This research was aimed at the optimisation of the usability of content-rich computer and mobile based e-learning material. The goal was to preserve the advantages of paper based material in designing optimised modules that were mobile and computer-based, but at the same time avoiding the pitfalls of converting traditional paper based learning material for use on screen. A mobile eye tracker was used to analyse how students studied similar course content on paper, and on mobile device. Screen based eye tracking was also used to analyse how participants studied corresponding content on a desktop screen. Eye movements which were recorded by an eye tracker revealed the sequences of fixations and saccades on the text that was read by each participant. By analysing and comparing the eye gaze patterns of students reading the same content on three different delivery platforms, the differences between these platforms were identified in terms of their delivery of content rich, text based study material. The results showed that more students read online content on a computer screen than on mobile devices. The inferential analysis revealed that the differences in reading duration, comprehension, linearity and fixation count on the three platforms were insignificant. There were significant differences in saccade length. This analysis was used to identify strong aspects of the respective platforms and consequently derive guidelines for using these aspects optimally to design content rich material for delivery on computer screen and mobile device. The limitations of each platform were revealed and guidelines for avoiding these were derived / Computing / M.A. (Computing)

Cette thèse entre dans le cadre de projet ANR-Mobisketch (http://mobisketch.irisa.fr/). Ce projet vise à élaborer une solution logicielle générique orientée stylo pour la réalisation de documents techniques : schémas, plans... L'objectif est d'aboutir à un continuum entre un document technique sous sa forme papier et ce même document sous sa forme numérique interprétée. Ce continuum nécessite deux analyseurs cohérents : un pour la phase de reconnaissance et un autre pour la composition/édition. Nous nous sommes intéressés dans cette thèse à l'analyseur pour la reconnaissance de documents. Le but de nos travaux était d'élaborer une approche interactive, générique et incrémentale. L'originalité de notre méthode de reconnaissance, nommée IMISketch, est la sollicitation de l'utilisateur durant la phase d'analyse. En effet, le processus d'analyse est capable de solliciter l'utilisateur s'il rencontre des cas d'ambigüités. Deux cas d'ambigüité peuvent se présenter : l'ambigüité structurelle et l'ambigüité de forme. L'ambigüité structurelle est levée par le système d'analyse quand il hésite entre deux segmentations différentes pour interpréter un symbole. Par exemple, dans un plan d'architecture, une ambigüité structurelle peut être levée pour trouver la bonne segmentation des primitives entre un mur et un ouvrant (porte, fenêtre, etc.). L'ambigüité de forme est levée s'il existe plusieurs hypothèses concurrentes pour étiqueter un symbole, par exemple une ambigüité entre une porte et une fenêtre. L'intégration de l'utilisateur dans la boucle de reconnaissance évite une correction a posteriori fastidieuse des erreurs de reconnaissance tout en permettant d'avoir un système auto-évolutif au fur et à mesure de l'analyse. Le processus de reconnaissance est basé sur une séparation de l'analyseur et des connaissances liées au type de document à reconnaître. Les connaissances structurelles a priori du document sont exprimées à travers un langage visuel grammatical basé sur l'écriture de règles de production. L'application de chaque règle est quantifiée par l'attribution d'un score à chaque hypothèse sous tendue par une branche de l'arbre d'analyse. La description grammaticale ainsi produite permet de piloter l'analyseur. Notre analyseur à base de règles est capable de mettre en concurrence des hypothèses possibles d'interprétation, afin de solliciter l'utilisateur lorsque c'est nécessaire. De plus, afin de limiter la combinatoire, l'analyseur se base sur un contexte local de recherche. Nous avons également mis en place un processus d'exploration hybride original, guidé par la description grammaticale, qui permet d'accélérer localement l'analyse tout en limitant le risque de réaliser une fausse interprétation. Notre méthode interactive a été validée sur les plans d'architecture dessinés à main levée. Ces plans sont composés de murs, de trois types d'ouvrants et d'une dizaine de classes de mobilier. Ces travaux montrent que la sollicitation de l'utilisateur permet d'améliorer la qualité de reconnaissance des documents.

