Ce document présente les travaux de recherche que j'ai menés sur la problématique de la tolérance aux fautes dans les architectures et systèmes distribués entre 1987 et 1998. Comment concilier efficacité et tolérance aux fautes dans des systèmes construits à partir de composants standard tout en assurant la transparence de la tolérance aux fautes pour les applications ? Cette problématique a été abordée dans le contexte de la conception du système distribué Gothic, d'une architecture multiprocesseur à mémoire partagée tolérante aux fautes, d'une architecture multiprocesseur à mémoire partagée extensible (COMA) à haute disponibilité puis d'un système de mémoire partagée répartie. Le document présente ma démarche dans la conduite de ces travaux, les résultats obtenus et leur validation expérimentale.

Cette thèse est composée de deux parties. La première explore la problématique de la modélisation de trafic Internet. Nous avons proposé, à partir de l'étude de nombreuses traces, un modèle basé sur des processus stochastiques non-gaussiens à longue mémoire (Gamma-Farima) permettant de modéliser de manière pertinente les traces de débit agrégé, et ce pour une large gamme de niveau d'agrégation. Afin de pouvoir générer du trafic synthétique, nous avons proposé une méthode de synthèse de tels processus. Nous avons ensuite, à partir du modèle Gamma-Farima, proposé un modèle multirésolution permettant de différencier un trafic régulier, d'un trafic contenant une attaque (de type déni de service distribuée). Ceci nous a permis de proposer une méthode de détection d'anomalie que nous avons évalué sur des traces réelles et en simulation. Enfin nous avons étudié expérimentalement le problème de la production de trafic à longue mémoire dans un simulateur de réseaux (NS-2). La deuxième partie traite la problématique de la génération de trafic au sein des systèmes sur puce (SOC). Dans ce domaine, l'arrivée de véritable réseaux sur puce place la conception de l'interconnexion au premier plan, et pour accélérer les simulations, il convient de remplacer les composants par des générateurs de trafic. Nous avons mis en place un environnement complet de génération de trafic sur puce permettant de rejouer une trace, de produire une charge aléatoire sur le réseau, de produire un trafic stochastique ajusté sur une trace de référence et de tenir compte des phases dans le trafic. Nous avons effectué de nombreuses simulations dans l'environnement de simulation de SOC académique SOCLIB qui nous ont permis de valider notre approche, d'évaluer notre algorithme de segmentation ainsi que la génération de trafic stochastique multiphase que nous avons introduite. Nous avons aussi exploré la présence de longue mémoire dans le trafic des processeurs sur puce, ainsi que l'impact de cette caractéristique sur les performances du réseau sur puce.

Créée de toutes pièces par la France, la population des Français d'Algérie rassemblera, dans une même identité française, une grande variété d'individus. Avec l'indépendance de l'Algérie, c'est leur existence même qui se trouve remise en cause. Sous l'effet du traumatisme de la disparition de leur univers, de la privation de leur terre, et d'un rapatriement douloureux, ils vont véritablement prendre conscience de ce qu'ils constituent une communauté. Face à un environnement hostile, ceux qui, une fois en métropole, sont devenus les Pieds-Noirs, vont entreprendre d'affirmer une identité collective propre, conscientisée dans le drame, en se réappropriant des origines anciennes par une forte mobilisation mémorielle. Et, en dépit de quelques infléchissements de la France, ils semblent faire face à une forme d'illégitimité et à un défaut de reconnaissance, entraînant une cristallisation identitaire.

