L’existence de plusieurs copies d’un même fragment de code (nommées des clones dans lalittérature) dans un logiciel peut compliquer sa maintenance et son évolution. La duplication decode peut poser des problèmes de consistance, notamment lors de la propagation de correction debogues. La détection de clones est par conséquent un enjeu important pour préserver et améliorerla qualité logicielle, propriété primordiale pour le succès d’un logiciel.L’objectif général de cette thèse est de contribuer à l’usage des détecteurs de clones dans destâches de maintenance logicielle. Nous avons centré nos contributions sur deux axes de recherche.Premièrement, la méthodologie pour comparer et évaluer les détecteurs de clones, i.e. les benchmarksde clones. Nous avons empiriquement évalué un benchmark de clones et avons montré queles résultats dérivés de ce dernier n’étaient pas fiables. Nous avons également identifié des recommandationspour fiabiliser la construction de benchmarks de clones. Deuxièmement, la spécialisationdes détecteurs de clones dans des tâches de maintenance logicielle.Nous avons développé uneapproche spécialisée dans un langage et une tâche (la réingénierie) qui permet aux développeursd’identifier et de supprimer la duplication de code de leurs logiciels. Nous avons mené des étudesde cas avec des experts du domaine pour évaluer notre approche. / The existence of several copies of a same code fragment—called code clones in the literature—in a software can complicate its maintenance and evolution. Code duplication can lead to consistencyproblems, especially during bug fixes propagation. Code clone detection is therefore a majorconcern to maintain and improve software quality, which is an essential property for a software’ssuccess.The general objective of this thesis is to contribute to the use of code clone detection in softwaremaintenance tasks. We chose to focus our contributions on two research topics. Firstly, themethodology to compare and assess code clone detectors, i.e. clone benchmarks. We perform anempirical assessment of a clone benchmark and we found that results derived from this latter arenot reliable. We also identified recommendations to construct more reliable clone benchmarks.Secondly, the adaptation of code clone detectors in software maintenance tasks. We developed aspecialized approach in one language and one task—refactoring—allowing developers to identifyand remove code duplication in their softwares. We conducted case studies with domain experts toevaluate our approach.

En 1908, les juges de la Cour Suprême des États-Unis citent pour la première fois des études en médecine, en sociologie et en psychologie afin de valider la constitutionnalité d’une loi. Depuis, le recours aux preuves scientifiques s’est largement développé et il a pris une place dans le travail du juge aux États-Unis et au Canada. La preuve scientifique se présente comme un outil d’information essentiel pour le juge dans le contentieux constitutionnel des droits et libertés. Elle permet ainsi de décrire les réalités sociales et les aspects techniques qui intéressent directement la résolution des questions constitutionnelles. Au delà de son rôle d'information, son recours s’inscrit dans une logique de concrétisation de l’analyse constitutionnelle. Plus précisément, les critères du contrôle de constitutionnalité impliquent des questions de faits que la preuve scientifique pourra démontrer. En prenant ainsi un tout autre rôle, le recours aux preuves scientifiques questionne sur la nature du contrôle de constitutionnalité et sur les méthodes du juge. Malgré l’intérêt des juges américain et canadien pour ce mode de preuve, leur statut et leur régime juridique dans le contentieux constitutionnel demeurent indéterminés. Ces incertitudes touchent tant des questions de procédure que des questions de fond sur leur rôle dans l’analyse constitutionnelle et dans le raisonnement du juge. Dès lors, la recherche d'un cadre méthodologique a semblé nécessaire. Ce modèle permet de revaloriser l’apport des preuves scientifiques dans le contentieux constitutionnel et il contribue à la protection des droits et libertés. Il présente, alors, un intérêt pour l'ensemble juges constitutionnels / In 1908, the U.S. Supreme Court Justices made several citations of medical, sociology andpsychology studies for the first time. Since then, the use of scientific evidence has expanded and it became an important part of the work of the Supreme Court of the U.S. as well as the Supreme Court of Canada. Scientific evidence is an essential tool to inform judges in constitutional rights cases. It gives information on social realities and technical questions which are directly relevant to resolve questions of law. However, the use of scientific evidence is more than a medium of information. Indeed, it implies an interest for facts that go beyond the parties. Constitutional doctrine itself implies empirical questions that could find answers in scientific evidence. By determining those facts, scientific evidence becomes a part of the constitutional doctrineitself. Consequently, the use of scientific evidence interrogates on the nature of judicial review and on the judge’s methods. Thought judges in the U.S. and in Canada frequently cite scientific evidence, their use is mostly unregulated and indeterminate. The uncertainties surrounding the use of scientific evidence concern procedural questions as well as questions regarding their role in decisionmaking. Those questions must be answered. Once resolved, we research a methodological framework in which scientific evidence could be used consistently by American and Canadian judges. This approach is essential to reassert the value of scientific evidence in constitutionalrights cases and to improve constitutional rights protection. Finally, this framework might be relevant for judges beyond the United States and Canada

