Avec l'arrivée du Web 2.0, l'édition collaborative devient massive. Ce changement d'échelle met à mal les approches existantes qui n'ont pas été conçues pour une telle charge. Afin de répartir la charge, et ainsi, obtenir un plus grand passage à l'échelle, de nombreux systèmes utilisent une architecture dite pair-à-pair. Dans ces systèmes, les données sont répliquées sur plusieurs pairs et il est alors nécessaire de définir des algorithmes de réplication optimiste adaptés aux caractéristiques des réseaux pair-à-pair: la dynamicité, la symétrie et bien sûr le nombre massif d'utilisateurs et de données. De plus, ces systèmes étant des éditeurs collaboratifs, ils doivent vérifier le modèle de cohérence dit « CCI » (Causalité, Convergence et Intention).Dans ce manuscrit, nous proposons un modèle formel pour les systèmes d'édition collaborative qui nous permet de formaliser le modèle CCI. Dans ce modèle, nous proposons Logoot, un type de données répliqué commutatif (CRDT) pour les documents texte. Par la suite, nous définissons un mécanisme d'annulation générique pour les types de données CRDT. Nous appliquons notre mécanisme d'annulation sur Logoot pour obtenir un CRDT texte avec la fonctionnalité d'annulation appelée Logoot+. Nous proposons finalement une évaluation comparative des approches Logoot et Logoot+ à partir des modifications produites sur plus de 2000 pages de Wikipédia / With the arrival of Web 2.0, collaborative editing becomes massive. This scale change is undermining the existing approaches that were not designed for such a charge. To distribute the load, and thereby achieve greater scalability, many systems use an architecture known as peer-to-peer. In these systems, data is replicated on several peers and it is then necessary to define optimistic replication algorithms adapted to the characteristics of peer-to-peer: dynamicity, symmetry and of course the massive number of users and data. Moreover, these systems arecollaborative editors, they should check the model of consistency called "CCI" (Causality, Convergence and Intention).In this manuscript, we propose a formal model for collaborative editing systems that enables us to formalize the CCI model. In this model, we propose Logoot a commutative replicated data type (CRDT) for text documents. Subsequently, we define an undo mechanism for generic CRDT. We apply our undo mechanism on Logoot to get a CRDT text with the undo feature called Logoot+. We finally propose a comparative evaluation of approaches Logoot and Logoot+ from the changes produced over 2000 pages of Wikipedia

Dans les réseaux mobiles spontanés (en anglais, Mobile Ad hoc NETworks ou MANETs), la gestion de groupe partitionnable est un service de base permettant la construction d'applications réparties tolérantes au partitionnement. Aucune des spécifications existantes ne satisfait les deux exigences antagonistes suivantes : 1) elle doit être assez forte pour fournir des garanties utiles aux applications réparties dans les systèmes partitionnables ; 2) elle doit être assez faible pour être résoluble. Dans cette thèse, nous proposons une solution à la gestion de groupe partitionnable en environnements réseaux très dynamiques tels que les MANETs. Pour mettre en œuvre notre solution, nous procédons en trois étapes. Tout d'abord, nous proposons un modèle de système réparti dynamique qui caractérise la stabilité dans les MANETs. Ensuite, nous adaptons pour les systèmes partitionnables l'approche Paxos à base de consensus Synod. Cette adaptation résulte en la spécification d'un consensus abandonnable AC construit au-dessus d'un détecteur ultime des α participants d'une partition ♢PPD et d'un registre ultime par partition ♢RPP. ♢PPD garantit la vivacité dans une partition même si la partition n'est pas complètement stable tandis que ♢RPP préserve la sûreté dans la même partition. Enfin, la gestion de groupe partitionnable est résolue en la transformant en une séquence d'instances de AC. Chacun des modules ♢PPD, ♢RPP, AC et gestion de groupe partitionnable est implanté et prouvé. Par ailleurs, nous analysons les performances de ♢PPD par simulation

Ce travail concerne l'étude des techniques de maintien de la cohérence dans les systèmes d'information répartis. il s'appuie principalement sur l'expérience acquise dans la réalisation du projet SCOT. L'objectif consiste a définir un noyau de contrôle de la cohérence, intégrant des mécanismes de base suffisamment souples pour qu'il soit possible aux concepteurs d'applications distribuées de définir des stratégies de contrôle de la cohérence conformes aux exigences de chaque application. dans cette étude, l'accent est mis sur le traitement des erreurs et des pannes. En complément, une analyse comparative de plusieurs mécanismes de verrouillage a permis de déterminer une technique de synchronisation des accès aux objets partagés. les résultats de ce travail ont largement influencé la définition de systèmes d'information répartis en cours de réalisation dans le groupe BULL<br />~

