La réalité augmentée (RA) mobile consiste à faire coexister en temps-réel des mondes virtuel et réel. La mobilité est facilitée par l'utilisation de nouveaux dispositifs de types smartphones, et mini-PC embarquant un certain nombre de capteurs (visuels, inertiels,...). Ces dispositifs disposent toutefois d'une puissance de calcul limitée, qui peut s'avérer critique au vu des applications envisagées. L'une des solutions est de recourir à des mécanismes de distributions pour répartir les calculs sur un ensemble hétérogène de machines (serveurs ou autre terminaux mobiles). L'objectif de cette thèse est de concevoir une architecture logicielle dédiée à la réalité augmentée distribuée et plus particulièrement aux applications distribuées capable de fonctionner sur des réseaux ad-hoc constitués de terminaux hétérogènes déployées au travers d'un réseau dans un premier temps. Dans un deuxième temps, il conviendra de démontrer l'applicabilité de la solution proposée à des applications concrètes et d'explorer différentes possibilités d'exploitation originales de la distribution dans les applications de Réalité Augmentée en mettant l'accent sur la plus value apportée en terme de fonctionnalités ou d'opérations possibles en comparaison avec une solution de Réalité Augmentée classique (non distribuée) et en comparaison avec les performances des environnements dédiés à la RA existants offrant la possibilité de créer des applications distribuées.

En raison de ses vulnérabilités physiques et logiques, une infrastructure critique (IC) peut subir des défaillances, et en raison des interdépendances entre IC, de simples défaillances peuvent avoir des conséquences dramatiques sur lensemble de linfrastructure. Dans notre travail, nous nous concentrons principalement sur les systèmes dinformation et de communication (lIIC : infrastructure dinformation critique) dédiés au réseau d'énergie électrique. Nous proposons une nouvelle approche pour répondre aux problèmes de sécurité que rencontre une IIC, plus particulièrement, ceux liés au contrôle d'accès et à la collaboration. Le but est doffrir à chaque organisation faisant partie de lIIC la possibilité de collaborer avec les autres, tout en maintenant un contrôle sur ses données et sa politique de sécurité internes. Nous avons modélisé, et développé PolyOrBAC, une plateforme de contrôle daccès collaboratif, basée sur le modèle de contrôle daccès OrBAC et sur la technologie des Services Web, cette plateforme est applicable dans le contexte dune infrastructure critique en général, et plus particulièrement dans le cadre dun réseau électrique.

Durant la dernière décennie, les architectures orientées services (SOA) d'une part et la gestion des processus business (BPM) d'autre part ont beaucoup évolué et semblent maintenant en train de converger vers un but commun qui est de permettre à des organisations complètement hétérogènes de partager de manière flexible leurs ressources dans le but d'atteindre des objectifs communs, et ce, à travers des schémas de collaboration avancée. Ces derniers permettent de spécifier l'interconnexion des processus métier de différentes organisations. La nature dynamique et la complexité de ces processus posent des défis majeurs quant à leur bonne exécution. Certes, les langages de description de chorégraphie aident à réduire cette complexité en fournissant des moyens pour décrire des systèmes complexes à un niveau abstrait. Toutefois, rien ne garantit que des situations erronées ne se produisent pas suite, par exemple, à des interactions "mal" spécifiées ou encore des comportements malhonnêtes d'un des partenaires. Dans ce manuscrit, nous proposons une approche décentralisée qui permet la supervision de chorégraphies au moment de leur exécution et la détection instantanée de violations de séquences d'interaction. Nous définissons un modèle de propagation hiérarchique pour l'échange de notifications externes entre les partenaires. Notre approche permet une génération optimisée de requêtes de supervision dans un environnement événementiel, et ce, d'une façon automatique et à partir de tout modèle de chorégraphie.

