Je n’ai pas de rapport serein à la peinture. Si elle constitue un espace d’expression et d’appartenance à soi-même sans limites, j’appréhende l’immensité de cet espace. Où aller ? De quelle manière ? Comment surmonter les hésitations ? Comment être sûre de prendre les bonnes décisions ? Quelle piste ou quelle exploration privilégier ? La pratique de la peinture relève d’une immersion. Au sein de l'atelier, au cœur du travail du peintre, se jouent de multiples opérations plastiques et mentales spécifiques. Une dynamique est en jeu, celle d’une marche vers de nouveaux possibles au sein de laquelle s’intercalent des choix et des prises de risque. C'est ici, dans cette tension entre ce qui n'est pas anticipé et ce qui tente de se déterminer que mon travail pictural existe. Comme il est fait d’errances, d’expériences, d’avancées mais aussi de pannes, j’ai souhaité m’attacher à l’étude des difficultés inhérentes au travail de peintre. Quelles en sont les causes ? Comment les processus créatifs sont-ils impactés et quelles remédiations peuvent-elles être envisagées de la part des artistes ? L’hypothèse de cette thèse est que l’informatique constitue une réponse possible à la recherche de lâcher-prise de l’artiste dans sa pratique picturale. Si la photographie, le cinéma, ou la vidéo ont chacun, à un moment donné de leur histoire, interrogé leurs relations à la peinture, qu’en est-il aujourd’hui pour l'informatique ? Comment informatique et peinture partagent-elles leur contemporanéité au sein de la création artistique ? Comment y dialoguent-elles ? Sous quels angles l’informatique soulage-t-elle le peintre et peut-elle conduire à une forme de lâcher-prise ? Dans la perspective où « la » peinture échappe aujourd’hui à toute tentative de définition exhaustive, nous verrons comment l'informatique appréhendée comme outil mais aussi comme médium du peintre poussera à reconnaître la présence renouvelée, écartelée mais flagrante de la peinture sur de nouveaux supports et à la définir comme immatérielle et dynamique. Les expériences menées au sein de mon travail artistique ainsi que les enquêtes de terrain menées auprès d’artistes peintres exploitant l’informatique nous amèneront à élargir notre compréhension du lâcher-prise mais aussi à éprouver les limites de l’alliance technique. / I do not have a serene relationship with painting. While it creates a space for self-expression and a sense of belonging to oneself without limits, I fear the immensity of that space. Where to go? By which means? How to overcome hesitations? How to be sure to make the right decisions? Which paths to follow, which leads to explore? The practice of painting is an immersion. Within the studio and at the heart of a painter's work lie a number of unique plastic and mental processes. A dynamic is at stake, allowing a step towards new possibilities where making choices and taking risks are intertwined. There, in the tension between the unanticipated and what is tentatively determined, is where my pictorial work exists. Because of the wandering, the experiments, the breakthroughs but also the failures, I wanted to focus on the difficulties inherent to the painter’s work. What are their causes? How is the creative process impacted and what remedies can artists turn to? The hypothesis of this thesis is that computer and digital processing is a possible answer to the artist’s quest of letting go in his or her pictorial practice. If photography, film or video each have, at some point in their history, questioned their relationship to painting, what about today’s computer-assisted art? How do digital technologies and painting concurrently exist and share the artistic scene? How do they interact? In which particular ways does digital processing relieve the painter and enables a form of letting go? Admittedly, no definition of "painting" as we know it today can be exhaustive. However, we will take a look at how computers – apprehended as tools, but also as a medium for the painter – make it possible to identify the renewed, distorted, yet flagrant presence of painting within new artistic mediums and to redefine it as immaterial and dynamic. The experiments carried out in my artistic work as well as the surveys conducted with painters using computer-assisted techniques, will lead to a broader understanding of the process of letting go but also to experience the limits of the technical alliance.

