Pour des tâches simples ou dans un environnement contrôlé, la coordination des di érents processus internes d'un robot est un problème relativement trivial, souvent implémenté de manière ad-hoc. Toutefois, avec le développement de robots plus complexes travaillant dans des environnements non contrôlés et dynamiques, le robot doit en permanence se reconfigurer afin de s'adapter aux conditions extérieures et à ses objectifs. La définition d'une architecture de contrôle e cace permettant de gérer ces reconfigurations devient alors primordiale pour l'autonomie de tels robots. Dans ces travaux, nous avons d'abord étudié les di érentes architectures proposées dans la littérature, dont l'analyse a permis d'identifier les grandes problématiques qu'une architecture de contrôle doit résoudre. Cette analyse nous a mené à proposer une nouvelle architecture de contrôle décentralisée, générique et réutilisable, selon une démarche qui intègre une approche "intelligence artificielle" (utilisation de raisonneur logique, propagation dynamique de contraintes) et une approche "génie logiciel" (programmation par contrats, agents). Après une présentation des concepts qui sous-tendent cette architecture et une description approfondie de son fonctionnement, nous en décrivons une implémentation, qui est exploitée pour assurer le contrôle d'un robot terrestre d'extérieur dans le cadre de tâches de navigation, d'exploration ou de suivi. Des résultats sont présentés et analysés. Dans une seconde partie, nous nous sommes penchés sur la modélisation et la vérifiabilité d'une telle architecture de contrôle. Après avoir analysé di érentes solutions, nous décrivons un modèle complet de l'architecture qui utilise la logique linéaire. Nous discutons ensuite des di érentes approches possibles pour montrer des propriétés d'atteignabilité et de sûreté de fonctionnement en exploitant ce modèle. Enfin nous abordons di érentes voies d'enrichissement de ces travaux. En particulier, nous discutons des extensions possibles pour le contrôle d'un ensemble de robots coopérants entre eux, mais aussi de la nécessité d'avoir des liens plus forts entre cette couche de contrôle, et les approches de modélisation des fonctionnalités sous-jacentes.

Le marché industriel est aujourd’hui de plus en plus dynamique et compétitif. Cette tendance évolutive de l’écosystème amène les entreprises à prendre part à un nombre croissant de réseaux industriels, dans l’optique de maintenir leur activité et d’accroître leur compétitivité. La qualité d’interaction et de collaboration de partenaires de ces réseaux dépend grandement de la capacité de leurs systèmes d’information (SIs) respectifs à gérer et à partager les informations. Le projet MISE (Mediation Information System Engineering) relève pleinement de cette problématique en proposant une approche de conception d’une solution (conceptuelle et technologique) pour le support de l’interopérabilité d’entreprises au travers de leurs SIs. Ce projet s’appuie sur la notion de MDE (Model-Driven Engineering) et s’articule autour de trois niveaux : métier, logique et technologique. Les travaux de! thèse dont il est ici question relèvent du niveau métier en présentant une démarche d’obtention d’un modèle indépendant de toute implémentation (CIM pour Computer Independent Model). Il s’agit en particulier de s’appuyer sur un système basé sur la gestion de connaissance pour concevoir des processus collaboratifs en BPMN (Business Process Modelling Notation). En se positionnant à un niveau d’abstraction au dessus de celui du CIM, on peut capitaliser, manipuler et raisonner une connaissance permettant d’une part de caractériser des collaborations et d’autre part de mettre en place des mécanismes de déduction pour descendre au niveau de CIM. Ces principes sont en outre illustrés par le biais d’un prototype développé pour valider l’approche. / Enterprises are now operating in an environment where market is more open, globalized, and competitive. Changes in market conditions are obliging enterprises to become involved in various kinds of industrial networks in order to maintain their business efficiency. The integration of business partners depends deeply on the ability to capture and share information seamlessly amongst the information systems (ISs) of different enterprises. The MISE (Mediation Information System Engineering) project was evolved in order to tackle this problem by providing an information technology solution for supporting the enterprise interoperability through ISs. It is developed on the basis of the MDE (Model Driven Engineering). This dissertation addresses the business level of the interoperability, and the CIM (Computer Independent Model) of the MDE. Its main objective is to develop a knowledge-based system for supporting the design of collabora! tive processes that conform to the BPMN (Business Process Modeling Notation). We propose to work at the upper level of the CIM to capture knowledge that allows us to characterize collaboration by basing on the perspectives and experiences of business partners. We use this knowledge together with the existing knowledge (instances about business processes) from the MIT Process Handbook for moving down to the CIM level. The prototype of our knowledge-based system is also developed in order to validate and evaluate the approach.

