Le déploiement des réseaux de senseurs sans fil (WSN : Wireless Sensor Network) soulève un certain nombre de défis liés à la configuration des senseurs, la gestion des ressources et à l'implémentation d'applications. Les travaux récents ont montré la nécessité d'utiliser ces réseaux pour la détection des incendies. Toutefois, pour signaler la présence de ces derniers, il faut s'assurer de mesurer les bons indices, tels que la température, l'humidité et l'intensité lumineuse. Ce mémoire présente la mise en place d'un WSN capable de recueillir et de traiter des informations provenant de l'environnement, comme la température. Dans ce contexte, nous caractérisons d'abord les applications des WSNs. Ensuite, nous identifions les principaux paramètres sur lesquels se basent les applications des WSNs pour détecter les incendies. Finalement, afin d'évaluer l'impact du vent sur les températures recueillies, nous présentons les différentes étapes de la mise en {\oe}uvre d'un WSN pour la détection d'un incendie, ainsi que les expériences réalisées et les résultats obtenus. L'analyse des résultats montre que la vitesse et la direction du vent ont un impact important sur les températures recueillies par le WSN. Il est donc important d'en tenir compte pour pouvoir détecter à temps un incendie. / The deployment of wireless sensor networks (WSN: Wireless Sensor Network) raises a number of challenges related to the configuration of sensors, resource management and implementation of applications. Recent researches proved the necessary use of these networks to detect fires. However, to indicate their presence, make sure to measure the right indicators, such as temperature, humidity and light intensity. This report presents the setting of a WSN that can collect and process information from the environment such as temperature. In this context, we characterize the first; applications of WSNs. Then we identify the main parameters on which the applications of WSNs are based to detect fires. Finally, to assess the impact of wind on temperature gathered, we present the different stages of the setting of a WSN for detecting a fire, including the experiences and results. Analysis of the results shows that the speed of wind and its direction have both a significant impact on temperatures collected by the WSN. It is therefore important to take in account the wind for detecting fire in time.

Ayant pour objectif de rendre un programme informatique capable d’assigner de façon autonome des documents textuels à leur classe d’appartenance, la catégorisation automatique de textes est rendue possible grâce à l’apprentissage supervisé. Un entraînement du programme est effectué sur un ensemble de documents auxquels des étiquettes de catégorie ont déjà été assignées par des humains. Or, la constitution de cet ensemble d’entraînement se révèle un processus long et coûteux. Ce mémoire propose une façon d’améliorer la capacité d’un classificateur à bien accomplir sa tâche dans des situations où un entraînement sur un nombre suffisant de textes n’aura pas été possible. L’approche suggérée consiste à étudier une forme d’association, la cooccurrence, entre les mots provenant d’un ensemble de textes libellés et ceux provenant d’un ensemble de textes non libellés, plus volumineux. On espère ainsi augmenter à faible coût le vocabulaire utile à la classification de textes, en minimisant le nombre de documents à étiqueter. / Automated text categorization consists of developing computer programs able to autonomously assign texts to predefined categories, on the basis of their content. Such applications are possible thanks to supervised learning, which implies a training phase on manually labeled documents. However, the construction of a training set is long and expensive. This study suggests a way to assist text classifiers in the gathering of the vocabulary when the size of the training set is limited. So, it is proposed to analyze word cooccurrence inside a text collection of many non-labeled documents, to augment the vocabulary produced by the analysis of the labeled texts. The representation of new documents to classify can then be modified in order to better match the vocabulary used by the classifier. What is expected, of course, is an improvement of its ability to categorize texts.

