Th. doct.--Informatique et réseaux--Paris--ENST, 1995. / Bibliogr. p. 115-125. Résumé en français et en anglais.

Depuis de nombreuses années, des formats de fichier standardisés ont été conçus pour écrire, lire et échanger des descriptions de scènes 3D. Ces descriptions sont principalement faites pour des contenus visuels; les options accessibles pour les compositions audio des scènes virtuelles sont, dans les meilleurs des cas, pauvres et dans les pires, manquantes. C’est pourquoi nous proposons d’inclure une description sonore riche dans le COLLADA qui est un format standard pour d’échange d’assets numériques. La plupart des langages de description qui incluent une description sonore factorisent les éléments communs aux informations visuelles et sonores. Ces deux aspects sont par exemple décrits dans le même système de coordonnées. Cependant, dès lors qu’une description dynamique ou que des données externes sont requises, toutes les liaisons doivent être faites de manière programmée. Dans cette thèse, nous tentons de résoudre ce problème et nous proposons de donner plus de puissance créative aux sound designers même lorsque les scènes sont dynamiques ou basées sur de la synthèse procédurale. Cette solution est basée sur le schéma COLLADA dans lequel nous avons ajouté la description sonore, des capacités de scripting et des extensions externes. L’utilisation de ce langage COLLADA ainsi augmenté est illustrée à travers la création d’un paysage sonore urbain. / Standardized file formats has been conceived since many years to write, read, and exchange 3D scene descriptions. These descriptions are mainly for visual contents whereas options given for audio compositions of virtual scenes are either lacking or poor. Therefore, we propose to include a rich sound description in the COLLADA, which is a standard format for exchanging digital assets. Most scene description languages with a sound description factorize common elements needed by the graphical and auditory information. Both aspects are, for example, described with the same coordinate system. However, as soon as a dynamic description or external data are required, all the glue must be done by a programming approach. In this thesis, we address this problem and propose to give more creative power in the hands of sound designers even when the scene is dynamic or based on procedural synthesizers. This solution is based on the COLLADA schema in which we add the sound support, scripting capabilities and external extensions. The use of the augmented COLLADA language is illustrated through the creation of dynamic urban soundscape.

La complexité croissante des Systèmes de Systèmes et autres grandes fédérations d'acteurs pose de nouvelles problématiques de conception et de réalisation. Cette complexité, induite par des structures de management toujours plus sophistiquées et un cycle de vie long, doit être maîtrisée au plus tôt dans la conception des entreprises. Cette maîtrise permet à l'ensemble des intervenants au cours du cycle de vie d'une entreprise d'identifier ses points clés et de prendre confiance en sa capacité à atteindre ses objectifs. En particulier, il importe de savoir estimer les capacités de l'entreprise à s'adapter à des situations imprévues ou exceptionnelles afin d'assurer ses missions en toutes circonstances. En réaction, de nouvelles démarches d'ingénierie émergent. Elles s'appuient sur la modélisation et la simulation de l'architecture de ces systèmes aux différents stades de leur développement et de leur fonctionnement. Dans le cadre d'une de ces démarches nommée IDEA, nous avons enrichi le langage de description d'architecture avec des concepts et des mécanismes ayant pour but d'adresser l'adaptabilité et des capacités de reconfiguration des entreprises. Ces apports ont été expérimentés avec succès par prototypage et dans des contextes d'affaires industrielles.

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L'architecture logicielle est devenue un thème scientifique majeur de l'informatique. En effet, l'architecture logicielle fournit l'abstraction qui permet de développer rigoureusement et de faire évoluer des systèmes logiciels complexes au vu des besoins tant fonctionnels que non fonctionnels. Afin de modéliser les architectures logicielles, un nouveau type de langage est apparu : les langages de description d'architectures (ADL, Architecture Description Language). Divers ADL ont été proposés dans la littérature, mais ces ADL sont restreints à la modélisation d'architectures abstraites, indépendantes des plateformes d'implémentation. Lors de l'implémentation, l'architecture n'est plus représentée. Cette thèse s'inscrit dans le domaine des ADL et porte sur la définition et la mise en œuvre d'un langage pour la concrétisation, c'est-à-dire l'implémentation explicite, d'architectures logicielles. Elle adresse le problème de la construction d'un tel langage et son système d'exécution. Pour cela elle aborde le problème d'un point de vue nouveau : la construction d'un langage centré sur l'architecture logicielle. Assis sur des bases formelles, notamment sur le π-calcul et π-ADL, ces travaux ont donné lieu à un langage formel pour décrire et garantir l'intégrité architecturale d'un système au niveau de sa spécification, de son implémentation et de ses évolutions ultérieures. La machine virtuelle et le compilateur associé sont enfouis dans la plateforme .NET.

