Les analyses statiques ont pour but de déterminer les propriétés des programmes au moment de la compilation. Contrairement aux analyses dynamiques, le comportement exact du programme ne peut être connu. Par conséquent, on a recours à des approximations pour remédier à ce manque d'information. Malgré ces approximations, les analyses statiques permettent des optimisations et des transformations efficaces pour améliorer les performances des programmes. Parmi les premières analyses du processus d'optimisation figure l'analyse des pointeurs. Son but est d'analyser statiquement un programme en entrée et de fournir en résultat une approximation des emplacements mémoire vers lesquels pointent ses variables pointeurs. Cette analyse est considérée comme l'une des analyses de programmes les plus délicates et l'information qu'elle apporte est très précieuse pour un grand nombre d'autres analyses clientes. En effet, son résultat est nécessaire à d'autres optimisations, comme la propagation de constante, l'élimination du code inutile, le renommage des scalaires ainsi que la parallélisation automatique des programmes. L'analyse des pointeurs est très nécessaire pour l'exploitation du parallélisme présent dans les applications scientifiques écrites en C. Ceci est dû au fait que les tableaux, très présents dans ce type d'applications, sont accédés via les pointeurs. Il devient nécessaire d'analyser les dépendances entre les éléments de tableau dans le but de paralléliser les boucles. Le langage C présente beaucoup de difficultés lors de son analyse par la liberté qu'il offre aux utilisateurs pour gérer et manipuler la mémoire par le biais des pointeurs. Ces difficultés apparaissent par exemple lors de l'accès aux tableaux par pointeurs, l'allocation dynamique (via "malloc") ainsi que les structures de données récursives. L'un des objectifs principaux de cette thèse est de déterminer les emplacements mémoire vers lesquels les pointeurs pointent. Ceci se fait en assurant plusieurs dimensions comme : - la sensibilité au flot de contrôle, c'est-à-dire la mise à jour des informations d'un point programme à un autre ; - la non-sensibilité au contexte, c'est-à-dire l'utilisation de résumés au lieu de l'analyse du corps de la fonction à chaque appel ; - la modélisation des champs pointeurs des structures de données agrégées, dans laquelle chaque champ représente un emplacement mémoire distinct. D'autres aspects sont pris en compte lors de l'analyse des programmes écrits en C comme la précision des emplacements mémoire alloués au niveau du tas, l'arithmétique sur pointeurs ou encore les pointeurs vers tableaux. Notre travail permet l'amélioration des résultats des analyses clientes et en particulier il permet la parallélisation des boucles lorsqu'on accède aux éléments de tableaux via les pointeurs, la détection de code inutile ou le calcul du graphe de dépendances. Il est implémenté dans le compilateur parallélliseur PIPS (Parallélisation Interprocédurale de Programmes Scientifiques) et permet d'analyser, en particulier, les applications scientifiques de traitement du signal tout en assurant une analyse intraprocédurale précise et une analyse interprocédurale efficace via les résumés.