Avec l'amélioration et la prolifération de la téléinformatique, les systèmes informatiques distribués connaissent un véritable essor dans l’industrie du logiciel. Un système distribué est un système pour lequel chaque composante est indépendante et souvent située à un endroit éloigné des autres composantes. Dans un tel système, les composantes communiquent entre elles pour échanger des informations, coordonner leurs actions, prendre des décisions collectives, etc. Cependant, dans ces systèmes, certaines problématiques subsistent ; comment représenter les informations, comment transmettre les informations et comment gérer la mise à jour de ces informations? Ce mémoire s’intéresse principalement à ces problèmes pour les systèmes distribués où les informations sont centralisées sur un serveur. Pour le cas qui nous intéresse, une partie seulement de ces informations est dupliquée dans les composantes et cette duplication peut ne pas être exacte. Ce mémoire porte sur le partage de connaissances entre les différentes composantes d’un tel système distribué. Nous détaillerons plus particulièrement le mode de représentation des connaissances, basé sur les graphes conceptuels, ainsi qu’une méthode d’indexation appliquée à ce mode de représentation des informations. Nous proposons une technique originale de gestion des mises à jour. Cette technique, basée sur une analyse statistique des mises à jour, permet d’appréhender et de maintenir à jour les informations entre les composantes du système et le serveur. Avec ces techniques, nous espérons diminuer l’utilisation de la bande passante ainsi que l’incohérence momentanée des informations chez les composantes du système. / With the improvement and the proliferation of teleinformatics, the distributed systems are widely used in the software industry. A distributed system is a system for which each component is independent and often located in a place away from the other components. In such system, components communicate with each other to exchange information, to coordinate their actions, to make group decisions, etc. However, in these systems, some problematic remain; how to represent information, how to transmit information and how to manage the update information? This study is mainly interested in these problematic of distributed systems where information is centralized on a server. For the case which interests us here, only a part of information is duplicated in the components and it may not be exact. This study is related to the way of sharing knowledge between components of such distributed system. We will more particularly detail the knowledge representation, based on conceptual graphs, as well as a method of indexing this knowledge representation. We proposed an original technique of management of the updates. This technique, based on a statistical analysis of the updates, makes it possible to perceive and maintain up to date the information between the components of the system and the server. With these techniques, we hope to decrease the use of the bandwidth as well as the temporary inconsistency of information between the components and the server.

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L'analyse statique des programmes consiste en un ensemble de techniques permettant de déterminer des propriétés des programmes sans avoir à les exécuter. Parmi les applications de l'analyse statique des programmes, nous retrouvons l'optimisation du code source par des compilateurs et la détection de code malveillant ou de code qui pourrait être exploité à des fins malveillantes. L'évidente pertinence et l'importance (parfois critique) de telles applications expliquent les nombreuses tentatives de compréhension du cadre théorique général de l'analyse statique des programmes. Les algèbres de Kleene sont la théorie algébrique des automates finis et des expressions régulières. Cet outil algébrique s'est avéré très approprié pour l'analyse statique et la vérification des programmes. Le but de cette thèse est de développer un cadre algébrique basé sur les algèbres de Kleene pour calculer les solutions d'une classe générale de problèmes intraprocéduraux d'analyse de flot de données. Ce cadre permet de représenter les programmes, ainsi que leurs propriétés, d'une manière homogène, compacte et expressive. Les algorithmes traditionnels employés pour calculer le résultat d'une analyse sont alors remplacés par des manipulations algébriques des éléments d'une algèbre de Kleene. / Static program analysis consists of techniques for determining properties of programs without actually running them. Among the applications of static program analysis are the optimization by compilers of object code and the detection of malicious code or code that might be maliciously exploited. The obvious relevance and (sometimes critical) importance of such applications explain the many attempts to try to understand the general theoretical framework of static program analysis. Kleene algebra is the algebraic theory of finite automata and regular expressions. This algebraic tool has proven to be very suitable for the purpose of static analysis and verification of programs. The goal of this thesis is to develop an algebraic framework based on Kleene algebra to compute the solutions to a general class of intraprocedural dataflow analysis problems. The framework allows one to represent both the programs and the relevant properties in an homogeneous, compact and readable way. Traditional algorithms used to compute the result of an analysis are then replaced by algebraic manipulations of elements of a Kleene algebra.