Les architectures logicielles ont été introduites en réponse à l'accroissement de la complexité des systèmes, en favorisant leurs descriptions à un haut niveau d'abstraction. Dans cette thèse, nous proposons d'aborder la problématique de leurs évolutions avec comme objectif, de capitaliser les évolutions récurrentes et de favoriser leur réutilisation. Notre contribution se décline en deux volets majeurs. Le premier volet concerne la proposition du modèle d'évolution SAEM (Style-based Architectural Evolution Model), permettant l'abstraction, la spécification et la gestion de l'évolution dans les architectures logicielles au travers du concept de style d'évolution. SAEM se veut un modèle d'évolution générique, uniforme et indépendant de tout langage de description d'architecture. Le formalisme proposé décrit les concepts du style d'évolution selon un tryptique : domaine, entête et compétence. Le deuxième volet concerne le développement d'une approche de réutilisation par dessus SAEM pour tenter de rendre les activités d'évolution plus rentables. Nous proposons une démarche pour la construction de bibliothèques pour les styles d'évolution, orchestrée par différentes catégories d'intervenants. Les bibliothèques sont élaborées selon deux types de processus complémentaires : « pour la réutilisation » et « par la réutilisation ». Nous présentons une technique de raisonnement classificatoire pour permettre aux bibliothèques d'être peuplées et interrogées dans le but de gérer les savoir et savoir-faire relatifs à l'évolution architecturale.

Ce mémoire présente la technique employée pour réaliser la simulation en VHDL d'une architecture d'estimateur de canaux pour récepteur à traitement spatiotemporel. Par l'utilisation de réseaux systoliques adaptés pour une future implantation matérielle FPGA, il est possible de démontrer qu'on peut utiliser l'estimation par corrélation et l'estimation par la minimisation de l'erreur quadratique moyenne pour estimer les canaux à la réception d'un système de communication sans fil. Avant tout, une brève revue scientifique sur les systèmes de communication sans-fil est effectué et les deux méthodes d'estimation sont analysées avec Matlab afin de démontrer qu'elles peuvent combattre les distorsions et les évanouissements subis par le signal lors de la transmission. Par la suite, il est proposé d'associer l'utilisation de l'architecture des réseaux systoliques avec les multiplications matricielles. Finalement, deux de ces architectures systoliques sont implantées et utilisées pour la réalisation en VHDL des deux méthodes d'estimation des canaux.

L'Orienté Service (SOA) est un paradigme de conception qui facilite la construction d’applications extensibles et reconfigurables basées sur des artefacts réutilisables qui sont les services. Ceux-ci sont structurés via des interfaces bien définies et publiables et qui peuvent être dynamiquement découvertes.Beaucoup d’approches ont été proposées dans la littérature pour la réingénierie d’applications existantes développées dans des paradigmes pré-services, principalement l’orienté objet, vers SOA. L’objectif est de permettre de sauvegarder la valeur métier de ces d’applications tout en leur permettant de bénéficier des avantages de SOA. Le problème est que ces approches s'appuient sur des critères ad-hoc pour identifier correctement des services dans le code source des applications existantes.Par ailleurs, l'une des caractéristiques les plus distinctives d'une application orientée service est sa capacité de se reconfigurer dynamiquement et d'adapter son comportement en fonction de son contexte d'exécution. Cependant, dans les langages de description d'architecture (ADL) existants dont l’aspect de reconfiguration et pris en compte, les règles de reconfiguration sont représentées d'une manière ad-hoc; en général, elles ne sont pas modélisées d'une manière explicite mais enfouillées dans la description de l'architecture. D'une part, ceci engendre une difficulté de la gestion de la reconfiguration dynamique au niveau de l'architecture et d’autre part, la traçabilité de la description de la reconfiguration dynamique à travers les différents niveaux d'abstraction est difficile à représenter et à gérer.Afin de surmonter les problèmes précédents, nous proposons dans le cadre de cette thèse deux contributions. D'abord, nous proposons une approche d'identification de services basée sur un modèle de qualité où les caractéristiques des services sont étudiées, raffinées et réifiées en une fonction que nous utilisons pour mesurer la validité sémantique de ces services. La deuxième contribution consiste en une proposition d'un langage de description d'architecture orientée service (ADL) qui intègre la description de la variabilité architecturale. Dans cette ADL les services qui peuvent constituer l’architecture, les éléments de contexte dont les changements d’état sont à l’origine des changements architecturaux, les variantes des éléments architecturaux sélectionnées en fonction des états des éléments de contexte et le comportement architectural dynamique sont ainsi spécifiés de façon modulaire. / Service Oriented Architecture (SOA) is an architectural design paradigm which facilitates building and composing flexible, extensible and reusable service-oriented assets. These latter are encapsulated behind well-defined and published interfaces that can be dynamically discovered by third-party services. Before the advent of SOA, several software systems were developed using older technologies. Many of these systems still afford a business value, however they suffer from evolution and maintenance problems. It is advantageous to modernize those software systems towards service-based ones. In this sense, several re-engineering techniques propose migrating object-oriented applications towards SOA. Nonetheless, these approaches rely on ad-hoc criteria to correctly identify services in object-oriented legacy source code.Besides, one of the most distinguishing features of a service-oriented application is the ability to dynamically reconfigure and adjust its behavior to cope with changing environment during execution. However, in existing architecture description languages handling this aspect, reconfiguration rules are represented in an ad-hoc manner; reconfiguration scenarios are often implicit. This fact hinders a full management of dynamic reconfiguration at architecture level. Moreover, it constitutes a challenge to trace dynamic reconfiguration description/management at different levels of abstraction.In order to overcome the aforementioned problems, our contributions are presented in two axes: First, in the context of migrating legacy software towards SOA, we propose a service identification approach based on a quality measurement model, where service characteristics are considered, refined to measurable metrics in order to measure the semantic correctness of identified services. The second axis is dedicated to an Architecture Description Language (ADL) proposition that describes a variant-rich service-based architecture. In this modular ADL, dynamic reconfigurations are specified at architecture level. Moreover, the description is enriched with context and variability information, in order to enable a variability-based self-reconfiguration of architecture in response to context changes at runtime.

