Les systèmes logiciels s'orientent vers des environnements de plus en plus hétérogènes et dynamiques. Cette évolution est induite par différents facteurs : explosion des dispositifs embarqués avec de fortes capacités de calcul, adoption rapide des services distants fournis par des tiers, mobilité des usagers et évolution du contexte associé, etc. Ces facteurs ouvrent de grandes possibilités pour la construction de nouveaux services numériques dans des domaines aussi divers que la santé, le divertissement, la domotique, ou encore le transport. Ces nouveaux domaines d'applications demandent la mise en œuvre des opérations d'intégration dans des contextes dynamiques et hétérogènes. Il est aujourd'hui admis que les approches à services facilitent l'intégration logicielle par la définition de protocoles standard de découverte et de liaison. La problématique d'intégration, au sens médiation, reste néanmoins entière. Le problème principal abordé par cette thèse est l'intégration de services dans des contextes hétérogènes et dynamiques. Plus précisément, nous avons conçu un modèle à composant spécifique à l'intégration logicielle, nommé CILIA. Ce modèle repose sur des composants, appelés médiateurs, et sur un langage d'assemblage de ces médiateurs. CILIA reprend les grands principes du Génie Logiciel tels que l'abstraction, la séparation de préoccupations et la modularité, et s'appuie sur des patrons d'intégration bien connus (Enterprise Integration Patterns). CILIA est implanté sous la forme d'un framework dynamique qui permet la mise à jour à l'exécution des solutions d'intégration. Ce framework CILIA est pleinement opérationnel et disponible en open source. Il est utilisé dans plusieurs projets collaboratifs. / Software systems are moving toward highly dynamic and heterogeneous environments. This dynamism is derived by several factors: the massive arrival of embedded devices with computing capabilities, the rapid adoption of newer distributed services provided by third parties, the user mobility and the constantly changing context, etc. These factors open up great opportunities for the construction of new and innovative services on several application domains, such as health-care systems, entertainment systems, home automation systems, transportation or traceability systems. These new application areas require the implementation of integration operations in dynamic and heterogeneous environments. It is well known that service-oriented computing eases the implementation of integrating systems by defining standard protocols to perform the discovery and the binding. However, some interoperability concerns, such as mediating, have been still unresolved. In this work we address the integration concern of service integration in dynamic and highly evolving environments. Specifically, we have developed an integration-specific component model called CILIA. This model is based on components, called mediators, and its assembly language. CILIA respects software engineering principles such as abstraction, separation of concerns, modularity, and anticipation of change and also it is influenced by the well-known enterprise integration patterns (EIP). CILIA has been developed as a dynamic framework that allows us to perform dynamic modifications at run-time on the integrated solutions. This framework is entirely developed and operational. It is available as an open source project and has been used by several collaborative projects.

