Aujourd’hui, les organisations s'appuient de plus en plus sur les systèmes d'information pour collecter, manipuler et échanger leurs données. Dans ces systèmes, la sécurité joue un rôle essentiel. En effet, toute atteinte à la sécurité peut entraîner de graves conséquences, voire détruire la réputation d'une organisation. Par conséquent, des précautions suffisantes doivent être prises en compte. De plus, il est bien connu que plus tôt un problème est détecté, moins cher et plus facile il sera à corriger. L'objectif de cette thèse est de définir les politiques de sécurité depuis les premières phases de développement et d’assurer leur déploiement correct sur une infrastructure technologique donnée.Notre approche commence par spécifier un ensemble d'exigences de sécurité, i.e. des règles statiques et dynamiques, accompagnées de l'aspect fonctionnel d'un système basé sur UML (Unified Modeling Language). L'aspect fonctionnel est exprimé par un diagramme de classes UML, les exigences de sécurité statiques sont modélisées à l'aide de diagrammes de SecureUML, et les règles dynamiques sont représentées en utilisant des diagrammes d'activités sécurisées.Ensuite, nous définissons des règles de traduction pour obtenir des spécifications B à partir de ces modèles graphiques. La traduction vise à donner une sémantique précise à ces schémas permettant ainsi de prouver l'exactitude de ces modèles et de vérifier les politiques de sécurité par rapport au modèle fonctionnel correspondant en utilisant les outils AtelierB prover et ProB animator. La spécification B obtenue est affinée successivement à une implémentation de type base de données, qui est basée sur le paradigme AOP. Les affinements B sont également prouvés pour s'assurer que l’implémentation est correcte par rapport à la spécification abstraite initiale. Le programme d’AspectJ traduit permet la séparation du code lié à la sécurité sécurité du reste de l'application. Cette approche permet d’éviter la diffusion du code de l'application, et facilite ainsi le traçage et le maintien.Enfin, nous développons un outil qui génère automatiquement la spécification B à partir des modèles UML, et la dérivation d'une implémentation d'AspectJ à partir de la spécification B affinée. L'outil aide à décharger les développeurs des tâches difficiles et à améliorer la productivité du processus de développement / Nowadays, organizations rely more and more on information systems to collect, manipulate, and exchange their relevant and sensitive data. In these systems, security plays a vital role. Indeed, any security breach may cause serious consequences, even destroy an organization's reputation. Hence, sufficient precautions should be taken into account. Moreover, it is well recognized that the earlier an error is discovered, the easier and cheaper it is debugged. The objective of this thesis is to define adequate security policies since the early development phases and ensure their correct deployment on a given technological infrastructure. Our approach starts by specifying a set of security requirements, i.e. static and dynamic rules, along with the functional aspect of a system based on the Unified Modeling Language (UML). Fundamentally, the functional aspect is expressed using a UML class diagram, the static security requirements are modeled using SecureUML diagrams, and the dynamic rules are represented using secure activity diagrams. We then define translation rules to obtain B specifications from these graphical models. The translation aims at giving a precise semantics to these diagrams, thus proving the correctness of these models and verifying security policies with respect to the related functional model using the AtelierB prover and the ProB animator. The obtained B specification is successively refined to a database-like implementation based on the AOP paradigm. The B refinements are also proved to make sure that the implementation is correct with respect to the initial abstract specification. Our translated AspectJ-based program allows separating the security enforcement code from the rest of the application. This approach avoids scattering and tangling the application's code, thus it is easier to track and maintain. Finally, we develop a tool that automates the generation of the B specification from UML-based models and of the AspectJ program connected to a relational database management system from the B implementation. The tool helps disburden developers of the difficult and error-prone task and improve the productivity of the development process