Les services Web ont émergé comme un support de développement et d'intégration d'applications ou de systèmes d'information. Dans ce cadre, les interactions entre deux applications consommateur et fournisseur, encapsulées par des services Web se font par échanges de messages. Ces échanges s'appuient sur la notion d'interfaces, qui décrivent les interactions dans lesquelles un service peut s'engager et les dépendances entre ces interactions. Dans le Web actuel, il arrive très fréquemment que de nombreux services répondent à un même ensemble de besoins fonctionnels. Ces services sont souvent offerts par le biais d'interfaces différentes. Des nombreuses raisons, telles que la panne du service fournisseur, peuvent amener un consommateur à substituer son fournisseur habituel par un autre fournisseur qui offre la même fonctionnalité. Cette substitution provoque des incompatibilités entre l' interface du service consommateur et celle du service fournisseur substitut. Cela est dû au fait que le service consommateur n'a pas été fait en fonction de ce nouveau service fournisseur. Les recherches que nous menons dans cette thèse visent à résoudre le problème des incompatibilités dans des interactions entre deux services consommateur et fournisseur substitut. En particulier, notre contribution s'étend, tant sur le plan théorique que sur le plan pratique. Il s'agit d'une part d'un canevas pour la génération automatique des adaptateurs des interactions entre deux services. D'autre part, nous proposons une architecture logicielle multicouche fournissant un cadre permettant une substitution transparente et flexible d'un service fournisseur par un autre service vis-à-vis du consommateur du premier. Dans notre canevas pour la génération automatique des adaptateurs, une modélisation des interfaces de services en des automates a été adoptée. Puis, une étape de détection des incompatibilités entre ceux-ci est réalisée. Ensuite, un adaptateur des interactions entre les deux services est généré automatiquement sur la base d'incompatibilités détectées. La génération de l'adaptateur est guidée par le modèle d' automates. Cela permet de modéliser l' adaptateur indépendamment de son implémentation cible, permettant ainsi une bonne réutilisation des modèles. Une fois généré, l'automate de l'adaptateur suffisamment détaillé est projeté sur la technologie CEP (Complexe Event Processing). Cette projection est réalisée à l'aide des composants cartouches (en anglais : Templates) que nous avons mis en œuvre. Chaque cartouche étant conçue pour générer du code exécutable (en termes de requêtes continues) pour la technologie CEP. Notre architecture proposée pour la substitution de services Web s'intègre d'une part la notion de communauté de services, et d'autre part un progiciel nommé OSC (Open Service Connectivity). Une communauté de service est perçue comme un moyen d'exposer des descriptions communes d'un caractère fonctionnel désiré sans explicitement se référer à un service spécifique. L'OSC est un composant logiciel dont l'objectif est d'appliquer le principe de pilotes ODBC et JDBC dans un environnement à base de services Web. Plus précisément, il est responsable de gérer les interactions entre les consommateurs des communautés d'une part et les communautés d'autre part, en fournissant des fonctions permettant la sélection et la substitution de services.

Thesis (Ph.D.)--Mississippi State University. School of Human Sciences. / Title from title screen. Includes bibliographical references.