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Estimer la pose de la caméra est un défi fondamental en réalité augmentée et permet la superposition d’un modèle à la réalité. Estimer précisément la pose est souvent critique en ingénierie d’infrastructures. Les images omnidirectionnelles ont un champ de vision supérieur aux images planaires communément utilisées en RA. Cette propriété peut bénéficier à l’estimation de la pose. Or, aucun travail ne présente de résultats montrant clairement un gain de précision. Notre objectif est de quantifier la précision de l’estimation de pose omnidirectionnelle et la tester en pratique. Nous proposons une méthode d’estimation de pose pour images omnidirectionnelles et en avons mesuré la précision par des simulations automatisées. Les résultats obtenus confirment que le champ de vision large des images omnidirectionnelles permet d’atteindre une précision de pose supérieure à celle d’images planaires. Nous avons également testé notre méthode sur des données tirées d’environnements réels et discutons les défis et limitations à son utilisation en pratique. / Camera pose estimation is a fundamental problem of augmented reality, and enables registration of a model to the reality. An accurate estimate of the pose is often critical in infrastructure engineering. Omnidirectional images cover a larger field of view than planar images commonly used in AR. This property can be beneficial to pose estimation. However, no existing work present results clearly showing accuracy gains. Our objective is therefore to quantify the accuracy of omnidirectional pose estimation and test it in practice. We propose a pose estimation method for omnidirectional images and have measured its accuracy using automated simulations. Our results show that the large field of view of omnidirectional images increases pose accuracy, compared to poses from planar images. We also tested our method in practice, using data from real environments and discuss challenges and limitations to its use in practice.

Dans ce mémoire, nous comparons deux modèles de processus probabilistes évoluant dans un environnement continu. Les processus de Markov étiquetés sont des systèmes de transitions pour lesquels l’ensemble des états est non-dénombrable, mais qui évoluent de manière discrète dans le temps. Les mesures de probabilité définies sur l’ensemble des états peuvent avoir un support infini. Les processus hybrides sont une combinaison d’un processus à espace d’états continu qui évolue de manière continue dans le temps et une composante discrète qui intervient pour contrôler l’évolution. Les extensions probabilistes des processus hybrides présentes dans la littérature restreignent le comportement probabiliste à la composante discrète. Nous utilisons deux exemples de systèmes, un avion et un bateau, pour faire ressortir les divergences entre les deux modèles ainsi que leurs limitations, et nous définissons une généralisation qui peut modéliser fidèlement ces exemples. Nous avons également pu montrer, dans un article publié dans un atelier international, comment utiliser, dans le contexte probabiliste, la «substitution d’horloge» et l’«approximation par portrait» qui sont des techniques proposées par Henzinger et al. pour les processus non probabilistes. Ces techniques permettent, sous certaines conditions, de définir un processus probabiliste rectangulaire à partir d’un qui est non rectangulaire, rendant ainsi possible la vérification formelle de toute classe de système hybride probabiliste. / We compare two models of processes involving uncountable space. Labelled Markov processes are probabilistic transition systems that can have uncountably many states, but still make discrete time steps. The probability measures on the state space may have uncountable support and a tool has been developed for verification of such systems. Hybrid processes are a combination of a continuous space process that evolves continuously with time and of a discrete component, such as a controller. Existing extensions of Hybrid processes with probability restrict the probabilistic behavior to the discrete component. We have also shown, in a paper, how to compute for probabilistic hybrid systems, the clock approximation and linear phase-portrait approximation that have been proposed for non probabilistic processes by Henzinger et al. The techniques permit, under some conditions, to define a rectangular probabilistic process from a non rectangular one, hence allowing the model-checking of any class of systems. To highlight the differences between Labelled Markov processes and probabilistic hybrid systems, we use two examples, the ones of a boat and an aircraft, and