L'objectif du travail présenté dans cette thèse est de répondre à un verrou fondamental, qui est «comment programmer d'une manière rigoureuse et efficace des applications embarquées sur des plateformes multi-coeurs?». Cette problématique pose plusieurs défis: 1) le développement d'une approche rigoureuse basée sur les modèles pour pouvoir garantir la correction; 2) le « mariage » entre modèle physique et modèle de calcul, c'est-à-dire, l'intégration du fonctionnel et non-fonctionnel; 3) l'adaptabilité. Pour s'attaquer à ces défis, nous avons développé un flot de conception rigoureux autour du langage BIP. Ce flot de conception permet l'exploration de l'espace de conception, le traitement à diffèrent niveaux d'abstraction à la fois pour la plate-forme et l'application, la génération du code et le déploiement sur des plates-formes multi-cœurs. La méthode utilisée s'appuie sur des transformations source-vers-source des modèles BIP. Ces transformations sont correctes-par-construction. Nous illustrons ce flot de conception avec la modélisation et le déploiement de plusieurs applications sur deux plates-formes différentes. La première plate-forme considérée est MPARM, une plate-forme virtuelle, basée sur des processeurs ARM et structurée avec des clusters, où chacun contient plusieurs cœurs. Pour cette plate-forme, nous avons considérée les applications suivantes: la factorisation de Cholesky, le décodage MPEG-2, le décodage MJPEG, la Transformée de Fourier Rapide et un algorithme de demosaicing. La seconde plate-forme est P2012/STHORM, une plate-forme multi-cœur, basée sur plusieurs clusters capable d'une gestion énergétique efficace. L'application considérée sur P2012/STHORM est l'algorithme HMAX. Les résultats expérimentaux montrent l'intérêt du flot de conception, notamment l'analyse rapide des performances ainsi que la modélisation au niveau du système, la génération de code et le déploiement. / The advent of many-core platforms is nowadays challenging our capabilities for efficient and predictable design. To meet this challenge, designers need methods and tools for guaranteeing essential properties and determining tradeoffs between performance and efficient resource management. In the process of designing a mixed software/hardware system, functional constraints and also extra-functional specifications should be taken into account as an essential part for the design of embedded systems. The impact of design choices on the overall behavior of the system should also be analyzed. This implies a deep understanding of the interaction between application software and the underlying execution platform. We present a rigorous model-based design flow for building parallel applications running on top of many-core platforms. The flow is based on the BIP - Behavior, Interaction, Priority - component framework and its associated toolbox. The method allows generation of a correct-by-construction mixed hardware/software system model for manycore platforms from an application software and a mapping. It is based on source-to-source correct-by-construction transformations of BIP models. It provides full support for modeling application software and validation of its functional correctness, modeling and performance analysis of system-level models, code generation and deployment on target many-core platforms. Our design flow is illustrated through the modeling and deployment of various software applications on two different hardware platforms; MPARM and platform P2012/STHORM. MPARM is a virtual ARM-based multi-cluster manycore platform, configured by the number of clusters, the number of ARM cores per cluster, and their interconnections. On MPARM, the software applications considered are the Cholesky factorization, the MPEG-2 decoding, the MJPEG decoding, the Fast Fourier Transform and the Demosaicing algorithm. Platform 2012 (P2012/STHORM) is a power efficient manycore computing fabric, which is highly modular and based on multiple clusters capable of aggressive fine-grained power management. As a case study on P2012/STHORM, we used the HMAX algorithm. Experimental results show the merits of the design flow, notably performance analysis as well as correct-by-construction system level modeling, code generation and efficient deployment.