L’ étude de la littérature montre que la sensibilité au contexte est devenue un élément primordial pourla mise en place des services adaptatifs dans les applications interactives pervasives. Le contexten’est plus un modéle préétabli et prédéfini au moment de la conception des systèmes des applicationsinteractives mais plutôt une description dynamique des situations courantes qui peuvent êtredécouvertes dans les données de contexte et qui peuvent changer dynamiquement en fonction deschangements des exigences et des préférences des utilisateurs. Les applications pervasives doiventpouvoir s’exécuter dans différents contextes d’utilisation selon l’environnement de l’utilisateur, sonprofil, le terminal qu’il utilise, sa localisation, . . . Afin de répondre aux différentes exigences d’adaptationaux changements dynamiques des situations contextuelles, nous proposons des m´ecanismespermettant de fournir la trac¸abilitéde contexte sous la forme de Cartes de Visite COntextuelles(CVCO). Ces mécanismes s’appuient sur la technique de Mapping OWL afin de donner des modèlesontologiques de trac¸abilité de contexte. Les différentes ontologies créées pendant ce travail sontintégrées au sein de l’architecture de notre nouvelle plateforme d’adaptation de contexte COALA(COntext Adaptation Platform), afin de permettre l’adaptation automatique des services offerts parles application interactives pervasives. Ces travaux ont été r éalis ´es et appliqu éés dans le cadre d’unethèse en co-tutelle entre la Tunisie et France. / The study of the literature proves that context-awareness has become a key element for the implementationof adaptive services in pervasive interactive applications. In fact, the present work focuseson the context of modeling issues for the adaptation of services provided by the invective pervasiveapplications to the sensitivity of context situations. The context is no longer a pre-established and predefinedtemplate when designing interactive applications systems but rather a dynamic description ofthe common situations that can be discovered in the context data and can dynamically be changedwhen changing user’s requirements and preferences. The systems of pervasive applications must beavailable in different contexts of use according to the user’s environment, the terminal being used, location. . .. The major challenge of these systems accordingly relates to the adaptation of the servicesoffered by interactive applications to the user context. In Order to respond to different requirementsof dynamic adaptation to changes in contextual situations, following the changes in usage patternsas well as the dynamics of the pervasive environment and the heterogeneity of context data sources,we propose mechanisms used to provide the traceability of the context as Virtual contextual Cards(VCOC). These works were carried out and applied as part a PhD under joint supervision betweenTunisia and France.

La notion de contexte est fondamentale dans le champ de l’informatique ubiquitaire. En particulier lorsque des services assistent un utilisateur dans ses activités quotidiennes. Parce qu’elle implique plusieurs disciplines, une maison équipée d’informatique ubiquitaire dédiée au maintien à domicile de personnes âgées demande l’implication d’une variété d’intervenants, tant pour concevoir et développer des services d’assistance, que pour déployer et maintenir l’infrastructure sous-jacente. Cette grande diversité d’intervenants correspond à une diversité de contextes. Ces différents contextes sont généralement étudiés séparément, empêchant toute synergie. Cette thèse présente une méthodologie permettant d’unifier la conception et le développement de services sensibles au contexte et de répondre aux besoins de tout type d’intervenant. Dans un premier temps, nous traitons les besoins des intervenants concernant l’infrastructure de capteurs/actionneurs : installation, maintenance et exploitation. Le modèle d’infrastructure de capteurs et un ensemble de règles en résultant permettent de superviser en continu l’infrastructure et de détecter des dysfonctionnements. Cette supervision simplifie le processus de développement d’applications, en faisant abstraction des problèmes d’infrastructure. Dans un second temps, nous analysons un large éventail de services d’assistance domiciliaire dédié aux personnes âgées, en considérant la variété des besoins des intervenants. Grâce à cette analyse, nous généralisons l’approche de modèle d’infrastructure à tout type de services. Notre méthodologie permet de définir des services de façon unifiée, à travers un langage dédié, appelé Maloya, exprimant des règles manipulant les concepts d’état et d’évènement. Nous avons développé un compilateur de notre langage vers un langage événementiel dont l’exécution s’appuie sur un moteur de traitement d’évènements complexes (CEP). Nous avons validé notre approche en définissant un large éventail de services d’assistance à la personne, à partir de services existants, et concernant l’ensemble des intervenants du domaine. Nous avons compilé et exécuté les services Maloya sur un moteur de traitement d’évènements complexes. Les performances obtenues en terme de latence et d’occupation mémoire sont satisfaisantes pour le domaine et compatible avec une exécution 24 heures sur 24 sur le long terme. / The notion of context is fundamental to the field of pervasive computing, and in particular when such services are dedicated to assist a user in his daily activities. Being at the crossroad of various fields, a context-aware home dedicated to aging in place involves a variety of stakeholders to design and develop assistive services, as well as to deploy and maintain the underlying infrastructure. This considerable diversity of stakeholders raises correspondingly diverse context dimensions : each service relies on specific contexts (e.g., sensor status for a maintenance service, fridge usage for a meal activity recognition service). Typically, these contexts are considered separately, preventing any synergy. This dissertation presents a methodology for unifying the design and development of various domestic context-aware services, which addresses the requirements of all the stakeholders. In a first step, we handle the needs of stakeholders concerned by the sensors infrastructure : installers, maintainers and operators. We define an infrastructure model of a home and a set of rules to continuously monitor the sensor infrastructure and raise failure when appropriate. This continuous monitoring simplifies application development by abstracting it from infrastructure concerns. In a second step, we analyze a range of services for aging in place, considering the whole diversity of stakeholders. Based on this analysis, we generalize the approach developed for the infrastructure to all assistive services. Our methodology allows to define unified services, in the form of rules processing events and states. To express such rules, we define a domain-specific design language, named Maloya. We developed a compiler from our langage using as a backend an event processing language, which is executed on a complex event processing (CEP) engine. To validate our approach, we define a wide range of assistive services with our language, which reimplement existing deployed services belonging to all of the stakeholders. These Maloya services were deployed and successfully tested for their effectiveness in performing the specific tasks of the stakeholders. Latency and memory consumption performance turned out to be fully compatible with a 24/7 execution in the long run.