Ce travail de thèse porte sur l'étude du transport dépendant du spin dans le silicium en utilisant une barrière tunnel et un métal ferromagnétique comme élément polarisant. Différentes études ont été menées pour concevoir, réaliser et caractériser le transport des électrons polarisés. La première partie de cette étude porte sur la conception et la réalisation d'électrodes ferromagnétiques submicroniques utilisées pour l'injection de spin. La seconde partie du manuscrit décrit les méthodes de caractérisations électriques utilisées pour mesurer les propriétés des structures Métal/Isolant/Silicium. La troisième étude expose les différentes mesures de magnéto-transport réalisé pour tenter de mettre en évidence un effet dépendant du spin dans différents dispositifs. Il a été ainsi montré que l'absence de signal mesurable peut être expliquée par des défauts de conception des dispositifs testés et par les défauts induits par la présence des métaux ferromagnétiques. Finalement, des améliorations des dispositifs de test et des conditions expérimentales ont été proposées pour palier à ces défauts.

Nous étudions des méthodes de prévision pour les processus à longue mémoire. Ils sont supposés stationnaires du second ordre, linéaires, causals et inversibles. Nous supposons tout d'abord que l'on connaît la loi du processus mais que l'on ne dispose que d'un nombre fini d'observations pour le prédire. Nous proposons alors deux prédicteurs linéaires : celui de Wiener-Kolmogorov tronqué et celui construit par projection sur le passé fini observé. Nous étudions leur comportement lorsque le nombre d'observations disponibles tend vers l'infini. Dans un deuxième temps nous ne supposons plus la loi du processus connue, il nous faut alors estimer les fonctions de prévision obtenues dans la première partie. Pour le prédicteur de Wiener-Kolmogorov tronqué, nous utilisons une approche paramétrique en estimant les coefficients du prédicteur grâce à l'estimateur de Whittle calculé sur une série indépendante de la série à prédire. Pour le prédicteur obtenu par projection, on estime les coefficients du prédicteur en remplaçant dans les équations de Yule-Walker les covariances par les covariances empiriques calculé sur une série indépendante ou sur la série à prédire. Pour les deux prédicteurs, on estime les erreurs quadratiques due à l'estimation des coefficients et on prouve leurs normalités asymptotiques.

Cette thèse est consacrée a l'étude de l'implantation du langage Prolog sur les architectures parallèles Mimd sans mémoire commune. Nous présentons le modèle opéra qui exploite implicitement le parallélisme ou le Prolog pour repartir dynamiquement l'évaluation des programmes sur les différents nœuds du réseau de processeurs. Le système opéra est de type multisequentiel: il n'y a parallélisation que lorsqu'un processeur est inoccupé. Ce système se décompose en une partie operative chargée de l'évaluation du programme Prolog, et une partie contrôle chargée de l'allocation des travaux aux processeurs de la partie operative. Les principaux problèmes de ce type de systèmes sont d'une part le choix de représentation en mémoire de l'arbre ou ainsi que la gestion des liaisons multiples, et d'autre part, le contrôle de l'allocation des différentes branches de l'arbre aux machines abstraites qui effectuent des évaluations séquentielles. La technique de régulation de charge utilisée est fondée sur des méthodes heuristiques. L'ordonnanceur d'opera travaille sur une image approchée de l'état global du système obtenu par échantillonnage des états locaux de chaque unités de travail. Un prototype d'opera a été réalisé sur un réseau de transputers reconfigurable dynamiquement: le supernode. Cette propriété a ete mise a profit dans notre implantation pour réduire les couts de communication. Les communications sont effectuées en parallèle avec le calcul. Le prototype réalisé fournit des gains de performances importants et opera figure parmi les systèmes Prolog parallèles les plus efficaces a l'heure actuelle