Les médias sociaux ont largement modifié la manière dont nous produisons, diffusons et consommons l'information et sont de fait devenus des vecteurs d'information importants. L’objectif de cette thèse est d’aider à la compréhension du phénomène de diffusion de l’information dans les médias sociaux, en fournissant des moyens d’analyse et de modélisation.Premièrement, nous proposons MABED, une méthode statistique pour détecter automatiquement les évènements importants qui suscitent l'intérêt des utilisateurs des médias sociaux à partir du flux de messages qu'ils publient, dont l'originalité est d'exploiter la fréquence des interactions sociales entre utilisateurs, en plus du contenu textuel des messages. Cette méthode diffère par ailleurs de celles existantes en ce qu'elle estime dynamiquement la durée de chaque évènement, plutôt que de supposer une durée commune et fixée à l'avance pour tous les évènements. Deuxièmement, nous proposons T-BASIC, un modèle probabiliste basé sur la structure de réseau sous-jacente aux médias sociaux pour prédire la diffusion de l'information, plus précisément l'évolution du volume d'utilisateurs relayant une information donnée au fil du temps. Contrairement aux modèles similaires également basés sur la structure du réseau, la probabilité qu'une information donnée se diffuse entre deux utilisateurs n'est pas constante mais dépendante du temps. Nous décrivons aussi une procédure pour l'inférence des paramètres latents du modèle, dont l'originalité est de formuler les paramètres comme des fonctions de caractéristiques observables des utilisateurs. Troisièmement, nous proposons SONDY, un logiciel libre et extensible implémentant des méthodes tirées de la littérature pour la fouille et l'analyse des données issues des médias sociaux. Le logiciel manipule deux types de données : les messages publiés par les utilisateurs, et la structure du réseau social interconnectant ces derniers. Contrairement aux logiciels académiques existants qui se concentrent soit sur l'analyse des messages, soit sur l'analyse du réseau, SONDY permet d'analyser ces deux types de données conjointement en permettant l'analyse de l'influence par rapport aux évènements détectés. Les expérimentations menées à l'aide de divers jeux de données collectés sur le média social Twitter démontrent la pertinence de nos propositions et mettent en lumière des propriétés qui nous aident à mieux comprendre les mécanismes régissant la diffusion de l'information. Premièrement, en comparant les performances de MABED avec celles de méthodes récentes tirées de la littérature, nous montrons que la prise en compte des interactions sociales entre utilisateurs conduit à une détection plus précise des évènements importants, avec une robustesse accrue en présence de contenu bruité. Nous montrons également que MABED facilite l'interprétation des évènements détectés en fournissant des descriptions claires et précises, tant sur le plan sémantique que temporel. Deuxièmement, nous montrons la validité de la procédure proposée pour estimer les probabilités de diffusion sur lesquelles repose le modèle T-BASIC, en illustrant le pouvoir prédictif des caractéristiques des utilisateurs sélectionnées et en comparant les performances de la méthode d'estimation proposée avec celles de méthodes tirées de la littérature. Nous montrons aussi l'intérêt d'avoir des probabilités non constantes, ce qui permet de prendre en compte dans T-BASIC la fluctuation du niveau de réceptivité des utilisateurs des médias sociaux au fil du temps. Enfin, nous montrons comment, et dans quelle mesure, les caractéristiques sociales, thématiques et temporelles des utilisateurs affectent la diffusion de l'information. Troisièmement, nous illustrons à l'aide de divers scénarios l'utilité du logiciel SONDY, autant pour des non-experts, grâce à son interface utilisateur avancée et des visualisations adaptées, que pour des chercheurs du domaine, grâce à son interface de programmation. / Social media have greatly modified the way we produce, diffuse and consume information, and have become powerful information vectors. The goal of this thesis is to help in the understanding of the information diffusion phenomenon in social media by providing means of modeling and analysis.First, we propose MABED (Mention-Anomaly-Based Event Detection), a statistical method for automatically detecting events that most interest social media users from the stream of messages they publish. In contrast with existing methods, it doesn't only focus on the textual content of messages but also leverages the frequency of social interactions that occur between users. MABED also differs from the literature in that it dynamically estimates the period of time during which each event is discussed rather than assuming a predefined fixed duration for all events. Secondly, we propose T-BASIC (Time-Based ASynchronous Independent Cascades), a probabilistic model based on the network structure underlying social media for predicting information diffusion, more specifically the evolution of the number of users that relay a given piece of information through time. In contrast with similar models that are also based on the network structure, the probability that a piece of information propagate from one user to another isn't fixed but depends on time. We also describe a procedure for inferring the latent parameters of that model, which we formulate as functions of observable characteristics of social media users. Thirdly, we propose SONDY (SOcial Network DYnamics), a free and extensible software that implements state-of-the-art methods for mining data generated by social media, i.e. the messages published by users and the structure of the social network that interconnects them. As opposed to existing academic tools that either focus on analyzing messages or analyzing the network, SONDY permits the joint analysis of these two types of data through the analysis of influence with respect to each detected event.The experiments, conducted on data collected on Twitter, demonstrate the relevance of our proposals and shed light on some properties that give us a better understanding of the mechanisms underlying information diffusion. First, we compare the performance of MABED against those of methods from the literature and find that taking into account the frequency of social interactions between users leads to more accurate event detection and improved robustness in presence of noisy content. We also show that MABED helps with the interpretation of detected events by providing clearer textual description and more precise temporal descriptions. Secondly, we demonstrate the relevancy of the procedure we propose for estimating the pairwise diffusion probabilities on which T-BASIC relies. For that, we illustrate the predictive power of users' characteristics, and compare the performance of the method we propose to estimate the diffusion probabilities against those of state-of-the-art methods. We show the importance of having non-constant diffusion probabilities, which allows incorporating the variation of users' level of receptivity through time into T-BASIC. We also study how -- and in which proportion -- the social, topical and temporal characteristics of users impact information diffusion. Thirdly, we illustrate with various scenarios the usefulness of SONDY, both for non-experts -- thanks to its advanced user interface and adapted visualizations -- and for researchers -- thanks to its application programming interface.

