Ce mémoire traite de la modélisation tridimensionnelle des champs électriques et des champs magnétiques par la méthode des éléments finis. <br />Le premier chapitre consacré à l'étude des problèmes scalaires comporte, outre la formulation scalaire, une analyse exhaustive de l'application de cette formulation à la détermination directe des grandeurs intégrales. Les flux, les capacités et les inductances sont calculés à l'aide de la notion de co-énergie. L'évaluation des forces et couples fait appel au principe des travaux virtuels. La philosophie dégagée de cette méthodologie, nous a amené à imaginer une méthode d'évaluation de l'influence des paramètres géométriques et physiques sur les grandeurs intégrales.<br />Dans le deuxième chapitre nous étudions la formulation variationnelle des problèmes de magnétostatique dans lesquels le champ dérive d'un potentiel vecteur. Les conditions aux limites sont l'objet d'une attention particulière. Le problème de l'unicité de la solution est résolu en introduisant une formulation variationnelle qui utilise le principe de pénalité. Cette formulation est développée à la fois en coordonnées cartésiennes et cylindriques : ces dernières sont particulièrement bien adaptées à l'étude des machines tournantes. Bien entendu l'application de cette formulation au calcul des grandeurs intégrales découle de la méthode directe décrite dans le premier chapitre.<br />Dans le troisième chapitre, nous abordons l'étude de l'organisation générale des logiciels de calcul des champs. Nous proposons une structure de logiciel qui permette, en bidimensionnel comme en tridimensionnel, d'aborder les problèmes d'optimisation automatique ou assistée dans les meilleures conditions.

Un composant est une entité autonome qui interagit avec son environnement par des interfaces correctement spécifiées. Fractive est une implantation du modèle de composants Fractal qui propose des primitives de haut niveau et une sémantique pour la programmation à base de composants Java distribués, asynchrones et hiérarchiques. Fractive propose également une séparation entre aspects fonctionnels et non-fonctionnels, ces derniers permettant un contrôle de l´exécution d´un composant et de son évolution dynamique. Dans cette thèse, nous proposons un outillage formel pour la vérification d´applications construites avec Fractive. Cela permet de vérifier que chaque composant remplit correctement le rôle qui lui a été assigné au sein du système, et que la mise à jour ou le remplacement d´un composant n´engendre pas d´interblocage ou de panne du système. Nous avons défini un nouveau format intermédiaire qui étend les réseaux d´automates communicants, en paramétrisant leurs événements de communication et de traitement. Nous avons ensuite utilisé ce format intermédiaire pour définir les spécifications comportementales d´applications Fractive. Nous considérons que les modèles des composants primitifs sont connus (donnés par l´utilisateur ou par analyse statique). En utilisant la description des composants, nous construisons un contrôleur décrivant le comportement non fonctionnel du composant. La sémantique d´un composant est ensuite générée comme le produit de synchronisation des LTSs de ses sous-composants et du contrôleur. Le système résultant peut être vérifié par rapport aux besoins exprimés dans un ensemble de formules de logique temporelle, comme illustré dans le manuscrit.

Ce document retrace de manière synthétique mes travaux de recherche depuis septembre 1999, date à laquelle j'ai été recruté sur un poste de Maître de Conférences à l'université Joseph Fourier (Grenoble 1).<br />Ces travaux, menés au sein de l'équipe VASCO du laboratoire LIG, portent sur le test des logiciels et sont étroitement liés aux recherches effectuées de 1993 à 1997, période pendant laquelle j'ai été thésard, puis chercheur contractuel dans cette même équipe.<br />Le test logiciel est une discipline qui embrasse l'ensemble du cycle de développement.<br />En effet, dès l'analyse des besoins d'une application, apparaissent des exigences et des propriétés à tester dont la caractérisation et l'identification font partie des compétences des testeurs. Il en est de même pour la spécification du produit, la conception de son architecture technique ou la programmation. <br />Le test logiciel est également une discipline qui se veut étroitement liée et utile à la pratique professionnelle. La prise en compte des problématiques issues de cette dernière s'est faite, entre autres, au moyen de nombreuses collaborations industrielles qui ont ponctué mes travaux, en particulier dans le cadre de projets nationaux (RNRT, RNTL).

Les architectures multiprocesseurs de systèmes sur puce permettent de réaliser un nombre croissant de fonctions en logiciel, ce qui multiplie le nombre d'interfaces entre le logiciel et le matériel. Cette interface est représentée de différentes façons au sein des modèles, selon leur niveau d'abstraction : à haut niveau, un canal abstrait est utilisé ; plus près de l'implémentation, plusieurs composants d'adaptation et de communication composent l'interface. La conception assistée des systèmes multiprocesseurs repose donc sur la maîtrise de l'interface logiciel-matériel à plusieurs niveaux d'abstraction. Dans cette thèse, le concept de service est utilisé pour abstraire les caractéristiques de communication et de performance des interfaces. Une structure de données permet de capturer ces caractéristiques et de développer des outils d'analyse et de génération d'interfaces. Une étude de cas illustre l'exploration d'architecture par la génération de prototypes virtuels en SystemC.

