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Le phénomène de délocalisation des services est de plus en plus prégnant avec le développement des technologies d'information et de communication. Mais aussi avec l'avènement de la modularisation au sein du processus de production. Ce phénomène consiste à transférer la réalisation d'un ou de plusieurs modules d'une activité de service du pays d'origine vers un autre pays hôte. Le choix de délocaliser vers un pays d'accueil signifie que ce dernier présente de meilleurs caractéristiques pays pour le service à produire. En outre, les destinations retenues dépendent du type de service à délocaliser. Deux aspects à savoir l'intensité en connaissance et le degré de désintégration définissent le type de service. Les pays en voie de développement renforcent les caractéristiques pays afin d'améliorer leur capacité d'accueil. Ce sont les caractéristiques pays essentiels à l'accueil de services et les caractéristiques pays indispensables pour certains types de service. Les caractéristiques pays essentiels à l'accueil de services sont ceux que les pays en voie de développement doivent présenter pour être plus avantageuses que les pays de départ. Quant aux caractéristiques pays indispensables pour certains types de service, il s'agit des caractéristiques pays qui assurent la primauté sur certains services selon leurs spécificités. D'où notre interrogation sur le potentiel de délocalisation de chaque activité de service en fonction des spécificités. Nous essayons également de déterminer la destination appropriée pour chaque type de service tout en se concentrant sur la concordance entre ces spécificités de services et les caractéristiques des pays d'accueil. / The service offshoring phenomenon is significant, supported by the development of information and communication technologies. But also with the advent of modularization in the production process. This phenomenon consists in the transfer of the realization of one or more modules of a service activity from the country of origin to the host country. Choosing a host country means that this country shows the best country characteristics for the production of the service. Two aspects which are the knowledge intensity and the disintegration degree define the service type. So, the destinations retained depend on the type of the service to offshore. The developing countries strengthen their country characteristics in order to improve their host capacity. These are the crucial country characteristics to receive services and the essential country characteristics for certain type of services. The crucial country characteristics are those that the developing countries should have to be more profitable than the countries of origin. Concerning the essential country characteristics for different type of services, it suggests that some country characteristics advantage certain services depending on their features. That is why our argument is on the offshoring potential of each service activity based on their features. We also try to determine the suited destination for each service type by taking into account the link between the service features and the host country characteristics.

L'évolution moléculaire procède par divergence depuis un ancêtre commun et en combinant des fragments d'objets évoluant d'origines différentes, par des processus introgressifs. Les transferts horizontaux de gènes sont probablement les plus connus de ces processus, mais l'introgression affecte aussi d'autres niveaux d'organisation biologique. Ainsi, la plupart des objets biologiques évoluant peuvent être composés de parties d'origines phylogénétiques différentes et décrits comme composites. Cette évolution modulaire se modélise mal par des arbres, puisque les objets composites ne sont pas seulement le résultat d'une divergence depuis un ancêtre. Les réseaux sont bien plus aptes à modéliser la modularité, et la théorie des graphes peut être utilisée pour chercher dans ces réseaux des patrons caractéristiques d'une évolution réticulée. Pendant cette thèse, j'ai développé le logiciel CompositeSearch qui détecte les gènes composites dans des jeux de données de séquences massifs, jusqu'à plusieurs millions de séquences. Cet algorithme a été utilisé pour identifier et quantifier l'abondance des gènes composites dans des environnements de sols pollués ainsi que dans les plasmides. Les résultats montrent que d'importantes adaptations et nouveautés biologiques découlent de processus œuvrant au niveau subgénique. De plus, les réseaux fournissent un cadre conceptuel dont l'utilité va bien au-delà de l'évolution moléculaire et je les ai appliqués à d'autres objets évoluant, comme les animaux (réseaux de traits morphologiques) et les langues (réseaux de mots). Dans les deux cas, la modularité se révèle être une conséquence évolutive majeure, et obéit à des règles encore à préciser. / Molecular evolution proceeds not only by divergence from a common ancestor, but also by combining parts from evolving objects of different origins, through processes that are called introgressive. Lateral gene transfers are probably the most well-known of these processes, but introgression has been shown to also happen at various levels of biological organization. As a result, most biological evolving objects (genes, genomes, communities) can be composed of parts from different phylogenetic origins and can be described as composites. Such modular evolution is inadequately modeled by trees, since composite objects are not merely the result of divergence from a common ancestor only. Networks on the other hand are much more suited for handling modularity, and graph theory can be used to search networks for patterns that are characteristic of such reticulate evolution. During this PhD, I developed a piece of software, CompositeSearch, that can efficiently detect composite genes in massive sequence dataset, comprising up to millions of sequences. This algorithm was used to identify and quantify the abundance of composite genes in polluted soil environments, and in prokaryotic plasmids. These studies show that important biological novelties and adaptations can result from processes acting at subgenic levels. However, as shown in this manuscript, networks provide a framework that goes well beyond the boundaries of molecular evolution and I have applied them to other evolving entities, such as animals (trait networks) morphology and languages (word networks). In both cases, modularity appears to be a major evolutionary outcome, following rules that remain to be investigated.

