Les travaux développés dans cette thèse apportent un nouveau regard sur les techniques de codage par descriptions multiples (MDC). <br />Nous proposons une méthode (MDBA) de codage MDC source/canal conjoint robuste adaptée à la transmission d'images et de vidéos sur des canaux non stationnaires. Le principal avantage de cette méthode est qu'elle est bien adaptée pour des applications de transmission sur des canaux peu fiables et variables dans le temps. De plus, grâce à ses capacités de compression et de synchronisation, elle permet de faire de la transmission en temps réel. <br />Nous montrons que la méthode proposée présente les meilleurs résultats en terme de rapport signal à bruit et de qualité visuelle lorsqu'on la compare avec d'autres méthodes de descriptions multiples issues de l'état de l'art. De plus, elle s'avère bien adaptée pour des applications où les méthodes standard de contrôle d'erreur ne sont pas capables de s'adapter facilement aux caractéristiques du canal. <br />La méthode est validée sur différents modèles de canal (BSC, AWGN, Internet, UMTS, satellite) dans le cadre de la transmission d'images et de vidéos. <br />La méthode MDBA proposée est bien adaptée pour des applications qui ont besoin d'un codeur qui utilise l'information venant d'un canal de "feedback" comme par exemple "peer-to-peer video conferencing", vidéo sans fil, etc, mais s'avère insuffisante quand on veut faire du "streaming" vidéo. C'est pour cette raison que nous avons développé un système dédié au "streaming" de vidéo. Ainsi ce manuscrit termine avec une extension de la méthode pour faire du "streaming" vidéo robuste aux erreurs du canal. La méthode proposée permet à la fois de s'adapter à bande passante du canal (débit variable) et de s'adapter aux erreurs de transmission liés au niveau de bruit présent sur le canal.

L'adaptabilité des applications logicielles peut être séparée en deux catégories. La première concerne l'adaptation comportementale appelée aussi adaptation algorithmique. Cette adaptation traite la redéfinition du comportement de l'application et de ses composants et implique, par exemple, l'introduction d'une nouvelle méthode dans l'interface d'un composant ou le changement du protocole d'orchestration qui coordonne un ensemble de services. Nos travaux, que nous classons dans une deuxième catégorie, traitent l'adaptation structurelle et considèrent une reconfiguration au niveau architectural. Ce type de reconfiguration traite l'organisation de l'architecture et consiste, par exemple, à remplacer un composant défaillant par un autre composant qui possède les mêmes fonctionnalités ou rediriger un client d'un service qui ne respecte pas le contrat de QdS vers un service susceptible d'offrir de meilleures garanties. Dans ce mémoire, nous définissons un méta-modèle relatif à la description et la gestion automatique des architectures dynamiques. Les instances des architectures sont décrites par des graphes étendus où les composants (ou les services) sont représentés par des n\oe uds, et les interdépendances (e.g. les connexions, les relations de contrôle ...etc) sont décrites par des arcs. Les styles architecturaux sont spécifiés par des grammaires de graphes étendues. Le méta-modèle admet des descriptions en considérant différents niveaux d'abstraction et offre des mécanismes pour raffiner ou abstraire les descriptions selon des points de vues spécifiques. Il permet, aussi, de décrire le protocole de gestion de l'architecture et de caractériser les propriétés architecturales à préserver pour chaque niveau architectural considéré. Nous avons développé un algorithme de recherche d'homomorphismes de graphes et un algorithme de transformation de graphes pour les grammaires de graphes étendus définis pour notre méta-modèle. L'analyse de complexité des algorithmes ains i que les résultats expérimentaux obtenus ont permis de conclure à leur efficacité. Une deuxième version des deux algorithmes a été définie profitant de la spécificité du contexte de la transformation de graphes. L'analyse de complexité de ces nouvelles versions donne des résultats encore plus performants pour le passage à l'échelle. Notre approche a été éprouvée en l'appliquant à un cas d'étude dans le contexte des activités d'opération d'intervention d'urgence. L'application implique des groupes structurés de robots ou de personnel militaire qui disposent de ressources inégales en capacités de communication, en CPU et en énergie. Les besoins d'adaptabilité découlent des changements du contexte d'exécution, de l'occurrence de pannes et du provisionnement de la QdS.