Une application réseau communique avec d'autres applications par le biais d'un ensemble consen- <br />suel de règles régissant la communication, appelé protocole. Cette communication est gérée par la <br />partie de l'application connue comme la couche de support protocolaire qui gère la manipulation de <br />messages protocolaires. Elle s'avère être un composant critique d'une application réseau puisqu'elle <br />représente l'interface entre celle-ci et le monde extérieur. Elle est donc soumise à deux contraintes <br />fortes : une contrainte d'efficacité pour pouvoir traiter un grand nombre de messages et une contrainte <br />de robustesse pour faire face à des attaques visant à déstabiliser l'application ou la plate-forme maté- <br />rielle sous-jacente. Malgré ces contraintes, le processus de développement de cette couche demeure <br />rudimentaire et requiert un haut niveau d'expertise. Il consiste à traduire manuellement une spécifi- <br />cation du protocole écrite dans un formalisme haut niveau comme ABNF vers du code bas niveau tel <br />que du C. Le fossé entre ces niveaux d'abstraction favorise l'apparition d'erreurs. <br />Cette thèse propose une approche langage au développement de la couche de support protocolaire <br />d'applications réseaux, pour améliorer leur robustesse sans compromettre leur performance. Notre ap- <br />proche est fondée sur l'utilisation d'un langage dédié, Zebu, pour décrire la spécification des couches <br />de support protocolaire d'applications réseaux qui utilisent des protocoles applicatifs textuels à la <br />HTTP. La syntaxe de Zebu est très proche de celles du formalisme ABNF, favorisant ainsi l'adoption <br />de Zebu par des experts du domaine. En annotant la spécification ABNF d'un protocole, l'utilisateur <br />de Zebu peut adapter une couche de support protocolaire à une application donnée. Dans un premier <br />temps, le compilateur Zebu vérifie la spécification annotée pour déceler d'éventuelles incohérences. <br />Ensuite, une couche de support protocolaire définie par les annotations fournies est générée automati- <br />quement. Cette couche consiste en un ensemble de structures de données pour représenter un message, <br />un analyseur syntaxique qui remplit ces structures de données et des fonctions utilitaires pour l'ac- <br />cès à ces données ou piloter l'analyse syntaxique des messages. Par défaut, l'analyseur syntaxique de <br />messages généré n'accepte que les messages respectant scrupuleusement la spécification. Ce critère <br />de validation peut être modifié pour plus de flexibilité ou de meilleures performances.

Les équipements électroniques envahissent progressivement l'univers quotidien. D'aucuns souhaiteraient que ces équipements puissent intelligemment réagir à l'activité de l'utilisateur afin de l'assister dans ces activités de tous les jours. Le domaine de l'Informatique Pervasive adresse la vision de ce monde naturellement numérique assistant les individus sans être intrusif.<br /><br />Face aux défis de l'Informatique Pervasive dans les réseaux locaux, notamment la distribution, l'hétérogénéité et la dynamique des équipements, cette thèse répond par une ligne de conduite et l'approche logicielle Home SOA. Cette ligne de conduite distingue les situations où les solutions protocolaires sont pertinentes et ramène les autres situations à des problèmes de génie logiciel. Parmi les solutions protocolaires, la proposition d'une interface uniforme de gestion de cycle de vie logiciel dans le Comité de Travail UPnP Device Management est une des contributions importantes. <br /><br />Le Home SOA est l'association de technologies de développement modulaire et d'un ensemble de patrons de conception orientés objets. Au-delà de l'orientation objet, le Home SOA exploite les modèles récents de composants à services et le concept de plateforme de services. Les pilotes orientés service masquent les aspects distribués tout en réifiant la dynamique des entités pervasives sur la plateforme. Les pilotes raffinés adaptent les objets mandataires dans des interfaces à la sémantique du domaine d'application visé. La contextualisation des services de la plateforme alliée à une automatisation de la sélection de service achève de simplifier le développement d'applications pervasives. Le cadriciel est implémenté au-dessus de la plateforme OSGi et est validé par la réalisation d'applications conscientes du contexte et mixant des domaines d'applications distincts dans le réseau domestique.

