L'architecture orientée services (SOA) est une évolution architecturale des systèmes d'informations qui formalise le concept d'échange et de partage inter-application. L'approche SOA utilise un annuaire de services (UDDI) qui joue un rôle de médiateur entre le fournisseur et le consommateur de services. Le fournisseur ou le producteur de services enregistre la description de son service et, par la suite, le consommateur va interroger l'annuaire afin de trouver un service approprié à ses besoins à partir des descriptions publiées. Une mise en oeuvre possible de cette architecture consiste à utiliser le Web comme support pour la communication entre services. Une telle architecture entraîne donc que les services soient exposés sur le web, qu'on appelle services Web. L'avantage de cette approche est, d'une part, de créer un bassin de clientèle pour les fournisseurs et, d'autre part, de mettre en place une base de services importante à l'attention des consommateurs. Un problème qui apparaît à la mise en oeuvre de cette architecture basée sur les services Web est que le processus de découverte devient assez complexe, et ce en raison de la multitude de services offerts sur Internet, de l'absence d'un standard de représentation des requêtes des consommateurs et en l'absence d'un moteur de recherche efficace. Notre travail consiste à développer une application basée sur les techniques des algorithmes génétiques pour la découverte et la composition de services Web. Le consommateur exprime le service Web désiré par un fichier de description WSDL. Le système interroge un espace de recherche sous la forme de collection de services Web et donne comme résultat une liste de services possibles (population). Le critère de sélection d'un service est sa valeur de similarité avec le service cible. Les éléments de la population résultat sont des services qui existent dans l'espace de recherche (découverte d'un service approprié) ou qui ont été créés par le biais de la composition de services existants. Notre choix d'une approche utilisant les algorithmes génétiques s'est fait parce que les opérations utilisées par un algorithrne génétique -croisement, mutation, sélection -semblaient avoir une grande correspondance avec la composition de services Web. Les quelques tests que nous avons effectués pour évaluer notre approche semblent justifier notre choix de ces techniques. Toutefois, les résultats pourraient être améliorés par l'introduction de notions sémantiques et le temps de réponse pourrait être amélioré par l'utilisation de parallélisme dans nos algorithmes génétiques. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Services Web, Composition de services, Architecture orientée services (SOA), Web Services Description Language (WSDL), Simple Object Access Protocol (SOAP), Algorithmes génétiques.

Ces travaux de recherche ont été réalisés dans le cadre du projet régional Com-SLoT (Communauté de Services Logistiques sur l'Internet des Objets) qui s'inscrit dans l'axe des "outils numériques pour la performance industrielle" (2013-2016). Com-SLoT vise à mettre en place une communauté de services pour la gestion des objets logistiques. Il s'agit précisément de récolter et de partager toutes les informations nécessaires à la planification, l'exécution et la coordination des flux. Le problème qui est posé dans cette thèse est la "Modélisation des flux logistiques : vers une plate-forme d'interopérabilité des objets logistiques". Le modèle de flux de marchandises que nous cherchons à modéliser a donc pour objectif et défi principal de faciliter le développement et la mise en place des systèmes de gestion collaboratives de flux de marchandises basés sur l'Internet des objets et les plateformes cloud Computing. Ce défi scientifique et technologique peut se décliner en sous objectifs comme suit : (1) Proposer un modèle générique de flux logistique centré sur l'entité logistique en tant qu'entité autonome et communicante. (2) Passer de l’échange au partage : Collecter les données sur l'entité et le flux logistique, stocker et partager ces données à l'ensemble des acteurs de la supply chain. (3) Gérer l'hétérogénéité des données et les droits d'accès pour l'interopérabilité des flux. (4) Intégrer le flux de marchandises avec les technologies de l'internet des objets et des plateformes Cloud. (5) Réaliser une vrai plateforme collaborative en mode SaaS : dans ce cadre, il est plus question d'architecture et d'intégration / This research project was carried out within the framework of the regional project COM-SLoT (Community of Logistics Services on the Internet of Things). This project is in the field of "Digital tools for industrial performance". COM-SLoT aims to set up a community of services for the management of logistics workflows and related business entities. It is a matter of collecting and sharing all information necessary for the planning, the execution and the coordination of workflows. The problem to solve in this thesis is the "Modeling of logistic flows : towards a platform for business entities interoperability". The workflow model we are going to seek therefore has as main goal and challenges to facilitate the design of collaborative management of workflows, based on Internet of Things and Cloud Computing technologies. This challenge can be broken down into sub-goals as follows : (1) Propose a generic workflow model focused on the logistics entity as an autonomous and communicating entity. (2) Switching from peer to peer (PoP) data exchange to information sharing : collecting data on entities and workflows, storing and sharing to supply chain stakeholders. (3) Manage data heterogeneity and access rights to enable workflow interoperability. (4) Integrate Internet of Things technologies in the business entities. (5) Design a SaaS based collaborative platform to overcome existing architectural failures

