Dans les communautés virtuelles, l'intégration des informations (provenant de sources ou services de données) est centrée sur les utilisateurs, i.e., associée à la visualisation d'informations déterminée par les besoins des utilisateurs. Une communauté virtuelle peut donc être vue comme un espace de données personnalisable par chaque utilisateur en spécifiant quelles sont ses informations d'intérêt et la façon dont elles doivent être présentées en respectant des contraintes de sécurité et de qualité de services (QoS). Ces contraintes sont définies ou inférées puis interprétées pour construire des visualisations personnalisées. Il n'existe pas aujourd'hui de langage déclaratif simple de mashups pour récupérer, intégrer et visualiser des données fournies par des services selon des spécifications spatio-temporelles. Dans le cadre de la thèse il s'agit de proposer un tel langage. Ce travail est réalisé dans le cadre du projet Redshine, bénéficiant d'un Bonus Qualité Recherche de Grenoble INP.

On constate aujourd’hui une explosion de la quantité de données largement distribuées et produites par différents dispositifs (e.g. capteurs, dispositifs informatiques, réseaux, processus d’analyse) à travers de services dits de données. Dans ce contexte, il s’agit d’évaluer des requêtes dites hybrides car ils intègrent des aspects de requêtes classiques, mobiles et continues fournies par des services de données, statiques ou mobiles, en mode push ou pull. L’objectif de ma thèse est de proposer une approche pour l’optimisation de ces requêtes hybrides basée sur des préférences multicritère (i.e. SLA – Service Level Agreement). Le principe consiste à combiner les services de données et calcule pour construire un évaluateur de requêtes adapté au SLA requis par l’utilisateur, tout en considérant les conditions de QoS des services et du réseau. / Today we are witnesses of the explosion of data producer massively by largely distributed of data produced by different devices (e.g. sensors, personal computers, laptops, networks) by means of data services. In this context, It is about evaluate queries named hybrid because they entails aspects related with classic queries, mobile and continuous provided by static or nomad data services in mode push or pull. The objective of my thesis is to propose an approach to optimize hybrid queries based in multi-criteria preferences (i.e. SLA – Service Level Agreement). The principle is to combine data services to construct a query evaluator adapted to the preferences expressed in the SLA whereas the state of services and network is considered as QoS measures.

Cette thèse porte sur la composition des services de données et l'étude de l'impact de l'incertitude qui peut être associée à leurs données accessibles sur le processus de composition et de sélection de service. En effet, dans un contexte tel que l'Internet, il est de plus en plus reconnu que les données et les services d'accès aux données sont sujettes à des valeurs d'incertitude tout en exigeant des techniques de gestion plus sophistiquées. Dans cette thèse, nous enrichissons la description sémantique des services Web afin de refléter l'incertitude, et nous proposons de nouveaux mécanismes et modèles pour la sélection et la composition des services. Nos mécanismes sont basés sur les ensembles flous et les théories probabilistes. Tout d'abord, nous étendons notre modélisation précédente basée sur les vues RDF afin d'inclure les contraintes floues qui caractérisent les données accédées par les services. Nous proposons une algèbre de composition qui permet de classer les résultats retournés en fonction de leur pertinence par rapport aux préférences de l'utilisateur. Notre algèbre proposée repose sur les fondations de bases de données floues. En outre, nous optons pour l'approche probabiliste pour modéliser l'incertitude des données renvoyées par les services incertains. Nous étendons la description du service Web standard pour représenter les probabilités de sortie. L'invocation des services est également étendue pour tenir compte de l'incertitude. Cette extension est basée sur la théorie des mondes possibles utilisée dans les bases de données probabiliste. Nous définissons un ensemble d'opérateurs de composition qui sont nécessaires pour orchestrer les services de données. Pour chaque composition, plusieurs plans d'orchestration peuvent être possibles mais qui sont pas tous corrects, donc, nous définissons un ensemble de conditions pour vérifier si le plan est correct (Safe) ou pas. Nous fournissons une implémentation de nos différentes techniques et les appliquer aux domaines de l'immobilier et du commerce électronique. Nous implémentons ces services et nous fournissons également une étude de la performance de notre prototype de composition / In this thesis we focus on the data web services composition problem and study the impact of the uncertainty that may be associated with the output of a service on the service selection and composition processes. This work is motivated by the increasing number of application domains where data web services may return uncertain data, including the e-commerce, scientific data exploration, open web data, etc. We call such services that return uncertain data as uncertain services. In this dissertation, we propose new models and techniques for the selection and the composition of uncertain data web services. Our techniques are based on well established fuzzy and probabilistic database theories and can handle the uncertainty efficiently. First, we proposed a composition model that takes into account the user preferences. In our