Au cours des dernières décennies, Internet a connu une révolution et une croissance exponentielle.A la suite de cette croissance, un grand nombre de services web et d’applications ont émergé pour répondre aux différents besoins des consommateurs. En même temps, l’industrie du réseau mobile est devenue omniprésente, ce qui rend la plupart des utilisateurs inséparables de leurs terminaux mobiles. La combinaison de la technologie mobile et des services web fournit un nouveau paradigme appelé services web mobiles. Ainsi, la consommation des services web a` partir des appareils mobiles émerge en proposant plusieurs facilites´ aux utilisateurs et en imposant plus de manipulations de ces services.En effet, afin que les utilisateurs trouvent des services répondant a` leurs besoins, un mécanisme de découverte est nécessaire, par ailleurs, les demandes sont devenues non seulement plus complexes mais aussi plus dynamiques, un service unique qui offre une fonctionnalité simple et primitive est devenu insuffisant pour satisfaire les besoins et les exigences complexes. Par conséquent, la combinaison de multiples services pour fournir un service composite est de plus en plus utilisée demandée. Nous parlons ainsi des mécanismes de découverte et de composition des services web mobiles. Ces deux paradigmes sont mutuellement liés et complémentaires.La découverte et la composition des services web dans un environnement mobile soulèvent plusieurs défis qui n’existent pas dans un environnement classique (non mobile). Parmi ces défis se trouve les contraintes limitées de l’appareil mobile, appelé dans ce travail contexte statique, ainsi que le changement de contexte qui est duˆ principalement a` la mobilité du dispositif, appelé contexte dynamique.Ainsi, l’objet de la présente thèse est de proposer un Framework de composition de services web mobile englobant deux approches complémentaires. Une première approche proposée est consacrée a` la découverte des services web mobiles appelée MobiDisc et une deuxième qui propose une solution a` la problématique de composition dans un contexte dynamique. Notre première approche exploite le contexte statique avec les propriétés de QoS et les préférences´ utilisateurs dans les descriptions sémantiques des services et de la requête utilisateur afin d’augmenter l’exactitude du processus de découverte. Quand a` l’approche de composition, elle met l’accent sur le contexte dynamique qui peut modifier le résultat de la composition. L’objectif est de déterminer la sensibilité des services au contexte dynamique et de générer des plans de composition pour l’utilisateur tries´ selon leurs valeurs de sensibilité globale lui permettant de choisir la meilleure composition. / Over the last two decades, Internet has grown exponentially. causing the emergence of web ser-vices and applications that meet the different needs of the consumers. During the same period, the mobile network industry has become ubiquitous, making most users inseparable from their mobile devices. So the combination of mobile technology and web services provides a new paradigm named mobile web services. Thus, the consumption of web services from mobile devices emerges by offering several facilities to users and requiring greater manipulation of these services such as discovery, composition and execution.Indeed, in order for users to find services that meet their requirements, a discovery mechanism is needed. Since requests have become not only more complex, but also more dynamic, a single service that offers simple and primitive functionality has become insufficient to satisfy the complex requirements. Therefore, the combination of multiple services to provide a composite service is more and more requested. We talk about mobile web service discovery and composition. These two paradigms are mutually linked and complementary.The discovery and composition of web services in a mobile environment raise several challenges that do not exist in a traditional (non-mobile) environment. Among these challenges are the limited constraints of the mobile device, called in this work static context, as well as the change of context which is due mainly to the mobility of the device which called dynamic context.In this thesis we propose a framework for the composition of mobile web services encompassing two complementary approaches. A first proposed approach called MobiDisc, speaking about the discovery of mobile web services and a second that proposes a solution to the problem of composition in a dynamic context. Our first approach uses the static context with QoS properties and user preferences in the semantic descriptions of services and the user query to increase the accuracy of the discovery process. As for the second compositional approach, it focuses on the dynamic context that can modify the composition result. The objective is to determine the sensitivity of the services to the dynamic context and to generate composition plans to the user ordered according to a sensitivity value.

