements in the author's model and to help creating consistent and relevant models integrating the two models and taking into account the mappings between them.A second problem concerns the adaptation specification, which is famously the hardest part of the authoring process of adaptive web-based systems. We propose an EAP framework with three main contributions: a set of elementary adaptation patterns for the adaptive navigation, a typology organizing the proposed elementary adaptation patterns and a semi-automatic process to generate adaptation strategies based on the use and the combination of patterns. Our objectives are to define easily adaptation strategies at a high level by combining simple ones. Furthermore, we have studied the expressivity of some existing solutions allowing the specification of adaptation versus the EAP framework, discussing thus, based on this study, the pros and cons of various decisions in terms of the ideal way of defining an adaptation language. We propose a unified vision of adaptation and adaptation languages, based on the analysis of these solutions and our framework, as well as a study of the adaptation expressivity and the interoperability between them, resulting in an adaptation typology. The unified vision and adaptation typology are not limited to the solutions analysed, and can be used to compare and extend other approaches in the future. Besides these theoretical qualitative studies, this thesis also describes implementations and experimental evaluations of our contributions in an e-learning application.

Dans la conception basée sur des modèles on construit un modèle mathématique du système que l'on utilise pour concevoir le système de sorte qu'il présente les propriétés souhaitées. Pour les systèmes de sûreté critique, il peut être d'une importance capitale de vérifier ces propriétés de sûreté sur le modèle, par exemple, pour tenir compte des variations des paramètres. Le calcul d'un nombre fini de comportements du système par le biais de simulation ne suffit pas à garantir des propriétés de sécurité. Avec une analyse d'atteignabilité on peut calculer une couverture de tous les comportements possibles du système, possiblement infinis. Cette analyse peut prendre en compte de non-déterminisme dans le modèle et peut garantir des propriétés de sécurité. Les systèmes d'intérêt présentent souvent à la fois un comportement continu et discret et de tels systèmes sont appelés systèmes hybrides. Le calcul d'atteignabilité est considéré comme difficile pour les systèmes continus et hybrides. Ce n'est que récemment que des méthodes pour le calcul d'accessibilité ont été développées qui peuvent être mis à l'échèlle. Ils sont basés sur des représentations implicites d'ensembles continus à l'aide du concepte mathématique de la fonction de support. Dans cette thèse, nous développons un outil extensible appelé SpaceEx pour le calcul d'atteignabilité des systèmes hybrides. Deux algorithmes d'atteignabilité ont été mis en œuvre dans SpaceEx, l'un basé sur l'outil PHAVer pour les automates linéaires hybrides et l'autre basé sur les fonctions de support pour les dynamiques affines par morceaux. L'algorithme de fonction support a été mis au point et sa mise à l'échelle a été amélioré en basculant entre différentes représentations d'ensembles continus. Nous proposons un algorithme de calcul d'image des transition discrètes amélioré qui réduit l'erreur de sur-approximation et nous illustrons sa précision et son efficacité avec plusieurs études de cas.