L'adaptation est aujourd'hui devenue un enjeu majeur en Génie Logiciel. Les ingénieurs sont en effet régulièrement confrontés à des demandes d'évolution qui peuvent prendre de nombreuses formes : mises à jour, nouvelles versions, besoins en nouvelles fonctionnalités, etc. Cette tendance est accrue par l'émergence de nouveaux domaines tels que l'informatique ubiquitaire ou le cloud computing qui exigent des changements dynamiques dans des environnements en constante évolution. Ainsi, dans ces domaines, les ressources sont souvent élastiques, volatiles et hétérogènes. Cette thèse s'intéresse en particulier à la conception et à l'exécution d'applications distribuées composées d'entités hétérogènes et qui nécessitent d'être adaptées durant l'exécution. Notre approche s'appuie sur les modèles à composant orientés service et sur les styles d'architectures SOA et REST. Nous proposons un framework, nommé RoSe, qui permet l'import de ressources distantes dans un framework à composant orienté service et l'export de service locaux. RoSe permet aux développeurs et aux administrateurs de gérer la distribution des applications de manière totalement indépendante et dynamique grâce à un langage de configuration et d'une API dite fluent. Le framework lui-même est modulaire et flexible et supporte l'ajout et le retrait de composants durant l'exécution. L'implantation de RoSe est hébergée au sein du projet OW2 Chameleon et est aujourd'hui utilisée dans plusieurs projets industriels et académiques. / Adaptation has now become a major challenge in Software Engineering. Engineers are indeed regularly confronted with requests for changes that can take many forms: updates, new versions, new features need etc. This trend is enhanced by the emergence of new areas such as ubiquitous computing or cloud computing that require dynamic changes in rapidly constantly evolving environments. For instance, in these areas, resources are often elastic, volatile and heterogeneous. %This thesis focuses especially in the design and execution of distributed applications composed of heterogeneous entities which need to be adapted at runtime. Our approach is based on service-oriented component models and on the SOA and REST architectural styles. We propose a framework, named RoSe, which enables the import of remote resources in a service-oriented component framework and the export of local services. RoSe allows developers and administrators to manage the distribution of their application in a totally independent and dynamic way thanks to a configuration language and a fluent API. The framework itself is modular, flexible and supports the addition and removal of components during execution. The implementation of RoSe is hosted by OW2 in the Chameleon project and is now used in several industrial and academic projects.

Les circuits électroniques embarqués dans les systèmes évoluant au niveau spatial ou dans l’atmosphère sont soumis à des particules naturellement présentes qui peuvent provoquer une perturbation de leur fonctionnement. Le type d’effet lié à ces particules le plus souvent rencontré dans les composants logiques est le SEU. Cet effet correspond à l’inversion de l’état logique d’un élément de mémorisation. De nombreuses études ont été menées pour mettre au point des outils et méthodologies permettant de caractériser la sensibilité des mémoires (SRAM principalement) vis-à-vis de ce type d’effets. Néanmoins, avec l’augmentation importante de l’électronique embarquée et plus particulièrement, l’utilisation de composants de plus en plus complexes comme les microprocesseurs multicoeurs, il est devenu difficile, à l’aide des outils jusque là disponibles, de déterminer l’impact réel d’une erreur déclenchée dans un élément de mémorisation sur une application exécutée par le système électronique. L’utilisation des outils et méthodologies actuellement disponibles ne constituent alors qu'une approche pire cas : tous les éléments de mémorisation non protégés du composant sont comptabilisés et considérés comme sensibles, ce qui amène à considérer des marges importantes lors de l'analyse de risque de l'équipement. Une réduction importante de ces marges est possible en analysant le comportement dynamique de l'application opérée par le composant complexe. En effet, tous les éléments de mémorisation ne sont pas sensibles 100% du temps et de nombreux mécanismes de masquage peuvent faire en sorte qu'une erreur au niveau composant n'ait pas d'incidence sur l'application. Ce sujet de thèse aboutira à la mise au point d'un outil permettant de connaitre avec plus de précisions la sensibilité réelle d'une application opérée sur un microprocesseur, en vue d'optimiser les protections nécessaires et plus particulièrement, de tirer profit de l’architecture spécifique des microprocesseurs multicoeurs. Pour réaliser cette étude, les axes suivants seront investigués : - Étude de l’architecture des microprocesseurs - Utilisation des modèles de performance de processeurs - Utilisation des techniques d’émulation par FPGA - Analyse logicielle du code de l’application Des validations expérimentales sous laser et faisceau de particules seront également réalisées. / The electronic circuits embarked on the systems evolving in the spatial level or in the atmosphere are subjected(submitted) to naturally present particles which can cause(provoke) a disturbance of their functioning. The type(chap) of effect bound(connected) to these particles most of the time met in the logical components is the SEU. This effect corresponds to the inversion of the logical state of an element of memorization. Numerous studies were led to finalize(to work out) tools and methodologies allowing to characterize the sensibility of reports(memoirs) (SRAM mainly) towards this type(chap) of effects. Nevertheless, with the important increase of the embarked electronics and more particularly, the use of more and more complex components as microprocessors multihearts, he(it) became