Les systèmes logiciels existants représentent souvent des investissements importants pour les entreprises qui les développent avec l’intention de les utiliser pendant une longue période de temps. La qualité de ces systèmes peut être dégradée avec le temps en raison des modifications complexes qui leur sont incorporées. Pour faire face à une telle dégradation lorsque elle dépasse un seuil critique, plusieurs stratégies peuvent être utilisées. Ces stratégies peuvent se résumer en: 1) remplaçant le système par un autre développé à partir de zéro, 2) poursuivant la maintenance(massive) du système malgré son coût ou 3) en faisant une réingénierie du système. Le remplacement et la maintenance massive ne sont pas des solutions adaptées lorsque le coût et le temps doivent être pris en compte, car elles nécessitent un effort considérable et du personnel pour assurer la mise en œuvre du système dans un délai raisonnable. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la solution de réingénierie. En général, la réingénierie d’un système logiciel inclut toutes les activités après la livraison à l’utilisateur pour améliorer sa qualité. Cette dernière est souvent caractérisé par un ensemble d’attributs de qualité. Nous proposons trois contributions pour améliorer les attributs de qualité spécifiques, que soient:la maintenabilité, la compréhensibilité et la modularité. Afin d’améliorer la maintenabilité, nous proposons de migrer les systèmes logiciels orientés objets vers des systèmes orientés composants. Contrairement aux approches existantes qui considèrent un descripteur de composant comme un cluster des classes, chaque classe du système existant sera migré en un descripteur de composant. Afin d’améliorer la compréhensibilité, nous proposons une approche pour la reconstruction de modèles d’architecture d’exécution des systèmes orientés objet et de gérer la complexité des modèles résultants. Les modèles, graphes, générés avec notre approche ont les caractéristiques suivantes: les nœuds sont étiquetés avec des durées de vie et des probabilités d’existence permettant 1) une visualisation des modèles avec un niveau de détail. 2) de cacher/montrer la structure interne des nœuds. Afin d’améliorer la modularité des systèmes logiciels orientés objets, nous proposons une approche d’identification des modules et des services dans le code source de ces systèmes.Dans cette approche, nous croyons que la structure composite est la structure principale du système qui doit être conservée lors du processus de modularisation, le composant et ses composites doivent être dans le même module. Les travaux de modularisation existants qui ont cette même vision, supposent que les relations de composition entre les éléments du code source sont déjà disponibles ce qui n’est pas toujours évident. Dans notre approche, l’identification des modules commence par une étape de reconstruction de modèles d’architecture d’exécution du système étudié. Ces modèles sont exploités pour d’identification de relations de composition entre les éléments du code source du système étudié. Une fois ces relations ont été identifiées, un algorithme génétique conservatif aux relations de composition est appliqué sur le système pour identifier des modules. En dernier, les services fournis par les modules sont identifiés à l’aide des modèles de l’architecture d’exécution du système logiciel analysé. Quelques expérimentations et études de cas ont été réalisées pour montrer la faisabilité et le gain en maintenabilité, compréhensibilité et modularité des logiciels traités avec nos propositions. / Legacy software systems often represent significant investmentsfor the companies that develop them with the intention of using themfor a long period of time. The quality of these systems can be degraded over time due to the complex changes incorporated to them.In order to deal with these systems when their quality degradation exceeds a critical threshold, a number of strategies can be used. Thesestrategies can be summarized in: 1) discarding the system and developinganother one from scratch, 2) carrying on the (massive) maintenance of the systemdespite its cost, or 3) reengineering the system. Replacement and massive maintenance are not suitable solutions when the cost and time are to be taken into account, since they require a considerable effort and staff to ensurethe system conclusion in a moderate time. In this thesis, we are interested in the reengineering