Les services web permettent l'intégration flexible et l'interopérabilité d'applications autonomes, hétérogènes et distribuées. Le développement de techniques et d'outils permettant la composition automatique de ces services en prenant en compte leurs comportements est une question cruciale. Cette thèse s'intéresse au problème de la composition automatique de services web. Nous décrivons les services web par leurs protocoles métiers, formalisés sous la forme de machines d'état finis. Les principaux travaux autour de cette problématique se focalisent sur le cas particulier où le nombre d'instances de chaque service est fixé à priori. Nous abordons le cas général du problème de synthèse de protocoles où le nombre d'instances de chaque service disponible et pouvant intervenir lors de la composition n'est pas borné à priori. Nous abordons le cas général du problème de synthèse de protocoles où le nombre d'instances de chaque service disponible et pouvant intervenir lors de la composition n'est pas borné à priori. Plus précisement, nous considérons le problème suivant : étant donné un ensemble de n protocoles disponibles P1,..., Pn et un nouveau protocole cible PT, le comportement de PT peut-il être synthétisé en combinant les comportements décrits par les protocoles disponibles ? Pour ce faire, nous proposons dans un premier temps un cadre formel de travail basé à la fois sur le test de simulation et la fermeture shuffle des machines d'états finis. Nous prouvons la décidabilité du problème en fournissant un algorithme de composition correct et complet. Ensuite, nous analysons la complexité du problème de la composition. Plus précisement, nous fournissons une borne supérieure et inférieure de complexité. Nous nous intéressons également aux cas particuliers de ce service général. Enfin, nous implémentons un prototype de composition dans le cadre de la plateforme ServiceMosaic.

"Les réseaux : la dernière utopie pirate de l'ère de l'information", publiaient les journalistes de Mondo 2000, le magazine cyber1 du moment [Wiz94]. Une technologie dominante a marqué chacun des trois derniers siècles. Le dix-huitième siècle a été l'ère des grands systèmes mécaniques propres à la Révolution industrielle. Le dix-neuvième siècle a été l'âge de la machine à vapeur. Durant le vingtième siècle, la technologie clé a concerné la collecte, le traitement et la distribution de l'information. Nous avons vu, entre autres, la mise en place d'un réseau téléphonique planétaire, l'invention de la radio et de la télévision, la naissance et la croissance sans précédant de l'industrie informatique et le lancement de satellites de communication [Tan89]. Au cours des dernières années de ce siècle, ces domaines convergent et les différences entre ' collecte, traitement, transport et stockage de l'information s'estompent rapidement. La fusion des ordinateurs et des télécommunications a eu une profonde influence sur la structuration des systèmes. Le modèle ancien de l'ordinateur unique desservant tous les besoins de traitement d'une organisation s'est trouvé rapidement supplanté par celui de l'exécution du travail par des ordinateurs séparés mais interconnectés. De tels systèmes sont appelés réseaux d'ordinateurs.

Le développement rapide des réseaux et de la télématique a mis en évidence la nécessité de définir des normes tant au niveau du matériel que du logiciel. D'importants travaux sont menés par les organismes nationaux et internationaux de normalisation: CCITT, ISO, AFNOR. Ces derniers sont aujourd'hui soutenus par l'ensemble des constructeurs et utilisateurs du monde de l'informatique et des télécommunications. Le modèle de référence pour l'interconnexion des systèmes ouverts (OSI) est le point de départ d'un ensemble de normes qui définissent le fonctionnement d'un réseau composé de systèmes informatiques hétérogènes répartis à travers le monde. La messagerie X400, appelée également courrier électronique, est sans doute une des premières applications normalisées s'appuyant sur le modèle OSI. De nombreuses autres applications bureautiques et télématiques sont en cours d'étude. En .dehors des problèmes politiques et économiques, on peut dire aujourd'hui que la normalisation se porte bien. * C'est dans l'idée de définit de nouvelles* applications utilisant les services normalisés dont la messagerie X400 que des groupes de travail Architel ont été crées à l'initiative de M. Claude Kintzig. Les applications actuellement étudiées sont le*s suivantes: * TFMM : Transfert de Fichiers en Mode Messagerie. * STMM: Soumission de Travaux en Mode messagerie * CRMM : Conférences Réparties en Mode Messagerie * BIMM : Bases d'Informations en Mode Messagerie Tous ces projets ont en commun deux points. Ils utilisent pour communiquer les services de Transfert de Messages X400. Et ils fonctionnent dans un environnement de systèmes et de machines hétérogènes.