model, user preferences are modelled as fuzzy constraints, and services are described with fuzzy constraints to better characterize their accessed data. The composition model features also a composition algebra that allows us to rank the returned results based on their relevance to user's preferences. Second, we proposed a probabilistic approach to model the uncertainty of the data returned by uncertain data services. Specifically, we extended the web service description standards (e.g., WSDL) to represent the outputs' probabilities. We also extended the service invocation process to take into account the uncertainty of input data. This extension is based on the possible worlds theory used in the probabilistic databases. We proposed also a set of probability-aware composition operators that are necessary to orchestrate uncertain data services. Since a composition may accept multiple orchestration plans and not all of them compute the correct probabilities of outputs, we defined a set of conditions to check if a plan is safe (i.e., computes the probabilities correctly) or not. We implemented our different techniques and applied them to the real-estate and e-commerce domains. We provide a performance study of our different composition techniques

Nous proposons une approche pour ajouter des propriétés non-fonctionnelles (traitement d'exceptions, atomicité, sécurité, persistance) à des coordinations de services. L'approche est basée sur un Modèle de Politiques Actives (AP Model) pour représenter les coordinations de services avec des propriétés non-fonctionnelles comme une collection de types. Dans notre modèle, une coordination de services est représentée comme un workflow compose d'un ensemble ordonné d'activité. Chaque activité est en charge d'implante un appel à l'opération d'un service. Nous utilisons le type Activité pour représenter le workflow et ses composants (c-à-d, les activités du workflow et l'ordre entre eux). Une propriété non-fonctionnelle est représentée comme un ou plusieurs types de politiques actives, chaque politique est compose d'un ensemble de règles événement-condition-action qui implantent un aspect d'un propriété. Les instances des entités du modèle, politique active et activité peuvent être exécutées. Nous utilisons le type unité d'exécution pour les représenter comme des entités dont l'exécution passe par des différents états d'exécution en exécution. Lorsqu'une politique active est associée à une ou plusieurs unités d'exécution, les règles vérifient si l'unité d'exécution respecte la propriété non-fonctionnelle implantée en évaluant leurs conditions sur leurs états d'exécution. Lorsqu'une propriété n'est pas vérifiée, les règles exécutant leurs actions pour renforcer les propriétés en cours d'exécution. Nous avons aussi proposé un Moteur d'exécution de politiques actives pour exécuter un workflow orientés politiques actives modélisé en utilisant notre AP Model. Le moteur implante un modèle d'exécution qui détermine comment les instances d'une AP, une règle et une activité interagissent entre elles pour ajouter des propriétés non-fonctionnelles (NFP) à un workflow en cours d'exécution. Nous avons validé le modèle AP et le moteur d'exécution de politiques actives en définissant des types de politiques actives pour adresser le traitement d'exceptions, l'atomicité, le traitement d'état, la persistance et l'authentification. Ces types de politiques actives ont été utilisés pour implanter des applications à base de services fiables, et pour intégrer les données fournies par des services à travers des mashups. / We propose an approach for adding non-functional properties (exception handling, atomicity, security, persistence) to services' coordinations. The approach is based on an Active Policy Model (AP Model) for representing services' coordinations with non-functional properties as a collection of types. In our model, a services' coordination is represented as a workflow composed of an ordered set of activities, each activity in charge of implementing a call to a service' operation. We use the type Activity for representing a workflow and its components (i.e., the workflow' activities and the order among them). A non-functional property is represented as one or several Active Policy types, each policy composed of a set of event-condition-action rules in charge of implementing an aspect of the property. Instances of active policy and activity types are considered in the model as entities that can be executed. We use the Execution Unit type for representing them as entities that go through a series of states at runtime. When an active policy is associated to one or several execution units, its rules verify whether each unit respects the implemented non-functional property by evaluating their conditions over their execution unit state, and when the property is not verified, the rules execute their actions for enforcing the property at runtime. We also proposed a proof of concept Active Policy Execution Engine for executing an active policy oriented workflow modelled using our AP Model. The engine implements an execution model that determines how AP, Rule and Activity instances interact among each other for adding non-functional properties (NFPs) to a workflow at execution time. We validated the AP Model and the Active Policy Execution Engine by defining active policy types for addressing exception handling, atomicity, state management, persistency and authentication properties. These active policy types were used for implementing reliable service oriented applications, and mashups for integrating data from services.