RESUME : Bien que les modèles à composants aient permis de mieux gérer la complexité des applications réparties, ces applications restent confrontées à un problème d'adaptabilité. Le caractère distribué et évolutif de l'environnement d'exécution, la dynamicité des composants logiciels et les propriétés de qualité de service attendues sont autant de critères qui nécessitent de pouvoir adapter une application durant son cycle de vie. Durant mon parcours, j'ai abordé le problème de l'adaptabilité des applications réparties comme le fil directeur de mes recherches. Dans un premier temps, dans le cadre du projet Olan, ma démarche a été d'utiliser le concept de composant pour obtenir une adaptabilité au déploiement. Par la suite, dans le contexte du projet Jade, je me suis intéressée au support de l'adaptabilité durant l'exécution, en exploitant les capacités offertes par les modèles à composants réflexifs pour fournir une adaptabilité contrôlée par des processus autonomes. L'usage des composants comme socle pour une adaptabilité autonomique reste la base de ma démarche scientifique. Dans ce document, je motive cette démarche en retraceant l'évolution des modèles à composants et leurs apports pour l'adaptabilité. Je présente également les perspectives de recherche, encore très ouvertes, de l'adaptabilité dynamique et les directions futures que je compte investiguer.

Au cours des 15 dernières années, des progrès spectaculaires dans l'analyse et la conception des codes définis par des graphes bipartites et dé-codables par des algorithmes itératifs ont permis le développement de systèmes de correction d'erreurs, avec des performances de plus en plus proches la limite théorique de Shannon. Dans ce contexte, un rôle déterminant a été joué par la famille des codes à matrice de parité creuse, appelés codes LDPC (pour " Low-Density Parity-Check ", en anglais), introduit par Gallager au début des années 60 et décrits plus tard en termes de graphes bipartites. Négligés pendant de longues années, ces codes ont été redécouverts à la fin des années 90, après que la puissance du décodage itératif a été mise en évidence grâce à l'invention des Turbo-codes. Ce n'est qu'au début des années 2000 que les techniques nécessaires à l'analyse et l'optimisation des codes LDPC ont été développées, techniques qui ont permis ensuite la construction des codes avec des performances asymptotiques proches de la limite de Shannon. Cette remarquable avancée a motivé l'intérêt croissant de la communauté scientifique et soutenu le transfert rapide de cette technologie vers le secteur industriel. Plus récemment, un intérêt tout particulier a été porté aux codes LDPC définis sur des alphabets non-binaires, grâce notamment à leur meilleure capacité de correction en " longueur finie ". Bien que Gallager ait déjà proposé l'utilisation des alphabets non-binaires, en utilisant l'arithmétique modulaire, les codes LDPC non-binaires définis sur les corps finis n'ont étés étudiés qu'à partir de la fin des années 90. Il a été montré que ces codes offrent de meilleures performances que leurs équivalents binaires lorsque le bloc codé est de longueur faible à modérée, ou lorsque les symboles transmis sur le canal sont eux-mêmes des symboles non-binaires, comme par exemple dans le cas des modulations d'ordre supérieur ou des canaux à antennes multiples.Cependant, ce gain en performance implique un coût non négligeable en termes de complexité de décodage, quipeut entraver l'utilisation des codes LDPC non binaires dans des systèmes réels, surtout lorsque le prix à payer encomplexité est plus important que le gain en performance.Cette thèse traite de l'analyse et de la conception des codes LDPC non binaires pour des canaux à évanouissements. L'objectif principal de la thèse est de démontrer que, outre le gain en performance en termes de capacité de correction, l'emploi des codes LDPC non binaires peut apporter des bénéfices supplémentaires,qui peuvent compenser l'augmentation de la complexité du décodeur. La " flexibilité " et la " diversité "représentent les deux bénéfices qui seront démontrées dans cette thèse. La " flexibilité " est la capacité d'unsystème de codage