La messagerie électronique est l'une des nombreuses applications touchées par le concept de multimédia. La messagerie multimédia associe a une messagerie électronique des outils de conception et de transmission de messages composes de différents types de médias (textes, images, séquences audio ou vidéo etc). L'analyse des besoins rencontres dans ce domaine nous a amenés a étudier le problème plus général de la communication de données quelconques dans des environnements hétérogènes. Notre approche propose un modèle de communication qui prend en compte les diverses contrainte liées a l'échange de données complexes entre applications. Elle repose sur la circulation sur des réseaux, d'agents actifs, représentant les communications par des messagers acteurs. L'objectif est de résoudre le problème de la communication d'informations spécifiques et difficilement structurables comme un message multimédia. Illustrant cette approche, a été développé un outil de messagerie électronique pour la composition et la restitution de messages multimédias. Ce prototype est un agent utilisateur dont l'un des objectifs principaux est de prendre en compte l'organisation spatio-temporelle de messages multimédias actifs. Ceci est réalisé au moyen d'un scénario qui coordonne la présentation et le comportement du message et qui est représente par un script. Ce script est exprime en lisp et exécute sur la machine réceptrice pour restituer le message. L'agent utilisateur propose se présente comme un ensemble d'outils graphiques simples dont la réalisation montre la validation du modèle dans le contexte de la messagerie multimédia.

L'Internet est le réseau de transport pour les communications IP publiques. Ce réseau est formé d'environ 20 000 systèmes autonomes (AS) interconnectés, appartenant chacun à une entité administrative (un opérateur, une université, une administration, une entreprise...). Chaque AS a une connectivité totale vers l'ensemble des autres AS grâce au fonctionnement distribué du routage BGP (Border Gateway Protocol). Pour garantir la connectivité totale, les administrations des AS négocient des contrats économiques d'interconnexion bilatéraux dans lesquels les deux parties spécifient les différentes destinations accessibles via la liaison, les tarifs et si nécessaire les conditions à respecter pour la qualité et la disponibilité du service de connectivité. Le marché économique des interconnexions entre AS est auto-régulé par la concurrence. Schématiquement, les opérateurs historiques et les réseaux de transport IP fortement interconnectés sont avantagés dans les négociations commerciales, et les fournisseurs de contenu cherchent à minimiser leurs coûts et maximiser la qualité des liaisons. Les accords commerciaux établis entre AS ne sont pas publics alors qu'ils constituent une information clé dans les routages Internet puisqu'ils sont à l'origine des filtres et des préférences pour les routages de chaque opérateur. Dans cette thèse on propose de résoudre plusieurs problématiques de mesure et d'inférence liées à l'économie de l'Internet. Après une introduction à cette économie et à la technologie de routage BGP, on propose une revue de travaux existants dans lesquels les auteurs ont cherché à mesurer et inférer la topologie, le routage et l'économie de l'Internet. Nous traitons dans cette thèse trois problèmes d'inférence inter-dépendants : la mesure des politiques de routage BGP, l'inférence des accords d'interconnexion économiques entre AS et la modélisation des chemins de routage BGP. On propose un jeu d'outils qui apporte un soutien pour un opérateur comme France Télécom à la gestion opérationnelle des réseaux et une base de connaissance de l'économie de l'Internet. Cette base apporte des informations déterminantes lors des négociations d'interconnexion, pour l'étude des modèles économiques d'opérateurs et pour la régulation de certains marchés d'interconnexion.

L'omniprésence de l'informatique a comme conséquences, parmi d'autres, la multiplication du volume logiciel existant et en cours de développement pour répondre à une demande toujours croissante. Cette course à la productivité implique une industrialisation de la production de code sous contrôle qualitatif de plus en plus exigeante.Cette thèse tend à repousser des limites constatées dans le domaine de la qualité logicielle. Ces limites perceptibles dans les outils actuels concernent (1) le périmètre d'analyse, (2) l'ergonomie et les contextes d'utilisation, ainsi que (3) les solutions de correction du code proposées.Le point prépondérant de cette étude est la valorisation de l'ensemble des contenus qui entrentdans la composition d'une application pour améliorer les performances de l'analyse statique.Cette approche nous a permis d'obtenir des réponses plus complètes pour les problématiques déjà couvertes par l'existant. Cette diversité des sources nous a également permis de formuler des nouvelles analyses plus spécifiques et mieux adaptées aux caractéristiques de l'application cible. Nous avons aussi montré que la parallélisation de l'exécution et la possible automatisation de corrections aux problèmes trouvés lors de l'analyse permettent d'appliquer rapidement un nombre important de transformations sur un code volumineux.

Les travaux autour de la conception, de la vérification et de la surveillance de compositions de services Web forment un domaine de recherche très actif actuellement. Cependant, peu de ces travaux s'intéressent à la prise en compte globale des problématiques de composition, vérification et surveillance grâce à un formalisme unifié. Dans la thèse, nous proposons l'approche DISC qui est une approche déclarative unifiée utilisant un formalisme à base d'événements, et qui permet grâce à un formalisme unique de concevoir, de vérifier et de surveiller des compositions de services, réduisant ainsi les transformations nécessaires pour passer d'un formalisme à un autre. De plus, le formalisme utilisé permet de prendre en compte des aspects non fonctionnels tels que les données, les aspects temporels, ou certains aspects liés à la sécurité. L'approche permet en outre d'instancier et de vérifier des compositions de services, et d'exécuter et surveiller ces compositions lors de l'exécution. Enfin, les effets de violations lors de l'exécution de la composition peuvent être calculés, et un ensemble d'actions de recouvrement sont proposées, permettant aux compositions d'être en partie autonomes vis-à-vis des problèmes pouvant survenir à l'exécution.