Au cours des dernières décennies les systèmes embarqués ont dû faire face à des demandes applicatives de plus en plus variées et de plus en plus contraintes. Ce constat s'est traduit pour l’arithmétique par le besoin de toujours plus de performances et d'efficacité énergétique. Ce travail se propose d'étudier des solutions allant du matériel au logiciel, ainsi que les diverses interactions qui existent entre ces domaines, pour améliorer le support arithmétique dans les systèmes embarqués. Certains résultats ont été intégrés au processeur MPPA développé par Kalray. La première partie est consacrée au support de l'arithmétique virgule flottante dans le MPPA. Elle commence par la mise au point d'une unité flottante matérielle basée sur l'opérateur classique FMA (fused multiply-Add). Les améliorations proposées, implémentées et évaluées incluent un FMA à précision mixte, l'addition à 3 opérandes et le produit scalaire 2D, à chaque fois avec un seul arrondi et le support des sous-Normaux. Cette partie se poursuit par l'étude de l'implémentation des autres primitives flottantes normalisées : division et racine carrée. L'unité flottante matérielle précédente est réutilisée et modifiée pour optimiser ces primitives à moindre coût. Cette première partie s’ouvre sur le développement d'un générateur de code destiné à l'implémentation de bibliothèques mathématiques optimisées pour différents contextes (architecture, précision, latence, débit). La seconde partie consiste en la présentation d'une nouvelle architecture de coprocesseur reconfigurable. Cet opérateur matériel peut être dynamiquement modifié pour s'adapter à la volée à des besoins applicatifs variés. Il vise à fournir des performances se rapprochant d'une implémentation matérielle dédiée sans renier la flexibilité inhérente au logiciel. Il a été spécifiquement pensé pour être intégré avec un cœur embarqué faible consommation du MPPA. Cette partie s'attache aussi à décrire le développement d'un environnement logiciel pour cibler ce coprocesseur ainsi qu'explorer divers choix architecturaux envisagés. La dernière partie étudie un problème plus large : l'utilisation efficace de ressources arithmétiques parallèles. Elle présente une amélioration des architectures régulières Single Instruction Multiple Data tels qu’on les trouve dans les accélérateurs graphiques (GPU) pour l'exécution de graphes de flot de contrôle divergents. / In the last decades embedded systems have been challenged with more and more application variety, each time more constrained. This implies an ever growing need for performances and energy efficiency in arithmetic units. This work studies solutions ranging from hardware to software to improve arithmetic support in embedded systems. Some of these solutions were integrated in Kalray's MPPA processor. The first part of this work focuses on floating-Point arithmetic support in the MPPA. It starts with the design of a floating-Point unit (FPU) based on the classical FMA (Fused Multiply-Add) operator. The improvements we suggest, implement and evaluate include a mixed precision FMA, a 3-Operand add and a 2D scalar product, each time with a single rounding and support for subnormal numbers. It then considers the implementation of division and square root. The FPU is reused and modified to optimize the software implementations of those primitives at a lower cost. Finally, this first part opens up on the development of a code generator designed for the implementation of highly optimized mathematical libraries in different contexts (architecture, accuracy, latency, throughput). The second part studies a reconfigurable coprocessor, a hardware operator that could be dynamically modified to adapt on the fly to various applicative needs. It intends to provide performance close to ASIC implementation, with some of the flexibility of software. One of the addressed challenges is the integration of such a reconfigurable coprocessor into the low power embedded cluster of the MPPA. Another is the development of a software framework targeting the coprocessor and allowing design space exploration. The last part of this work leaves micro-Architecture considerations to study the efficient use of parallel arithmetic resources. It presents an improvement of regular architectures (Single Instruction Multiple Data), like those found in graphic processing units (GPU), for the execution of divergent control flow graphs.