La complexité croissante des systèmes d'information modernes a motivé l'apparition de nouveaux paradigmes (objets, composants, services, etc), permettant de mieux appréhender et maîtriser la masse critique de leurs fonctionnalités. Ces systèmes sont construits de façon modulaire et adaptable afin de minimiser les temps d'arrêts dus aux évolutions ou à la maintenance de ceux-ci. Afin de garantir des propriétés non fonctionnelles (par ex. maintien du temps de réponse malgré un nombre croissant de requêtes), ces systèmes sont également amenés à être distribués sur différentes ressources de calcul (grilles). Outre l'apport en puissance de calcul, la distribution peut également intervenir pour distribuer une tâche sur des nœuds aux propriétés spécifiques. C'est le cas dans le cas des terminaux mobiles proches des utilisateurs ou encore des objets et capteurs connectés proches physiquement du contexte de mesure. L'adaptation d'un système et de ses ressources nécessite cependant une connaissance de son état courant afin d'adapter son architecture et sa topologie aux nouveaux besoins. Un nouvel état doit ensuite être propagé à l'ensemble des nœuds de calcul. Le maintien de la cohérence et le partage de cet état est rendu particulièrement difficile à cause des connexions sporadiques inhérentes à la distribution, pouvant amener des sous-systèmes à diverger. En réponse à ces défi scientifiques, cette thèse propose une abstraction de conception et de déploiement pour systèmes distribués dynamiquement adaptables, grâce au principe du Model@Runtime. Cette approche propose la construction d'une couche de réflexion distribuée qui permet la manipulation abstraite de systèmes répartis sur des nœuds hétérogènes. En outre, cette contribution introduit dans la modélisation des systèmes adaptables la notion de cohérence variable, permettant ainsi de capturer la divergence des nœuds de calcul dans leur propre conception. Cette couche de réflexion, désormais cohérente "à terme", permet d'envisager la construction de systèmes adaptatifs hétérogènes, regroupant des nœuds mobiles et embarqués dont la connectivité peut être intermittente. Cette contribution a été concrétisée par un projet nommé ''Kevoree'' dont la validation démontre l'applicabilité de l'approche proposée pour des cas d'usages aussi hétérogènes qu'un réseau de capteurs ou une flotte de terminaux mobiles.

A challenge for the clinical management of Parkinson's disease (PD) is the large within- and between-patient variability in symptom profiles as well as the emergence of motor complications which represent a significant source of disability in patients. This thesis deals with the development and evaluation of methods and systems for supporting the management of PD by using repeated measures, consisting of subjective assessments of symptoms and objective assessments of motor function through fine motor tests (spirography and tapping), collected by means of a telemetry touch screen device. One aim of the thesis was to develop methods for objective quantification and analysis of the severity of motor impairments being represented in spiral drawings and tapping results. This was accomplished by first quantifying the digitized movement data with time series analysis and then using them in data-driven modelling for automating the process of assessment of symptom severity. The objective measures were then analysed with respect to subjective assessments of motor conditions. Another aim was to develop a method for providing comparable information content as clinical rating scales by combining subjective and objective measures into composite scores, using time series analysis and data driven methods. The scores represent six symptom dimensions and an overall test score for reflecting the global health condition of the patient. In addition, the thesis presents the development of a web-based system for providing a visual representation of symptoms over time allowing clinicians to remotely monitor the symptom profiles of their patients. The quality of the methods was assessed by reporting different metrics of validity, reliability and sensitivity to treatment interventions and natural PD progression over time. Results from two studies demonstrated that the methods developed for the fine motor tests had good metrics indicating that they are appropriate to quantitatively and objectively assess the severity of motor impairments of PD patients. The fine motor tests captured different symptoms; spiral drawing impairment and tapping accuracy related to dyskinesias (involuntary movements) whereas tapping speed related to bradykinesia (slowness of movements). A longitudinal data analysis indicated that the six symptom dimensions and the overall test score contained important elements of information of the clinical scales and can be used to measure effects of PD treatment interventions and disease progression. A usability evaluation of the web-based system showed that the information presented in the system was comparable to qualitative clinical observations and the system was recognized as a tool that will assist in the management of patients.

The telecommunication market is growing at a very fast pace with the evolution of new technologies to support high speed throughput and the availability of a wide range of services and applications in the mobile networks. This has led to a need for communication service providers (CSPs) to shift their focus from network elements monitoring towards services monitoring and subscribers’ satisfaction by introducing the service quality management (SQM) and the customer experience management (CEM) that require fast responses to reduce the time to find and solve network problems, to ensure efficiency and proactive maintenance, to improve the quality of service (QoS) and the quality of experience (QoE) of the subscribers. While both the SQM and the CEM demand multiple information from different interfaces, managing multiple data sources adds an extra layer of complexity with the collection of data. While several studies and researches have been conducted for data analytics in mobile networks, most of them did not consider analytics based on the four dimensions involved in the mobile networks environment which are the subscriber, the handset, the service and the network element with multiple interface correlation. The main objective of this research was to develop mobile network analytics models applied to the 3G packet-switched domain by analysing data from the radio network with the Iub interface and the core network with the Gn interface to provide a fast root cause analysis (RCA) approach considering the four dimensions involved in the mobile networks. This was achieved by using the latest computer engineering advancements which are Big Data platforms and data mining techniques through machine learning algorithms. / Electrical and Mining Engineering / M. Tech. (Electrical Engineering)

