Fondés sur la technologie IP, les réseaux de nouvelle génération (NGN) doivent surmonter les principaux défauts inhérents à cette technologie, à savoir l’absence de la qualité de service (QoS), la sécurité et la gestion de mobilité. Afin de garantir une offre de service dans un réseau NGN, un protocole de négociation de niveau de service peut être utilisé. Cependant, la majorité des protocoles de négociation existants permettent l’établissement d’un niveau de service qui ne couvre que la QoS. Quant à la sécurité et la mobilité, elles ont été souvent exclues de ces négociations, et donc gérées d’une manière indépendante. Cependant, la sécurisation d’un service peut causer la dégradation de la QoS, et la mobilité de l’utilisateur peut modifier ses besoins. D’où, l’intérêt de gérer simultanément la QoS et la sécurité tout en prenant en considération la mobilité des utilisateurs. Dans ce contexte, nous proposons de développer un protocole de signalisation qui permet à des clients fixes ou mobiles de négocier, d’une manière dynamique, automatique et sécurisée, un niveau de service couvrant à la fois la QoS et la sécurité. Notre contribution est composée de trois parties. Dans un premier temps, nous nous basons sur un protocole de négociation de QoS, utilisant les services web, afin de permettre la négociation conjointe de la sécurité et de la QoS tout en tenant compte de l’impact de la sécurité sur la QoS. Par la suite, cette négociation est rendue automatique en la basant sur un profil utilisateur qui permet d’adapter le niveau de service au contexte de l’utilisateur. Ainsi, l’offre de service est plus dynamique et peut s’adapter aux changements de réseau d’accès suite à la mobilité de l’utilisateur. Nous proposons, finalement, de sécuriser le flux de négociation afin de pallier aux différents types d’attaques qui peuvent viser les messages de négociation échangés. / Based on the IP technology, the next generation network (NGN) must overcome the main drawbacks of this technology consisting in the lack of quality of service (QoS), security and mobility management. To ensure a service offer in an NGN, a protocol for negotiating service level can be used. However, most of the existing negotiation protocols allow the establishment of a service level which includes only QoS. As for security and mobility, they were often not covered by these negotiations, and therefore managed independently. However, securing a service can cause degradation of the QoS, and the mobility of a user can change the service needs in terms of QoS and security. Thus, we need to simultaneously manage QoS and security while taking into account user’s mobility. In this context, we propose to develop a signaling protocol that allows fixed and mobile users to negotiate a service level covering both QoS and security, in a dynamic, automatic and secure manner. Our contribution is achieved in three steps. Initially, we rely on a signaling protocol, which performs QoS negotiation using web services, to enable the negotiation of both security and QoS while taking into account the impact of security on QoS. Then, this negotiation is automated by basing it on a user profile. This allows adjusting the service level according to changes which can occur on the user context. Thus, the service offer is more dynamic and can be adapted to changes of access network resulting from the mobility of the user. Finally, we propose to secure the negotiation flows in order to prevent the different attacks that can target the exchanged messages during a negotiation process.

Ces dernières années ont témoigné du succès du projet Linked Open Data (LOD) et de la croissance du nombre de sources de données sémantiques disponibles sur le web. Cependant, il y a encore beaucoup de données qui ne sont pas encore mises à disposition dans le LOD telles que les données sur demande, les données de capteurs etc. Elles sont néanmoins fournies par des API des services Web. L'intégration de ces données au LOD ou dans des applications de mashups apporterait une forte valeur ajoutée. Cependant, chercher de tels services avec les outils de découverte de services existants nécessite une connaissance préalable des répertoires de services ainsi que des ontologies utilisées pour les décrire.Dans cette thèse, nous proposons de nouvelles approches et des cadres logiciels pour la recherche de services web sémantiques avec une perspective d'intégration de données. Premièrement, nous introduisons LIDSEARCH, un cadre applicatif piloté par SPARQL pour chercher des données et des services web sémantiques.De plus, nous proposons une approche pour enrichir les descriptions sémantiques de services web en décrivant les relations ontologiques entre leurs entrées et leurs sorties afin de faciliter l'automatisation de la découverte et de la composition de services. Afin d'atteindre ce but, nous utilisons des techniques de traitement automatique de la langue et d'appariement de textes basées sur le deep-learning pour mieux comprendre les descriptions des services.Nous validons notre travail avec des preuves de concept et utilisons les services et les ontologies d'OWLS-TC pour évaluer nos approches proposées de sélection et d'enrichissement. / The last years witnessed the success of the Linked Open Data (LOD) project as well as a significantly growing amount of semantic data sources available on the web. However, there are still a lot of data not being published as fully materialized knowledge bases like as sensor data, dynamic data, data with limited access patterns, etc. Such data is in general available through web APIs or web services. Integrating such data to the LOD or in mashups would have a significant added value. However, discovering such services requires a lot of efforts from developers and a good knowledge of the existing service repositories that the current service discovery systems do not efficiently overcome.In this thesis, we propose novel approaches and frameworks to search for semantic web services from a data integration perspective. Firstly, we introduce LIDSEARCH, a SPARQL-driven framework to search for linked data and semantic web services. Moreover, we propose an approach to enrich semantic service descriptions with Input-Output relations from ontologies to facilitate the automation of service discovery and composition. To achieve such a purpose, we apply natural language processing techniques and deep-learning-based text similarity techniques to leverage I/O relations from text to ontologies.We validate our work with proof-of-concept frameworks and use OWLS-TC as a dataset for conducting our experiments on service search and enrichment.