Les services Web sont des logiciels qui offrent des fonctionnalités à des autres machines à travers l'Interent. Les services Web sont basés sur l'Architecture Orientée Services (SOA, pour son nom en anglais). Ils peuvent être invoqués en utilisant des standards pour le Web (normalement, SOAP, UDDI, XML, HTTP, WSDL). Dan les dernières années, l'utilisation des services Web s'est incrémentée à cause de la flexibilité qu'ils offrent, ainsi comme de l’intégration des systèmes hétérogènes. En plus, SOA ajoute de la valeur dans le sens où les services peuvent être réutilisés et partagés; cela fait les systèmes plus flexibles et adaptables en cas où il y a des changements dans les processus de l’entreprise, et améliore l'intégration des systèmes. Aussi, des nouvelles façons d'utiliser les services Web se sont développées, en combinant pour créer des services plus complets et complexes. Le processus de réutiliser les services Web pour créer des nouveaux s'appelle composition des services Web, et son but principal est de permettre la réutilisation des fonctionnalités proposées par les services Web. C'est pour cette raison que l'architecture SOA a été bien acceptée par les entreprises partout dans le monde: elle aide à réduire le coût et le temps qu'il faut pour créer des solutions, et c'est la composition des services Web qu'on étudie dans cette thèse. Plus spécifiquement, on veut assurer leur correct comportement en utilisant des techniques du test pour détecter des possibles erreurs. / Web services are pieces of software offering functionalities to other (remote) machines over the Internet that work based on the Service-Oriented Architecture (SOA). They can be invoked by means of Web related standards (usually, SOAP, UDDI, XML, HTTP, WSDL. In the recent years, the usage of Web services has increased due to the flexibility and interoperability among heterogeneous platforms and operative systems that they provide. SOA adds value in terms of low coupling, re-usability of services and sharing; it makes the systems flexible and adaptive in case of changes in the business process and improves the integration of heterogeneous systems. Besides, new ways of using Web services have emerged, by combining them in order to create more complete (and complex) services. This process of re-using and combining Web services is called Web service composition, and its main objective is to allow the re-usability of the functionalities proposed by the Web services. This is why this architecture has been widely accepted by the companies all over the world: it helps reducing the cost and time to create business processes, and this is the type of systems we work with in this thesis, more specifically, we aim at ensuring their correct behavior by using testing techniques in order to detect possible errors.

