Depuis une vingtaine d’années, les logiciels ont atteint un stade très élevé de complexité. L’utilité de la modélisation logicielle s’est avérée de plus en plus importante, car elle s’abstrait de certaines préoccupations en ne fournissant que les informations relatives au point de vue souhaité, comme l’architecture ou les besoins utilisateurs. Toutefois l’activité de modélisation est une activité collaborative impliquant des développeurs, des architectes ou encore des clients. Avec la mondialisation, les équipes deviennent réparties à travers le monde impliquant des différences de culture, langage, fuseaux horaires. Si les environnements de modélisation ont par le passé été souvent mono-utilisateurs, supporter logiciellement la collaboration est devenue depuis peu un réel sujet d’étude. C’est dans ce contexte que s’inscrit ma thèse. Elle a tout d’abord pour but de définir un système de communication constituant la base de toutes collaborations entre utilisateurs d’outils de modélisation. La thèse vise ensuite à rendre efficace cette collaboration en plaçant la conscience de celle-ci au sein des précédents outils à l’aide de fonctionnalités collaboratives identifiées ou conçues dans mes travaux. Ces derniers ont été appliqués à l’outil GenMyModel, un outil de modélisation en ligne enregistrant plus de 200 000 utilisateurs, pour valider les différentes études et conceptions réalisées. / For twenty years, the softwares have reached a very high stage of complexity. The usefulness of the software modeling became increasingly important as models provide an abstraction of the software, and allows the software designer to describe information about important viewpoints such as the architecture or the user needs. With the globalization, teams are distributed over the world, implying culture, language and timezones differences. The modeling activity is collaborative since it implies many stackholders such as developers, architects or clients. The modeling environments were historically single-user but the trend is to provide collaborative tools to address the aforementioned problems. The topic of my thesis is to provide an efficient collaboration. The first part deals with the definition of a communication system building the basis of all collaborations between the users in modeling tools. Then, I proposed a new and efficient collaboration by placing awareness at the center of modeling tools. This work has been implemented in the GenMyModel tool. GenMyModel is an online modeling tool registering more than 200.000 users which gave a perfect platform for the validation of the various studies and designs proposed in this thesis.

Les développeurs occupent une place prépondérante dans le développement logiciel. Dans ce cadre, ils doivent réaliser une succession de tâches élémentaires (analyse, codage, liaison avec le code existant...), mais pour effectuer ces tâches, un développeur doit régulièrement changer de contexte de travail (recherche d’information, lecture de code…) et analyser du code qui n’est pas le sien. Ces actions nécessitent un temps d’adaptation élevé et réduisent l’efficacité du développeur. La modélisation logicielle est une solution à ce type de problème. Elle propose une vue abstraite d’un logiciel, des liens entre ses entités ainsi que des algorithmes utilisés. Cependant, l’Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM) est encore trop peu utilisée en entreprise. Dans cette thèse, nous proposons un outil pour améliorer la compréhension d’un programme à l’aide de diagrammes dynamiques et interactifs. Cet outil se nomme VisUML et est centré sur l’activité principale de codage du développeur. VisUML fournit des vues (sur des pages web ou sur des outils de modélisation) synchronisées avec le code. Les diagrammes UML générés sont interactifs et permettent une navigation rapide avec et dans le code. Cette navigation réduit les pertes de temps et de contextes dues aux changements d’activités en fournissant à tout moment une vue abstraite sous forme de diagramme des éléments actuellement ouverts dans l’outil de codage du développeur. Au final, VisUML a été évalué par vingt développeurs dans le cadre d’une expérimentation qualitative de l’outil afin d’estimer l’utilité d’un tel outil. / Developers dominate in software development. In this context, they must perform a succession of elementary tasks (analysis, coding, linking with existing code ...), but in order to perform these tasks, a developer must regularly change his context of work (search information, read code ...) and analyze code that is not his. These actions require a high adaptation time and reduce the efficiency of the developer. Software modeling is a solution to this type of problem. It offers an abstract view of a software, links between its entities as well as algorithms used. However, Model-Driven Engineering (MDE) is still underutilized in business. In this thesis, we propose a tool to improve the understanding of a program using dynamic and interactive diagrams. This tool is called VisUML and focuses on the main coding activity of the developer. VisUML provides views (on web pages or modeling tools) synchronized with the code.The generated UML diagrams are interactive and allow fast navigation with and in the code. This navigation reduces the loss of time and context due to activity changes by providing at any time an abstract diagram view of the elements currently open in the developer’s coding tool. In the end, VisUML was evaluated by twenty developers as part of a qualitative experimentation of the tool to estimate the usefulness of such a tool.

Le calcul scientifique est souvent associé au calcul numérique. Pourtant dans de nombreuses disciplines scientifiques il est nécessaire d'aller au-delà du calcul approché : nécessité de certification des résultats, calculs dans des structures mathématiques discrètes, instabilité des algorithmique numériques. Le calcul exact s'attache donc à donner des résultats exacts ou certifiés. Cependant, la principale obstruction à l'utilisation du Calcul Formel est bien souvent les faibles performances des systèmes commerciaux y compris pour les opérations fondamentales comme l'algèbre linéaire. L'objectif de ces travaux est donc de réduire l'écart entre le calcul exact et le calcul numérique, tant sur le plan algorithmique, que sur le plan logiciel. Les défis sont multiples : développer une arithmétique efficace dans les structures discrètes ; concevoir des algorithmes ayant un terme dominant de complexité optimal même en tenant compte de la croissance des données intermédiaires ; transcrire ces algorithmes dans des logiciels combinant efficacité pérenne, interfaçage et généricité.