de pouvoir s'adapter à des débits (rendements) variables tout en utilisant le même encodeuret le même décodeur. La " diversité " se rapporte à sa capacité d'exploiter pleinement l'hétérogénéité du canal de communication.La première contribution de cette thèse consiste à développer une méthode d'approximation de l'évolution de densité des codes LDPC non-binaires, basée sur la simulation Monte-Carlo d'un code " infini ". Nous montrons que la méthode proposée fournit des estimations très fines des performances asymptotiques des codes LDPCnon-binaires et rend possible l'optimisation de ces codes pour une large gamme d'applications et de modèles de canaux.La deuxième contribution de la thèse porte sur l'analyse et la conception de système de codage flexible,utilisant des techniques de poinçonnage. Nous montrons que les codes LDPC non binaires sont plus robustes au poinçonnage que les codes binaires, grâce au fait que les symboles non-binaires peuvent être partialement poinçonnés. Pour les codes réguliers, nous montrons que le poinçonnage des codes non-binaires obéit à des règles différentes, selon que l'on poinçonne des symboles de

La prise en considération des spécificités du public cible et des contextes d’usage d’une application interactive peut interroger les principes méthodologiques généralement recommandés pour la conception et l’évaluation d’application informatique. Dans le cas de la création d’un outil dédié à un jeune public avec TSA (Troubles du Spectre Autistique), les difficultés de communication et les altérations des interactions sociales de ces derniers empêchent la mise en œuvre d’une méthodologie « ordinaire » de conception centrée utilisateur. Au-delà de la prise en considération du potentiel, établi, qu’offre le numérique pour le jeune public avec TSA, il s’agit d’identifier et de mettre en œuvre les méthodes et techniques utiles à l’évaluation des prototypes proposés, en tenant compte des caractéristiques du public et de son contexte quotidien en structure scolaire.Les travaux de recherche présentés dans cette thèse se situent dans le domaine des interactions hommes-machines (IHM). Ils questionnent les principes méthodologiques de conception centrée utilisateur : Comment répondre aux objectifs d’évaluation quand la communication verbale n’est pas garantie ? Quel rôle pour l’utilisateur cible dans le cycle de conception-évaluation ? Quels rôles pour l’entourage humain et spécialisé ? Comment observer et analyser l’usage d’un logiciel sur tablette dans le contexte quotidien du public cible ?Plus précisément, la problématique porte sur l’adaptation des méthodes d’évaluation ordinaires aux caractéristiques et comportements spécifiques d’un public extraordinaire. / Taking into account the specificities of the target audience and the contexts of use of an interactive application imply to question the generally recommended methodological principles for computer application design and evaluation. In the case of the creation of a tool dedicated to a young audience with Autistic Spectrum Disorders (ASD), communication difficulties and alterations in their social interactions prevent the implementation of an "ordinary", user-centered design methodology. Beyond the consideration of the established potential offered by digital technology for young people with ASD, it is a question of identifying and implementing the methods and techniques useful in order to evaluate the proposed prototypes, taking into account the characteristics of the public and its everyday context in school structure.The research presented in this thesis belong to the field of human-machine interactions (HMI). It questions the methodological principles of user-centered design: How to meet evaluation objectives when verbal communication is not guaranteed? What role for the target user in the design-evaluation cycle? What are the roles for the human and specialized relatives? How to observe and analyze the use of tablet software in the daily context of the target audience?More specifically, the research concerns the adaptation of ordinary methods of evaluation to the specific characteristics and behaviors of an extraordinary audience.