本論文研究在於一行動計算網路上建構一個具有服務品質保障之以代理人為基礎的服務系統以提供用戶及行動代理人的行動能力管理。此研究主要的貢獻可分為以下三方面： (1) 提出行動能力管理機制，使行動用戶能以單一用戶ID漫遊於不同的網路上 (2) 提出行動代理人行動能力管理機制，幫助系統搜尋一已派遣出之代理人以加強對代理人的管理 (3) 提出一個「以代理人 (Agent) 為基礎之有服務品質 (QoS) 保障的管理架構」以支援行動代理人及行動用戶之行動能力的管理，並確保服務品質 在本論文中，我們將探討如下的研究課題： (1) 對行動用戶之行動能力的管理 (A) 多個廣域網路管理中心架構 (B) 用戶行動能力與網路通訊時間之分析 (C) 訂定欲註冊之GNMC、LNMC選擇策略 (D) 行動用戶移動時的註冊及註銷策略 (E) 對行動用戶之位置的定位及追蹤 (F) 使用暫存器記錄以提昇用戶位置追蹤的效率 (2) 對行動代理人之管理 (A) 對行動代理人之多種搜尋策略 (B) 於每次搜尋時，移除最多之代理人不可能停留之主機的個數 (C) 預測代理人位於某一特定主機的機率 (D) 動態轉換搜尋策略的機制 (E) 計算搜尋某一代理人所需拜訪之主機的期望個數 (F) 搜尋時配合代理人監聽的機制 (3) 設計及建構一「有服務品質保障之以代理人為基礎的服務系統」 (A) 系統架構 (B) 定義代理人服務系統中每一元件之功用及實作細節 (C) 代理人管理機制 (D) 服務品質表示方法 (E) 有服務品質保障之服務 / In this research, we study the issues of building a QoS agent-based service system in managing client mobility and agent mobility for mobile computing network. Our major contribution is classified into the following three categories: (1) Propose sets of client mobility management strategies to support clients roaming on different networks (2) Propose mobile agent search strategies to manage mobile agent mobility (3) Propose a QoS agent-based management architecture to manage clients and agents mobilities; and provide service to clients with QoS guarantee. The details are elaborated as follows: (1) Mobile client mobility management (A) Multiple GNMCs Architecture (B) Modeling client mobility behavior and network communication time (C) Criteria of choosing GNMC and LNMC for registration (D) Registration and de-registration strategies of mobile clients (E) Location tracking of mobile clients (F) Location tracking with cache policy (2) Mobile agent mobility management (A) Search strategies for mobile agents (B) Maximizing number of excluded servers in each probe (C) Estimating the residing probability that an agent resides in a server (D) Dynamic switching agent search policy (E) Evaluating the expected probing number when searches an agent (F) Agent search with listening agent (3) Design and implement a QoS agent-based service system (A) An proposed agent system architecture (B) Functionalities and implementation details of the system components (C) Agent manager design details (D) User QoS assignment and mapping to system QoS (E) Service with QoS guarantee

Les systèmes de géolocalisation permettent la surveillance en temps réel des déplacements d'objets mobiles. Aujourd'hui, les données produites par ces capteurs sont reçues et stockées dans des bases de données spatio-temporelles. Un processus de fouille de données appliqué sur ces bases de données spatio-temporelles permet d'extraire le comportement des objets mobiles (patrons spatio-temporels) et d'analyser en temps réel les trajectoires d'objets mobiles suivant un même itinéraire. En utilisant ces modèles, des situations inhabituelles peuvent être détectés. Cette thèse définit à la fois des patrons spatio-temporels ainsi que des outils de comparaison et de qualification de trajectoires en utilisant un indice de similarité basée sur des mesures spatiales et temporelles et la logique floue. Ces outils peuvent être utilisés pour faciliter la surveillance du trafic maritime.