Avec le développement du cloud computing, de nouveaux services voient le jour et il devient primordial que les utilisateurs aient les outils nécessaires pour choisir parmi ses services. La théorie des ensembles approximatifs représente un bon outil de traitement de données incertaines. Elle peut exploiter les connaissances cachées ou appliquer des règles sur des ensembles de données. Le but principal de cette thèse est d'utiliser la théorie des ensembles approximatifs pour aider les utilisateurs de cloud computing à prendre des décisions. Dans ce travail, nous avons, d'une part, proposé un cadre utilisant la théorie des ensembles approximatifs pour la sélection de services cloud et nous avons donné un exemple en utilisant les ensembles approximatifs dans la sélection de services cloud pour illustrer la pratique et analyser la faisabilité de cette approche. Deuxièmement, l'approche proposée de sélection des services cloud permet d’évaluer l’importance des paramètres en fonction des préférences de l'utilisateur à l'aide de la théorie des ensembles approximatifs. Enfin, nous avons effectué des validations par simulation de l’algorithme proposé sur des données à large échelle pour vérifier la faisabilité de notre approche en pratique. Les résultats de notre travail peuvent aider les utilisateurs de services cloud à prendre la bonne décision et aider également les fournisseurs de services cloud pour cibler les améliorations à apporter aux services qu’ils proposent dans le cadre du cloud computing / With the development of the cloud computing technique, users enjoy various benefits that high technology services bring. However, there are more and more cloud service programs emerging. So it is important for users to choose the right cloud service. For cloud service providers, it is also important to improve the cloud services they provide, in order to get more customers and expand the scale of their cloud services.Rough set theory is a good data processing tool to deal with uncertain information. It can mine the hidden knowledge or rules on data sets. The main purpose of this thesis is to apply rough set theory to help cloud users make decision about cloud services. In this work, firstly, a framework using the rough set theory in cloud service selection is proposed, and we give an example using rough set in cloud services selection to illustrate and analyze the feasibility of our approach. Secondly, the proposed cloud services selection approach has been used to evaluate parameters importance based on the users’ preferences. Finally, we perform experiments on large scale dataset to verity the feasibility of our proposal.The performance results can help cloud service users to make the right decision and help cloud service providers to target the improvement about their cloud services

Depuis plusieurs années, la mondialisation du marché, l'augmentation des exigences des clients, et la recherche permanente d'une baisse des coûts induisent un accroissement fort de la complexité du monde industriel. Ainsi, la collaboration inter-organisationnelle devient essentielle pour maintenir et renforcer la compétitivité des entreprises. Dans cette optique, le système d'information peut, selon sa flexibilité et sa robustesse, freiner ou faciliter cette collaboration. Cette problématique est le point de départ du projet MISE (Mediation Information System Engineering) qui propose une solution pour la conception et la réalisation d'un système d'information collaboratif. Cette solution se base sur une démarche d'ingénierie dirigée par les modèles, couplée à une approche Business Process Management (BPM) et reposant sur les Architectures Orientées Services (SOA). Cette démarche se déroule en deux étapes : (i) la génération d'une cartographie de processus répondant à une situation collaborative (niveau métier), et (ii) sa transformation en un système exécutable (niveau technique). Les travaux présentés dans ce manuscrit s'inscrivent dans cette démarche. Ils s'intéressent en particulier au passage du niveau métier vers le niveau technique en se focalisant sur les aspects non-fonctionnels. Nous présentons une approche permettant (i) d'annoter les activités métier à l'aide d'exigences non-fonctionnelles lors de la modélisation des processus collaboratifs, (ii) de rationaliser la gestion des services et leurs propriétés non-fonctionnelles au moyen de la Gouvernance SOA, et enfin (iii) de faire une réconciliation non-fonctionnelle entre les activités et les services. Nous avons validé les concepts de notre approche au travers de deux prototypes : Petals BPM-NFR pour la modélisation et l'annotation non-fonctionnelle des processus métier, et EasierGov-NFR pour la gouvernance des services et leurs propriétés non-fonctionnelles ainsi que la réconciliation non-fonctionnelle. Un cas d'étude illustre notre approche pour prouver son applicabilité. Ces travaux s'inscrivent au sein du projet européen FP7 CHOReOS. / Over the last years, the globalization, the increase of customers requirements, and the constant search for lower costs, have induced a steep complexity of organization's management. Therefore, inter-organizational collaboration becomes essential to maintain and enhance the competitiveness of enterprises. In this context, the information system may, depending on its flexibility and its robustness, hamper or facilitate this collaboration. One approach to resolve this problem has been taken by the MISE (Mediation Information System Engineering) project. It aims to provide an effective implementation of a collaborative information system, based on Model-Driven Engineering, coupled with a Business Process Management approach (BPM) and supported by Service-Oriented Architecture (SOA). This solution consists in two steps: (i) the generation of a business processes map from the description of a collaborative situation (business level), and (ii) the transformation of these process models into an executable system (technical level). The works detailed in this PhD take roots in this solution and improve it by adding non-functional aspects management during the transition from the business level to the technical level. We present an approach that: first (i) annotates the business activities with Non-Functional Requirements (NFR) in the processes modelling stage, second (ii) rationalizes the management of services and their non-functional properties through SOA Governance, and third (iii) makes a non-functional reconciliation between activities and services. We validate our approach through two prototypes: Petals BPM-NFR for modelling and non-functional annotation of business process, and EasierGov-NFR for the governance of services and their non- functional properties, and the non-functional reconciliation. A case study illustrates our approach to demonstrate its applicability. This work is supported by the FP7 European project CHOReOS.