La robotique ambiante s'intéresse à l'introduction de robots mobiles au sein d'environnements actifs où ces derniers fournissent des fonctionnalités alternatives ou complémentaires à celles embarquées par les robots mobiles. Cette thèse étudie la mise en concurrence des fonctionnalités internes et externes aux robots, qu'elle pose comme un problème de sélection de services logiciels. La sélection de services consiste à choisir un service ou une combinaison de services parmi un ensemble de candidats capables de réaliser une tâche requise. Pour cela, elle doit prédire et évaluer la performance des candidats. Ces performances reposent sur des critères non-fonctionnels comme la durée d'exécution, le coût ou le bruit. Ce domaine applicatif a pour particularité de nécessiter une coordination étroite entre certaines de ses fonctionnalités. Cette coordination se traduit par l'échange de flots de données entre les fonctionnalités durant leurs exécutions. Les fonctionnalités productrices de ces flots sont modélisées comme des services continus. Cette nouvelle catégorie de services logiciels impose que les compositions de services soient hiérarchiques et introduit des contraintes supplémentaires pour la sélection de services. Cette thèse met en évidence la présence d'un important couplage non-fonctionnel entre les performances des instances de services de différents niveaux, même lorsque les flots de données sont unidirectionnels. L'approche proposée se concentre sur la prédiction de la performance d'une instance de haut-niveau sachant son organigramme à l'issue de la sélection. Un organigramme regroupe l'ensemble des instances de services sollicitées pour réaliser une tâche de haut-niveau. L'étude s'appuie sur un scénario impliquant la sélection d'un service de positionnement en vue de permettre le déplacement d'un robot vers une destination requise. Pour un organigramme considéré, la prédiction de performance d'une instance de haut-niveau de ce scénario introduit les exigences suivantes : elle doit (i)être contextuelle en tenant compte, par exemple, du chemin suivi pour atteindre la destination requise, (ii) prendre en charge le remplacement d'une instance de sous-service suite à un échec ou, par extension, de façon opportuniste. En conséquence, cette sélection de services est posée comme un problème de prise de décision séquentielle formalisé à l'aide de processus de décision markoviens à horizon fini. La dimensionnalité importante du contexte en comparaison à la fréquence des déplacements du robot rend inadaptées les méthodes consistant à apprendre directement une fonction de valeur ou une fonction de transition. L'approche proposée repose sur des modèles de dynamique locaux et exploite le chemin de déplacement calculé par un sous-service pour estimer en ligne les valeurs des organigrammes disponibles dans l'état courant. Cette estimation est effectuée par l'intermédiaire d'une méthode de fouille stochastique d'arbre, Upper Confidence bounds applied to Trees

Les environnements domotiques sont des environnements ubiquitaires dans lesquels des équipements domestiques, disséminés dans une habitation, fournissent des services utilisables à distance au travers d'un réseau. Des systèmes domotiques sont proposés pour permettre aux utilisateurs de contrôler les équipements en fonction de leurs besoins.Idéalement, ces systèmes orchestrent l'exécution des services fournis par les équipements pour réaliser des services complexes. Mieux encore, ces systèmes doivent s'adapter à la variété des environnements en termes d'équipements et des besoins des utilisateurs. Ils doivent également pouvoir s'adapter dynamiquement, si possible de manière autonome, au changement de leur contexte d'exécution (apparition ou disparition d'un équipement, évolution des besoins).Dans cette thèse, nous apportons une réponse à cette problématique avec SAASHA, un système domotique multi-agents à base de composants. La combinaison de ses deux paradigmes permet de gérer l'adaptation à trois niveaux : présentation (interfaces utilisateur),organisation (architecture du système) et comportement (architecture interne des agents).Les agents perçoivent le contexte et ses changements. Les utilisateurs se voient proposer une vue dynamique du contexte leur permettant de définir des scénarios personnalisés sous forme de règles. Les agents se répartissent les rôles pour réaliser les scénarios. Ils modifient dynamiquement leur architecture interne grâce à la génération, au déploiement et à l'assemblage de composants pour se doter de nouveaux comportements de contrôle des équipements et des scénarios. Les agents collaborent ainsi pour exécuter les scénarios. En cas de changement, ces trois niveaux d'adaptation sont mis en oeuvre de manière dynamique et autonome pour maintenir la continuité de service. Un prototype de SAASHA, basé sur les standards