La problématique d'adaptation autonomique prend de plus en plus d'importance dans l'administration des applications modernes, notamment pervasives. En effet, la composition entre les différentes ressources de l'application (dispositifs physiques, services et applications tierces) doit souvent être dynamique, et s'adapter automatiquement et rapidement aux évolutions du contexte d'exécution. Pour cela, les composants orientés services offrent un support à l'adaptation au niveau architectural. Cependant, ils ne permettent pas d'exprimer l'ensemble des contraintes de conception qui doivent être garanties lors de l'exécution du système. Pour lever cette limite, cette thèse a modélisé les architectures de conception, de déploiement et de l'exécution. De plus, elle a établi des liens entre celle-ci et proposé des algorithmes afin de vérifier la validité d'une architecture de l'exécution par rapport à son architecture de conception. Cela nous a conduits à considérer de près le cycle de vie des composants et à définir un ensemble de concepts afin de les faire participer à des architectures supportant la variabilité. Notons que cette formalisation peut être exploitée aussi bien par un administrateur humain, que par un gestionnaire autonomique qui voit ainsi sa base de connaissances augmentée et structurée. L'implantation a donné lieu à la réalisation d'une base de connaissance, mise à disposition d'un atelier (Cilia IDE) de conception, déploiement et supervision d'applications dynamiques, ainsi que d'un gestionnaire autonomique capable de modifier la structure d'une application pervasive. Cette thèse a été validée à l'aide d'une application pervasive nommée <<~Actimétrie~>>, développée dans le cadre du projet FUI~MEDICAL. / The autonomic adaptation of software application is becoming increasingly important in many domains, including pervasive field. Indeed, the integration fo different application resources (physical devices, services and third party applications) often needs to be dynamic and should adapt rapidly and automatically to changes in the execution context. To that end, service-oriented components offer support for adaptation at the architectural level. However, they do not allow the formalisation of all the design constraints that must be guaranteed during the execution of the system. To overcome this limitation, this thesis modeled the design, deployment and runtime architectures. Also, it proposes to establish links between them and has developed algorithms to check the validity of an execution architecture with respect to its architectural design. This led us to consider the entire life cycle of components and to define a set of concepts to be included in architectures supporting variability. This formalisation can be exploited both by a human administrator and by an autonomic manager that has its knowledge base increased and structured. The implementation resulted in the realization of a knowledge base, providing a studio (Cilia IDE) for the design, deployment and supervision of dynamic applications, as well as an autonomic manager that can update the structure of pervasive applications. This thesis has been validated using a pervasive application called “Actimetry”, developed in the FUI~MEDICAL project.

Dans cette thèse, les sandwichs acier/polymère/acier renforcés ou non et leurs composants, ainsi que leurs propriétés mécaniques et de mise en forme (ou formage) ont été étudiés pour la fabrication des pièces d'automobiles. Les caractéristiques physico-chimiques responsables de la cohésion métal-polymère tout comme de l’usinabilité des sandwichs par emboutissage profond et étirage Erichsen n’ont pas été assez étudiés. Elles sont analysées dans ce travail. Nous avons observé que l'influence des traitements de surface tels que le « traitement corona » peut changer la morphologie de la surface du polymère de base et introduire des groupes fonctionnels polaires sur les surfaces. Le traitement plasma a été utilisé pour activer les surfaces de l’acier avant le "roll-bonding". L'étude a révélé que les sandwichs sans inserts ont une grande aptitude au formage par emboutissage profond, proche de celle de l'acier. / In this thesis the investigation focused on the mechanical and forming properties of non-reinforced and locally reinforced metal/polymer/metal sandwiches, used for the further manufacturing of automotive parts. The physical-chemical properties for bonding as well as the deep drawing and stretching behaviour of such sandwiches were studied too. It was observed, that the preliminary surface treatment as corona and/or plasma strongly influence the surface morphology of the PP-PE foil by activating the polymer surface. A new method to insert local reinforcements in the pre-fabricated sandwich was developed after optimizing the conditions for bonding in the roll-bonding process. The sandwiches without the local plate inlays show the high formability compared to the seel mono-materials. The deformation behaviour of sandwiches depends strongly on the size, shape and the position of the inlays to forming.