Automated shuttles are designed to provide a clean transportation and improve access to areas such as where travelers have to walk long distances to/from bus stops. The introduction of automated shuttles in the road network might affect the safety of pedestrians and cyclists as well as traffic performance of motorized vehicles. Several demonstration trials are being conducted to study how automated shuttles operate in real traffic conditions, but they are limited to few vehicles and evaluations of traffic effects at higher penetration rates are not possible. Traffic simulation is a tool that can be used to study effects on traffic performances at different penetration rates of e.g., automated shuttles. However, automated shuttles have not yet been modeled, calibrated, and validated in microscopic traffic simulation tools. Therefore, the objective of this thesis is to model, calibrate and validate automated shuttle’s behavior using the simulation tool SUMO and data collected from the demonstration trial on the area of campus Valla Linköping University, Sweden. The pilot study consists of two automated shuttles, and they operate on a 2.1 km fixed route. The collected data by one of the automated shuttles is analyzed with a focus on the free driving behavior. The analysis shows that the automated shuttle has different maximum operation speeds at different locations and defining one value for the maximum speed when setting up the simulation is not enough. Therefore, virtual speed limits are derived by mimicking the maximum operation speed of the shuttle from the data and used to define segment specific speed limits in the simulation. Additionally, the data is used to calibrate the acceleration and deceleration parameters. The Krauss and the IDM car-following models have been investigated by calibrating the acceleration and deceleration parameters for the free driving situation. The results indicate that both the Krauss and IDM car-following models follows the general trend of the speed and acceleration profiles. The speed profiles produced with the IDM model have smoother profiles at the start and end of acceleration and deceleration phases while in Krauss model the transition of the speed change is more direct and there are in principle no delays for reaction. Although the IDM model performs slightly better for the free driving situation, it can be of interest to consider both models for the calibration of interactions with other roads users since both models are able to capture the general trend of the speed and acceleration profiles. / <p>Examensarbetet är utfört vid Institutionen för teknik och naturvetenskap (ITN) vid Tekniska fakulteten, Linköpings universitet</p>

The adoption of Geographic Information System (GIS) technology in social studies classroom practices has helped accelerate the achievement of educational goals. However, despite the value that GIS possesses for supporting student learning skills, few schools have adopted it so far. A reason for this deficiency lies in the absence of specific instructional models that demonstrate possible methods for incorporating GIS into class curriculum. This study sought to address this problem, tailored specifically for Kuwaiti social studies classrooms, with the design, development, and validation of a GIS Instructional Model to facilitate AIW. The study employed a design and development research methodology, comprised of five major phases, (i) selection of model components and theoretical foundation, (ii) analysis and development, (iii) formative feedback, (iv) revision, and (v) usability evaluation. In phase one, the Inquiry Design Model (IDM) format and components with AIW framework were selected to provide basic guidelines for the GIS Instructional Model. In phase two, following a comprehensive review of relevant academic literature, and in combination with personal experience, the researcher developed a preliminary GIS Instructional Model. In phase three, two expert reviewers evaluated the model, delivering their opinions by completing an online survey and taking part in follow-up interviews. The expert reviewers were primarily tasked with determining the model's ability to facilitate AIW in a social studies classroom, and providing suggestions for improving its performance. In phase four, the details gleaned from this formative feedback phase were then used to revise the model and enhance its effectiveness. In the last phase, six Kuwaiti expert reviewers assessed this updated version of the GIS Instructional Model to determine what barriers it might face regarding its implementation in the Kuwaiti educational system. They completed an online survey as part of this process and provided possible solutions to address perceived barriers. The data gained from expert reviewer feedback in these formative and usability evaluation phases were analyzed using qualitative methodologies. This step-by-step procedure helped to validate the model. As a result, a ready-to-implement teaching model, with all necessary teaching materials and instructions, was developed for Kuwaiti social studies classrooms. This model is proposed to enable social studies teachers to better understand how to integrate GIS into their classrooms to support AIW. Recommendations are provided for Kuwaiti educational policymakers and stakeholders to help overcome perceived obstacles that may hinder model implementation; suggestions for future research are also included. / Doctor of Philosophy / Geographical Information Systems (GIS) are software-based technologies which simplify the gathering, storing and manipulation of spatially-related data in ways which allow users to visually represent complex geographic phenomena more easily, bringing greater understanding for the world around us. As a result, the integration of GIS technology into social studies classroom practices has assisted student learning and achievement. However, despite the value which GIS possesses, few schools have integrated this technology so far. A significant reason for this limitation is the lack of clear guidelines or models which demonstrate how to employ this technology in the classroom. To help address the problem, this study developed a GIS Instructional Model for Kuwaiti social studies teachers to facilitate student authentic intellectual work, i.e. the student's demonstration of their deeper understanding for the knowledge and skills they are learning. The study employed a design and developmental research methodology, comprised of five major phases, (i) selection of model components and theoretical foundation, (ii) analysis and development, (iii) formative feedback, (iv) revision, and (v) usability evaluation. Phase one involved the selection of the study's theoretical foundation. In phase two, following a comprehensive review of relevant academic literature and, in combination with personal experience, the researcher developed a preliminary GIS Instructional Model. Two expert reviewers evaluated the model in phase three, delivering their opinions by completing an online survey and taking part in follow-up interviews. This feedback was analyzed in phase four, leading to revisions in the GIS Instructional Model to improve its quality for supporting student learning. In the final phase, six Kuwaiti expert reviewers assessed the newly-updated model to determine what barriers it might face regarding its implementation in the Kuwaiti educational system. They completed an online survey as part of this process and provided possible solutions to address these perceived obstacles. This step-by-step procedure helped to validate the model. The overall result was the development of a ready-to-implement teaching model, with all necessary educational materials and instructions, for employing GIS technology in Kuwaiti social studies classrooms to support student authentic intellectual work. In addition, recommendations were provided for Kuwaiti educational policymakers and stakeholders to help overcome perceived obstacles that may hinder model implementation; suggestions for future research are also included.