La conception des systèmes de contrôle embarqués devient de plus en plus complexe en raison des algorithmes utilisés, de l'augmentation des besoins industriels et de la nature des domaines d'applications. Une façon de gérer cette complexité est de concevoir les contrôleurs correspondant en se basant sur des plateformes numériques puissantes et ouvertes. Plus précisément, cette thèse s'intéresse à l'utilisation des plateformes FPGA System-on-Chip (SoC) pour la mise en œuvre des algorithmes d'entraînement électrique pour des applications avioniques. Ces dernières sont caractérisées par des difficultés techniques telles que leur environnement de travail (pression, température élevée) et les exigences de performance (le haut degré d'intégration, la flexibilité). Durant cette thèse, l'auteur a contribué à concevoir et à tester un contrôleur numérique pour un variateur de vitesse synchrone qui doit fonctionner à 200 °C de température ambiante. Il s'agit d'une commande par flux orienté (FOC) pour une Machine Synchrone à Aimants Permanents (MSAP) associée à un capteur de type résolveur. Une méthode de conception et de validation a été proposée et testée en utilisant une carte FPGA ProAsicPlus de la société Actel/Microsemi. L'impact de la température sur la fréquence de fonctionnement a également été analysé. Un état de l'art des technologies basées sur les SoC sur FPGA a été également présenté. Une description détaillée des plateformes numériques récentes et les contraintes en lien avec les applications embarquées a été également fourni. Ainsi, l'intérêt d'une approche basée sur SoC pour des applications d'entrainements électriques a été démontré. D'un autre coté et pour profiter pleinement des avantages offertes par les SoC, une méthodologie de Co-conception matériel-logiciel (hardware-software (HW-SW)) pour le contrôle d'entraînement électrique a été proposée. Cette méthode couvre l'ensemble des étapes de développement de l'application de contrôle à partir des spécifications jusqu'à la validation expérimentale. Une des principales étapes de cette méthode est le partitionnement HW-SW. Le but est de trouver une combinaison optimale entre les modules à mettre en œuvre dans la partie logiciel et celles qui doivent être mis en œuvre dans la partie matériel. Ce problème d'optimisation multi-objectif a été réalisé en utilisant l'algorithme de génétique, Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGA-II). Ainsi, un Front de Pareto des solutions optimales peut être déduit. L'illustration de la méthodologie proposée a été effectuée en se basant sur l'exemple du régulateur de vitesse sans capteur utilisant le filtre de Kalman étendu (EKF). Le choix de cet exemple correspond à une tendance majeure dans le domaine des contrôleurs embraqués pour entrainements électriques. Par ailleurs, la gestion de l'architecture du contrôleur embarqué basée sur une approche SoC a été effectuée en utilisant un système d'exploitation temps réel. Afin d'accélérer les services de ce système d'exploitation, une unité temps réel a été développée en VHDL et associée au système d'exploitation. Il s'agit de placer les services d'ordonnanceur et des processus de communication du système d'exploitation logiciel au matériel. Ceci a permis une accélération significative du traitement. La validation expérimentale d'un contrôleur du courant a été effectuée en utilisant un banc de test du laboratoire. Les résultats obtenus prouvent l'intérêt de l'approche proposée. / Designing embedded control systems becomes increasingly complex due to the growing of algorithm complexity, the rising of industrials requirements and the nature of application domains. One way to handle with this complexity is to design the corresponding controllers on performing powerful and open digital platforms. More specifically, this PhD deals with the use of FPGA System-on-Chip (SoC) platforms for the implementation of complex AC drive controllers for avionic applications. These latters are characterized by stringent technical issues such as environment conditions (pressure, high temperature) and high performance requirements (high integration, flexibility and efficiency). During this thesis, the author has contributed to design and to test a digital controller for a high temperature synchronous drive that must operate at 200°C ambient. It consists on the Flux Oriented Controller (FOC) for a Permanent Magnet Synchronous Machine (PMSM) associated with a Resolver sensor. A design and validation method has been proposed and tested using a FPGA ProAsicPlus board from Actel-Microsemi Company. The impact of the temperature on the operating frequency has been also analyzed. A state of the art FPGA SoC technology has been also presented. A detailed description of the recent digital platforms and constraints in link with embedded applications was investigated. Thus, the interest of a SoC-based approach for AC drives applications was also established. Additionally and to have full advantages of a SoC based approach, an appropriate HW-SW Co-design methodology for electrical AC drive has been proposed. This method covers the whole development steps of the control application from the specifications to the final experimental validation. One of the main important steps of this method is the HW-SW partitioning. The goal is to find an optimal combination between modules to be implemented in software and those to be implemented in hardware. This multi-objective optimization problem was performed with the Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGA-II). Thus, the Pareto-Front of optimal solution can be deduced. The illustration of the proposed Co-design methodology was made based on the sensorless speed controller using the Extended Kalman Filter (EKF). The choice of this benchmark corresponds to a major trend in embedded control of AC drives. Besides, the management of SoC-based architecture of the embedded controller was allowed using an efficient Real-Time Operating System (RTOS). To accelerate the services of this operating system, a Real-Time Unit (RTU) was developed in VHDL and associated to the RTOS. It consists in hardware operating system that moves the scheduling and communication process from software RTOS to hardware. Thus, a significant acceleration has been achieved. The experimentation tests based on digital current controller were also carried out using a laboratory set-up. The obtained results prove the interest of the proposed approach.