industriels UPnP et OSGi, a été développé pour évaluer la faisabilité de notre proposition. / Home automation environments are ubiquitous environments where domestic devices, scattered throughout a home, provide services that can be used remotely over a network. Home automation systems are proposed to enable the users of controlling the devices according to their needs. Ideally, these systems orchestrate the execution of the services provided by the devices to achieve complex services. Even more, these systems must adapt to the variety of environments in terms of devices and users needs. They must also be able to adapt dynamically, if possible in an autonomous manner, to the changes of their execution context (appearance or disappearance of a device, changing needs).In this thesis, we provide an answer to this problematic with SAASHA, a multi-agent home automation system based on components. The combination of these two paradigms enables managing the adaptation on three levels: presentation (user interface), organization (system architecture) and behavior (internal architecture of agents). The agents perceive their context and its changes. The Users are offered a dynamic view of the context allowing them to define custom scenarios as rules. The agents divide the roles among them to realize the scenarios. They modify dynamically their internal architecture throughout the generation, deployment and assembly of components to adopt new device control behaviors and scenarios. The agents collaborate to execute the scenarios. In case of a change, these three levels of adaptation are updated dynamically and autonomously to maintain the service continuity. A SAASHA prototype, based on UPnP and OSGi industry standards, has been developed to assess the feasibility of our proposal.

Les récentes avancées technologiques permettent désormais la fabrication de terminaux mobiles de plus en plus compacts et dotés de plusieurs interfaces réseaux. Le nouveau modèle de consommation de médias se résume par le concept "Anytime, Anywhere, Any Device" et impose donc de nouvelles exigences en termes de déploiement de services ubiquitaires. Cependant la conception et le developpement de réseaux ubiquitaires et convergents de nouvelles générations soulèvent un certain nombre de défis techniques. Les standards actuels ainsi que les solutions commerciales pourraient être affectés par le manque de considération du contexte utilisateur. Le ressenti de l'utilisateur concernant certains services multimédia tels que la VoIP et l'IPTV dépend fortement des capacités du terminal et des conditions du réseau d'accès. Cela incite les réseaux de nouvelles générations à fournir des services ubiquitaires adaptés à l'environnement de l'utilisateur optimisant par la même occasion ses resources. L'IP Multimedia Subsystem (IMS) est une architecture de nouvelle génération qui centralise l'accès aux services et permet la convergence des réseaux fixe/mobile. Néanmoins, l'évolution de l'IMS est nécessaire sur les points suivants :- l'introduction de la sensibilité au contexte utilisateur et de la PQoS (Perceived QoS) : L'architecture IMS ne prend pas en compte l'environnement de l'utilisateur, ses préférences et ne dispose pas d'un méchanisme de gestion de PQOS. Pour s'assurer de la qualité fournit à l'utilisateur final, des informations sur l'environnement de l'utilisateur ainsi que ses préférences doivent transiter en cœur de réseau afin d'y être analysés. Ce traitement aboutit au lancement du service qui sera adapté et optimisé aux conditions observées. De plus pour le service d'IPTV, les caractéristiques spatio-temporelles de la vidéo influent de manière importante sur la PQoS observée côté utilisateur. L'adaptation des services multimédias en fonction de l'évolution du contexte utilisateur et de la nature de la vidéo diffusée assure une qualité d'expérience à l'utilisateur et optimise par la même occasion l'utilisation des ressources en cœur de réseau.- une solution de mobilité efficace pour les services conversationnels tels que la VoIP : Les dernières publications 3GPP fournissent deux solutions de mobilité: le LTE propose MIP comme solution de mobilité alors que l'IMS définit une mobilité basée sur le protocole applicatif SIP. Ces standards définissent le système de signalisation mais ne s'avancent pas sur la gestion du flux média lors du changement d'interface réseau. La deuxième section introduit une étude comparative détaillée des solutions de mobilité dans les NGNs.Notre première contribution est la spécification de l'architecture globale de notre plateforme IMS sensible au contexte utilisateur réalisée au sein du projet Européen ADAMANTIUM. Nous détaillons tout d'abord le serveur MCMS intelligent placé dans la couche application de l'IMS. Cet élément récolte les informations de qualité de services à différents équipements réseaux et prend