Dans le but d’exploiter au mieux les grandes masses de données hétérogènes produites par les instruments scientifiques modernes de l’astrophysique, les scientifiques ont développé le concept d’Observatoire Virtuel (OV). Il s’agit d’une architecture orientée services, qui a pour objectif de faciliter l’identification et l’interopérabilité des données astrophysiques. Malgré le développement et les avancées permises par l’OV dans l’exploitation de ces données, certains objectifs sont partiellement atteints notamment l’interopérabilité, la sélection de services et l’identification de services connexes, etc. Par ailleurs, l’ergonomie des outils à la disposition de l’utilisateur final reste perfectible. De même l’utilisation actuelle des ressources de l’OV, s’appuyant sur des compétences humaines, gagnerait à être automatisée. Les services de données astrophysiques n’étant pas tous inscrits dans l’OV, il serait aussi souhaitable pour permettre une utilisation plus large de ces outils, qu’ils s’appuient également sur des services disponibles en-dehors de l’OV. En vue d’automatiser l’utilisation des ressources en ligne, les sciences de l’information travaillent depuis 2001 à l’élaboration du Web sémantique. Cette évolution apporte au Web des capacités de raisonnement automatiques, basées sur des algorithmes utilisant une nouvelle forme de description des contenus. Cette nouvelle forme de description sémantique se trouve exprimée dans des représentations informatiques appelées ontologies. Malheureusement, les méthodes actuelles d’élaboration du Web sémantique ne sont pas complètement compatibles avec les services OV qui utilisent des modèles de données, des formats et des protocoles d’accès aux services qui s’éloignent de ceux rencontrés habituellement dans les sciences de l’information. Dans ce contexte, cette thèse décrit une méthodologie générique de composition de services sans état, basée sur la description des services par une ontologie dont la définition est proposée dans ce document. Cette ontologie représente aussi bien des services Web que des services non accessibles par le Web. Elle prend en compte certaines spécificités qui peuvent être rencontrées dans les infrastructures de services préexistantes. L’enrichissement de l’ontologie par des concepts issus de domaines d’application spécifiques pour lesquels il n’existe que peu de représentations ontologiques est également pris en compte. La population de cette ontologie, par des services éventuellement éloignés des standards utilisés habituellement dans les sciences de l’information, est aussi traitée. La méthodologie a été appliquée avec succès dans le cadre de l’astrophysique, et a permis de développer une application Web permettant la composition automatique de services utilisable par un public non averti. / Scientists have developed the Virtual Observatory (VO) concept in order to make the most of the large masses of heterogeneous data produced by the modern scientific instruments of astrophysics. It is a service-oriented architecture, aiming to facilitate the identification and interoperability of astrophysical data. Despite the development and advances made by VO in the exploitation of these data, some objectives are partially such as interoperability, service selection and identification of related services, etc. In addition, the ergonomics of the tools available to the end user can be improved. Similarly, the current use of VO resources, based on human skills, would benefit from being automated. As not all the astrophysical data services are included in the VO, it would also be desirable to allow a wider use of these tools, as they also rely on services available outside the VO. In order to automate the use of online resources, information sciences have been working since 2001 on the development of the Semantic Web. This evolution provides the Web with automatic reasoning abilities, based on algorithms using a new form of content description. This new form of semantic description is expressed in computer representations called ontologies. Unfortunately, the current semantic Web development methods are not fully compatible with VO services that use data models, formats and protocols for accessing services that differ from those typically encountered in information sciences. In this context, this thesis describes a generic methodology for the composition of stateless services, based on the description of services by a global ontology, the definition of which is proposed in this document. This ontology represents both Web services and services that are not accessible via the Web. It takes into account certain specificities that may be encountered in preexisting service infrastructures. The enrichment of the ontology by concepts derived from specific fields of application for which there are only a few ontological representations is also taken into account. The population of this ontology, by services possibly distant from the standards usually used in the information sciences, is also treated. The methodology was applied successfully in the framework of astrophysics, and allowed to develop a Web application allowing the automatic composition of services usable by an uninformed public.