Les composants magnétiques sont des constituants essentiels des convertisseurs électroniques de puissance en termes de volume et de coût, en particulier dans les alimentations à découpage. Pour cette raison, il est intéressant de développer des méthodes et des outils logiciels pour optimiser la conception de dispositif magnétiques en relation avec les paramètres de conversion. Concevoir et optimiser un composant magnétique suppose de définir parfaitement les contraintes induites par les spécifications, de choisir des conducteurs, isolants et circuits magnétiques, tant sur le plan des matériaux que des géométries, de calculer finement les pertes dans ces différentes parties et enfin, de disposer de modèles thermiques permettant de conduire le design en considérant la contrainte majeure que constituent les températures de fonctionnement des différentes parties du composant. L'objectif de cette thèse est de jeter les bases d'un outil générique d'aide à la conception optimale de composants magnétiques en s'appuyant sur des modélisations analytiques et numériques. / The magnetic components are essential constituents of the power electronic converters in terms of volume and cost, particularly in switching power supplies. Therefore, it is essential to develop methods and software tools that can optimize the magnetic device design in relation to the conversion parameters. The design and optimization of the magnetic component includes several constraints that are imposed by the specifications including the choice of electrical conductors and magnetic circuits, both in terms of materials and their geometries. It is necessary to calculate the losses in these parts and to know the thermal models that allows a better design by considering the major constraint namely, the operation temperatures of different parts of the component.The current work describes the basics of a generic tool that will help in the optimal design of a magnetic components based on both analytical and numerical modeling.

Les interfaces graphiques de logiciels modernes requièrent de plus en plus de s’adapter à diverses situations et divers utilisateurs, rendant leur développement plus complexe. Peu de guides et de solutions à faible coût d’intégration dans un projet existent et sont trop souvent dépendants d’une technologie ou d’une plateforme donnée. Ce mémoire présente une technique pour l’implémentation graduelle de comportements adaptatifs dans les interfaces graphiques par le biais de patrons de conception. Les patrons de conception sont des solutions formalisées répondant à des problèmes récurrents, dans ce cas-ci de structuration d’un logiciel pour l’ajout de l’adaptation. Ces derniers sont présentés dans un format normalisé et une implémentation de référence a été développée sous forme de librairie baptisée AdaptivePy. Un prototype démonstratif est utilisé pour comparer une approche d’implémentation ad hoc à celle utilisant la librairie et donc les patrons. Les gains observés sont au niveau de la séparation des préoccupations, de la cohésion des méthodes, de la localisation des changements pour l’ajout de l’adaptation et de l’extensibilité. Aussi, ce mémoire présente des métriques visant la vérification de l’organisation des composants d’un logiciel structuré par l’application des patrons de conception. Ces métriques sont des indicateurs de la proportion des situations contextuelles du système que supporte un composant. Les métriques et leur calcul sont présentés dans un format basé sur ce- lui de l’ISO/IEC 25023 et une implémentation de référence a également été développée. Une application typique est évaluée grâce aux métriques et des actions correctives sont présentées pour résoudre les problèmes détectés. L’utilité des métriques pour valider une application développée en utilisant la structure induite par les patrons de conception est ainsi mise en évidence. La méthodologie du projet a suivi un processus itératif pour l’élaboration des patrons de conception et la recherche des métriques pour appuyer leur application dans un contexte pratique. Par l’analyse de la littérature pour identifier les concepts communs de l’adaptation et les éléments de mesure dans le domaine de l’adaptation, des solutions plus générales et adaptées à une grande variété de domaines d’application sont proposées. Parmi les contributions du projet sont trois nouveaux patrons de conceptions : Moniteur, Proxy routeur et Composant adaptatif. Aussi, deux métriques spécifiques ont été formalisées : la couverture modélisée de l’espace d’adaptation ainsi que la couverture effective de l’espace d’adaptation. En plus, deux métriques générales supplémentaires sont proposées : la profondeur de l’arbre de substitution et la stabilité de l’adaptation.