solution. In general, software reengineering includes all activities following the delivery to the user to improve thesoftware system quality. This latter is often characterized with a set of quality attributes. We propose three contributions to improve specific quality attributes namely: maintainability, understandability and modularity.In order to improve maintainability, we propose to migrateobject oriented legacy software systems into equivalent component based ones.Contrary to exiting approaches that consider a component descriptor as a clusterof classes, each class in the legacy system will be migrated into a componentdescriptor. In order to improve understandability, we propose an approach forrecovering runtime architecture models of object oriented legacy systems and managing the complexity of the resulted models.The models recovered by our approach have the following distinguishing features: Nodes are labeled with lifespans and empirical probabilities of existencethat enable 1) a visualization with a level of detail. 2) the collapsing/expanding of objects to hide/show their internal structure.In order to improve modularity of object-oriented software systems,we propose an approach for identifying modulesand services in the source code.In this approach, we believe that the composite structure is the main structure of the system that must be retained during the modularization process, the component and its composites must be in the same module. Existing modularization works that has this same vision assumes that the composition relationships between the elements of the source code are already available, which is not always obvious. In our approach, module identification starts with a step of runtime architecture models recovery. These models are exploited for the identification of composition relationships between the elements of the source code. Once these relationships have been identified, a composition conservative genetic algorithm is applied on the system to identify modules. Lastly, the services provided by the modules are identified using the runtime architecture models of the software system. Some experimentations and casestudies have been performed to show the feasibility and the gain inmaintainability, understandability and modularity of the software systems studied with our proposals.

Le processus de conception logicielle est marqué par la modularité des architectures produit, qui favorise la conception d'innovations par les utilisateurs. Or, l'innovation logicielle radicale est portée par des petites structures focalisées sur leur technologie propre. Ces logiciels innovants doivent généralement être combinés avec d'autres pour parvenir à des solutions commercialisables. La littérature sur la modularité (Baldwin et Clark, 2000) ne parle pas du processus qui aboutit à l'émergence d'un dominant design modulaire, et ne s'intéresse qu'aux processus de dé-intégration d'architecture produit. Elle ne traite donc pas du processus d'innovation, fondé sur des logiciels indépendants conçus par des firmes différentes, qui aboutit à une solution modulaire multi-acteurs. Des questions se posent alors sur le processus d'innovation qui aboutit à une telle solution. Comment émerge l'architecture nouvelle ? Comment se structure le processus d'innovation ? Quel est le rôle des premiers clients dans ce processus d'innovation radicale multi-acteurs, et comment les associer à celui-ci ? Nous proposons une typologie et des terminologies nouvelles relatives à l'architecture produit d'une innovation logicielle multi-acteurs et à ses différents composants. Nous décrivons l'évolution de cette architecture jusqu'à un stade où sa modularisation est presque achevée, et expliquons les raisons de cette incomplétude. Nous analysons ensuite le processus d'innovation au travers des collaborations interorganisationnelles mises en œuvre, et des interactions qu'elles génèrent. Nous observons ainsi l'émergence d'une structuration de projet. Celle-ci consiste en une définition du pilotage de projet et, en une définition du rôle et des compétences de ses différents acteurs. Enfin, nous revenons sur la nature des apports des premiers clients au processus d'innovation, et discutons la notion de lead user. Nous proposons d'enrichir cette notion au travers de la définition de quatre concepts nouveaux, qui prennent en compte la multiplicité des apports de ces clients au processus d'innovation logicielle radicale multi-acteurs.