In practical laboratory classes students traditionally receive data by reading from a measurement device (ruler, clock, voltmeter, etc.) or digitally as files in exchange formats such as CSV (comma separated value). In many cases these data have to be processed later using non-linear regression, here referred to as curve fitting. Therefore, analog data first have to be digitalised and imported to a data analysis and visualisation program, which is often commercial and requires installation. In this paper we present an alternative concept fusing open-source community tools into a single page web application facilitating data acquisition, visualisation, analysis via non-linear regression and further post processing usable for error calculations. We demonstrate the e-learning potential of this web application accessible at curvefit.tu-chemnitz.de in the context of acquired data as typically obtained in physical laboratory classes from undergraduate studies. A prototype workflow for the topic 'specific electric resistance determination' is presented along with a technical description of the basic web technology used behind. Restrictions, such as limited portability or cumbersome ways to share results electronically between student and supervisor as occurring in traditional software applications are overcome by enabling export via URL. The discussion is complemented by thorough comparison of curve fitting web applications with focus on their capability to be adaptable to user-specific models (equations) as faced by (undergraduate) students in the context of their education in laboratory classes in natural and life sciences, such as physics, biology and chemistry.

World Wide Web (WWW) est devenu le plus grand dépôt d’informations que l’homme ait jamais assemblé et il est en croissance continue. WWW s’est transformé en un environnement génératif qui favorise l’innovation par le développement des technologies et par un changement dans la perception des gens sur le Web et comment l’utilisent. Le nouveau WWW ou l’Internet de l’Avenir est celui d’un Internet des Services et un Internet des Objets.Naturellement, une série des questions se posent à partir de ce contexte : comment filtrez-vous les choses pour créer plus de valeur que vous obtenez actuellement ? Comment pouvez-vous regrouper les choses d’une manière intelligente et facile au lieu de la faire dans votre tête? Le monde ne peut pas être décrit sans ambiguïté, alors comment pouvez-vous permettre aux utilisateurs de traiter avec le monde à leur manière, en fonction de leurcompréhension? Levine dans son livre "Cluetrain manifesto" a argumenté que les marchés sont conversations, alors comment peut-on impliquer les utilisateurs dans la conversation ? Comment les utilisateurs peuvent être autorisés à la consommation facile des services, de l’information, des choses qu’ils trouvent autour?Cependant, la conception et le déploiement d’un tel logiciel capable d’interaction directe et l’autonomisation de l’utilisateur final reste toujours un problème. On a, d’une part, les utilisateurs qui ont des idées, mais qui n’ont pas l’environnement technique et les capacités en programmation pour faire eux-mêmes le développement. D’autre part, on a un grand volume des données, ressources et services qui qui pourraient être regroupées à la fois en termes de données, mais le plus important, en termes de comportement d’innover et de créer nouveaux objets. Notre objectif dans cette thèse est de combler ce manque d’outils qui sont capables d’une interaction directe et l’autonomisation des utilisateurs finaux, de manière unifiée. Ainsi, notre principale contribution dans cette thèse est le développement d’une approche holistique pour les systèmes basés sur le Web qui sont centrés sur l’utilisateur etqui intègrent des données, les services et le comportement disponible sur le Web 2.0. / World Wide Web (WWW) has become the greatest repository of information that man has ever assembled and it is continuously growing. WWW transformed itself into a generative environment that fosters innovation through the advance of technologies and a shift in people’s perception of the Weband how they use it. The new WWW or Future Internet is that of an Internet of Services and Internet of Things.Naturally, a series of questions arise from this context: how do you filter things to create more value than you currently get? how do you aggregate things in an intelligent and easy way instead of doing it in your head? The world cannot be described unambiguously, so how can you allow users to deal with the world in their own way, based on their understanding? Levine in his book "Cluetrain manifesto" was arguing that markets are conversations so how can users be involved in the conversation? how can users be empowered with easy consumption of the services, information, things that they found around?However design and deployment of such software capable of direct interaction and empowerment of the end-user is still an issue. We have on one side users that have ideas, but do not have technical background and lack programming skills to do the development by themselves. On the other side, we have large amounts of data, resources and services that could be aggregated both in terms of data, but most important in terms of behavior to innovate and create new things.Our goal in this thesis is to address this lack of tools that are capable of direct interaction andempowerment of end-users, in a unified manner. Thus our main contribution in this thesis is the development of a holistic approach for web based systems that are user-centric and that integrate data, services and behavior available on the Web 2.0.