Les systèmes d'information mobiles et ambiants liés à la localisation et à la navigation évoluent progressivement vers des environnements à petite échelle. La nouvelle frontière scientifique et technologique concernent les applications qui assistent les utilisateurs dans leurs déplacements et activités au sein d'espaces bâtis dits "indoor" (e.g., aéroports, musées, bâtiments). La recherche présentée par cette thèse développe une représentation de données spatiales d'un environnement "indoor" qui tient compte des dimensions contextuelles centrées sur l'utilisateur et aborde les enjeux de gestion de données mobiles. Un modèle de données "indoor" hiérarchique et sensible au contexte est proposé. Ce modèle intègre différentes dimensions du contexte en plus de la localisation des entités concernées, telles que le temps et les profils des utilisateurs. Ce modèle est basé sur une structure arborescente dans laquelle l'information spatiale est représentée à différents niveaux d'abstraction. Cette conception hiérarchique favorise un traitement adaptatif et efficace des Requêtes Dépendantes de la Localisation (RDL) qui sont considérées comme des éléments clés pour le développement des différentes catégories de services de géolocalisation sensibles au contexte. Un langage de requêtes continues est développé et illustré par des exemples de requêtes RDL. Ce langage exploite le concept des granules spatiaux, et permet de représenter les requêtes continues et dépendantes de la localisation en prenant compte des préférences de l'utilisateur au moment de l'exécution. Cette approche de modélisation est complétée par le développement d'une architecture générique pour le traitement continu des requêtes RDL et par la conception et la mise en œuvre de plusieurs algorithmes qui permettent un traitement efficace des requêtes dépendantes de la localisation sur des objets mobiles en "indoor". Plusieurs algorithmes de traitement continu des requêtes de recherche de chemin hiérarchique et des requêtes de zone appliquées à des objets statiques et/ou en mouvement sont présentés. Ces algorithmes utilisent une approche hiérarchique et incrémentale afin d'exécuter efficacement les requêtes RDL continues. Un prototype encapsulant le modèle de données hiérarchique, les opérateurs et les contraintes introduits dans le langage de requête ainsi que les différents algorithmes et méthodes pour la manipulation de requêtes RDL a été développé comme une extension du SGBD Open Source PostgreSQL. Une étude expérimentale des solutions développées a été menée pour étudier la performance et le passage à l'échelle à l'égard des propriétés intrinsèques des solutions proposées.

La qualité de communication dans un réseau sans fil est déterminée par la qualité du signal, et plus précisément par le rapport signal à interférence et bruit. Cela pousse chaque récepteur à se connecter à l'émetteur qui lui donne la meilleure qualité du signal. Nous utilisons la géométrie stochastique et la théorie des extrêmes pour obtenir la distribution de la meilleure qualité du signal, ainsi que celles de interférence et du maximum des puissances reçues. Nous mettons en évidence comment la singularité de la fonction d'affaiblissement modifie leurs comportements. Nous nous intéressons ensuite au comportement temporel des signaux radios en étudiant le franchissement de seuils par un processus stationnaire X (t). Nous démontrons que l'intervalle de temps que X (t) passe au-dessus d'un seuil γ → −∞ suit une distribution exponentielle, et obtenons 'egalement des r'esultats caract'erisant des franchissements par X (t) de plusieurs seuils adjacents. Ces r'esultats sont ensuite appliqu'es 'a la gestion de mobilit'e dans les r'eseaux cellulaires. Notre travail se concentre sur la fonction de 'handover measurement'. Nous identifions la meilleure cellule voisine lors d'un handover. Cette fonction joue un rôle central sur expérience perçue par l'utilisateur. Mais elle demande une coopération entre divers mécanismes de contrôle et reste une question difficile. Nous traitons ce problème en proposant des approches analytiques pour les réseaux émergents de types macro et pico cellulaires, ainsi qu'une approche d'auto- optimisation pour les listes de voisinage utilisées dans les réseaux cellulaires actuels.

This thesis presents flott, the Fast Low Memory T-Transform, the currently fastest and most memory efficient linear time and space algorithm available to compute the string complexity measure T-complexity. The flott algorithm uses 64.3% less memory and in our experiments runs asymptotically 20% faster than its predecessor. A full C-implementation is provided and published under the Apache Licence 2.0. From the flott algorithm two deterministic information measures are derived and applied to Android app store security. The derived measures are the normalized T-complexity distance and the instantaneous T-complexity rate which are used to detect, locate, and visualize unusual information changes in Android applications. The information measures introduced present a novel, scalable approach to assist with the detection of malware in app stores. / Graduate