Conceptualisée par le Gartner Group, leader mondial dans la fourniture de recherches et d'analyses dans l'industrie des technologies de l'information (TI), la notion d'architecture axée sur les services (notée SOA pour Service Oriented Architecture) est présentée comme le bon modèle pour le développement des applications d'entreprise, aujourd'hui et dans le futur (Marks et Bell, 2006). Selon une étude effectuée par le Gartner Group, plus de 75 % des projets d'entreprise, à partir de 2008, reposeront sur les principes de SOA. Ce chiffre donne une idée sur l'ampleur du « phénomène » SOA, qui suscite tant d'intérêt de la part des chercheurs. Cependant, d'après la littérature, le développement d'applications d'entreprise fondées sur SOA présente de nouveaux défis: apparition de nouvelles activités, de nouveaux rôles et de nouvelles tâches au niveau de l'entreprise; nécessité d'avoir de nouveaux outils de support au développement; incapacité des méthodes de développement traditionnelles à soutenir le développement axé sur les services; etc. Des ajustements doivent donc être apportés au cycle de vie du projet de développement logiciel pour pouvoir s'adapter à cette nouvelle façon de construire les applications d'entreprise, et permettre, par conséquent, une gestion de projet plus efficace. L'objectif de notre recherche est de savoir si la mise en oeuvre d'une SOA par une organisation apporte des changements aux rôles et aux tâches du cycle de vie du projet de développement logiciel. Pour atteindre son objectif, notre recherche prend en considération les aspects spécifiques soulignés dans la littérature SOA, ainsi que les résultats d'une étude de cas exploratoire menée auprès de deux organisations ayant entamé une initiative SOA. La conclusion à laquelle nous sommes parvenus est que SOA introduit de nouvelles pratiques au niveau de l'organisation qui refaçonnent, lors des projets de développement logiciel, les rôles existants et les tâches qui leurs sont associées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Architecture axée sur les services, Développement axé sur les services, Cycle de vie du projet de développement logiciel, Rôles.

Ce mémoire aborde un sujet du domaine de l'intégration d'applications d'entreprise qui est basé sur la notion de services. Le nom exact de ce domaine est architecture orientée-service. L'architecture orientée-service est abordée par ce mémoire comme étant une nouvelle approche de l'intégration d'applications, qui est en soit un problème qui date de plusieurs années déjà. Des survols historiques et théoriques sont donnés afin de fournir l'état de l'art, en plus d'approfondir la matière avant d'entrer dans le coeur du sujet qui est, comme le titre l'indique, les bases d'un guide sur l'architecture orientée-service basé sur le SWEBOK. Pour ce faire, le chapitre 4 est divisé en sections faisant directement référence au SWEBOK mais où l'on retrouve plutôt des contributions de l'auteur sur chacun des domaines abordés. Une suite d'objectifs est donnée en début de chapitre 4. Les contributions doivent répondre à un ou plusieurs de ces objectifs. Aux contributions, sont donc directement attribués des objectifs, ainsi qu'une courte explication qui décrit comment chacune des contributions répond aux divers objectifs. Une analyse sommaire des relations entre contributions et objectifs suit afin de déterminer si des hypothèses et généralisations découlent de cet exercice. La conclusion porte, d'une façon générale, sur l'ensemble du mémoire, mais aussi principalement sur le contenu du chapitre 4. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Architecture, Orientée-service, Architecture orientée-service, Intégration d'applications d'entreprise, Conception d'application, Services web, Conception de logiciel, Swebok, Génie logiciel, Soa.

Dans ce mémoire, nous proposons une méthode pour la génération des cas de test pour des processus métiers exprimés en langage BPEL. Cette méthode tient compte de la nature concurrente de ce langage ainsi que des caractéristiques qui lui sont propres. Elle adopte une approche orientée chemin. Ce faisant, ladite méthode définit une extension de la version usuelle du graphe de flot de contrôle (CFG) - baptisée BPEL Control Flow Graph (B-CFG) - pour la traduction du code BPEL en un modèle. En parcourant ce modèle, des chemins de test concurrents, qui sont à habiller par la suite par des données de test, sont générés. Ces chemins concurrents sont représentés d'une façon formelle et appropriée. La génération de ces chemins se fait selon différents critères de couverture. Ces critères, qui ont été à la base définis pour la programmation séquentielle, nous les avons adaptés de façon à pouvoir les appliquer pour le cas d'un langage concurrent comme le BPEL. Finalement, des propositions de pistes de solution sont fournies pour la question de génération de données de test, ainsi que pour la question de spécification/exécution des cas de test. ______________________________________________________________________________