la décision d'une action sur l'un de ces équipements. Ensuite nous définissons un profil utilisateur permettant de décrire son environnement et de le diffuser en coeur de réseau. Une étude sur la prédiction de satisfaction utilisateur en fonction des paramètres spatio-temporels de la vidéo a été réalisée afin de connaître le débit idéal pour une PQoS désirée.Notre deuxième contribution est l'introduction d'une solution de mobilité adaptée aux services conversationnels (VoIP) tenant compte du contexte utilisateur. Notre solution s'intègre à l'architecture IMS existante de façon transparente et permet de réduire le temps de latence du handover. Notre solution duplique les paquets de VoIP sur les deux interfaces actives pendant le temps de la transition. Parallèlement, un nouvel algorithme de gestion de mémoire tampon améliore la qualité d'expérience pour le service de VoIP. / The latest advances in technology have already defied Moore’s law. Thanks to research and industry, hand-held devices are composed of high processing embedded systems enabling the consumption of high quality services. Furthermore, recent trends in communication drive users to consume media Anytime, Anywhere on Any Device via multiple wired and wireless network interfaces. This creates new demands for ubiquitous and high quality service provision management. However, defining and developing the next generation of ubiquitous and converged networks raise a number of challenges. Currently, telecommunication standards do not consider context-awareness aspects for network management and service provisioning. The experience felt by the end-user consuming for instance Voice over IP (VoIP) or Internet Protocol TeleVision (IPTV) services varies depending mainly on user preferences, device context and network resources. It is commonly held that Next Generation Network (NGN) should deliver personalized and effective ubiquitous services to the end user’s Mobile Node (MN) while optimizing the network resources at the network operator side. IP Multimedia Subsystem (IMS) is a standardized NGN framework that unifies service access and allows fixed/mobile network convergence. Nevertheless IMS technology still suffers from a number of confining factors that are addressed in this thesis; amongst them are two main issues :The lack of context-awareness and Perceived-QoS (PQoS):-The existing IMS infrastructure does not take into account the environment of the user ,his preferences , and does not provide any PQoS aware management mechanism within its service provisioning control system. In order to ensure that the service satisfies the consumer, this information need to be sent to the core network for analysis. In order to maximize the end-user satisfaction while optimizing network resources, the combination of a user-centric network management and adaptive services according to the user’s environment and network conditions are considered. Moreover, video content dynamics are also considered as they significantly impact on the deduced perceptual quality of IPTV services. -The lack of efficient mobility mechanism for conversational services like VoIP :The latest releases of Third Generation Partnership Project (3GPP) provide two types of mobility solutions. Long-Term Evolution (LTE) uses Mobile IP (MIP) and IMS uses Session Initiation Protocol (SIP) mobility. These standards are focusing on signaling but none of them define how the media should be scheduled in multi-homed devices. The second section introduces a detailed study of existing mobility solutions in NGNs. Our first contribution is the specification of the global context-aware IMS architecture proposed within the European project ADAptative Management of mediA distributioN based on saTisfaction orIented User Modeling (ADAMANTIUM). We introduce the innovative Multimedia Content Management System (MCMS) located in the application layer of IMS. This server combines the collected monitoring information from different network equipments with the data of the user profile and takes adaptation actions if necessary. Then, we introduce the User Profile (UP) management within the User Equipment (UE) describing the end-user’s context and facilitating the diffusion of the end-user environment towards the IMS core network. In order to optimize the network usage, a PQoS prediction mechanism gives the optimal video bit-rate according to the video content dynamics. Our second contribution in this thesis is an efficient mobility solution for VoIP service within IMS using and taking advantage of user context. Our solution uses packet duplication on both active interfaces during handover process. In order to leverage this mechanism, a new jitter buffer algorithm is proposed at MN side to improve the user’s quality of experience. Furthermore, our mobility solution integrates easily to the existing IMS platform.