Face à l’érosion globale de la biodiversité des écosystèmes aquatiques continentaux, l’identification des mesures de gestion les plus urgentes à mettre en place est cruciale. En s’appuyant sur une approche innovante et multi-facettes de la diversité, les priorités de conservation pour les assemblages de poissons de rivière ont pu être déterminées à l’échelle de la France. La durabilité de ces priorités de conservation face aux principales composantes des changements globaux a ensuite été évaluée afin d’identifier les zones qui protégeront efficacement la biodiversité actuelle dans le futur. La méthodologie développée a finalement été appliquée au réseau hydrographique du département du Pas-de-Calais dans le but d’identifier précisément les priorités locales de conservation et de restauration. Ces outils pourront par la suite être utilisés comme support d’aide à la décision et adaptés selon les besoins des gestionnaires des milieux aquatiques. / The global loss of biodiversity affects freshwater ecosystems, making it crucial to identify the priority management actions in order to protect freshwater biodiversity in an effective and sustainable way. Based on an innovative multi-faceted framework of diversity, the spatial priorities for the conservation of stream fish assemblages have been identified at the scale of France. Their robustness to several drivers of global changes has then been assessed to identify the areas that are likely to efficiently protect the present-day biodiversity in the future. The methodological framework proposed herein has finally been applied to the river network of the Pas-de-Calais department located in northern France to accurately identify the local conservation and restoration priorities. These management tools can be used to support the establishment of management actions in accordance with the needs of the local environmental decision-makers.

Cette thèse traite de la modélisation et la simulation de réseaux de capteurs sans fil afin de fournir des estimations précises de consommations d´énergie. Un cadre de conception et de simulation base sur SystemC au niveau système est proposé, nommé IDEA1. Elle permet l’exploration de l’espace de conception de réseaux de capteurs à un stade amont. Les résultats de simulation comprennent le taux de livraison de paquets, la latence de transmission et les consommations d’énergie. Sur un banc d’essai comportant 9 nœuds, la différence moyen entre les IDEA1 simulations et les mesures expérimentales est 4.6 %. Les performances d'IDEA1 sont comparées avec un autre simulateur largement utilisé, NS-2. Avec la co-simulation matérielle et logicielle, IDEA1 peut apporter des modèles plus détaillés de nœuds de capteurs. Pour fournir les résultats de la simulation au même niveau d’abstraction, IDEA1 réalise les simulations deux fois plus vite que NS-2.Enfin, deux études de cas sont accomplies pour valider le flot de conception d'IDEA1. La performance de l‘IEEE 802.15.4 est globalement évaluée pour diverses charges de trafic et configurations de paramètres de protocole. Une application de contrôle actif des vibrations est également étudiée. Les simulations d'IDEA1 trouvent le meilleur choix de protocoles de communication. / This thesis deals with the modeling and simulation of wireless sensor networks in order to provide mote accurate prediction of energy consumptions. A SystemC-based system level design and simulation framework is proposed, named as IDEA1. It enables the design space exploration of sensor networks at an early stage. The simulation results include packet delivery rate, transmission latency and energy consumptions. A testbed consisting of 9 motes is built to validate the simulation results of IDEA1. The average deviation between the IDEA1 simulations and the experimental measurements is 4.6%. The performances of IDEA1 are compared with a widely-used WSN simulator,NS-2. With the hardware and software co-simulation, IDEA1 can provide more detailed models of sensor nodes. For offering the simulation results at same abstraction level,IDEA1 only uses one third of the simulation time of NS-2. Finally, two case studies are performed to validate design flow of IDEA1. The performance of IEEE 802.15.4sensor networks is comprehensively evaluated for various traffic loads and configurations of protocol parameters. In addition, a real-time active vibration control application is also studied. By the simulation of IDEA1, the best choice of communication protocols and hardware platforms is found.

