L'objectif du TCAO (Travail Collaboratif Assisté par Ordinateur), est de trouver les moyens par lesquels les applications collaboratives sont susceptibles d'améliorer la collaboration entre les individus. De ce fait, il existe une grande nécessité de remédier des contraintes liées au manque de flexibilité et la rigidité des systèmes collaboratifs actuels, par l'adoption des solutions adéquates pour mettre en oeuvre une meilleure collaboration, selon le contexte et la tâche à effectuer entre les utilisateurs. En effet, le domaine du TCAO doit évoluer avec l'évolution des systèmes et des technologies qui touchent notre vie quotidienne, surtout l'évolution de l'internet qui nous rend totalement dépendant des services et applications qui existent "virtuellement", où la plupart des utilisateurs passent une bonne partie de leurs temps à exploiter des méthodes à rechercher et utiliser ces services qui correspondent le plus à leurs préférences. C'est pour cette raison que l'évolution du TCAO se montre essentielle pour faire face à l'évolution exponentielle des technologies d'internet, afin de créer ou de réutiliser plus facilement des applications chargées d'assister le travail communautaire des hommes, que l'on nomme applications collaboratives, ou collecticiels. Le sujet de thèse proposé couvre les aspects collaboratifs d'un système et les questions concernant son intégration. Plus particulièrement, notre objectif essentiel est de concevoir une architecture logicielle pour les collecticiels malléables, de sorte qu'elle puisse s'adapter aux changements et aux diversités des besoins des utilisateurs, ainsi que la tâche à effectuer. En conséquence, une forte exigence surgit en terme d'ouverture, où le système peut dynamiquement intégrer de nouveaux services sans arrêter le déroulement de la collaboration, ni manuellement recoder et recompiler l'application. Une deuxième exigence est d'assurer une certaine adaptabilité, où le système peut générer de nouveaux comportements à partir de la composition de deux ou plusieurs services. Finalement, une exigence surgit en terme d'interopérabilité, surtout dans le cas où les utilisateurs utilisent des applications incompatibles ou hétérogènes. Ainsi, la création, l'ajout, la suppression ou la manipulation des composants du système collaboratif sont faites via les services web. De plus, la recherche, l'invocation et l'intégration de ces services se fait à l'aide d'agents logiciels qui se chargeront, avec une assistance minimale de l'utilisateur, de rechercher les services les mieux adaptés à leurs spécifications. Dans cette thèse, nous créons un lien entre les concepts théoriques qui se développent au sein des laboratoires de recherche, et les technologies qui se développent d'une façon très rapide dans le secteur industriel, afin de concevoir des systèmes collaboratifs plus adaptés au monde informatique quotidien.