Le domaine de la recherche en neuroimagerie nécessite de pouvoir partager, réutiliser et comparer les outils de traitement d'images des différents laboratoires. Cependant la tâche de partage de traitement sous forme de services et leur composition sous forme de workflow reste une tâche difficile et trop souvent complexe. Ceci est dû dans la plupart des cas à l'hétérogénéité des services et des plateformes qui diffèrent au niveau de leurs conceptions et de leurs implémentations. Nous travaillons dans le cadre du projet NeuroLOG, une initiative cherchant à construire un système fédéré pour le partage de données et d'outils de traitement dans le domaine de la neuroimagerie. Il adopte une approche ontologique pour assurer la médiation et le partage de ressources entre les différents collaborateurs. Notre travail de thèse vise à compléter la médiation pour assurer le partage et la composition des outils de traitement d'images et à fournir aux utilisateurs spécialistes et non-spécialistes du domaine de la neuroimagerie une plateforme de composition de service ergonomique et facile à utiliser. Nous utilisons pour cela les techniques du web sémantique afin de remédier aux différents problèmes d'interopérabilité et de cohérence de ressources utilisées et produites. La première solution proposée se fonde sur une extension de la plateforme OWL-S. Elle a été adaptée aux différents services web de la plateforme de neuroimagerie. On a déduit que finalement les outils qui ne possèdent pas le format de services web et une description conforme au standard WSDL ne peuvent pas être enchaînés sous forme de workflow. A partir de là, nous avons proposé une autre approche pour effectuer la composition de services de traitement d'images. Elle se se fonde sur un nouveau modèle ontologique de composition de services qui répond aux exigences de la neuroimagerie, qui s'articule bien avec l'ontologie de domaine OntoNeuroLOG et qui pourra remédier aux différents problèmes rencontrés lors de l'élaboration de la première approche. Ce travail a permit de remédier à la fois aux problèmes d'hétérogénéité des descripteurs des services et à l'interopérabilité des services selon les contraintes de la neuroimagerie au sein de la plateforme NeuroLOG. / The field of neuroimaging research requires the ability to share, reuse and compare image processing tools coming from different laboratories. However, sharing treatment as services and composing them as workflows, is usually difficult and a complex task. This is due in most cases to the heterogeneity of services and platforms with regards to their conception and their implementation. We work within the NeuroLOG project, which aims at developing a middleware to federate data repositories and to facilitate the sharing and reuse of processing tools to analyze the shared images. It adopts an ontological approach for data and tools mediation and for sharing resources. This work aims to provide tools mediation to enhance the sharing and composition of image processing tools and provide non-specialist and expert users of neuroimaging field with an ergonomic and easy to use composition platform. We have chosen to use the Semantic Web techniques to address the various problems of resource interoperability and consistency. The first proposed solution is based on an extension of the OWL-S framework. It has been adapted to the various web services of our neuroimaging platform. We finally concluded that services that haven't the WSDL standard as descriptor could not be chained as workflow. So, we have proposed a new approach to compose image processing tools. It is based on a new ontological model for service composition that meets the requirements of the neuroimaging domain and the constraints of our domain ontology OntoNeuroLOG and addresses the various problems encountered in the development of the first approach. This work led to solve the two major problems in the composition of services; the heterogeneity of services descriptors and the interoperability of services according to the constraints within the NeuroLOG platform.