10 ans. 10 ans de recherches autour du calcul haute performance dans des environnements distribués. Et tout au long de ces années, le développement d'un intergiciel appelé DIET comme liant de ces recherches. Aujourd'hui la naissance d'une start'up autour de DIET, offre à cet intergiciel une autre vie. Ce tournant me donne alors l'occasion de proposer une vision que j'espère complète de cette aventure. A travers l'expérience de DIET, il sera intéressant d'évoquer les problèmes de recherche inhérents au développement complet d'un intergiciel de grille et de Cloud pour le calcul haute performance. Les aspects d'interoperabilités seront tout d'abord évoqués au travers des efforts de standardisation du GridRPC, et nous verrons comment DIET répond au problème de la localisation de ressources. Le problème de l'extensibilité sera ensuite traité au travers de l'architecture proposée. Nous verrons ensuite la réponse faite pour la découverte de services qui partant d'un besoin de notre intergiciel débouchera sur une solution générique. Ces premiers travaux évoqués se focalise côté client. Côté serveur nous évoquerons la solution mise en place pour la gestion des ressources. L'étape suivante sera de s'intéresser au déploiement et à la planification de ce déploiement. Conformément à notre objectif initial de fournir un outil complet, nous aborderons ensuite les problèmes liés à la gestion de données. Nous mettrons ensuite en lumière un des points forts de DIET qui est la réponse de ce dernier aux problèmes d'ordonnancement sur des environnements hétérogènes. Ce qui nous conduira jusqu'à la gestion des workflows dans notre intergiciel. Enfin pour conclure je vous présenterai différents cas d'utilisation de DIET sur des applications réelles et variées dont la plateforme du projet Décrypthon qui utilise notre intergiciel dans un cadre de production.

Les travaux de recherche menés autour de la description de services Web utilisent de plus en plus des modèles sémantiques pour fournir une représentation interprétable automatiquement. Toutefois, nous avons décelé des lacunes dans les approches sémantiques actuelles qui engendrent ambiguïté et non pertinence au niveau de l'appariement et de la découverte de services Web. Pour remédier à ces lacunes nous proposons des contributions à la description et à la découverte de services Web sémantiques. En ce qui concerne la description de services, nous avons défini un langage basé sur une recommandation W3C. En plus d'une annotation métier sémantique des éléments d'un service, notre principale contribution à la description sémantique consiste à spécifier la nature de ces annotations en utilisant une ontologie technique que nous avons définie. Cette ontologie met en relation plusieurs concepts sémantiques de services Web que nous avons identifiés dans des approches existantes et intègrera d'autres concepts qu'on définira ultérieurement sans pour autant modifier notre langage de description ou nos techniques d'appariement associées. Nous avons également défini un algorithme d'appariement entre une requête de service et les descriptions des services publiés. Cet algorithme se base sur un appariement entre éléments d'une requête et un service publié et trois techniques d'agrégation des résultats d'appariements élémentaires. L'algorithme tire avantage de la description sémantique que nous avons définie. Il a été mis en œuvre dans un annuaire de services Web sémantiques et a été également comparé aux algorithmes de référence. Les expérimentations montrent clairement l'efficacité de notre approche en termes de temps de réponse et de précision

Ces dernières années ont témoigné du succès du projet Linked Open Data (LOD) et de la croissance du nombre de sources de données sémantiques disponibles sur le web. Cependant, il y a encore beaucoup de données qui ne sont pas encore mises à disposition dans le LOD telles que les données sur demande, les données de capteurs etc. Elles sont néanmoins fournies par des API des services Web. L'intégration de ces données au LOD ou dans des applications de mashups apporterait une forte valeur ajoutée. Cependant, chercher de tels services avec les outils de découverte de services existants nécessite une connaissance préalable des répertoires de services ainsi que des ontologies utilisées pour les décrire.Dans cette thèse, nous proposons de nouvelles approches et des cadres logiciels pour la recherche de services web sémantiques avec une perspective d'intégration de données. Premièrement, nous introduisons LIDSEARCH, un cadre applicatif piloté par SPARQL pour chercher des données et des services web sémantiques.De plus, nous proposons une approche pour enrichir les descriptions sémantiques de services web en décrivant les relations ontologiques entre leurs entrées et leurs sorties afin de faciliter l'automatisation de la découverte et de la composition de services. Afin d'atteindre ce but, nous utilisons des techniques de traitement automatique de la langue et d'appariement de textes basées sur le deep-learning pour mieux comprendre les descriptions des services.Nous validons notre travail avec des preuves de concept et utilisons les services et les ontologies d'OWLS-TC pour évaluer nos approches proposées de sélection et d'enrichissement. / The last years witnessed the success of the Linked Open Data (LOD) project as well as a significantly growing amount of semantic data sources available on the web. However, there are still a lot of data not being published as fully materialized knowledge bases like as sensor data, dynamic data, data with limited access patterns, etc. Such data is in general available through web APIs or web services. Integrating such data to the LOD or in mashups would have a significant added value. However, discovering such services requires a lot of efforts from developers and a good knowledge of the existing service repositories that the current service discovery systems do not efficiently overcome.In this thesis, we propose novel approaches and frameworks to search for semantic web services from a data integration perspective. Firstly, we introduce LIDSEARCH, a SPARQL-driven framework to search for linked data and semantic web services. Moreover, we propose an approach to enrich semantic service descriptions with Input-Output relations from ontologies to facilitate the automation of service discovery and composition. To achieve such a purpose, we apply natural language processing techniques and deep-learning-based text similarity techniques to leverage I/O relations from text to ontologies.We validate our work with proof-of-concept frameworks and use OWLS-TC as a dataset for conducting our experiments on service search and enrichment.