Au cours des dernières décennies, les fournisseurs de services (SP) ont eu à gérer plusieurs générations de technologies redéfinissant les réseaux et nécessitant de nouveaux modèles économiques. Cette évolution continue du réseau offre au SP l'opportunité d'innover en matière de nouveaux services tout en réduisant les coûts et en limitant sa dépendance auprès des équipementiers. L'émergence récente du paradigme de la virtualisation modifie profondément les méthodes de gestion des services réseau. Ces derniers évoluent vers l'intégration d'une capacité « à la demande » dont la particularité consiste à permettre aux clients du SP de pouvoir les déployer et les gérer de manière autonome et optimale. Pour offrir une telle souplesse de fonctionnement, le SP doit pouvoir s'appuyer sur une plateforme de gestion permettant un contrôle dynamique et programmable du réseau. Nous montrons dans cette thèse qu'une telle plate-forme peut être fournie grâce à la technologie SDN (Software-Defined Networking). Nous proposons dans un premier temps une caractérisation de la classe de services réseau à la demande. Les contraintes de gestion les plus faibles que ces services doivent satisfaire sont identifiées et intégrées à un modèle abstrait de leur cycle de vie. Celui-ci détermine deux vues faiblement couplées, l'une spécifique au client et l'autre au SP. Ce cycle de vie est complété par un modèle de données qui en précise chacune des étapes. L'architecture SDN ne prend pas en charge toutes les étapes du cycle de vie précédent. Nous introduisons un Framework original qui encapsule le contrôleur SDN, et permet la gestion de toutes les étapes du cycle de vie. Ce Framework est organisé autour d'un orchestrateur de services et d'un orchestrateur de ressources communiquant via une interface interne. L'exemple du VPN MPLS sert de fil conducteur pour illustrer notre approche. Un PoC basé sur le contrôleur OpenDaylight ciblant les parties principales du Framework est proposé.Nous proposons de valoriser notre Framework en introduisant un modèle original de contrôle appelé BYOC (Bring Your Own Control) qui formalise, selon différentes modalités, la capacité d'externaliser un service à la demande par la délégation d'une partie de son contrôle à un tiers externe. Un service externalisé à la demande est structurée en une partie client et une partie SP. Cette dernière expose à la partie client des API qui permettent de demander l'exécution des actions induites par les différentes étapes du cycle de vie. Nous illustrons notre approche par l'ouverture d'une API BYOC sécurisée basée sur XMPP. La nature asynchrone de ce protocole ainsi que ses fonctions de sécurité natives facilitent l'externalisation du contrôle dans un environnement SDN multi-tenant. Nous illustrons la faisabilité de notre approche par l¿exemple du service IPS (système de prévention d'intrusion) décliné en BYOC. / Over the past decades, Service Providers (SPs) have been crossed through several generations of technologies redefining networks and requiring new business models. The ongoing network transformation brings the opportunity for service innovation while reducing costs and mitigating the locking of suppliers. Digitalization and recent virtualization are changing the service management methods, traditional network services are shifting towards new on-demand network services. These ones allow customers to deploy and manage their services independently and optimally through a well-defined interface opened to the SP¿s platform. To offer this freedom to its customers, the SP must be able to rely on a dynamic and programmable network control platform. We argue in this thesis that this platform can be provided by Software-Defined Networking (SDN) technology.We first characterize the perimeter of this class of new services. We identify the weakest management constraints that such services should meet and we integrate them in an abstract model structuring their lifecycle. This one involves two loosely coupled views, one specific to the customer and the other one to the SP. This double-sided service lifecycle is finally refined with a data model completing each of its steps.The SDN architecture does not support all stages of the previous lifecycle. We extend it through an original Framework allowing the management of all the steps identified in the lifecycle. This Framework is organized around a service orchestrator and a resource orchestrator communicating via an internal interface. Its implementation requires an encapsulation of the SDN controller. The example of the MPLS VPN serves as a guideline to illustrate our approach. A PoC based on the OpenDaylight controller targeting the main parts of the Framework is proposed. We propose to value our Framework by introducing a new and original control model called BYOC (Bring Your Own Control) which formalizes, according to various modalities, the capability of outsourcing an on-demand service by the delegation of part of its control to an external third party. An outsourced on-demand service is divided into a customer part and an SP one. The latter exposes to the former APIs which allow requesting the execution of the actions involved in the different steps of the lifecycle. We present an XMPP-based Northbound Interface (NBI) allowing opening up a secured BYOC-enabled API. The asynchronous nature of this protocol together with its integrated security functions, eases the outsourcing of control into a multi-tenant SDN framework. We illustrate the feasibility of our approach through a BYOC-based Intrusion Prevention System (IPS) service example.