L'objet de cette thèse est la convergence structure-fonction dans les systèmes complexes et ses applications aux systèmes vivants et aux systèmes technico-économiques. Après avoir défini la modularité et identifié les difficultés associées à sa définition, cette thèse formalise le concept de convergence structure-fonction dans les systèmes évolutifs et fonctionnels et montre son intérêt pour l'évolutivité et la robustesse de ces systèmes. Ensuite, elle applique ce concept à des problématiques réelles de systèmes évolutifs et fonctionnels en biologie et en économie afin d'illustrer son utilité. Ainsi, dans le cadre de la génomique, cette thèse montre que la longueur des opérons bactériens, qui sont à la fois des modules structurels et fonctionnels, est limitée du fait de contraintes dues à l'interaction des mécanismes de transcription et de réplication. Ensuite, elle fait l'hypothèse que la modularité structurelle des points chauds de recombinaison correspond au moins partiellement à la modularité fonctionnelle des gènes. Ceci permet de développer une nouvelle méthode d'analyse des études d'association génétique basée sur un découpage en régions géniques du génome dans le but de faciliter la compréhension du mécanisme fonctionnel de leur action sur le caractère étudié en analysant directement l'association de gènes ou de groupe de gènes avec ce caractère. Sur le plan structurel, les résultats sont d'une qualité comparable à ceux des méthodes classiques. En revanche, le découpage en régions devra encore être affiné afin d'obtenir une analyse fonctionnelle pleinement utile. Enfin, dans le cadre de la libéralisation du marché européen de l'électricité, la correspondance effective entre structure et fonction de chaque acteur issu de la restructuration fait supposer que le principe de convergence structure-fonction y est bien appliqué. Cependant, des difficultés subsistent avant de parvenir à mettre en place des relations structurelles permettant d'atteindre l'optimum souhaité. Celui-ci inclut des échanges d'énergie à l'origine des contraintes couplantes entre les acteurs. A partir de la théorie de la décomposition par les prix, nous proposons un cadre permettant de définir des tarifs propres à les faciliter, en particulier celles liant producteurs et transporteurs. En conclusion, cette thèse montre (a) la limite à la convergence structure-fonction que constitue la limite de la longueur des opérons bactériens, (b) la faisabilité de l'utilisation d'un découpage basé sur les limites de gènes afin d'analyser des études d'association génétique à grande échelle et (c) l'importance d'améliorer « la grande boucle » des relations entre producteurs et transporteurs d'électricité afin d'assurer l'optimisation conjointe des investissements en capacité de production et de transport. Elle synthétise l'ensemble de ces résultats dans le cadre conceptuel de la convergence structure-fonction qui postule que la modularité structurelle des systèmes évolutifs et fonctionnels tend à se superposer à leur modularité fonctionnelle afin de leur apporter robustesse et évolutivité.

Il est propose dans cette thèse une méthode de composition modulaire de systèmes à partir d'éléments pouvant exister en plusieurs versions, ainsi qu'une base de données. Conservant les relations de compositions de versions. La réalisation de systèmes complexes s'accompagne de la vérification automatique de contraintes de composition. Une réalisation prototype de la base a été effectuée dans le cadre du projet ADELE

La composition de spécifications modulaires peut être modélisée, dans le formalisme des catégories, par des colimites de diagrammes. La somme amalgamée permet en particulier d'assembler deux spécifications en précisant les parties communes. Notre travail poursuit cette idée classique selon trois axes. D'un point de vue syntaxique, nous définissons un langage pour représenter les spécifications modulaires construites à partir d'une catégorie de spécifications et de morphismes de spécifications de base. Ce langage est caracterisé formellement par une catégorie de termes finiment cocomplète. D'un point de vue semantique, nous proposons d'associer à tout terme un diagramme. Cette interprétation permet de faire abstraction de certains choix effectués lors de la construction de la spécification modulaire. Pour cela, nous définissons une catégorie de diagrammes ``concrète'', c'est-à-dire dont les flèches peuvent être manipulées effectivement. En considérant le quotient par une certaine congruence, nous obtenons une complétion de la catégorie de base par colimites finies. Nous montrons que le calcul du diagramme associé à un terme définit une équivalence entre la catégorie des termes et la catégorie des diagrammes, ce qui prouve la correction de cette interprétation. Enfin, nous proposons un algorithme pour décider si deux diagrammes sont isomorphes, dans le cas particulier ou la catégorie de base est finie et sans cycle. Cela permet de détecter des isomorphismes ``de construction'' entre spécifications modulaires, c'est-à-dire des isomorphismes qui ne dépendent pas des spécifications de base, mais seulement de la manière dont celles-ci sont assemblées.