Nous nous intéressons par le problème de la sémantique des mises à jour et de la cohérence des bases de données dans différents contextes comme les documents XML et les services web. En effet, des difficultés particulières sont à prévoir lors de la mise à jour d'une base ayant des contraintes à respecter, car, des données originalement cohérentes par rapport aux contraintes peuvent devenir incohérentes suite aux mises à jour. Dans une première partie de notre travail, nous considérons la mise à jour et le maintien de la cohérence d'une base de données XML par rapport au type (ou schéma) ainsi que par rapport aux contraintes d'intégrité. Nous abordons ce problème de différentes manières. Tout d'abord, nous proposons une procédure de validation incrémentale par rapport aux contraintes, évitant de revalider les parties du document qui n'ont pas été touchées par les mises à jour. Cette approche traite aussi bien le cas des contraintes de schéma que le cas des contraintes d'intégrité. Dans ce cadre, les listes de mises à jour qui violent la validité sont rejetées. Quand la validation incrémentale échoue, c'est-à-dire, quand une mise à jour viole le type, deux propositions de traitement sont faites\,: (A) Une routine de correction est activée pour adapter le document XML au type tout en prenant en compte la mise à jour. La mise à jour a donc une priorité par rapport aux données déjà stockées. (B) Une routine propose une adaptation du type du document, de façon à accepter le document mis à jour en préservant la validité des autres documents originalement valides et non soumis à la mise à jour. Dans ce cas, la mise à jour est prioritaire et les contraintes peuvent être modifiées. Une deuxième partie du travail considère la construction d'une plate-forme d'aide à la spécification, à l'implémentation et à la manipulation de services. L'idée de pouvoir spécifier et modifier des compositions de services nous a amené à la définition du langage PEWS (\textit{Path Expressions for Web Services}), ayant une sémantique formelle bien définie et permettant la spécification du comportement des interfaces des services web simples ou composés. Pour pouvoir tester statiquement des propriétés liées à la composition des services, nous proposons l'utilisation de la théorie des traces et les graphes de dépendances.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Un grand nombre de périphériques actuels sont dotés de connexions réseaux qui permettent d’accéder à leurs fonctionnalités au travers d’un réseau informatique. Les applications ubiquitaires visent à structurer ces fonctionnalités pour les mettre au service des utilisateurs. Les environnements ubiquitaires sont caractérisés par une disponibilité dynamique des fonctionnalités et une hétérogénéité matérielle et logicielle des périphériques. De plus, les applications ubiquitaires doivent s’adapter en fonction du contexte des utilisateurs. Cette thèse propose une approche pour la programmation d’applications ubiquitaires. Notre approche est basée sur une infrastructure logicielle, appelée PERSEWS, qui permet la programmation d’applications sensibles au contexte à un haut niveau d’abstraction, exploitant des fonctionnalités offertes par des périphériques hétérogènes et mobiles. Les contributions de cette thèse sont les suivantes : – Nous proposons une approche langage pour la programmation d’applications ubiquitaires. Cette approche est basée sur un couplage entre un modèle de contexte et un langage de règles logiques. – Nous avons développé une infrastructure logicielle qui constitue un environnement de développement et un environnement d’exécution pour les applications ubiquitaires. L’architecture orientée service de l’infrastructure PERSEWS permet d’intégrer des fonctionnalités offertes par des périphériques hétérogènes. / Increasingly current devices are network enabled allowing their functionalities to be accessed through a computer network. Ubiquitous applications aim at structuring these functionalities to make them available to the users. Ubiquitous environments are characterized by the dynamic nature of functionalities and heterogeneity of hardware and software devices. In addition, ubiquitous applications must adapt depending on the user’s context. This thesis proposes an approach to ubiquitous application programming. Our approach is based on a software infrastructure called PERSEWS, which enables programming context-sensitive applications at a high level of abstraction, using functionalities provided by heterogeneous and mobile devices . The contributions of this thesis are as follows : – We propose a language approach to programming ubiquitous applications. This approach is based on a coupling between a model of context and a logic rule language. – We have developed a software infrastructure that provides a development environment and a runtime environment for ubiquitous applications. The service oriented architecture of the PERSEWS infrastructure allows to integrate functionalities provided by heterogeneous devices. VII

Nos travaux de recherche abordent la problématique de l'auto-réparation dans les applications orientées service et plus spécifiquement celles basées sur la technologie des services web. Notre but est de garantir la fiabilité et la qualité de service (QdS) de ces applications. Nous définissons pour cela un cadriciel et des services logiciels couvrant les différentes étapes de la boucle de gestion de l'auto-réparation allant du monitoring de la QdS jusqu'aux actions de reconfiguration. La supervision de l'application repose sur des moniteurs capables d'étendre, de façon non-intrusive, les messages SOAP échangés entre le client et le fournisseur du service par des métadonnées de QdS. L'analyse est la phase d'exploitation des valeurs de QdS obtenues par le monitoring. En cas de détection de dégradation, un diagnostic est élaboré pour l'identification de son origine et l'élimination de l'effet de sa propagation et une réparation par reconfiguration architecturale de l'application est réalisée pour rétablir la QdS. L'approche globale a été validée par deux cas d'étude et les résultats expérimentaux obtenus en utilisant la grille de calcul GRID'5000 montrent l'efficacité de notre solution.