La problématique est de savoir quels dispositifs du management hospitalier sont transférables. Comment ce transfert doit être mis en oeuvre ? Comment se construit la coopération et quels outils de management hospitaliers français peuvent être transférés. La première partie concerne la construction et le pilotage de la coopération entre l’hôpital N° 3 de Nanchang et le Centre Hospitalier de La Rochelle. Cette première partie comprend la coopération managériale franco/chinoise à travers l’étude de la littérature et porte sur la construction de la coopération entre les hôpitaux chinois et français. Sont étudiées ensuite les raisons de la coopération vues du côté des hôpitaux chinois et vues du côté des hôpitaux français. Ensuite est traité le pilotage de la coopération entre les hôpitaux chinois et français et le rôle des acteurs des terrains, la dimension institutionnelle, les évolutions du pilotage et les difficultés de ce pilotage. La deuxième partie traite des outils et méthodes pour lesquels un transfert peut-être envisagés. Est listé un certain nombre de pistes d’adaptation d’outils qui ont été explorés. Enfin est explicité les deux projets qui ont été retenus, l’organisation de l’activité médicale autour de pôles cliniques et le développement du contrôle de gestion. La troisième partie développe l’expérimentation sur ces deux projets. Enfin, il est traité les conditions pour réussir un partenariat entre des hôpitaux chinois et des hôpitaux français engageant les clés de la réussite d’une coopération entre hôpitaux français et chinois. / The issue is to know what package of hospital management could be adjusted to another country. How could it be apply ? How is building cooperation and what tools of French hospital management could be adjusted? The first part is about the establishment and the steering of a project between Nanchang’s hospital (N°3) and the hospital of La Rochelle. It includes managerial cooperation between France and China enlightened by scientific publications and explains how cooperation is building between French and Chinese hospitals. It also talks about the reasons why they decided to cooperate. Then, it is about how to manage cooperation between French and Chinese hospitals including the economic agents, the institutions, the development and the difficulties. The second part is about required tools and methods to prepare a transfer. It details some examples that could be reused. Finally, it explains how were selected the two projects, the organisation of medical activity and the development of management control. The third part is about testing. To conclude, it explains how succeeding a partnership between French and Chinese hospitals in order to get to a successful cooperation between both institutions.

Au tournant du XXIème siècle plusieurs nouveaux défis dans les domaines environnementales, économique et sociétal intéressent les villes. Nombreuses métropoles occidentales visent aujourdʼhui à devenir des «modèles» de développement durable, intelligeant et équitable, dans lʼaprès-Kyoto. Lors des consultations internationales sur lʼavenir des villes métropoles (Grand Paris en 2007 suivi par Bruxelles 2040, Lille 2030, Grand Moscou 2050, etc.), politiciens, économistes et experts réfléchissent ensemble au rapport entre régénération et formes urbaines. Notamment les pratiques du recyclage, de la récupération et de la réparation deviennent centrales. Pour contrevenir lʼétalement urbain, la dispersion résidentielle et le manque dʼidentité de plusieurs zones, on parle à nouveau de concentration et intensification des aires urbaines, de densités minérales et végétales, de mixité et dʼhybridation fonctionnelle. Qualités indéniables de la ville durable mais dépourvues des réelles retombées à une échelle architecturale adéquate. Au moment que nouveaux regroupements dʼintercommunalités redessinent leurs limites urbains en envisageant de reconstruire leur identité sur des objectives communes, notre recherche réclame la nécessité de comprendre et maîtriser les différents dégrés de modifications possibles sur un tissu urbain déjà sédimenté. Réversibilité et flexibilité deviennent alors deux concepts opérationnelles et complémentaires dans le nouveau rôle que lʼarchitecture doit se donner à fin de sʼinsérer dans des situations déjà en cours. Architecture capable dʼintégrer la perspective et dʼaccueillir, au cours du temps, ses propres transformations et évolutions. / At the beginning of the 21st century, many new challenges have been proposed to the cities in the realms of ecology, economy and sociology. Several western metropolis aim at becoming nowadays a template for a sustainable, smart and fair development, particularly in the “after Kyoto” world. In recent international consultations on the future of cities (e.g. Grand Paris in 2007, followed by Bruxelles 2040, Lille 2030, Big Moscow 2050 etc.) politicians, economists and urban experts discussed together the relationship between regeneration and urban forms. In particular the practices of recycling, rescue and repair became central themes. In order to contain urban expansion, sprawl and lack of identity, the consultations re‐propose the concepts of concentration and intensification of urban areas, of vegetal and artificial density, of mixing and of functional hybridization. These are undeniable qualities of a sustainable city, but unfortunately deprived of real repercussions at the proper human scale. At present, while new inter‐municipal groups redraw their urban limits and envisage to renovate their identity around common goals, our research claims the need to understand and master different degrees of possible modifications on the already established urban fabric. In order for architecture to play a role in situations that are already in progress, reversibility and flexibility become two operational and complementary concepts. Architecture must become capable of integrating in time mutating perspectives and accepting its own transformation and evolution.