L'évolution constante des applications et le besoin toujours croissant de performances imposent le développement de nouvelles architectures compétitives et évolutives au sein de systèmes reconfigurables dynamiquement sur puces. Ces contraintes ont amené à une complexification des architectures, de leurs mécanismes de reconfiguration et de leur conception. De manière à répondre efficacement à ce problème, des plate-formes de développement ont été conçues et permettent ainsi d'automatiser certains processus constituant la chaîne de conception d'une architecture. Cela est rendu possible par l'intermédiaire d'un langage de description haut niveau (ADL) qui permet, par une spécification rapide de certains paramètres matériels, de procéder rapidement à la génération d'une architecture et de ses outils de développement adaptés tels que des outils de simulation, de compilation ou encore de synthèse. Cette thèse se place dans le contexte de la modélisation haut niveau des architectures ainsi que dans le contexte de l'aide à la conception et à l'exploration d'architectures reconfigurables dynamiquement. Ce document présente la plate-forme de développement Mozaïc dont l'objectif est de permettre la conception d'architectures reconfigurables dynamiquement par l'introduction automatique de ressources matérielles dédiées et adaptées. Dans une première partie, nous détaillons les concepts de reconfiguration dynamique qui ont été développés et mis en oeuvre dans Mozaïc. Dans une deuxième partie, nous présentons le langage de description haut niveau xMAML qui permet la spécification de l'architecture et de l'exploitation efficace des mécanismes précédemment présentés. Ce langage est basé sur l'ADL MAML développé à l'université d'Erlangen, auquel nous avons ajouté certains paramètres de spécifications nécessaires à la mise en oeuvre de la reconfiguration dynamique ainsi qu'à la spécification d'architectures hétérogènes. Enfin, dans un dernier chapitre, nous présentons les différentes phases de développement, et les outils associés, de deux architectures reconfigurables dynamiquement que sont les FPGAs et le processeur reconfigurable DART. Cette présentation inclut les phases d'exploration et l'implémentation d'un décodeur WCDMA par reconfiguration dynamique sur le FPGA modélisé par xMAML.

Les outils informatiques prennent une place de plus en plus importante dans la conception de circuits VLSI. Les langages de description de matériel constituent l'interface entre ces outils et les utilisateurs. Parmi ceux-ci, il existe un standard qui est VHDL, destiné à la description de systèmes numériques. Actuellement une extension analogique est en cours de normalisation. Les deux premiers chapitres de cette thèse sont consacrés l'un aux langages de description de matériel et à une présentation de VHDL, ainsi que des remarques et analyses à propos de son extension analogique. Le second thème de cette thèse est la mise en évidence de l'importance de la simulation en mode mixte numérique-analogique. Le troisième chapitre présente les principes généraux de la simulation mixte; différentes implémentations de simulateurs mixtes sont présentés. Enfin, le dernier chapitre est consacré à la réalisation d'un simulateur mixte dont la partie numérique est un simulateur VHDL. Cette réalisation repose sur une approche de description qui permet d'utiliser la souplesse de description structurelle de VHDL pour des systèmes analogiques et mixtes