Avec l'apparition des paradigmes des systèmes ubiquitaires ou omniprésents et de l'intelligence ambiante, on assiste à l'émergence d'un nouveau domaine de recherche visant à créer des environnements ou écosystèmes intelligents pouvant offrir une multitude de services permettant d'améliorer la qualité de vie, l'état physique et mental, et le bien-être social des usagers. Dans cette thèse, nous nous focalisons sur la problématique de la représentation sémantique des connaissances et du raisonnement dans le cadre des systèmes à intelligence ambiante et des robots ubiquitaires. Nous proposons deux modèles sémantiques permettant d'améliorer les fonctions cognitives de ces systèmes en termes de gestion du contexte. Au premier modèle, de type ontologique, sont associés un langage de règles et un raisonnement réactif pour la sensibilité au contexte. Pour prendre en compte le caractère dynamique du contexte et assurer une prise de décision cohérente, le mode de raisonnement retenu garantit deux propriétés essentielles : la décidabilité et la non-monotonie. Le deuxième modèle, également de type ontologique, complète le modèle précédent en termes d'expressivité pour la représentation de contextes non-triviaux et/ou liés au temps. Il s'appuie sur des relations n-aires et une représentation narrative des événements pour inférer des causalités entre événements et reconnaitre des contextes complexes non-observables à partir d'événements passés et courants. Les modèles proposés ont été mis en oeuvre et validés sur la plateforme ubiquitaire d'expérimentation du LISSI à partir de trois scenarii d'assistance cognitive et de reconnaissance de contexte / With the appearance of the paradigms of ubiquitous systems and ambient intelligence, a new domain of research is emerging with the aim of creating intelligent environments and ecosystems, that can provide multiple services that can improve quality of life, the physical and mental status and the social wellness of the users. In this thesis, we address the problem of semantic knowledge representation and reasoning, in the context of ambient intelligent systems and ubiquitous robots. We propose two semantic models that improve the cognitive functions of these systems, in terms of context recognition, and context adaptation. The first one is an ontology-based model, which is associated with a rule language to model reactive reasoning process on contextual knowledge. To take into account the dynamicity of context and insure coherent decision-making, this process guarantees two essential properties: decidability and non-monotonic reasoning. The second model is also an ontology-based model that completes the previous model in terms of expressiveness for semantic representation of non-trivial contexts with temporal dimension It is based on n-ary relations and a narrative representation of events for inferring causalities between events, and therefore to build the chronological context of a situation as from past and current events. The proposed models have been implemented on the ubiquitous experimental platform of LISSI, and validated through three scenarios for cognitive assistance and context recognition

La robotique ambiante s'intéresse à l'introduction de robots mobiles au sein d'environnements actifs où ces derniers fournissent des fonctionnalités alternatives ou complémentaires à celles embarquées par les robots mobiles. Cette thèse étudie la mise en concurrence des fonctionnalités internes et externes aux robots, qu'elle pose comme un problème de sélection de services logiciels. La sélection de services consiste à choisir un service ou une combinaison de services parmi un ensemble de candidats capables de réaliser une tâche requise. Pour cela, elle doit prédire et évaluer la performance des candidats. Ces performances reposent sur des critères non-fonctionnels comme la durée d'exécution, le coût ou le bruit. Ce domaine applicatif a pour particularité de nécessiter une coordination étroite entre certaines de ses fonctionnalités. Cette coordination se traduit par l'échange de flots de données entre les fonctionnalités durant leurs exécutions. Les fonctionnalités productrices de ces flots sont modélisées comme des services continus. Cette nouvelle catégorie de services logiciels impose que les compositions de services soient hiérarchiques et introduit des contraintes supplémentaires pour la sélection de services. Cette thèse met en évidence la présence d'un important couplage non-fonctionnel entre les performances des instances de services de différents niveaux, même lorsque les flots de données sont unidirectionnels. L'approche proposée se concentre sur la prédiction de la performance d'une instance de haut-niveau sachant son organigramme à l'issue de la sélection. Un organigramme regroupe l'ensemble des instances de services sollicitées pour réaliser une tâche de haut-niveau. L'étude s'appuie sur un scénario impliquant la sélection d'un service de positionnement en vue de permettre le déplacement d'un robot vers une destination requise. Pour un organigramme considéré, la prédiction de performance d'une instance de haut-niveau de ce scénario introduit les exigences suivantes : elle doit (i)être contextuelle en tenant