Les sgbd orientes objets integrent les concepts des langages a objets et les mécanismes des sgbd. Ces propriétés les rendent bien adaptes au développement de systèmes d'applications regroupant plusieurs applications interactives opérant sur des données persistantes partagées (si, agl...). L'état de l'art développe porte sur la programmation, les bases de données et les interfaces homme-machine et montre qu'il existe différentes techniques spécifiques adaptées au développement de certaines parties de ces applications. Cependant, aucune methode de conception actuelle ne prend en compte la conception complète et détaillée d'un système d'applications et le concepteur est insuffisamment guide pour programmer une application a l'aide d'un sgbdoo. Notre methode mosaic permet de développer un système d'applications programme a l'aide d'un sgbdoo. Notre approche consiste a privilégier une décomposition dirigée par les objets au détriment de l'habituelle séparation entre la base de données et les programmes d'application. Ainsi une application comporte deux composants principaux. Le corps de l'application est constitue d'objets applicatifs, modèles du domaine d'application, et le gestionnaire de dialogue de l'application est compose d'objets interactifs, modèles du dialogue. Les objets applicatifs, persistants ou temporaires, sont a la fois des modules logiciels et des conteneurs de données potentiellement persistantes ou temporaires. Les objets interactifs regroupent les informations et les actions présentées a l'utilisateur et assurent leur cohérence. Un système d'applications est compose d'une base d'objets applicatifs persistants et d'applications. Le modelé mosaic permet d'étudier les dimensions structurelles, fonctionnelles et dynamiques des objets et du système d'applications dans sa globalité. Des langages textuels et graphiques, un outil, une démarche et des regles de traduction de mosaic vers le langage peplom et vers le sgbdoo o2 complètent ce modèle. Nos propositions sont illustrées par un exemple d'application programme a l'aide d'o2

La mission Pierre Angulaire de l'ESA, Gaia, doit bâtir un catalogue d'étoiles limité seulement par leurs magnitudes. Ce milliard d'objets doit être détecté à bord pour pouvoir être observé et les exigences scientifiques et techniques font de ce problème un défi d'ingénierie. Nous avons élaboré un prototype pour estimer les performances accessibles et servir au dimensionnement de l'électronique à bord (TDA PDHE). Il s'appuie sur une séquence de quatre tâches: la calibration des données issues des CCDs, l'estimation du fond de ciel, l'identification des objets et, enfin, leur caractérisation pour commander les observations elles-mêmes. Bien qu'inspirée par des études antérieures (APM, Sextractor), cette approche a été intégralement révisée et adaptée aux spécificités de Gaia. Suite aux recommandations du TDA PDHE, une implémentation mixte est proposée qui traite les volumes de données importants et soumis aux contraintes de temps-réel ``dures'' avec de l'électronique dédiée (FPGA) et réalise les traitements complexes ou variables via du logiciel. Cette partition correspond aussi à subdiviser les opérations précédentes en un domaine pixel et un domaine objet. Notre démonstrateur montre que les attentes scientifiques sont satisfaites en termes de complétude, de précision et de robustesse à la diversité des configurations. Techniquement parlant, notre pipeline, optimisé quant à la surface et la consommation électrique, permet l'identification d'une technologie cible. Notre modèle n'a pas été retenu pour les phases industrielles de Gaia mais, outre son utilité avérée dans le projet, représente une R&D pour la génération de satellites à venir.

Ce travail a pour objectif d'apporter une aide au développement et a la maintenance de logiciels de grande taille dans les environnements de génie logiciel (egl). Il s'agit de définir et d'implanter un noyau générique de stockage et de gestion permettant l'intégration de l'ensemble d'informations génie logiciel et offrant des outils généraux et déclaratifs. Le gestionnaire d'un projet peut ainsi spécifier la stratégie ou la methode de développement souhaitée. Nous avons défini un modèle de données pour les systèmes hypertexte capable de gérer la spécificité des informations génie logiciel et d'offrir une interrogation bien adaptée a ce type d'environnement (navigation, browser, etc). Le modèle est sémantique oriente-objet qui intègre aussi bien les aspects statiques que les aspects dynamiques des informations génie logiciel. Nous avons exploite la richesse des modèles sémantiques pour la représentation des abstractions nécessaires: objets complexes et composites, versions multiples et généralisation de la notion d'objet composite a celle d'objet générique composite. Via la notion de document, qui représente, en plus du contenu textuel des documents, leur contenu sémantique et leur présentation visuelle, le modèle comprend les éléments de base nécessaires pour l'intégration des fonctionnalités d'un systeme hypertexte, et, dans une étape ultérieure, de la recherche par le contenu sémantique des informations. Concernant la dynamique, nous utilisons le couplage entre données et traitements existant dans les modèles orientes-objet et donnons aux méthodes une définition déclarative sous forme de déclencheurs. Les méthodes, dans ce formalisme, n'expriment pas seulement le comportement des objets, mais aussi, les situations de leur déclenchement et les contrôles a effectuer sur le comportement des objets

Présentation de quelques rappels sur les grammaires statiques. Il est aussi montre la nécessité du recours a des techniques issues du génie logiciel pour arriver à une réelle ingénierie du logiciel. Présentation d'un inventaire des besoins en génie logiciel pour la construction de systèmes de traduction assistée par ordinateur (tao). Présentation d'un prototype de poste de travail linguistique adapte a la construction de grammaires statiques et déjà teste par quelques utilisateurs pilotes