Les sociétés modernes dépendent de plus en plus sur les systèmes informatiques et ainsi, il y a de plus en plus de pression sur les équipes de développement pour produire des logiciels de bonne qualité. Plusieurs compagnies utilisent des modèles de qualité, des suites de programmes qui analysent et évaluent la qualité d'autres programmes, mais la construction de modèles de qualité est difficile parce qu'il existe plusieurs questions qui n'ont pas été répondues dans la littérature. Nous avons étudié les pratiques de modélisation de la qualité auprès d'une grande entreprise et avons identifié les trois dimensions où une recherche additionnelle est désirable : Le support de la subjectivité de la qualité, les techniques pour faire le suivi de la qualité lors de l'évolution des logiciels, et la composition de la qualité entre différents niveaux d'abstraction. Concernant la subjectivité, nous avons proposé l'utilisation de modèles bayésiens parce qu'ils sont capables de traiter des données ambiguës. Nous avons appliqué nos modèles au problème de la détection des défauts de conception. Dans une étude de deux logiciels libres, nous avons trouvé que notre approche est supérieure aux techniques décrites dans l'état de l'art, qui sont basées sur des règles. Pour supporter l'évolution des logiciels, nous avons considéré que les scores produits par un modèle de qualité sont des signaux qui peuvent être analysés en utilisant des techniques d'exploration de données pour identifier des patrons d'évolution de la qualité. Nous avons étudié comment les défauts de conception apparaissent et disparaissent des logiciels. Un logiciel est typiquement conçu comme une hiérarchie de composants, mais les modèles de qualité ne tiennent pas compte de cette organisation. Dans la dernière partie de la dissertation, nous présentons un modèle de qualité à deux niveaux. Ces modèles ont trois parties: un modèle au niveau du composant, un modèle qui évalue l'importance de chacun des composants, et un autre qui évalue la qualité d'un composé en combinant la qualité de ses composants. L'approche a été testée sur la prédiction de classes à fort changement à partir de la qualité des méthodes. Nous avons trouvé que nos modèles à deux niveaux permettent une meilleure identification des classes à fort changement. Pour terminer, nous avons appliqué nos modèles à deux niveaux pour l'évaluation de la navigabilité des sites web à partir de la qualité des pages. Nos modèles étaient capables de distinguer entre des sites de très bonne qualité et des sites choisis aléatoirement. Au cours de la dissertation, nous présentons non seulement des problèmes théoriques et leurs solutions, mais nous avons également mené des expériences pour démontrer les avantages et les limitations de nos solutions. Nos résultats indiquent qu'on peut espérer améliorer l'état de l'art dans les trois dimensions présentées. En particulier, notre travail sur la composition de la qualité et la modélisation de l'importance est le premier à cibler ce problème. Nous croyons que nos modèles à deux niveaux sont un point de départ intéressant pour des travaux de recherche plus approfondis. / As society becomes ever more dependent on computer systems, there is more and more pressure on development teams to produce high-quality software. Many companies therefore rely on quality models, program suites that analyse and evaluate the quality of other programs, but building good quality models is hard as there are many questions concerning quality modelling that have yet to be adequately addressed in the literature. We analysed quality modelling practices in a large organisation and identified three dimensions where research is needed: proper support of the subjective notion of quality, techniques to track the quality of evolving software, and the composition of quality judgments from different abstraction levels. To tackle subjectivity, we propose using Bayesian models as these can deal with uncertain data. We applied our models to the problem of anti-pattern detection. In a study of two open-source systems, we found that our approach was superior to state of the art rule-based techniques. To support software evolution, we consider scores produced by quality models as signals and the use of signal data-mining techniques to identify patterns in the evolution of quality. We studied how anti-patterns are introduced and removed from systems. Software is typically written using a hierarchy of components, yet quality models do not explicitly consider this hierarchy. As the last part of our dissertation, we present two level quality models. These are composed of three parts: a component-level model, a second model to evaluate the importance of each component, and a container-level model to combine the contribution of components with container attributes. This approach was tested on the prediction of class-level changes based on the quality and importance of its components: methods. It was shown to be more useful than single-level, traditional approaches. To finish, we reapplied this two-level methodology to the problem of assessing web site navigability. Our models could successfully distinguish award-winning sites from average sites picked at random. Throughout the dissertation, we present not only theoretical problems and solutions, but we performed experiments to illustrate the pros and cons of our solutions. Our results show that there are considerable improvements to be had in all three proposed dimensions. In particular, our work on quality composition and importance modelling is the first that focuses on this particular problem. We believe that our general two-level models are only a starting point for more in-depth research.