Cette étude porte sur l'intégration hybride de transistors à un électron (single-electron transistor, SET) dans un noeud technologique CMOS. Les SETs présentent de forts potentiels, en particulier en termes d'économies d'énergies, mais ne peuvent complètement remplacer le CMOS dans les circuits électriques. Cependant, la combinaison des composants SETs et MOS permet de pallier à ce problème, ouvrant la voie à des circuits à très faible puissance dissipée, et à haute densité d'intégration. Cette thèse se propose d'employer pour la réalisation de SETs dans le back-end-of-line (BEOL), c'est-à-dire dans l'oxyde encapsulant les CMOS, le procédé de fabrication nanodamascène, mis au point par C. Dubuc.

La fabrication des composants semi-conducteurs à base de nitrure de gallium (GaN) connaît actuellement une grande expansion. Ce matériau, par ces propriétés physico-chimiques intéressantes, est un très bon candidat pour la fabrication des composants de puissance à haute fréquence de fonctionnement. Dans la pratique, avant d'intégrer ces composants dans un système électronique, l'analyse de leur fiabilité est une étape nécessaire pour valider la technologie de fabrication utilisée. L'objectif de ce travail est la détermination des mécanismes physiques responsables de la dégradation des performances des Transistors à Haute Mobilité Electronique (HEMT) à base d'hétérostructures AlGaN/GaN et AlInN/GaN. Dans un premier temps, la caractérisation en régime statique des composants, par des mesures de courant et de capacité à différentes températures, nous a permis de repérer certaines anomalies dans les caractéristiques des composants. Cette non-idéalité liée aux effets thermiques semble provenir des mécanismes de piégeage des porteurs par les défauts dans le matériau. Dans le but d'analyser ces mécanismes, des mesures de spectroscopie de défauts profonds (DLTS) ont été effectuées sur la capacité de type Schottky du contact de la grille. L'étape suivante a consisté à mesurer les pièges profonds dans les HEMTs par DLTS en courant de drain, de façon à déterminer quels défauts influencent directement le courant dans ces dispositifs. Cette étude a été effectuée sur différents composants avec différentes géométries pour analyser au mieux le comportement de ces pièges. L'étude du contact de grille est aussi une étape importante pour déterminer les origines de défaillance des composants. Pour cela, nous avons réalisé une étude approfondie sur les différents mécanismes de transport à travers la barrière métal/semi-conducteur. Cette étude nous a permis de conclure sur la stabilité du contact de grille après les tests de vieillissement accélérés.

L'augmentation des températures de fonctionnement est une des évolutions actuelles de l'électronique de puissance. Ce fonctionnement entraine d'une part des changements de la structure des modules de puissance notamment des structures " 3D " pour assurer un refroidissement double face des composants de puissance, et d'autre part l'utilisation de matériaux qui permettent de réduire des contraintes thermomécaniques, liées à la différence de coefficient de dilatation des matériaux, lors d'une montée en température. Le travail réalisé au cours de cette thèse consiste à développer une nouvelle structure " 3D " basée sur une technique de contact par des micropoteaux en cuivre, élaborés par électrodéposition et ensuite assemblés à un substrat céramique métallisé (notamment, un DBC : Direct Bonding Copper). Pour réaliser ce contact, une technique de frittage par SPS (Spark Plasma Sintering) est utilisée. Nous étudions dans un premier temps le collage direct de cuivre sur des massifs, puis effectuons dans un deuxième temps le collage de cuivre entre les micropoteaux et le DBC. Cette technique SPS est aussi utilisée pour la réalisation d'un nouveau substrat céramique métallisé basé sur des matériaux avec des coefficients de dilatation thermique accordés, pour les applications à haute température.