Cette thèse décrit la conception et la mise en oeuvre d'un service de stockage fiable et extensible. Les travaux ont été faits dans le cadre de Sirac, un système réparti à objets persistants. L'objectif de Sirac est de fournir des services pour le support d'objets persistants répartis et pour la construction d'applications réparties. Les deux idées qui ont dirigé cette étude sont la souplesse des services offerts et la coopération entre les sous-systèmes. La souplesse, rendue possible par la conception modulaire du système, améliore les performances, étant donné que les applications doivent seulement payer le prix des services qu'elles utilisent. La coopération (par exemple entre le stockage et la pagination) permet aux différents modules de prendre des décisions en connaissance de cause. La thèse présente dans le second chapitre un état de l'art en trois parties. La première partie s'attache à étudier la manière dont un grand espace de stockage unique peut être présenté aux applications. La deuxième partie analyse la mise en oeuvre du stockage fiable en étudiant notamment différentes réalisations de l'atomicité. La troisième partie enfin montre comment ces deux aspects sont mariés dans les systèmes modernes. Dans le troisième chapitre, nous faisons un rapide tour d'horizon d'Arias et de ses différents sous-systèmes~: protection, cohérence, synchronisation et stockage. Au sein des différents services, nous distinguons d'un côté des modules génériques de bas niveau, et d'un autre côté des modules spécifiques aux applications. Les modules génériques mettent en oeuvre les mécanismes tandis que les modules spécifiques définissent la politique. Certains sous-systèmes sont toujours présents, comme la gestion de la cohérence et de la synchronisation, alors que d'autres, comme par exemple la gestion de la protection ou la gestion de la permanence, sont optionnels. Dans les quatrième et cinquième chapitres, nous nous concentrons sur le service de stockage. Le service générique de stockage est subdivisé en deux parties~: d'abord un gestionnaire de volume, qui assure la pérennité des données, et puis un service de journalisation, qui assure l'atomicité des transactions. Ce système a été mis en oeuvre au dessus d'AIX, et la coopération entre les différents modules s'appuie sur le mécanisme des streams. Les performances de notre système sont bonnes, et s'approchent des limites imposées par le matériel dans les cas favorables. Les projets futurs incluent la fourniture d'un vaste éventail de protocoles de journalisation spécifiques, le support de volumes dupliqués ainsi que l'optimisation du gestionnaire du volume.

Dans les langages de programmation une exception apparait comme conséquence des limites qu'une mise en oeuvre introduit par rapport à un modèle idéal. Les structures de controle traditionnelles ne conviennent pas pour traiter ces cas limites, et sont secondées dans certains langages par un système spécifique de gestion des exceptions qui sépare le traitement des exceptions de l'algorithme principal. Nous analysons dans le contexte plus précis des langages à objets la forme que doit prendre un tel système et les contraintes qu'il doit satisfaire. Nous regardons en particulier les implications de la modularité, de l'héritage et de la conformité. Nous proposons ensuite un système de gestion des exceptions pour le langage Guide, langage à objets conçu pour la constructions d'applications réparties. Nous proposons des solutions aux problèmes de la cohérence des objets et de la concurrence. Ce travail a donné lieu à une mise en oeuvre sur le système Guide.