Les sociétés modernes dépendent de plus en plus sur les systèmes informatiques et ainsi, il y a de plus en plus de pression sur les équipes de développement pour produire des logiciels de bonne qualité. Plusieurs compagnies utilisent des modèles de qualité, des suites de programmes qui analysent et évaluent la qualité d'autres programmes, mais la construction de modèles de qualité est difficile parce qu'il existe plusieurs questions qui n'ont pas été répondues dans la littérature. Nous avons étudié les pratiques de modélisation de la qualité auprès d'une grande entreprise et avons identifié les trois dimensions où une recherche additionnelle est désirable : Le support de la subjectivité de la qualité, les techniques pour faire le suivi de la qualité lors de l'évolution des logiciels, et la composition de la qualité entre différents niveaux d'abstraction. Concernant la subjectivité, nous avons proposé l'utilisation de modèles bayésiens parce qu'ils sont capables de traiter des données ambiguës. Nous avons appliqué nos modèles au problème de la détection des défauts de conception. Dans une étude de deux logiciels libres, nous avons trouvé que notre approche est supérieure aux techniques décrites dans l'état de l'art, qui sont basées sur des règles. Pour supporter l'évolution des logiciels, nous avons considéré que les scores produits par un modèle de qualité sont des signaux qui peuvent être analysés en utilisant des techniques d'exploration de données pour identifier des patrons d'évolution de la qualité. Nous avons étudié comment les défauts de conception apparaissent et disparaissent des logiciels. Un logiciel est typiquement conçu comme une hiérarchie de composants, mais les modèles de qualité ne tiennent pas compte de cette organisation. Dans la dernière partie de la dissertation, nous présentons un modèle de qualité à deux niveaux. Ces modèles ont trois parties: un modèle au niveau du composant, un modèle qui évalue l'importance de chacun des composants, et un autre qui évalue la qualité d'un composé en combinant la qualité de ses composants. L'approche a été testée sur la prédiction de classes à fort changement à partir de la qualité des méthodes. Nous avons trouvé que nos modèles à deux niveaux permettent une meilleure identification des classes à fort changement. Pour terminer, nous avons appliqué nos modèles à deux niveaux pour l'évaluation de la navigabilité des sites web à partir de la qualité des pages. Nos modèles étaient capables de distinguer entre des sites de très bonne qualité et des sites choisis aléatoirement. Au cours de la dissertation, nous présentons non seulement des problèmes théoriques et leurs solutions, mais nous avons également mené des expériences pour démontrer les avantages et les limitations de nos solutions. Nos résultats indiquent qu'on peut espérer améliorer l'état de l'art dans les trois dimensions présentées. En particulier, notre travail sur la composition de la qualité et la modélisation de l'importance est le premier à cibler ce problème. Nous croyons que nos modèles à deux niveaux sont un point de départ intéressant pour des travaux de recherche plus approfondis. / As society becomes ever more dependent on computer systems, there is more and more pressure on development teams to produce high-quality software. Many companies therefore rely on quality models, program suites that analyse and evaluate the quality of other programs, but building good quality models is hard as there are many questions concerning quality modelling that have yet to be adequately addressed in the literature. We analysed quality modelling practices in a large organisation and identified three dimensions where research is needed: proper support of the subjective notion of quality, techniques to track the quality of evolving software, and the composition of quality judgments from different abstraction levels. To tackle subjectivity, we propose using Bayesian models as these can deal with uncertain data. We applied our models to the problem of anti-pattern detection. In a study of two open-source systems, we found that our approach was superior to state of the art rule-based techniques. To support software evolution, we consider scores produced by quality models as signals and the use of signal data-mining techniques to identify patterns in the evolution of quality. We studied how anti-patterns are introduced and removed from systems. Software is typically written using a hierarchy of components, yet quality models do not explicitly consider this hierarchy. As the last part of our dissertation, we present two level quality models. These are composed of three parts: a component-level model, a second model to evaluate the importance of each component, and a container-level model to combine the contribution of components with container attributes. This approach was tested on the prediction of class-level changes based on the quality and importance of its components: methods. It was shown to be more useful than single-level, traditional approaches. To finish, we reapplied this two-level methodology to the problem of assessing web site navigability. Our models could successfully distinguish award-winning sites from average sites picked at random. Throughout the dissertation, we present not only theoretical problems and solutions, but we performed experiments to illustrate the pros and cons of our solutions. Our results show that there are considerable improvements to be had in all three proposed dimensions. In particular, our work on quality composition and importance modelling is the first that focuses on this particular problem. We believe that our general two-level models are only a starting point for more in-depth research.