La coopération dans les activités de conception/construction en Architecture, Ingénierie et Construction est un enjeu essentiel dans les mutations que connaît le secteur. La complexité de l'organisation des acteurs nous conduit à appréhender trois configurations structurelles identifiables : hiérarchique, transversale et adhocratique, et à mettre en évidence les mécanismes de coordination associés. Nous concluons sur la nécessaire flexibilité de la coordination pour d'améliorer la qualité de la conduite des projets. Cette dimension flexible nous ammène à placer l'individu au cœur de la coopération, en envisageant des outils favorisant sa perception du contexte.<br />Après une description de ce domaine, l'étude établit un état de l'art des outils supportant les activités coopératives en phase chantier. Ensuite, notre approche, basée sur les modèles, a pour objectif de fédérer les différentes dimensions présentes dans toute coopération. Nous décrivons ainsi le contexte d'une activité collective dans le domaine de la construction et nous caractérisons les différentes « vues » que mettent en œuvre les outils d'assistance.<br />Nous présentons enfin deux propositions d'outils. Image.Chantier est destiné à la diffusion du compte-rendu de chantier. Bat'iViews est une interface multi-vues de navigation dans le contexte de coopération. Cet outil a pour objectif de favoriser la compréhension du contexte, et vise à supporter l'ajustement mutuel entre acteurs.<br />La validation de ce travail de recherche est double. L'approche par les modèles se concrétise dans le développement des prototypes d'outils, et une validation « métier », justifie l'intérêt des outils pour favoriser la flexibilité de la coordination.

L'ingénierie du logiciel s'intéresse, entre autres, à trois aspects du développement des systèmes interactifs (SI) : la liaison entre les données sources et leurs présentations cibles ; la conception de la facette interactive ; l'exécution d'un même SI sur différentes plates-formes d'exécution. Les différentes évolutions du web et des données, la diversification des plates-formes d'exécution, ainsi que les techniques d'interactions modernes amènent à revoir la manière de traiter ces trois aspects. L'ingénierie des modèles (IDM) apporte une solution à l'exécution multi-plateforme en échelonnant la conception d'un SI sur différents niveaux d'abstraction. C'est sur ce principe que nos travaux se fondent. Nous avons tout d'abord défini un langage de correspondance, appelé Malan, dédié au lien entre les données sources d'un SI et leurs présentations cibles. Malan a pour avantages de : s'abstraire des plate-forme de données et d'IHM utilisées ; pouvoir réaliser des calculs complexes pour la disposition des éléments d'une présentation ; avoir été développé spécialement pour la liaison données-présentations, contrairement aux langages de transformations classiques. Nous avons ensuite conçu un modèle conceptuel d'interaction, appelé Malai, réunissant les caractéristiques majeures des principaux modèles d'interactions. Malai vise à : faciliter la conception du feed-back intérimaire des instruments ; réutiliser des interactions déjà définies ; considérer une action comme un objet à part entière ; décrire des interactions classiques et modernes ; générer du code pour une plate-forme d'exécution donnée.