La complexité croissante des Systèmes de Systèmes et autres grandes fédérations d'acteurs pose de nouvelles problématiques de conception et de réalisation. Cette complexité, induite par des structures de management toujours plus sophistiquées et un cycle de vie long, doit être maîtrisée au plus tôt dans la conception des entreprises. Cette maîtrise permet à l'ensemble des intervenants au cours du cycle de vie d'une entreprise d'identifier ses points clés et de prendre confiance en sa capacité à atteindre ses objectifs. En particulier, il importe de savoir estimer les capacités de l'entreprise à s'adapter à des situations imprévues ou exceptionnelles afin d'assurer ses missions en toutes circonstances. En réaction, de nouvelles démarches d'ingénierie émergent. Elles s'appuient sur la modélisation et la simulation de l'architecture de ces systèmes aux différents stades de leur développement et de leur fonctionnement. Dans le cadre d'une de ces démarches nommée IDEA, nous avons enrichi le langage de description d'architecture avec des concepts et des mécanismes ayant pour but d'adresser l'adaptabilité et des capacités de reconfiguration des entreprises. Ces apports ont été expérimentés avec succès par prototypage et dans des contextes d'affaires industrielles.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Au cours des 15 dernières années, des progrès spectaculaires dans l'analyse et la conception des codes définis par des graphes bipartites et dé-codables par des algorithmes itératifs ont permis le développement de systèmes de correction d'erreurs, avec des performances de plus en plus proches la limite théorique de Shannon. Dans ce contexte, un rôle déterminant a été joué par la famille des codes à matrice de parité creuse, appelés codes LDPC (pour « Low-Density Parity-Check », en anglais), introduit par Gallager au début des années 60 et décrits plus tard en termes de graphes bipartites. Négligés pendant de longues années, ces codes ont été redécouverts à la fin des années 90, après que la puissance du décodage itératif a été mise en évidence grâce à l'invention des Turbo-codes. Ce n'est qu'au début des années 2000 que les techniques nécessaires à l'analyse et l'optimisation des codes LDPC ont été développées, techniques qui ont permis ensuite la construction des codes avec des performances asymptotiques proches de la limite de Shannon. Cette remarquable avancée a motivé l'intérêt croissant de la communauté scientifique et soutenu le transfert rapide de cette technologie vers le secteur industriel. Plus récemment, un intérêt tout particulier a été porté aux codes LDPC définis sur des alphabets non-binaires, grâce notamment à leur meilleure capacité de correction en « longueur finie ». Bien que Gallager ait déjà proposé l'utilisation des alphabets non-binaires, en utilisant l'arithmétique modulaire, les codes LDPC non-binaires définis sur les corps finis n'ont étés étudiés qu'à partir de la fin des années 90. Il a été montré que ces codes offrent de meilleures performances que leurs équivalents binaires lorsque le bloc codé est de longueur faible à modérée, ou lorsque les symboles transmis sur le canal sont eux-mêmes des symboles non-binaires, comme par exemple dans le cas des modulations d'ordre supérieur ou des canaux à antennes multiples.Cependant, ce gain en performance implique un coût non négligeable en termes de complexité de décodage, quipeut entraver l'utilisation des codes LDPC non binaires dans des systèmes réels, surtout lorsque le prix à payer encomplexité est plus important que le gain en performance.Cette thèse traite de l'analyse et de la conception des codes LDPC non binaires pour des canaux à évanouissements. L'objectif principal de la thèse est de démontrer que, outre le gain en performance en termes de capacité de correction, l'emploi des codes LDPC non binaires peut apporter des bénéfices supplémentaires,qui peuvent compenser l'augmentation de la complexité du décodeur. La « flexibilité » et la « diversité »représentent les deux bénéfices qui seront démontrées dans cette thèse. La « flexibilité » est la capacité d'unsystème de codage de pouvoir s'adapter à des débits (rendements) variables tout en utilisant le même encodeuret le même décodeur. La « diversité » se rapporte à sa capacité d'exploiter pleinement l'hétérogénéité du canal de communication.La première contribution de cette thèse consiste à développer une méthode d'approximation de l'évolution de densité des codes LDPC non-binaires, basée sur la simulation Monte-Carlo d'un code « infini ». Nous montrons que la méthode proposée