<p align="justify">The main contribution of this thesis is the emphasis made on the reusability concept, on one side, for designing a simulation environment, and on the other side, for defining two different levels of granularity for reusable network component libraries.</p><p><p align="justify">The design of our simulation environment, called AMS for Atelier for Modeling and Simulation, was based on existing pieces of software, which proved their usefulness in their respective fields. In order to carry out this integration efficiently, a modular structure of the atelier was proposed. The structure has been divided into four phases. Each phase is responsible of a part of the performance evaluation cycle. The main novelty of this structure is the usage of a dedicated language as a means to define a clear border between the editing and simulation phases and to allow the portability of the atelier upon different platforms. A prototype of the atelier has been developed on a SUN machine running the SunOs operating system. It is developed in C language.</p><p><p align="justify">The kernel of the AMS is its library of Detailed Basic Models (DBMs). Each DBM was designed in order to comply with the most important criterion which is reusability. Indeed, each DBM can be used in aeveral network architectures and can be a component of generic and composite models. Before the effective usage of a DBM, it is verified and validated in order to increase the model credibility. The most important contribution of this research is the definition of a methodology for modeling protocol entities as DBMs. We then tried to partly bridge the gap between specification and modeling. This methodology is based on the concept of function. Simple functions are modeled as reusable modules and stored into a library. The Function Based Methodology was designed to help the modeler to build efficiently and rapidly new protocols designed for the new generation of networks where several services can be provided. These new protocols can be dynamically tailored to the user' s requirements.</p><p> / Doctorat en sciences appliquées / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le succès du modèle d’innovation américain pour faire émerger des firmes leaders dans plusieurs domaines a largement influencé de nombreuses transformations réglementaires concernant les Droits de Propriété Intellectuelle (DPI) et le financement par les marchés en Europe. Cette thèse vise à analyser le rôle et l’importance de ces transformations dans l’organisation et la performance des firmes du logiciel. Nous montrons que des multiples mutations réglementaires des DPI ont ouvert la voie à un certain type de brevetabilité « très restreint » du logiciel en Europe. En parallèle, les évolutions dans le domaine financier ont favorisé l’émergence des marchés financiers dont le rôle est de plus en plus déterminant dans la croissance et le développement des jeunes firmes innovantes. De plus, il semblerait que l’usage stratégique du brevet soit complémentaire avec le financement par le marché de firmes du logiciel. Nous étudions cette complémentarité à travers l’analyse de la valeur du brevet en tant que signal pour les investisseurs lors de l’introduction en bourse ainsi que son effet sur la survie des firmes du logiciel après leur cotation. Cette complémentarité expliquerait en partie le recours accru au brevet dans un secteur dans lequel il est très controversé. Elle renvoie à un processus de sélection particulier du système et à l’émergence d’acteurs gagnants et perdants. / The success of the US innovation model to help start-ups emerge as global leaders has greatly influenced many regulatory changes on Intellectual Property Rights (IPR) and the external finance of firms in Europe. This study aims to analyze the role and importance of these changes in the organization and performance of software firms. We show that multiple regulatory mutations of IPR have paved the way for some kind of “restricted” patentability of software in Europe. In parallel, via changes in financial markets, they play an increasing role in the growth and development of young innovative companies. In addition, it seems that the strategic use of patents is complementary with software firms’ access to capital markets. We study this complementarity by analyzing the value of patents as signals for IPO markets and their impact in the likelihood of survival of newly-listed companies. We argue that this complementarity may explain the increased importance of patents in a sector where patents are highly controversial. It refers to a particular market selection process and the appearance of winning and losing actors.