Cette thèse rentre dans le cadre du projet MEAT (Mémoire d´Expériences pour l´Analyse du Transcriptome) dont le but est d´assister les biologistes travaillant dans le domaine des puces à ADN, pour l´interprétation et la validation de leurs résultats. Nous proposons une aide méthodologique et logicielle pour construire une mémoire d´expériences pour ce domaine. Notre approche, basée sur les technologies du web sémantique, repose sur l´utilisation des ontologies et des annotations sémantiques sur des articles scientifiques et d´autres sources de connaissances du domaine. Dans une première partie, nous proposons une ontologie modulaire pour la description des connaissances du domaine des puces à ADN (base de données d´expériences, articles scientifiques, entités biomédicales...). Cette ontologie intègre entre autres, le réseau sémantique déjà existant d´UMLS, ce qui nous a permis d´approfondir le problème de réutilisation de ressources termino-ontologiques et leur adaptation à une nouvelle application. Ensuite, nous proposons une méthodologie générique pour la génération d´annotations sémantiques basées sur cette ontologie en exploitant les connaissances contenues dans les textes. Cette méthodologie a l´originalité d´utiliser des techniques de traitement automatique de la langue et des grammaires d´extraction de relations pour extraire automatiquement des articles scientifiques les relations reliant des termes d´UMLS reconnus dans le texte. Un système supportant cette méthodologie a été implémenté et validé par nos collègues biologistes. Enfin, pour faciliter la diffusion des connaissances contenues dans la mémoire, nous proposons un prototype qui se base sur un moteur de recherche sémantique (Corese) et qui exploite la base d´annotations que nous avons constituée. Cette partie du travail a permis d´améliorer la tâche de recherche d´informations en la rendant plus efficace et en offrant des mécanismes de raisonnement sur les connaissances du domaine.

Étude et réalisation d'une mémoire virtuelle d'objets pour un système Smalltalk centralisé. Extension de la mémoire centralisée des objets pour un environnement reparti

Dans le contexte des stations de sports d'hiver, l'émergence du mouvement des « sports de glisse » dans les années 70 a mené à l'apparition de nouveaux engins tels que le snowboard. Ces nouvelles pratiques ont véhiculé des cultures originales notamment basées sur la transgression des normes et la prise de risque, faisant l'objet d'un sentiment d'appartenance groupale au sein de la communauté des pratiquants. Néanmoins, depuis une vingtaine d'années, il semble que le « style de glisse » (freeride et freestyle) revendiqué par certains pratiquants devienne un référent identitaire marqué et qu'il apporte de nouveaux éléments culturels influençant les perceptions du risque des pratiquants. Afin d'analyser ces perceptions, nous avons eu recours à la théorie des représentation sociales (Moscovici, 1961). Cette thèse a permis, entre autres, de révéler que la pratique du snowboard et l'adhésion à un style de glisse sont génératrices de prises de position particulières par rapport au risque en station. Ces différentes populations de pratiquants valorisent davantage le risque bien que l'on ne puisse pas conclure à une inclination pour le risque. Enfin, la pratique du snowboard est toujours porteuse d'une culture particulière par rapport au risque même si cette variable semble aujourd'hui moins différenciatrice que le sentiment d'appartenance à un « style » de pratique.

Plusieurs données de marchés financiers, telles que les prix spot de marchés européens de l'électricité interconnectés, présentent de la longue mémoire, au sens de la décroissance hyperbolique des autocorrélations combinée avec un phénomène d'hétéroskédasticité et de cycles périodiques ou non. Pour modéliser de tels comportements, nous introduisons d'une part les processus GIGARCH à k facteurs et nous proposons deux méthodes d'estimation des paramètres. Nous développons les propriétés asymptotiques des estimateurs de chacune des méthodes. De plus, afin de comparer les propriétés asymptotiques des estimateurs, des simulations de Monté Carlo sont effectuées. D'autre part, nous proposons un modèle longue mémoire généralisé multivarié (MVGARMA à k facteurs) pour modéliser conjointement deux marchés européens de l'électricité interconnectés. Nous donnons une procédure pratique d'estimation des paramètres. Pour la prévision, nous fournissons les expressions analytiques des prédicteurs de moindres carrés pour les modèles proposés et les intervalles de confiance des erreurs de prévision. Enfin, nous appliquons ces deux modèles sur les prix spot de l'électricité des marchés français et allemand et nous comparons leurs capacités prédictives.