Dans cette thèse, on étudie des problèmes liés à la vérification de systèmes (logiciels). On s'intéresse plus particulièrement à la conception sûre de procédures de décision utilisées en vérification. De plus, on considère également un problème de modularité pour un langage de modélisation utilisé dans la plateforme de vérification Why. De nombreux problèmes de vérification peuvent se réduire à un problème de satisfaisabilité modulo des théories (SMT). Pour construire des procédures de satisfaisabilité, Armando et al. ont proposé en 2001 une approche basée sur la réécriture. Cette approche utilise un calcul général pour le raisonnement équationnel appelé paramodulation. En général, une application équitable et exhaustive des règles du calcul de paramodulation (PC) conduit à une procédure de semi-décision qui termine sur les entrées insatisfaisables (la clause vide est alors engendrée), mais qui peut diverger sur les entrées satisfaisables. Mais ce calcul peut aussi terminer pour des théories intéressantes en vérification, et devient ainsi une procédure de décision. Pour raisonner sur ce calcul, un calcul de paramodulation schématique (SPC) a été étudié, en particulier pour prouver automatiquement la décidabilité de théories particulières et de leurs combinaisons. L'avantage de ce calcul SPC est que s'il termine sur une seule entrée abstraite, alors PC termine pour toutes les entrées concrètes correspondantes. Plus généralement, SPC est un outil automatique pour vérifier des propriétés de PC telles que la terminaison, la stable infinité et la complétude de déduction. Une contribution majeure de cette thèse est un environnement de prototypage pour la conception et la vérification de procédures de décision. Cet environnement, basé sur des fondements théoriques, est la première implantation du calcul de paramodulation schématique. Il a été complètement implanté sur la base solide fournie par le système Maude mettant en oeuvre la logique de réécriture. Nous montrons que ce prototype est très utile pour dériver la décidabilité et la combinabilité de théories intéressantes en pratique pour la vérification. Cet environnement est appliqué à la conception d'un calcul de paramodulation schématique dédié à une arithmétique de comptage. Cette contribution est la première extension de la notion de paramodulation schématique à une théorie prédéfinie. Cette étude a conduit à de nouvelles techniques de preuve automatique qui sont différentes de celles utilisées manuellement dans la littérature. Les hypothèses permettant d'appliquer nos techniques de preuves sont faciles à satisfaire pour les théories équationnelles avec opérateurs de comptage. Nous illustrons notre contribution théorique sur des théories représentant des extensions de structures de données classiques comme les listes ou les enregistrements. Nous avons également contribué au problème de la spécification modulaire pour les classes et méthodes Java génériques. Nous proposons des extensions du language de modélisation Krakatoa, faisant partie de la plateforme Why qui permet de prouver qu'un programme C ou Java est correct par rapport à sa spécification. Les caractéristiques essentielles de notre apport sont l'introduction de la paramétricité à la fois pour les types et les théories, ainsi qu'une relation d'instantiation entre les théories. Les extensions proposées sont illustrées sur deux exemples significatifs: tri de tableaux et fonctions de hachage. Les deux problèmes traités dans cette thèse ont pour point commun les solveurs SMT. Les procédures de décision sont les moteurs des solveurs SMT, alors que la plateforme Why engendre des conditions de vérification dérivées d'une programme source annoté, et les transmet aux solveurs SMT (ou assistants de preuve) pour vérfier la correction du programme.

Les séquences répétées en tandem sont constituées de motifs adjacents. Elles constituent une classe de séquences génétiques dont font partie microsatellites et minisatellites. Dans cette thèse, nous traitons le problème de la comparaison de séquences répétées en tandem sous un modèle évolutif particulier. Plus précisément, nous nous intéressons au problème de leur alignement dans lequel, en plus des trois opérations classiques, mutation, insertion et délétion, nous considérons l'amplification en tandem et la contraction en tandem. L'amplification copie un facteur de la séquence, c'est-à-dire un ou plusieurs caractère(s), et met le ou les exemplaire(s) du facteur copié à côté du facteur original, la contraction est l'événement inverse. L'amplification (resp. la contraction) est dite « n-aire d'ordre m », si elle copie (resp. retire) m motif(s) n fois. Nous proposons une méthode donnant un score d'alignement, qui est une métrique, entre deux séquences répétées en tandem, sous un modèle comprenant les cinq opérations précédemment citées où l'amplification et la contraction sont unaires d'ordre 1. Le problème est difficile car les opérations ne sont pas commutatives. Notre solution fait appel à de l'algorithmique de graphe. Nous avons réalisé un programme nommé MS_Align qui implémente cette méthode. Il s'agit du premier programme capable d'aligner des cartes de minisatellites. À l'aide de ce programme, nous avons étudié des données biologiques provenant du minisatellite humain MSY1. Comme nous le montrons, notre modèle évolutif s'applique bien à ce type de séquences d'ADN. Nous avons construit à partir de nos résultats des arbres phylogénétiques semblables à ceux obtenus grâce à d'autres marqueurs du chromosome Y indépendants de MSY1, nos arbres offrent une meilleure résolution. Une partie de cette thèse est consacrée au problème général où nous relaxons les contraintes sur les amplifications et contractions.