La vérification de systèmes est aujourd’hui un sujet de recherche récurrent et différentes techniques permettent de vérifier formellement des systèmes critiques dont il faut impérativement garantir la correction. Nous consacrons ce mémoire à l’une des techniques les plus utilisées et les plus efficaces, l’évaluation de modèle. Schématiquement, pour vérifier un système par évaluation de modèle, on abstrait d’abord son comportement sous la forme d’un système de transitions appelé modèle. Ensuite, on formule une propriété désirée du système dans une logique temporelle. Enfin, on utilise un outil logiciel appelé vérificateur pour vérifier automatiquement si le modèle satisfait la propriété. Dans ce mémoire, nous voulons vérifier des propriétés d’atteignabilité dans des modèles probabilistes appelés processus de Markov étiquetés (en anglais, LMP pour Labelled Markov processes) et qui ont possiblement un ensemble d’états non dénombrable. Malheureusement, le vérificateur CISMO dédié à une famille de LMP ne gère pas les propriétés d’atteignabilité et aucun autre outil ne peut vérifier les LMP. Pour améliorer CISMO et atteindre notre objectif, nous avons rendu d’abord plus expressive sa logique de spécification de propriétés pour qu’elle exprime les propriétés d’atteignabilité sur les LMP. Ces propriétés expriment le fait qu’un état souhaité dans un système peut être atteint avec une certaine probabilité. Ensuite, nous avons implémenté dans CISMO une nouvelle approche de vérification d’une famille de propriétés d’atteignabilité qui contribue à l’évolution de la vérification probabiliste. Nous utilisons le théorème de la moyenne pour prouver que, pour tout LMP acceptable par CISMO et toute propriété d’atteignabilité, il existe une chaîne de Markov à temps discret (en anglais, DTMC pour Discrete Time Markov Chains) équivalent au LMP de point de vue atteignabilité moyenne et auquel on peut appliquer les algorithmes connus pour les systèmes probabilistes finis. Le DTMC est construit de telle sorte que nous inférons que le LMP satisfait la propriété d’atteignabilité, si et seulement si le DTMC la satisfait. Théoriquement, notre approche donne un résultat ultime exact et nous l’avons prouvé. À l’implémentation, nous utilisons une méthode d’intégration numérique pour déterminer les probabilités de transition dans le DTMC. Malgré les imprécisions numériques qui peuvent nuire au résultat d’une vérification, nous avons prouvé que notre approche a du sens en quantifiant les erreurs. Nous avons démontré d’une part que les erreurs numériques sont toujours bornées supérieurement dans le DTMC et avons montré d’autre part, qu’il existe une relation de bisimulation entre le LMP et le DTMC. Notre méthode est originale et repousse les limites de l’évaluation de modèle, notamment l’explosion combinatoire de l’espace d’états ou de chemins dans la vérification de systèmes probabilistes infinis. / Systems verification is nowadays a major issue and various techniques verify formally critical systems for which correction must be ensured. The focus of this master’s thesis is on one of the most used and most effective systems verification techniques, modelchecking. Conceptually, to apply model-checking to a system, we first abstract its behavior in the form of a transitions system, the model. Then, we formulate a system property of interest in a temporal logic. Finally, a software called model-checker is used to verify automatically if the model satisfies the property. In this paper, we want to check reachability property in the probabilistic models called labelled Markov process (LMP) and which have possibly an uncountable set of states. Unfortunately, the model-checker CISMO dedicated to a family of LMP does not handle reachability properties and no other tool can verify LMP. To improve CISMO and achieve our goal, we first made more expressive its properties specification logic so that it can express reachability property on LMP. These properties express the fact that a desired state in a system can be reached with a certain probability. Secondly, we implemented in CISMO a new approach for the verification of a family of reachability properties. This is a contribution to the evolution of the probabilistic verification. We use the mean theorem to prove that, for any LMP acceptable by CISMO and for any reachability property, there is a discrete time process (DTMC) equivalent to the LMP according to the average reachability and on which we can apply known algorithms for probabilistic systems which have a countable set of states. The DTMC is constructed in such a way that we can infer the LMP satisfies the reachability property, if and only if the DTMC also satisfies it. Theoretically, our approach gives a precise final result and we prove it. At implementation, since the DTMC is subjected to numerical errors the result can be false, as expected. We use a numerical integration method to determine the transitions probabilities in the DTMC. Despite the errors that can affect the outcome of a verification, we have shown that our approach makes sense at implementation by quantifying the errors. We have shown on one hand that numerical errors are always bounded from above in the DTMC and we established, on the other hand, bisimulation relations between LMP, DTMC constructed theoretically, and DTMC generated algorithmically with errors. Our method is original and pushes the limits of model-checking, especially combinatorial explosion of the states space or paths in the verification of infinite probabilistic systems.