fournit des estimations très fines des performances asymptotiques des codes LDPCnon-binaires et rend possible l'optimisation de ces codes pour une large gamme d'applications et de modèles de canaux.La deuxième contribution de la thèse porte sur l'analyse et la conception de système de codage flexible,utilisant des techniques de poinçonnage. Nous montrons que les codes LDPC non binaires sont plus robustes au poinçonnage que les codes binaires, grâce au fait que les symboles non-binaires peuvent être partialement poinçonnés. Pour les codes réguliers, nous montrons que le poinçonnage des codes non-binaires obéit à des règles différentes, selon que l'on poinçonne des symboles de / Over the last 15 years, spectacular advances in the analysis and design of graph-basedcodes and iterative decoding techniques paved the way for the development of error correctionsystems operating very close to the theoretical Shannon limit. A prominent rolehas been played by the class of Low Density Parity Check (LDPC) codes, introduced inthe early 60's by Gallager's and described latter in terms of sparse bipartite graphs. In theearly 2000's, LDPC codes were shown to be capacity approaching codes for a wide rangeof channel models, which motivated the increased interest of the scientific community andsupported the rapid transfer of this technology to the industrial sector. Over the past fewyears there has been an increased interest in non-binary LDPC codes due to their enhancedcorrection capacity. Although Gallager already proposed in his seminal work the use ofnon-binary alphabets (by using modular arithmetic), non-binary LDPC codes defined overfinite fields have only been investigated starting with the late 90's. They have been provento provide better performance than their binary counterparts when the block-length issmall to moderate, or when the symbols sent through channel are not binary, which is thecase for high-order modulations or for multiple-antennas channels. However, the performancegain comes at a non-negligible cost in the decoding complexity, which may prohibitthe use of non-binary LDPC codes in practical systems, especially when the price to payin decoding complexity is too high for the performance gain that one can get.This thesis addresses the analysis and design of non-binary LDPC codes for fadingchannels. The main goal is to demonstrate that besides the gain in the decoding performance,the use of non-binary LDPC codes can bring additional benefits that may offsetthe extra cost in decoding complexity. Flexibility and diversity are the two benefitsthat we demonstrate in this thesis. The exibility is the capacity of a coding system toaccommodate multiple coding rates through the use of a unique encoder/decoder pair. Thediversity of a coding system relates to its capacity to fully exploit the communicationchannel's heterogeneity.The first contribution of the thesis is the development of a Density Evolution approximationmethod, based on the Monte-Carlo simulation of an infinite code. We showthat the proposed method provides accurate and precise estimates of non-binary ensemblethresholds, and makes possible the optimization of non-binary codes for a wide range ofapplications and channel models.The second contribution of the thesis consists of the analysis and design of flexiblecoding schemes through the use of puncturing. We show that the non-binary LDPCcodes are more robust to puncturing than their binary counterparts, thanks to the factthat non-binary symbol-nodes can be only partially punctured. For regular codes, we showthat the design of puncturing patterns must respect different rules depending on whetherthe symbol-nodes are of degree 2 or higher. For irregular codes we propose an optimizationprocedure and we present optimized puncturing distributions for non-binary LDPC codes,iiiwhich exhibit a gap to capacity between 0.2 and 0.5dB , for punctured rates varying from0.5 to 0.9.The third contribution investigates the non-binary LDPC codes transmitted over aRayleigh (fast) fading channel, in which different modulated symbols are affected by differentfading factors. In case of one-to-one correspondence between modulated and codedsymbols, deep fading can make some coded symbols totally unrecoverable, leading to apoor system performance. In order to avoid this phenomenon, binary diversity can beexploited by using a bit-interleaver module placed between the encoder and the modulator.We propose an optimized interleaving algorithm, inspired from the Progressive Edge-Growth (PEG) method, which ensures maximum girth of th