Les concepts d’architecture orientée service (SOA) ainsi que tout une panoplie de technologies «en tant que service» (XaaS) sont utilisés quasiment partout de nos jours, et l’organisation optimisée d’activités synchronisées devient un défi important. Dans le but de proposer à l’utilisateur final un service sécuritaire et fiable sans compromettre la qualité, les questions concernant la vérification et la validation des compositions des services deviennent d’un grand intérêt tant théorique que pratique. Dans les autres travaux traitant du sujet, de nombreux modèles et techniques sont proposés, mais la plupart mettent l’accent sur les aspects fonctionnels ou non-fonctionnels pris séparément, alors que l’intégration de ces paramètres en un modèle formel unifié reste un problème qui doit être résolu – ce qui est devenu par conséquent un des objectifs fondamentaux de cette thèse. Dans notre travail, nous réfléchissons aux problèmes de la vérification et de l’optimisation des compositions des services web. Tout ceci est étudié dans l’optique de la fonctionnalité des systèmes, de leur qualité et de la sécurité des compositions. Il a été prouvé que les modèles à états finis sont utiles à des fins de tests et de vérification, de même que pour le contrôle qualité à chaque étape du développement du service. C’est pour cette raison que nous proposons d’utiliser le modèle de machine temporisée à états finis (TFSM) pour intégrer une description fonctionnelle du service avec les paramètres de sécurité et de qualité liées au temps. L’extension du modèle permettra alors d’interpréter adéquatement le non-déterminisme significatif causé par un manque d’observabilité ou/et de contrôle sur les services tiers. Dans le but d’optimiser les compositions des systèmes, nous proposons une méthode pour dériver la solution la plus globale contenant tous les composants autorisés pour la mise en œuvre du service, basée sur la résolution de l’équation parallèle du TFSM. Ensuite, les techniques pour extraire des solutions restreintes avec les propriétés requises (paramètres de temps minimisé/maximisé, interblocages actifs ou passifs de sécurité, similarité avec le composant d’origine donné, etc.) ont été proposées. Dans le cas où les spécifications d’un service composite consistent en un ensemble d’exigences fonctionnelles, éventuellement renforcées par des exigences de qualité, nous proposons une technique de minimisation de l’ensemble, dans le respect du composant à optimiser. L’application des résultats obtenus à la découverte et à la mise en place de composants plus efficaces, ainsi que l’extension du modèle à des modes de communication plus complexes font partie des sujets possibles pour des études futures. / Service-oriented architecture (SOA) together with a family of Everything-as-a-Service (XaaS) concepts nowadays are used almost everywhere, and the proper organization of collaborative activities becomes an important challenge. With the goal of bringing to the end-user safe and reliable service with the guaranteed level of quality, issues of service compositions verification and validation become of high practical and theoretical interest. In the related works, numerous models and techniques are proposed, but mostly focused on functional and non-functional issues in isolation, while integration of these parameters within unified formal framework still remains a problem to be solved – and therefore became one of the core objectives of this thesis. In our work, we address the problems of web service composition verification and optimization with respect to functional, quality and safety properties of the composition. Finite state models are proven to be useful for testing and verification purposes as well as for service quality evaluation at each step of service development. Therefore, we propose to use the model of Finite State Machine with Timeouts (TFSM) for integrating functional service description with time-related quality and safety parameters, and derive the extension of the model in order to adequately inherit significant nondeterminism due to the lack of observability and control over third-party component services. For the purpose of component optimization in the composition, we propose a method for deriving the largest solution containing all allowed component service implementations, based on solving TFSM parallel equation. Further, techniques for extracting restricted solutions with required properties (minimized/maximized time parameters, deadlock- and livelock-safety, similarity to the initially given component, etc.) have been proposed. In cases when the specification of a composite service is provided as a set of functional requirements, possibly, augmented with quality requirements, we propose a technique to minimize this set with respect to the component under optimization. Application of the obtained results for more efficient candidate component services discovery and binding, alongside with extending the framework for more complex distributed modes of communications, are among the topics for the future work.