Le but de cet thèse est de contribuer à rendre la programmation Web plus flexible et plus sûre qu'elle ne l'est avec les solutions répandues actuellement. Pour ceci, nous proposons une solution dans la lignée de la famille de langages ML, qui laisse un maximum de liberté au programmeur de part son côté multi-paradigmes, tout en offrant un degré de sûreté important grâce au typage statique. Dans une première partie, nous montrons qu'il est possible de programmer le navigateur sans se plier au style de JavaScript. Notre solution est OBrowser, une implantation en JavaScript de la machine virtuelle OCaml. L'implantation prend en charge l'ensemble du langage OCaml et de sa bibliothèque, y compris le modèle de concurrence préemptif. Nous présentons de plus un mécanisme d'inter-opérabilité entre les couches objet de JavaScript et d'OCaml, permettant d'utiliser de façon bien typée l'environnement du navigateur avec les objets d'OCaml. Dans une seconde partie, nous fournissons une API de manipulation du document plus sûre et de plus haut niveau que le DOM des navigateurs. En particulier, nous cherchons à éliminer les déplacements implicites effectués par le DOM pour maintenir la forme d'arbre, qui limitent les possibilités de typage statique. Nous donnons d'abord fDOM, un modèle formel minimal similaire au DOM. Puis nous proposons cDOM, un modèle alternatif ou les déplacements sont remplacés par des copies. Nous décrivons ensuite FidoML, un langage basé sur ML, permettant les manipulations bien typées du document grâce à l'utilisation de cDOM. Dans toute cette partie, nous faisons attention à ce que les solutions données soient aussi adaptables que possible. Dans une troisième partie, nous montrons comment les travaux, jusqu'ici principalement pré- sentés dans le cadre du navigateur, s'appliquent à un contexte multi-tiers. Nous donnons d'abord un tour d'horizon des plates-formes multi-tiers proches issues de la recherche. Nous décrivons en particulier les solutions qu'elles apportent à un ensemble de problématiques spécifiques à la pro- grammation Web. Puis nous concluons en présentant les grandes lignes d'un langage multi-tiers mettant à profit les travaux des deux premières parties dans les solutions à ces différentes problé- matiques.

Les données extraites du Web sont chargées d'incertitude: elles peuvent contenir des contradictions ou résulter de processus par nature incertains comme l'intégration de données ou l'extraction automatique d'informations. Dans cette thèse d'habilitation, je présente les modèles de données XML probabilistes, la manière dont ils peuvent être utilisés pour représenter les données du Web, et la complexité de différentes opérations de gestion de données sur ces modèles. Je donne un état de l'art exhaustif du domaine, en insistant sur mes propres contributions. Je termine par un résumé de mes futurs projets de recherche.

Les services Web sont des applications logicielles avec des implémentations hétérogènes, dont les interfaces et les incarnations peuvent être définis, décrits et découverts sur un réseau. Une orchestration de tels services Web fournit un flux de contrôle centralisé pour les services composites, qui peuvent invoquer d'autres services en utilisant une série de constructions (séquentielle, parallèle, avec des timeouts par exemple). L'objectif de cette thèse est d'étudier l'effet des paramètres de Qualité de Service (QoS) dans la performance et les obligations contractuelles de ces orchestrations. Tout d'abord, nous générons un modèle précis pour étudier la QoS probabiliste multi-dimensionnelle dans les services Web. Lorsque la dépendance des données est présente dans les orchestrations, les conditions pour assurer la monotonie sont nécessaires et sont intégrées. Nous présentons une algèbre riche pouvant gérer plusieurs dimensions de la QoS et fournir une composition de contrat probabiliste. Une conséquence de cela est l'entrelacement des paramètres de QoS en spécifications fonctionnelles des orchestrations, qui peut fournir d'autres fonctionnalités intéressantes comme l'ordonnancement causal d'un flux de contrôle d'orchestration. Ensuite, nous étudions les effets de ces modèles de QoS sur la gestion améliorée des SLAs (Service Level Agreement). Les applications de cette architecture de gestion de la QoS sont diverses et comprennent la prise en compte de la variabilité au sein de la gamme de produits, des progiciels mathématiques pour la prise de décision, des techniques de simulation avancées pour quantifier les contrats et des protocoles de négociation améliorés. Certaines de ces techniques sont implémentées au dessus d'Orc, un langage de programmation concurrente ayant des constructions pour gérer plusieurs aspects de spécifications d'orchestration.