compte, par exemple, du chemin suivi pour atteindre la destination requise, (ii) prendre en charge le remplacement d'une instance de sous-service suite à un échec ou, par extension, de façon opportuniste. En conséquence, cette sélection de services est posée comme un problème de prise de décision séquentielle formalisé à l'aide de processus de décision markoviens à horizon fini. La dimensionnalité importante du contexte en comparaison à la fréquence des déplacements du robot rend inadaptées les méthodes consistant à apprendre directement une fonction de valeur ou une fonction de transition. L'approche proposée repose sur des modèles de dynamique locaux et exploite le chemin de déplacement calculé par un sous-service pour estimer en ligne les valeurs des organigrammes disponibles dans l'état courant. Cette estimation est effectuée par l'intermédiaire d'une méthode de fouille stochastique d'arbre, Upper Confidence bounds applied to Trees / Ambient robotics aims at introducing mobile robots in active environments where the latter provide new or alternative functionalities to those shipped by mobile robots. This thesis studies the competition between robot and external functionalities, which is set as a service selection problem. Service selection consists in choosing a service or a combination of services among a set of candidates able to fulfil a given request. To do this, it has to predict and evaluate candidate performances. These performances are based on non-functional requirements such as execution time, cost or noise. This application domain requires tight coordination between some of its functionalities. Tight coordination involves setting data streams between functionalities during their execution. In this proposal, functionalities producing data streams are modelled as continuous services. This new service category requires hierarchical service composition and adds some constraints to the service selection problem. This thesis shows that an important non-functional coupling appears between service instances at different levels, even when data streams are unidirectional. The proposed approach focuses on performance prediction of an high-level service instance given its organigram. This organigram gathers service instances involved in the high-level task processing. The scenario included in this study is the selection of a positioning service involved in a robot navigation high-level service. For a given organigram, performance prediction of an high-level service instance of this scenario has to: (i) be contextual by, for instance, considering moving path towards the required destination, (ii) support service instance replacement after a failure or in an opportunist manner. Consequently, this service selection is set as a sequential decision problem and is formalized as a finite-horizon Markov decision process. Its high contextual dimensionality with respect to robot moving frequency makes direct learning of Q-value functions or transition functions inadequate. The proposed approachre lies on local dynamic models and uses the planned moving path to estimate Q-values of organigrams available in the initial state. This estimation is done using a Monte-Carlo tree search method, Upper Confidence bounds applied to Trees

Depuis quelques années, des évolutions importantes ont lieu en matière d’infrastructures technologiques. En particulier, la démocratisation des dispositifs mobiles (comme les PCs, Smartphones, Tablettes, etc.) a rendu l’information accessible par le grand public partout et à tout moment, ce qui est l’origine du concept d’informatique ubiquitaire. L’approche classique des systèmes de l’informatique ubiquitaire, qui répondent aux besoins des utilisateurs indépendants les uns des autres, a été bouleversée par l’introduction de la dimension sociale. Ce rapprochement est à l’origine d’une discipline naissante « le pervasive social computing » ou l’informatique socio-pervasive. Les applications socio-pervasives connaissent une véritable expansion. Ces dernières intègrent de plus en plus la notion de communauté. Le succès des applications communautaires se justifie par le but poursuivi par ces dernières qui est de répondre aux besoins des communautés et d’offrir un ‘chez soi’ virtuel, spécifique à la communauté, dans lequel elle va construire sa propre identité et réaliser ses objectifs. Par ailleurs, la notion de communauté représente une source d’informations contextuelles sociales. Elle est, aujourd’hui, au cœur des problématiques de personnalisation et d’adaptation des applications informatiques. Dans le cadre de cette thèse, nous étudions sous différents aspects les applications informatiques centrées communautés existantes et soulignons un certain nombre de carences au niveau même de la notion de communauté, des modèles de communautés, ou encore des architectures dédiées à ces applications communautaires, etc. Pour remédier à ces défauts, nous proposons trois principales contributions : Un nouveau type de communauté adapté aux exigences des environnements pervasifs qui vient rompre avec les traditionnelles communautés pérennes thématiques : des communautés éphémères, géolocalisées et spontanées (sans contrainte thématique). 