Cette thèse se situe dans le cadre de l'étude des réseaux faiblement interconnectés (puissance échangée limitée)ou isolés, alimentés principalement par des sources d'origine renouvelable. Afin d'équilibrer à chaque instant la production et la consommation, des groupes électrogènes ou des systèmes de stockage sont insérés. Les travaux portent sur deux grands objectifs. Le premier est de déterminer un mode de fonctionnement des moyens de stockage et de production afin d'exploiter le système à coût minimal en fonction des conditions météorologiques (prévision de la production renouvelable), tarifaires et de la consommation. Une seconde méthode d'optimisation est développée, prenant compte également les contraintes du réseau. Le deuxième objectif est la détermination de la meilleure localisation des moyens de stockage et de production sur le réseau. Une installation optimale permet de réduire les pertes en ligne, d'améliorer la qualité de la tension et ainsi de limiter le renforcement du le réseau aux points critiques. Le concept de stockage réparti (ou décentralisé) est introduit. La répartition de la capacité globale de stockage et le choix des paramètres de fonctionnement des onduleurs (pour répartir les appels de puissance) sont proposés. La simulation d'un cas d'application (réseau de Corse) permet de valider les outils développés.

Dans les jeux multijoueurs, où plusieurs joueurs participent à une même partie et communiquent entre eux à travers un réseau, les joueurs peuvent avoir des visions différentes du jeu en raison des délais de communication. Ceci engendre des incohérences encore plus importantes sur les réseaux mobiles tels que les réseaux 3G où les délais de communication peuvent atteindre plusieurs secondes. Des algorithmes doivent donc être mis en place pour maintenir la cohérence entre les joueurs. Ces algorithmes sont assez complexes et difficiles à programmer et mettre au point. Le but de cette thèse est de proposer une architecture logicielle qui découple la conception du jeu, de ses besoins de communication en proposant une infrastructure de communication qui pourra être interchangeable en fonction des technologies ; cette infrastructure prend la forme originale d'un composant de synchronisation. Ainsi, les conséquences des propriétés physiques du transport des informations pourront être plus ou moins masquées en intégrant dans cette infrastructure les algorithmes adéquats.

Ce document décrit les méthodes de compilation et d'exécution pour la génération automatique de code distribué par distribution de données.

Ce mémoire propose un modèle de programmation distribuée basé sur la migration de processus pouvant communiquer à l’aide de canaux de communication. Ce travail cadre bien avec le contexte actuel où l’augmentation de la puissance de traitement passe par les processeurs multicoeurs et les systèmes distribués, qui permettent l’exécution de plusieurs processus en parallèle. L’étude de différentes algèbres de processus et langages de programmation permettant le parallélisme a tout d’abord permis de comparer leurs différentes caractéristiques. Suite à cette étude, nous présentons différents concepts nécessaires à la mise en place de notre modèle distribué par migration de processus, dans le cadre des langages objets qui imposent certaines contraintes. Finalement, l’implé- mentation de notre modèle à l’aide des fonctionnalités de Stackless Python permet de voir comment chacun des concepts a été mis en place. Cette implémentation se présente sous la forme d’une extension qui permet la transformation de programmes existants en programmes distribués.

Avec l'amélioration et la prolifération de la téléinformatique, les systèmes informatiques distribués connaissent un véritable essor dans l’industrie du logiciel. Un système distribué est un système pour lequel chaque composante est indépendante et souvent située à un endroit éloigné des autres composantes. Dans un tel système, les composantes communiquent entre elles pour échanger des informations, coordonner leurs actions, prendre des décisions collectives, etc. Cependant, dans ces systèmes, certaines problématiques subsistent ; comment représenter les informations, comment transmettre les informations et comment gérer la mise à jour de ces informations? Ce mémoire s’intéresse principalement à ces problèmes pour les systèmes distribués où les informations sont centralisées sur un serveur. Pour le cas qui nous intéresse, une partie seulement de ces informations est dupliquée dans les composantes et cette duplication peut ne pas être exacte. Ce mémoire porte sur le partage de connaissances entre les différentes composantes d’un tel système distribué. Nous détaillerons plus particulièrement le mode de représentation des connaissances, basé sur les graphes conceptuels, ainsi qu’une méthode d’indexation appliquée à ce mode de représentation des informations. Nous proposons une technique originale de gestion des mises à jour. Cette technique, basée sur une analyse statistique des mises à jour, permet d’appréhender et de maintenir à jour les informations entre les composantes du système et le serveur. Avec ces techniques, nous espérons diminuer l’utilisation de la bande passante ainsi que l’incohérence momentanée des informations chez les composantes du système. / With the improvement and the proliferation of teleinformatics, the distributed systems are widely used in the software industry. A distributed system is a system for which each component is independent and often located in a place away from the other components. In such system, components communicate with each other to exchange information, to coordinate their actions, to make group decisions, etc. However, in these systems, some problematic remain; how to represent information, how to transmit information and how to manage the update information? This study is mainly interested in these problematic of distributed systems where information is centralized on a server. For the case which interests us here, only a part of information is duplicated in the components and it may not be exact. This study is related to the way of sharing knowledge between components of such distributed system. We will more particularly detail the knowledge representation, based on conceptual graphs, as well as a method of indexing this knowledge representation. We proposed an original technique of management of the updates. This technique, based on a statistical analysis of the updates, makes it possible to perceive and maintain up to date the information between the components of the system and the server. With these techniques, we hope to decrease the use of the bandwidth as well as the temporary inconsistency of information between the components and the server.