Cette thèse s’intéresse aux données de la recherche, dans un contexte d’incitation croissante à leur ouverture. Les données de la recherche sont des informations collectées par les scientifiques dans la perspective d’être utilisées comme preuves d’une théorie scientifique. Il s’agit d’une notion complexe à définir, car contextuelle. Depuis les années 2000, le libre accès aux données occupe une place de plus en plus stratégique dans les politiques de recherche. Ces enjeux ont été relayés par des professions intermédiaires, qui ont développé des services dédiés, destinés à accompagner les chercheurs dans l’application des recommandations de gestion et d’ouverture. La thèse interroge le lien entre idéologie de l’ouverture et pratiques de recherche. Quelles formes de gestion et de partage des données existent dans les communautés de recherche et par quoi sont-elles motivées ? Quelle place les chercheurs accordent-ils à l’offre de services issue des politiques de gestion et d’ouverture des données ? Pour tenter d’y répondre, 57 entretiens ont été réalisés avec des chercheurs de l’Université de Strasbourg dans différentes disciplines. L’enquête révèle une très grande variété de pratiques de gestion et de partage de données. Un des points mis en évidence est que, dans la logique scientifique, le partage des données répond un besoin. Il fait partie intégrante de la stratégie du chercheur, dont l’objectif est avant tout de préserver ses intérêts professionnels. Les données s’inscrivent donc dans un cycle de crédibilité, qui leur confère à la fois une valeur d’usage (pour la production de nouvelles publications) et une valeur d’échange (en tant que monnaie d’échange dans le cadre de collaborations avec des partenaires). L’enquête montre également que les services développés dans un contexte d’ouverture des données correspondent pour une faible partie à ceux qu’utilisent les chercheurs. L’une des hypothèses émises est que l’offre de services arrive trop tôt pour rencontrer les besoins des chercheurs. L’évaluation et la reconnaissance des activités scientifiques étant principalement fondées sur la publication d’articles et d’ouvrages, la gestion et l’ouverture des données ne sont pas considérées comme prioritaires par les chercheurs. La seconde hypothèse avancée est que les services d’ouverture des données sont proposés par des acteurs relativement éloignés des communautés de recherche. Les chercheurs sont davantage influencés par des réseaux spécifiques à leurs champs de recherche (revues, infrastructures…). Ces résultats invitent finalement à reconsidérer la question de la médiation dans l’ouverture des données scientifiques. / The thesis investigates research data, as there is a growing demand for opening them. Research data are information that is collected by scientists in order to be used as evidence for theories. It is a complex, contextual notion. Since the 2000s, open access to scientific data has become a strategic axis of research policies. These policies has been relayed by third actors, who developed services dedicated to support researchers with data management and sharing.The thesis questions the relationship between the ideology of openness and the research practices. Which kinds of data management and sharing practices already exist in research communities? What drives them? Do scientists rely on research data services? Fifty-seven interviews were conducted with researchers from the University of Strasbourg in many disciplines. The survey identifies a myriad of different data management and sharing practices. It appears that data sharing is embedded in the researcher’s strategy: his main goal is to protect his professional interests. Thus, research data are part of a credibility cycle, in which they get both use value (for new publications) and exchange value (as they are traded for other valuable resources). The survey also shows that researchers rarely use the services developed in a context of openness. Two explanations can be put forward. (1) The service offer comes too early to reach researchers’ needs. Currently, data management and sharing are not within researchers’ priorities. The priority is publishing, which is defined as source of reward and recognition of the scientific activities. (2) Data management services are offered by actors outside the research communities. But scientists seem to be more influenced by internal networks, close to their research topics (like journals, infrastructures…). These results prompt us to reconsider the mediation between scientific communities and open research data policies.