Les sources de données multimédias provenant de divers domaines (médical, tourisme, commerce, art et culture, etc.) sont devenues incontournables sur le web. L’accès à ces sources multimédias dans les systèmes distribués pose de nouveaux problèmes en raison de nombreux paramètres : volumétrie, diversité des interfaces, format de représentation, localisation, etc. En outre, l’exigence de plus en plus forte des utilisateurs et des applications à vouloir intégrer la sémantique dans la recherche d’information pose de nouvelles questions à résoudre. Pour prendre en compte cette nouvelle complexité, nous nous intéressons dans notre travail de recherche aux solutions d’intégration de données basées sur les services web. Dans cette thèse, nous proposons une approche orientée service pour la recherche sémantique de contenus multimédia. Nous avons appelé cette approche SeSaM (Semantic Search of Multimedia content). SeSaM repose sur la définition d’un nouveau type de services accédant aux contenus multimédias, qui est les services MaaS (Multimedia as a Services). Elle est basée sur un processus en deux phases : description et découverte des services MaaS. En ce qui concerne la description de services MaaS, nous avons défini le langage SA4MaaS (Semantic Annotation for MaaS services), qui est une extension de SAWSDL (recommandation W3C). L’idée principale de ce langage est l’intégration, en plus de la sémantique métier, de la sémantique de l’information multimédia dans la description des services MaaS. En ce qui concerne la découverte de services MaaS, nous avons proposé un nouveau matchmaker MaaS-MX (MaaS services Matchmaker) adapté au modèle de description des MaaS. MaaS-MX est composé de deux étapes primordiales : appariement métier et appariement multimédia. L’appariement métier consiste à comparer la description métier des services et de la requête, tandis que l’appariement multimédia compare la description multimédia des services et de la requête. L’approche a été prototypée et évaluée dans deux domaines différents : médical et tourisme. Les résultats indiquent que l’utilisation de l’appariement métier et l’appariement multimédia a considérablement amélioré les performances des systèmes de recherche de données multimédias. / Multimedia data sources from various fields (medical, tourism, trade, art and culture, etc.) became essential on the web. Accessing to multimedia data in distributed systems poses new challenges due to many system parameters: volume, diversity of interfaces, representation format, location, etc. In addition, the growing needs of users and applications to incorporate semantics in the information retrieval pose new issues. To take into account this new complexity, we are interested in our research of data integration solutions based on web services. In this thesis, we propose an approach-oriented service for the semantic search of multimedia content. We called this approach SeSaM (Semantic Search of Multimedia content). SeSaM is based on the definition of a new pattern of services to access multimedia content, which is the MaaS services (Multimedia as a Services). It is based on a two-phase process: description and discovery of MaaS services. As for the MaaS services description, we have defined the SA4MaaS language (Semantic Annotation for MaaS services), which is an extension of SAWSDL (W3C recommendation). The main idea of this language is the integration, in addition to business domain semantic, of multimedia information semantics in the MaaS services description. As for the MaaS service discovery, we have proposed a new matchmaker MaaS-MX (MaaS services Matchmaker) adapted to the MaaS services description model. MaaS-MX is composed of two essential steps: domain matching and multimedia matching. Domain matching consists in comparing the business domain description of MaaS services and the query, whereas multimedia matching compares the multimedia description of MaaS services and the query. The approach has been implemented and evaluated in two different domains: medical and tourism. The results indicate that using both domain and multimedia matching considerably improves the performance of multimedia data retrieving systems.