 Un modèle de communauté basé sur les standards du web sémantique pour répondre aux problèmes liés à l’hétérogénéité de conception des communautés. Une architecture dynamiquement reconfigurable pour promouvoir les communautés spontanées en aidant les utilisateurs nomades à intégrer des communautés environnantes et à découvrir les services dédiés. 
Nous montrons la faisabilité de nos propositions pour la conception et le développement d’applications communautaires spontanées grâce au prototype Taldea. Enfin, nous testons les approches proposées de découverte de communauté et de services à travers plusieurs scénarios caractérisés par la mobilité et l’ubiquité. / Advances in technology, in particular the democratization of mobile devices (PCs, smartphones and tablets), has made information accessible to anyone at any time and from anywhere while facilitating the capture of physical contextual data, thereby justifying the growing interest for pervasive computing. The classical approach of pervasive computing has been affected by the introduction of the social dimension. Ubiquitous systems do not meet the needs of users independently from each other but do take into account their social context. Fostering the social dimension has given rise to a fast growing research field called Pervasive Social Computing. Applications in this area are increasingly concerned by communities. The contextual information associated with a community can be harnessed for personalization, adaptability and dynamic deployment of services, which are important factors for Pervasive Computing. A community is considered in our approach as a set of distinct social entities that should be supported with services as a single user is. In this thesis, we look into different aspects of existing centered communities applications and we identify several weaknesses and shortcomings in the notion of community, the community models, and the architecture of communities’ applications. To overcome these shortcomings, we propose three main contributions: A new type of communities that fits better with the requirements of pervasive environments: short- lived, geolocated and spontaneous (without thematic constraint) community. Intuitively, it is the type of community that best matches with circumstantial, accidental, incidental or fortuitous situations. This kind of community has to meet specific needs, which are not taken into account by perennial thematic communities. 
 A model for communities based on semantic web standards to overcome the problem of heterogeneity across definitions and models. The ontological representation allows us to organize and represent social data, to make information searches easier for users and to infer new knowledge. 
 A dynamically reconfigurable architecture for fostering spontaneous communities in order to facilitate the user access to communities, information exchange between community members and service discovery. 
The proposed architecture for community and service discovery have been validated through a prototype called Taldea and have been tested through several scenarios characterized by mobility and ubiquity.

Les contextes toujours plus variés et dynamiques dans lesquels les logiciels actuels s'exécutent leurs imposent de s'adapter de façon autonome à ces changements. L'objectif de cette thèse est de faciliter le développement de telles applications adaptatives, en considérant l'adaptation comme un aspect qui doit être développé séparément du reste de l'application a fin de pouvoir y être intégré et modifié dynamiquement. Pour cela nous proposons Safran, une extension du modèle de composants Fractal permettant d'associer dynamiquement des politiques d'adaptation aux composants d'une application. Ces politiques sont programmées dans un langage dédié sous la forme de règles réactives. Leur exécution repose d'une part sur WildCAT, un système permettant de détecter les évolutions du contexte d'exécution (quand adapter ?), et d'autre part sur FScript, un langage dédié pour la reconfiguration dynamique consistante de composants Fractal (comment adapter ?).