La nature et les acteurs d'un site web ont considérablement évolués depuis leur apparition en 1996 : les premiers sites diffusaient de l'information statique et étaient réalisés de manière artisanale par peu d'acteurs, alors que désormais, ils sont devenus un vecteur privilégié d'informations dynamiques, de dialogue entre les utilisateurs et sont réalisés par des équipes projets faisant intervenir de multiples compétences. Cette évolution a conduit les concepteurs à faire face à un ensemble de critères de plus en plus contraignants pour répondre de manière toujours plus rapide à la mise en œuvre de fonctionnalités interactives évoluées, mais les nombreux travaux de l'ingénierie du web, de la réutilisation ou centrés sur les modèles ne répondent pas totalement aux attentes des concepteurs. Ce mémoire propose la méthode WISDOM, dont les objectifs sont de guider le concepteur dans le processus de conception d'un site web, de formaliser et de réutiliser une expérience de conception issue de l'analyse de sites web en production, de caractériser des composants logiciels par des informations fonctionnelles et non fonctionnelles pour aider à les choisir et de proposer une architecture logicielle d'accueil pour faciliter le développement du site lui-même. Implémentée au sein du WISDOM Tool, cette méthode a été utilisée pour concevoir la nouvelle version du site web du LAMIH, mais sa validation et celle de l'outil sont examinés par rapport aux nombreux sites web pour la conception desquels (et à partir desquels) la méthode a été conçue et utilisée.

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la mise en œuvre de l'ingénierie dirigée par les modèles (IDM) pour le développement des systèmes embarquées. Ces systèmes ayant généralement des ressources limitées (mémoire et/ou calculs), exigent que le code généré soit le plus optimisé possible. L'objectif de cette thèse est de produire à partir d'un modèle spécifié dans le langage UML, un code assembleur plus compact que le code assembleur produit par les compilateurs de code. Malgré l'évolution croissante des compilateurs optimisés, les compilateurs les plus répandus comme le GCC (Gnu Compiler Collection) sont incapables d'effectuer certains types d'optimisations qu'il est possible d'effectuer à un plus haut niveau d'abstraction dans une phase de pré-génération de code. En effet, certaines informations (liées à la sémantique d'exécution du langage UML) sont perdues lors de la génération de code. Ces informations, utiles pour les optimisations de haut niveau, sont invisibles par le compilateur de code vue qu'il prend toutes les informations liées au système modélisé à partir du code généré. Nous proposons ainsi une nouvelle approche dirigée par les modèles pour le développement des systèmes à ressources limitées, qui élimine l'étape de la génération de code en remplaçant cette étape par une compilation directe des modèles. Nous avons développé le premier compilateur de modèles UML (GUML : le front-end UML pour le compilateur GCC) qui génère directement de l'assembleur (sans passer par un langage de programmation) à partir des modèles UML. GUML permet de compiler les classes, les activités et les machines à états UML. Il permet de générer, en compilant certaines machines à états, un code assembleur plus compact que le code assembleur produit par GCC. Deux optimisations de GCC sont améliorées : l'élimination de code mort et l'élimination des expressions redondantes.

<p>This thesis presents an implementation study on the handling of electronic identification in three public authorities in Sweden. Electronic identification is a complex but very topical policy domain, largely tied to the general policy aspirations of e-government development. Theories on policy action, logic of appropriateness, garbage cans, and the dialectics of institutions and technology are used. The result highlights that the policy process of electronic identification in the three studied authorities could not be adequately explained from a traditional policy-implementation dichotomy. The action imperative to develop e-services is very strong and explains why and how electronic identification has been developed within the three authorities. The three authorities have very different institutional capacity to implement e-services with electronic identification. The available technology on electronic identification is inscribed with certain logics of appropriateness, that doesn’t sit equally easy with the administrative logics of appropriateness in all three authorities.</p>