Lors de la dernière décennie, le nombre d'appareils possédant des capacités sans fil a très fortement augmenté, attirant ainsi le grand public vers les réseaux mobiles sans fil. Nous considérons le cas des réseaux mobiles ad hoc aussi connu sous le nom de MANET (Mobile Ad hoc NETworks). La caractéristique principale des MANETs est la grande dynamicité des noeuds (induite pas le mouvement des utilisateurs), la propriété volatile des transmissions sans fil, le comportement des utilisateurs, les services et leurs utilisations. Cette thèse propose une solution complète pour la découverte de service dans les réseaux ad hoc, de la couche réseau sous-jacente à la découverte de service à proprement dite. La première contribution est le protocole Stable Linked Structure Flooding (SLSF) qui établi une structure basée sur des clusters stable et permet d'obtenir une dissémination efficace qui passe à l'échelle. La seconde contribution est SLSR (Stable Linked Structure Routing) qui utilise la structure de dissémination de SLSF et permet de faire du routage à travers le réseau. En utilisant ces protocoles comme base, nous proposons d'améliorer la découverte de service en prenant en compte le contexte. De plus, nous avons contribué à la simulation réseau en couplant des modèles et des simulateurs de domaines différents qui une fois couplés permettent d'élaborer et la simuler des scénarios riches et variés adaptés aux MANETs. Cette thèse à été réalisé au sein du projet ANR SARAH qui avait pour but le déploiement de service multimédia dans une architecture ad hoc hybride / In the last decade, the number of wireless capable devices increased drastically along with their popularity. Devices also became more powerful and affordable, attracting more users to mobile networks. In this thesis we consider service discovery in Mobile Ad hoc NETworks, also called MANETs, that are a collection of devices that communicate with each other spontaneously whenever they are in wireless transmission range without any preexisting infrastructure. The main characteristic of MANETs is the high dynamic of nodes (induced by the users moving around), the volatile wireless transmissions, the user behavior, the services and their usage. This thesis proposes a complete solution for service discovery in ad hoc networks, from the underlying network up to the service discovery itself. A first contribution is the Stable Linked Structure Flooding (SLSF) protocol that creates stable based cluster structure and thereby provides scalable and efficient message dissemination. The second contribution is the Stable Linked Structure Routing (SLSR) protocol that uses the SLSF dissemination structure to enable routing capabilities. Using those protocols as basis, we propose to improve service discovery by additionally considering context awareness and adaptation. Moreover, we also contributed on improving simulations by coupling simulators and models that, together, can model and simulate the variety and richness of ad hoc related usage scenarios and their human characteristic

Les Architectures Orientées Services (SOA) se sont progressivement imposées comme outil incontournable dans les échanges inter-entreprises grâce à leurs potentiels stratégiques et technologiques. Leurs mise en oeuvre est concrétisée à travers les services Web dont l'un des principaux atouts est leur composabilité. Avec l'émergence du Web sémantique la découverte et la composition de services Web sémantiques constituent un réel défi. Le processus de découverte s'appui généralement sur les registres traditionnels offrant des descriptions syntaxiques regroupés statiquement, ce qui pose un problème lié à l'hétérogénéité des descriptions syntaxiques et à la rigidité de la classification. Le processus de composition dépend à son tour de la qualité de l'appariement des services. Nous proposons dans cette thèse une architecture d'un framework qui couvre toutes les phases du processus de composition. Ensuite, nous proposons une mesure de similarité sémantique pour un appariement entre les descriptions des services Web. Le processus de découverte de services Web s'appuie sur la similarité entre les services, le formalisme d'Analyse de Concepts Formels et l'organisation des services en treillis. La composition ensuite repose sur l'établissement de services composites cohérents et pertinaents pour la fonctionnalité espérée. Les points forts de cette architecture sont l'adaptation et l'intégration des technologies sémantiques, le calcul de similarité sémantique et l'utilisation de cette similarité sémantique et du formalisme FCA afin d'optimiser le processus de composition. / Service Oriented Architectures (SOA) have been progressively confirmed as an essential tool in inter-companies exchanges thanks to their strategic and technological potential. Their implementation is realised through Web services. One of the main assets of services is their compostability. With the emergence of the semantic Web, the discovery and composition of semantic Web services become a real challenge. The discovery process is generally based on traditional registries with syntactic descriptions where services are statically grouped. This poses a problem related to the heterogeneity of syntactic descriptions and the rigidity of the classification. The composition process depends on the Web service matching quality processed in the discovery phase. We propose in this dissertation an architecture of a framework that covers all the phases of the composition process. Then, we propose a semantic similarity measure Web services. The Web services discovery process relies on the proposed similarity measure, the formal concept analysis (FCA) formalism, and the organisation of lattice services. The composition is then based on the establishment of coherent and relevant composite services for the expected functionality. The main strengths of this architecture are the adaptation and integration of semantic technologies, the calculation of semantic similarity and the use of this semantic similarity and the FCA formalism in order to optimise the composition process.