Ce travail se situe dans le domaine de la conception des applications à base d'architecture orientée services adaptées au contexte d'utilisation. Ce type d'architecture permet les échanges entre les fournisseurs de services et les clients qui conçoivent de telles applications. Afin que les clients trouvent le service correspondant aux mieux à leurs besoins, les services doivent être décrits par leur fournisseur selon un processus standard. Ceci permet à ces services d'être réutilisés, découverts et composés. La combinaison de ces services doit apporter un résultat adapté au contexte d'utilisation (l'utilisateur, la localisation, le temps, et le dispositif utilisé). Nous proposons dans ce travail une solution qui englobe les processus de description, de recherche, et de composition de services, en ajoutant de manière transversale l'adaptation au contexte d'utilisation.<br />Le standard de description de services Web WSDL ne permet qu'une représentation des aspects fonctionnels des services (méthode, paramètres échangés, et protocole d'accès). Afin de faciliter les étapes de recherche et de sélection effectuées par les clients, la représentation de services doit être enrichie des aspects liés au domaine d'application auquel les services sont dédiés, les aspects non fonctionnels (tels que la description du fournisseur et des contraintes d'exécution) et le contexte d'utilisation auquel les services s'adaptent. Le modèle de représentation de services Web proposé, appelé WSR-Model, fournit l'ensemble de ces catégories d'informations afin que les fournisseurs publient leurs services et que les clients réalisent les étapes de recherche et de sélection. Ce modèle est opérationnalisé via le système de représentation de connaissances par objets AROM qui implémente le registre de services Web, que nous nommons WSR.<br />La composition de services Web repose sur une description de la planification des services et sur l'exécution de cette planification. À ce jour, les solutions existantes ne prennent pas en compte l'évolutivité de la composition et la prise en compte de l'adaptation au contexte d'utilisation lors des phases de description et d'exécution de la composition. Nous proposons un modèle de composition de services Web, appelé ProbCWS, qui s'appuie sur les méthodes de résolution de problèmes à base de modèle de tâches. La définition de la composition est définie comme un problème à résoudre, dont les tâches de résolution de plus faible granularité sont des services Web. La plate-forme de génération d'applications adaptées, nommée GenAWS et intégrant ProbCWS, fournit aux clients un moyen de composer à la volée des applications adaptées. La mise en oeuvre de GenAWS est réalisée, entre autres, par le langage de résolution de problèmes AROMTasks, sous-jacent au système AROM.

Le problème du diagnostic de défaillance à base de modèle dans les systèmes complexes a reçu un intérêt croissant durant les dernières décennies. Ce problème doit être pris en compte dès la phase de conception du système, au moyen de l'analyse de la diagnosticabilité. La diagnosticabilité est la capacité d'un système à exhiber des symptômes différents pour un ensemble de situations de défaillances anticipées. Plusieurs approches ont été développées basées sur différents formalismes de modélisation, toutefois les raisonnements menant à la diagnosticabilité sont très semblables dans toutes ces approches. Cette thèse développe une comparaison des approches existantes et établit une définition unifiée de la diagnosticabilité. Une nouvelle approche pour l'analyse de diagnosticabilité, basée sur les modes de faute partiels, est décrite. Elle est implémentée dans le contexte des architectures orientées services, plus précisément sur des web service, et bénéficia du cadre du projet européen WS-DIAMOND. Une nouvelle généralisation de la définition de la diagnosticabilité à n'importe quel ensemble d'état est présentée, qui permet de prendre en compte de nouveaux types de propriétés, comme les préconditions de réparation, ou la qualité de service. Ces travaux ouvrent des perspectives pour le raisonnement de diagnosticabilité indépendant du modèle, pour la diagnosticabilité basée sur d'autres types de modèles, ainsi que pour l'intégration du diagnostic dans un outil de surveillance plus général. Le diagnostic et l'analyse de diagnosticabilité des systèmes logiciels est encore un domaine jeune, et ouvre de nombreuses connections avec le domaine de la sécurité informatique.