Ce travail présente une approche générale du traitement de l'intégrité sémantique des données gérées par les systèmes de gestion de bases de données. Une organisation des connaissances (lois générales, données, etc.) d'une réalité/environnement est également présentée, accompagnée d'une méthode permettant leur définition cohérente. Les idées proposées ont été formalisées au moyen du calcul des prédicats du 1(e)r ordre puis mises en œuvre par l'intermédiaire du langage Prolog.

L'étude des moyens de déductions pour entreprendre une construction assistée de programmes mène à la définition d'un système de déduction automatique capable :<br />- de traiter l'égalité d'une façon générale ;<br />- d'entreprendre la preuve de formules qui ne sont pas des théorèmes, d'étudier les causes d'échec ;<br />- d'effectuer un tri pour retirer d'un large ensemble d'informations, celles utiles à la preuve.<br /><br />Ces caractères ont pu être pris en compte dans le cadre d'un système général, de genre "déduction matérielle".<br />Certaines classes d'expression reçoivent toutefois un traitement particulier. Ainsi une méthode de codage permet de déterminer, sans simplification ni mise en forme normale, l'équivalence d'expressions numériques.

Description de mes activités de recherche réalisées depuis plus de 20 ans.

En informatique, les logiques formelles ont une place centrale dans la représentation et le traitement des connaissances. Elles sont utilisées pour la modélisation et la vérification de systèmes informatiques et de leurs propriétés ainsi que pour la formalisation de différents types de raisonnement. Dans ce contexte il existe un large spectre de logiques non-classiques parmi lesquelles les logiques modales jouent un rôle important. Alors que les logiques modales classiques ont été largement étudiées, nous nous focalisons dans cette thèse sur les logiques modales intuitionnistes et aussi hybrides floues en abordant un certain nombre de questions principalement du point de vue de la théorie de la démonstration. Nous proposons pour ces logiques de nouveaux systèmes de preuve, notamment suivant les formalismes de déduction naturelle et de calcul des séquents, qui sont fondés sur de nouvelles structures multi-contextuelles généralisant la structure standard de séquent. Ainsi dans le cadre des logiques modales intuitionnistes formées à partir des combinaisons des axiomes T, B, 4 et 5, nous définissons des systèmes de preuve sans labels ayant de bonnes propriétés comme par exemple celle de la sous-formule. En outre, nous proposons des procédures de décision simples à partir de nos nouveaux calculs des séquents. Nous étudions également la première version intuitionniste de la logique hybride IHL et nous proposons son premier calcul des séquents à partir duquel nous donnons la première démonstration de sa décidabilité. Enfin, nous introduisons une nouvelle famille de logiques hybrides floues fondées sur les logiques modales de Gödel. Nous proposons pour ces logiques des procédures de décision avec génération de contre-modèles en utilisant un ensemble de règles de preuve fondées sur une structure multi-contextuelle adaptée.

Nous présentons une méthode originale de recherche de preuve par récurrence utilisant la surréduction. Elle a la particularité d'être fondée sur la déduction modulo et d'utiliser la surréduction pour sélectionner à la fois les variables de récurrence et les schémas d'instanciation. Elle donne également la possibilité de traduire directement toute dérivation effectuée avec succès en une preuve dans le calcul des séquents modulo. La correction et la complétude réfutationnelle de la méthode sont démontrées en théorie de la preuve. Nous étendons ensuite cette première approche aux théories de réécriture équationnelles constituées d'un système de réécriture R et d'un ensemble E d'égalités. A partir du moment où le système de réécriture équationnel (R,E) possède de bonnes propriétés de terminaison et de complétude suffisante, et si on suppose également que E préserve les constructeurs, la surréduction au niveau des positions les plus profondes où apparaît un symbole défini s'effectue uniquement à l'aide d'unificateurs qui sont également des substitutions constructeurs. Ceci est particulièrement intéressant dans le cas des théories associatives, ou associatives commutatives, pour lesquelles notre système de recherche de preuve a été raffiné.

Nous étudions l'algorithmique de deux problèmes centraux d'Intelligence Artificielle, pour des bases de connaissances représentées, notamment, par des formules propositionnelles de Horn, bijonctives, Horn-renommables ou affines. Nous traitons tout d'abord l'acquisition de connaissances à partir d'exemples : nous donnons notamment un algorithme efficace et général pour l'acquisition exacte, complétons l'état de l'art pour l'approximation et donnons un algorithme pour le PAC-apprentissage des formules affines. Nous étudions ensuite des problèmes de raisonnement : nous donnons un algorithme général pour l'abduction, qui nous permet d'exhiber de nouvelles classes polynomiales, et posons de premières pierres pour l'étude de ce processus lorsque la base de connaissances est approximative. L'étude des formules affines pour la représentation de connaissances n'avait jamais été réellement menée. Les résultats présentés dans ce mémoire montrent qu'elles possèdent de nombreuses bonnes propriétés.