Un grand nombre de périphériques actuels sont dotés de connexions réseaux qui permettent d’accéder à leurs fonctionnalités au travers d’un réseau informatique. Les applications ubiquitaires visent à structurer ces fonctionnalités pour les mettre au service des utilisateurs. Les environnements ubiquitaires sont caractérisés par une disponibilité dynamique des fonctionnalités et une hétérogénéité matérielle et logicielle des périphériques. De plus, les applications ubiquitaires doivent s’adapter en fonction du contexte des utilisateurs. Cette thèse propose une approche pour la programmation d’applications ubiquitaires. Notre approche est basée sur une infrastructure logicielle, appelée PERSEWS, qui permet la programmation d’applications sensibles au contexte à un haut niveau d’abstraction, exploitant des fonctionnalités offertes par des périphériques hétérogènes et mobiles. Les contributions de cette thèse sont les suivantes : – Nous proposons une approche langage pour la programmation d’applications ubiquitaires. Cette approche est basée sur un couplage entre un modèle de contexte et un langage de règles logiques. – Nous avons développé une infrastructure logicielle qui constitue un environnement de développement et un environnement d’exécution pour les applications ubiquitaires. L’architecture orientée service de l’infrastructure PERSEWS permet d’intégrer des fonctionnalités offertes par des périphériques hétérogènes. / Increasingly current devices are network enabled allowing their functionalities to be accessed through a computer network. Ubiquitous applications aim at structuring these functionalities to make them available to the users. Ubiquitous environments are characterized by the dynamic nature of functionalities and heterogeneity of hardware and software devices. In addition, ubiquitous applications must adapt depending on the user’s context. This thesis proposes an approach to ubiquitous application programming. Our approach is based on a software infrastructure called PERSEWS, which enables programming context-sensitive applications at a high level of abstraction, using functionalities provided by heterogeneous and mobile devices . The contributions of this thesis are as follows : – We propose a language approach to programming ubiquitous applications. This approach is based on a coupling between a model of context and a logic rule language. – We have developed a software infrastructure that provides a development environment and a runtime environment for ubiquitous applications. The service oriented architecture of the PERSEWS infrastructure allows to integrate functionalities provided by heterogeneous devices. VII

Ce travail se situe dans le domaine de la conception des applications à base d'architecture orientée services adaptées au contexte d'utilisation. Ce type d'architecture permet les échanges entre les fournisseurs de services et les clients qui conçoivent de telles applications. Afin que les clients trouvent le service correspondant aux mieux à leurs besoins, les services doivent être décrits par leur fournisseur selon un processus standard. Ceci permet à ces services d'être réutilisés, découverts et composés. La combinaison de ces services doit apporter un résultat adapté au contexte d'utilisation (l'utilisateur, la localisation, le temps, et le dispositif utilisé). Nous proposons dans ce travail une solution qui englobe les processus de description, de recherche, et de composition de services, en ajoutant de manière transversale l'adaptation au contexte d'utilisation.<br />Le standard de description de services Web WSDL ne permet qu'une représentation des aspects fonctionnels des services (méthode, paramètres échangés, et protocole d'accès). Afin de faciliter les étapes de recherche et de sélection effectuées par les clients, la représentation de services doit être enrichie des aspects liés au domaine d'application auquel les services sont dédiés, les aspects non fonctionnels (tels que la description du fournisseur et des contraintes d'exécution) et le contexte d'utilisation auquel les services s'adaptent. Le modèle de représentation de services Web proposé, appelé WSR-Model, fournit l'ensemble de ces catégories d'informations afin que les fournisseurs publient leurs services et que les clients réalisent les étapes de recherche et de sélection. Ce modèle est opérationnalisé via le système de représentation de connaissances par objets AROM qui implémente le registre de services Web, que nous nommons WSR.<br />La composition de services Web repose sur une description de la planification des services et sur l'exécution de cette planification. À ce jour, les solutions existantes ne prennent pas en compte l'évolutivité de la composition et la prise en compte de l'adaptation au contexte d'utilisation lors des phases de description et d'exécution de la composition. Nous proposons un modèle de composition de services Web, appelé ProbCWS, qui s'appuie sur les méthodes de résolution de problèmes à base de modèle de tâches. La définition de la composition est définie comme un problème à résoudre, dont les tâches de résolution de plus faible granularité sont des services Web. La plate-forme de génération d'applications adaptées, nommée GenAWS et intégrant ProbCWS, fournit aux clients un moyen de composer à la volée des applications adaptées. La mise en oeuvre de GenAWS est réalisée, entre autres, par le langage de résolution de problèmes AROMTasks, sous-jacent au système AROM.