Ce projet a été réalisé dans le cadre d’un partenariat entre Fujitsu Canada et Université Laval. Les besoins du projets ont été centrés sur une problématique d’affaire définie conjointement avec Fujitsu. Le projet consistait à classifier un corpus d’appels d’offres électroniques avec une approche orienté big data. L’objectif était d’identifier avec un très fort rappel les offres pertinentes au domaine d’affaire de l’entreprise. Après une séries d’expérimentations à petite échelle qui nous ont permise d’illustrer empiriquement (93% de rappel) l’efficacité de notre approche basé sur l’algorithme BNS (Bi-Normal Separation), nous avons implanté un système complet qui exploite l’infrastructure technologique big data Hadoop. Nos expérimentations sur le système complet démontrent qu’il est possible d’obtenir une performance de classification tout aussi efficace à grande échelle (91% de rappel) tout en exploitant les gains de performance rendus possible par l’architecture distribuée de Hadoop. / This project was completed as part of an innovation partnership with Fujitsu Canada and Université Laval. The needs and objectives of the project were centered on a business problem defined jointly with Fujitsu. Our project aimed to classify a corpus of electronic public tenders based on state of the art Hadoop big data technology. The objective was to identify with high recall public tenders relevant to the IT services business of Fujitsu Canada. A small scale prototype based on the BNS algorithm (Bi-Normal Separation) was empirically shown to classify with high recall (93%) the public tender corpus. The prototype was then re-implemented on a full scale Hadoop cluster using Apache Pig for the data preparation pipeline and using Apache Mahout for classification. Our experimentation show that the large scale system not only maintains high recall (91%) on the classification task, but can readily take advantage of the massive scalability gains made possible by Hadoop’s distributed architecture.

Dans les réseaux mobiles spontanés (en anglais, Mobile Ad hoc NETworks ou MANETs), la gestion de groupe partitionnable est un service de base permettant la construction d'applications réparties tolérantes au partitionnement. Aucune des spécifications existantes ne satisfait les deux exigences antagonistes suivantes : 1) elle doit être assez forte pour fournir des garanties utiles aux applications réparties dans les systèmes partitionnables ; 2) elle doit être assez faible pour être résoluble. Dans cette thèse, nous proposons une solution à la gestion de groupe partitionnable en environnements réseaux très dynamiques tels que les MANETs. Pour mettre en œuvre notre solution, nous procédons en trois étapes. Tout d'abord, nous proposons un modèle de système réparti dynamique qui caractérise la stabilité dans les MANETs. Ensuite, nous adaptons pour les systèmes partitionnables l'approche Paxos à base de consensus Synod. Cette adaptation résulte en la spécification d'un consensus abandonnable AC construit au-dessus d'un détecteur ultime des α participants d'une partition ♢PPD et d'un registre ultime par partition ♢RPP. ♢PPD garantit la vivacité dans une partition même si la partition n'est pas complètement stable tandis que ♢RPP préserve la sûreté dans la même partition. Enfin, la gestion de groupe partitionnable est résolue en la transformant en une séquence d'instances de AC. Chacun des modules ♢PPD, ♢RPP, AC et gestion de groupe partitionnable est implanté et prouvé. Par ailleurs, nous analysons les performances de ♢PPD par simulation / In Mobile Ad hoc NETworks or MANETs, partitionable group membership is a basic service for building partition-tolerant applications. None of the existing specifications satisfy the two following antagonistic requirements: 1) it must be strong enough to simplify the design of partition-tolerant distributed applications in partitionable systems; 2) it must be weak enough to be implantable. In this thesis, we propose a solution to partitionable group membership in very dynamic network environment such as MANETs. To this means, we proceed in three steps. First, we develop a dynamic distributed system model that characterises stability in MANETs. Then, we propose a solution to the problem of partitionable group membership by adapting Paxos for such systems. This adatation results in a specification of abortable consensus AC which is composed of an eventual α partition-participants detector ♢PPD and an eventual register per partition ♢RPP. ♢PPD guarantees liveness in a partition even if the partition is not completely stable whereas ♢RPP ensures safety in the same partition. Finally, partitionable group membership is solved by transforming it into a sequence of abortable consensus instances AC. Each of the modules ♢PPD, ♢RPP, AC, and partitionable group membership is implanted and proved. Next, we analyse the performances of ♢PPD by simulation