En France, comme dans l'ensemble des pays développés, le même constat est dressé : la population vieillit. Cette évolution démographique sans précédent dans l'histoire de l'humanité pose un certain nombre d'enjeux économiques et sociaux liés à la prise en charge des personnes âgées dépendantes et/ou en situation de handicap, dont le nombre augmente considérablement au fil des ans. Le nombre d'aidants potentiels ne pouvant augmenter en conséquence, il faut penser dès aujourd'hui à des solutions alternatives pour permettre à ces personnes de garder un niveau d'autonomie suffisant leur permettant de rester dans leur environnement domestique préféré le plus longtemps possible. Les systèmes domotiques, qui regroupent l'ensemble des technologies de l'informatique, de l'électronique et des télécommunications au sein d'un habitat, permet d'y apporter des solutions technologiques. Dans ces travaux, nous proposons un flot de conception dirigé par les modèles pour la commande et la supervision de systèmes domotiques d'assistance. Dans un premier temps, nous cherchons à intégrer une personne non-experte en domotique (e.g. membre de la famille / aidant, ergothérapeute) dans certaines étapes de la conception pour une meilleure prise en compte des besoins de personnes en situation de handicap mais aussi pour limiter l'intervention relativement coûteuse de l'expert. Pour cela, nous proposons un langage de modélisation (DSML : Domain Specific Modeling Language) permettant de décrire un système domotique en manipulant des concepts à un haut niveau d'abstraction. Ce DSML est composé de deux vues : une vue physique pour représenter l'environnement domotique et une vue fonctionnelle pour définir les interactions entre l'utilisateur et son système domotique. Dans cette dernière vue, deux types d'interactions sont définis pour prendre en compte un nombre de besoins utilisateur le plus grand possible. Ainsi, il est possible de définir des requêtes de différents types (i.e. services) comme des interdictions temporaires (i.e. modes) sur des ressources domotiques. À partir des modèles définis à l'aide de ce langage, notre flot de conception permet de générer la partie commande à l'aide de transformations de modèles successives. Une évaluation sur le cas d'étude des appartements tremplins du centre de Kerpape avec des étudiants puis des ergothérapeutes permet d'avoir des retours intéressants sur l'utilisabilité du DSML et du flot de conception proposé. Dans un deuxième temps, nous cherchons à offrir une solution alternative aux approches de supervision basées sur l'utilisation massive de capteurs, qui peut parfois être problématique lorsque l'on s'intéresse à l'acceptabilité de la solution par l'utilisateur (coût, intrusivité). Nous proposons pour cela d'intégrer dans le flot de conception un modèle de supervision non-intrusif basé sur une ontologie pour représenter les interactions utilisateur-système. Contrairement aux solutions existantes, ce modèle n'est pas basé sur des données de capteurs, mais sur l'analyse sémantique des commandes domotiques envoyées par l'utilisateur. L'ontologie et les règles qui lui sont associées permettent à un moteur d'inférences d'extraire des informations habituellement captées : suivant la manière dont l'utilisateur interagit avec son système domotique, sa localisation et son intention peuvent être déduites par inférences logiques, permettant d'aboutir à la proposition de services contextuels. Une évaluation sur les jeux de données de l'appartement Domus permet de montrer l'intérêt d'une telle approche tant pour limiter l'utilisation de capteurs que pour augmenter la sûreté de fonctionnement par redondance d'informations. Une partie de ces travaux est reprise dans le cadre du projet ASIM porté par l'entreprise Vity Technology. La syntaxe concrète (i.e. représentation graphique) du langage de modélisation sera notamment retravaillé dans un but de commercialisation.

This thesis presents an implementation study on the handling of electronic identification in three public authorities in Sweden. Electronic identification is a complex but very topical policy domain, largely tied to the general policy aspirations of e-government development. Theories on policy action, logic of appropriateness, garbage cans, and the dialectics of institutions and technology are used. The result highlights that the policy process of electronic identification in the three studied authorities could not be adequately explained from a traditional policy-implementation dichotomy. The action imperative to develop e-services is very strong and explains why and how electronic identification has been developed within the three authorities. The three authorities have very different institutional capacity to implement e-services with electronic identification. The available technology on electronic identification is inscribed with certain logics of appropriateness, that doesn’t sit equally easy with the administrative logics of appropriateness in all three authorities.