Le paradigme SOA est devenu un standard pour la conception technique et le développement d'applications logicielles. Malgré tous les avantages qu'il apporte notamment dans la résolution des problèmes d'hétérogénéité, les solutions associées à ce paradigme sont dédiées aux développeurs et restent difficiles à transposer au monde de l'entreprise. L'hypothèse de cette thèse est que pour tirer le meilleur profit du paradigme SOA, il est nécessaire d'adopter une position dan laquelle les services sont décrits en termes de besoins qu'ils permettent de satisfaire, c'est a dire par les buts organisationnels a satisfaire. Nous qualifions ces services d'intentionnels. La publication, la recherche et la composition de ces services se fait sur la base de ces descriptions intentionnelles. De cette façon, on parle d'un portage de SOA au niveau intentionnel que nous qualifions de ISOA.<br />La solution proposée dans cette thèse a conduit aux résultats suivants :<br />− Un modèle de représentation des services intentionnels qui intègre la variabilité et la réflexivité : le modèle MiS (Modèle Intentionnel de Services),<br />− Une démarche pour identifier les services intentionnels à partir des besoins des utilisateurs,<br />− Un modèle de représentation des services opérationnels : le modèle MoS (Modèle Opérationnel de Services),<br />− Une démarche pour dériver les services opérationnels à partir des services intentionnels,<br />− Une architecture à agents permettant l'exécution intentionnelle des services.

L'avènement des architectures orientées service tend à promouvoir un style d'architecture logicielle où des services, exposant des fonctionnalités accessibles à l'aide de protocoles hautement standardisés sont composés avec un couplage lâche. Dans un tel contexte où les services sont aisément amenés à être remplacés ou utilisés par un grand nombre d'utilisateurs, la notion de Qualité de Service (QdS), qui s'intéresse à la qualité de la relation entre un service et ses clients, constitue un enjeu majeur. La QdS regroupe diverses préoccupations telles que la sécurité, la garantie de livraison, la performance (temps de réponse ou accessibilité) ou encore le coût. Bien qu'il existe déjà d'importants travaux autour des compositions de services, qui ont notamment permis l'élaboration du standard BPEL4WS, le problème de la gestion de la QdS dans les compositions de services manque de solution flexible, réutilisable et offrant un degré d'abstraction approprié.L'objectif de cette thèse est de faciliter la gestion de la QdS dans les compositions de services en s'appuyant sur une meilleure séparation des préoccupations. Pour cela nous proposons QoSL4BP, un langage dédié qui permet la spécification de politiques de QdS à l'échelle des compositions de services. Ces politiques gèrent des contraintes et des mécanismes de QdS statiquement et dynamiquement à l'aide d'un ensemble limité de primitives de haut niveau. En encapsulant l'expertise liée au domaine de la gestion de QdS et en offrant une expressivité de haut niveau, le langage QoSL4BP permet une spécification aisée, flexible et réutilisable de la gestion des contrats de QdS et des mécanismes liés à la QdS. Ce langage est mis en œuvre par notre plateforme ORQOS qui coopère de manière non intrusive avec les moteurs d'orchestration. Ainsi, au moment du déploiement d'une composition de services, ORQOS sélectionne les services de la composition, selon leurs offres de QdS et les exigences spécifiées dans les politiques QoSL4BP. A l'exécution, les politiques QoSL4BP permettent de réagir aux variations de QdS et de mettre en œuvre des mécanismes liés à la gestion de QdS. Deux scénarii, appartenant respectivement aux domaines des télécommunications et du médical, permettent de valider l'approche proposée.