Dans cette thèse, nous nous intéressons à des problèmes à la croisée de deux domaines, les bases de données et les bases de connaissances. Nous considérons deux problèmes équivalents concernant les requêtes conjonctives avec négation : l'inclusion de requêtes et l'évaluation d'une requête booléenne sous l'hypothèse du monde ouvert. Nous reformulons ces problèmes sous la forme d'un problème de déduction dans un fragment de la logique du premier ordre. Puis nous raffinons des schémas d'algorithmes déjà existants et proposons de nouveaux algorithmes. Pour les étudier et les comparer expérimentalement, nous proposons un générateur aléatoire et analysons l'influence des différents paramètres sur la difficulté des instances du problème étudié. Finalement, à l'aide de cette méthodologie expérimentale, nous comparons les apports des différents raffinements et les algorithmes entre eux.

Particulièrement lors de collaborations dans le cadre de chaînes logistiques ou d'entreprises virtuelles, établir les workflows collaboratifs est une étape laborieuse car souvent réalisée soit de façon humaine, soit avec des méthodes manquant de flexibilité. Sur la base d'un réseau social d'entreprises, cette thèse vise à faciliter cette étape en proposant un service de déduction de processus collaboratifs inter-organisationnels. Cela soulève trois problèmes: (i) trouver les activités qui doivent être exécutées pour remplir les objectifs de la collaboration (Quoi?), (ii) sélectionner les partenaires pouvant réaliser ces activités (Qui?) et (iii) ordonner ces activités en un processus métier collaboratif (Quand?). Dans le cadre d'un réseau social, il est attendu que plusieurs organisations soient capables de fournir les mêmes activités. Dans un tel contexte de concurrence entre les organisations, une optimisation globale permet de trouver un processus final quasi-optimal, en prenant en compte ces trois questions de manière simultanée : trouver l'ensemble des "meilleurs" partenaires et leurs activités dans un contexte de collaboration spécifique. A cette fin, des ontologies de collaboration ont été développées et permettent de représenter et collecter des connaissances sur les collaborations. Ainsi, quand les utilisateurs remplissent leurs profils sur le réseau social, le système peut comprendre (i) les attentes des utilisateurs lorsqu'ils fournissent leurs objectifs de collaboration et (ii) les capacités qu'ils peuvent fournir. Un outil d'aide à la décision, basé sur un algorithme d'optimisation par colonies de fourmis permet ensuite d'exploiter les ontologies de collaboration afin de trouver un processus quasi-optimal répondant aux attentes et objectifs de la collaboration. Les résultats de cette thèse s'inscrivent au sein du projet FUI OpenPaaS dont le but est d'établir un nouveau réseau social d'entreprises visant à faciliter leurs collaborations intra et inter-organisationnelles. / Especially in the context of collaborative supply chains and virtual enterprises, the step of designing the collaborative workflows remains laborious because either it is still carried out humanly or the methods lack of flexibility. Based on an enterprise social network, this thesis aims at facilitating this step by proposing a service for the deduction of collaborative processes. It raises three main issues: (i) finding the activities to execute that answer the objectives of the collaboration (What?), (ii) selecting the corresponding partners (Who?) and (iii) ordering the activities into a collaborative business process (When?). Moreover, it is expected that many companies could be able to provide the same activities, on the enterprise social network. In this competitive context, a global optimization should be set up in order to find the quasi-optimal collaborative process that answer these three questions simultaneously. A three-dimensional solution is proposed here. First, a non-functional framework has been set up in order to determine the criteria that make a « good » partner in a specific collaborative context. Then, collaborative ontologies have been implemented and enable the representation and the acquisition of collaborative knowledge, so that the IT system can understand (a) the user's needs when they model their objectives of collaboration and (b) the user's capabilities when they model their profiles on the enterprise social network. And finally, a tool for decision support has been implemented thanks to an ant colony optimization algorithm that exploits the collaborative ontologies in order to provide a quasi-optimal process that fits the context of the collaboration and answers its objective. The results are in line with the FUI French project OpenPaaS which aims at offering an enterprise social network to facilitate their collaborations.