Dans le domaine du Travail Coopératif Assisté par Ordinateur (TCAO) la recherche sinterroge toujours sur les fondements à adopter lors du développement dapplications collaboratives, aussi dites collecticiels, capables de supporter et de répondre au mieux aux besoins des utilisateurs. Outre la multidisciplinarité associée à ce domaine, le fait que les activités collaboratives impliquent plusieurs personnes exprimant des besoins différents et souvent imprévisibles de travail en groupe imposent des fortes exigences en terme dévolutivité et flexibilité pour les applications collaboratives. Manque dun environnement collaboratif intégré assez ouvert, extensible et reconfigurable pour répondre à ces exigences, différentes applications collaboratives doivent être parallèlement employées pour réaliser de manière effective un travail en groupe. Bien quelles soient utilisées pour accomplir une tâche collaborative commune, ces applications sont exécutées de manière indépendante, sans profiter réellement les unes des autres. Lintégration de telles applications permettrait de les faire interagir de manière dynamique tout en combinant de manière contrôlée leurs fonctionnalités. Cette thèse a donc pour objectif de concevoir un nouvel environnement pour rendre possible lintégration de collecticiels existants tout en évitant de considérer des détails internes à ces systèmes. Cet environnement, que nous avons appelé LEICA (Loosely-coupled Environment for Integrating Collaborative Applications) définit une approche générale dintégration faiblement couplée qui sappuie sur la technologie des services Web, sur un système de notification dévénements, et sur des politiques de collaboration pour contrôler les interactions entre applications intégrées. Nous réalisons tout dabord une description informelle de lapproche générale dintégration, où les applications intégrées sont initialement contactées à travers leurs interfaces de services Web et interagissent par la suite en échan geant des notifications dévénements. Leurs interactions sont contrôlées par la politique de collaboration spécifiée pour une session de travail définissant comment lactivité collaborative supportée par une application est affectée par linformation reçue dune ou plusieurs autres applications. Nous spécifions de façon détaillée larchitecture de LEICA permettant de mettre en Suvre une telle approche dintégration. Nous proposons ensuite une méthode pour formaliser et valider cette architecture au moyen du profil UML/SDL et du module de simulation supportés par loutil TAU G2 de Telelogic. Un premier prototype de LEICA a été également implémenté et deux applications collaboratives se trouvent actuellement intégrée à lenvironnement. null null

L'approche "services Web" étend le rôle du Web d'un simple support d'information vers un intergiciel d'applications B2B. Un des concepts intéressants qu'offre cette technologie est la possibilité de définir un nouveau service par composition de services Web existants. Dans cette thèse nous nous intéressons à assurer des compositions fiables de services Web. Pour ce faire, nous proposons un modèle qui (i) enrichit la description des services Web pour mieux exprimer leurs propriétés transactionnelles et qui (ii) étend et fusionne les systèmes de workflow et les modèles transactionnels avancés (MTA).<br />Nous proposons trois approches, basées sur ce modèle, pour assurer des compositions fiables. Contrairement aux MTA, la première approche part des spécifications des concepteurs pour déterminer les mécanismes transactionnels permettant d'assurer des exécutions correctes.<br />La deuxième approche procède par ré-ingénierie du service composé (SC). Elle permet d'améliorer les mécanismes de recouvrement d'un SC après analyse de ses traces d'exécutions.<br />La troisième approche repose sur le concept de "patron transactionnel", un nouveau concept que nous introduisons. Un "patron transactionnel"est un patron qui combine la flexibilité des workflows et la fiabilité des MTA. Nous définissons un SC en connectant des patrons transactionnels.<br />Nous utilisons un ensemble de règles de cohérence pour assurer que le SC défini est fiable. La contribution majeure de notre proposition est qu'elle a pu fusionner la flexibilité des systèmes de workflow et la fiabilité des MTA. Ainsi elle permet d'assurer des exécutions correctes<br />selon les critères spécifiés par les concepteurs.

Les contraintes de déductibilité ont été introduites pour vérifier les protocoles cryptographiques. Cette thèse présente une procédure de décision pour le problème de satisfaisabilité des systèmes généraux de contraintes de déductibilité. Deux cas sont envisagés: la théorie de Dolev-Yao standard et son extension par un opérateur associatif, commutatif, idempotent. Le résultat est utilisé pour résoudre le problème de l'orchestration automatique et distribué de services Web sécurisés. Comme seconde application nous proposons une procédure pour décider la sécurité d'un nombre fini de sessions de protocole en présence de plusieurs intrus qui ne communiquent pas. Nous montrons également comment il est possible de détecter certaines attaques par réécriture qui exploitent le format des messages en XML.