Linklets are location-independent web services, which consume and produce Linked Data resources. These resources form a web of data - the semantic web - that is an abstraction of the web 2.0. However, enterprises are reluctant to provide valuable Linked Data resources due to missing financial stimuli. Operations are not representable in the semantic web. Linklets aim to solve both problems. Previous work developed a prototype. The goal of this thesis is to enhance it by a component model, a formal description and a permission model. A business model has to be developed. This thesis follows a bottom-up approach. The formalization of the Linklet concept creates a foundation. Then, an improved architecture and its reference implementation are studied. It is evaluated by tests, show cases and economic considerations. The resulting component system is based on web-service component systems, while a sandbox concept is the core of the permission model. The formal description shows limits of OWLs open world assumption. A platform leader strategy is the foundation for the business model. In conclusion, the advantages of the Linklet concept provide a way to enhance and monetize the value of the semantic web. Further research is required; the practical use has to be considered.:1 Introduction 1.1 Motivation 1.2 Thesis 1.3 Contributions of This Work 1.4 Overview 2 Background 2.1 Preliminaries 2.1.1 Linked Data 2.1.2 Composition Models 2.1.3 Java 2 Security Permission Model 2.1.4 OSGi 2.1.5 Related Work 2.2 Formalization of Linklets 2.2.1 Definition 2.2.2 Analogy to Pipes and Filters 2.2.3 Analogy to Database Operators 2.2.4 Related Work 3 Enhancement of the Linklet Architecture 3.1 Linklet Composition 3.1.1 Requirements 3.1.2 Existing Approaches 3.1.3 Possible Approaches 3.1.4 Architecture 3.1.5 Outlook 3.2 Formal Description 3.2.1 Requirements 3.2.2 Mathematical Formalization 3.2.3 Existing Approaches 3.2.4 Architecture 3.2.5 Outlook 3.3 Permission Model 3.3.1 Requirements 3.3.2 Related Work 3.3.3 Permission Model 3.3.4 Security Architecture 3.3.5 Outlook 4 Implementation and Test 4.1 Implementation 4.1.1 Design Decisions 4.1.2 Static View 4.1.3 Dynamic View 4.2 Test 4.2.1 Test Plan 4.2.2 Test Design Specification 4.2.3 Test Realization 4.2.4 Test Results 5 Application Areas for Linklets 5.1 Business Model 5.1.1 Product Innovation 5.1.2 Infrastructure Management 5.1.3 Customer Interface 5.1.4 Financial Aspects 5.1.5 Conclusion 5.2 Show Cases for Linklets 5.2.1 Restaurant Scenario 5.2.2 Annotation Scenario 5.2.3 eBay Scenario 6 Discussion 6.1 Results 6.2 Evaluation 6.3 Future Work 6.4 Conclusion A Ontology B First Steps With Linklets B.1 Development of the Linklet Artifact B.1.1 Adoption of the LinkletActivator Class B.1.2 Development of the Linklet Class B.2 Start of the Linklet

Résumé : Les services Web, issus de l’avancée technologique dans le domaine des réseaux informatiques et des dispositifs de télécommunications portables et fixes, occupent une place primordiale dans la vie quotidienne des gens. La demande croissante sur des services Web multimédia (SWM), en particulier, augmente la charge sur les réseaux d’Internet, les fournisseurs de services et les serveurs Web. Cette charge est essentiellement due au fait que les SWM de haute qualité nécessitent des débits de transfert et des tailles de paquets importants. La qualité de service (par définition, telle que vue par l’utilisateur) est influencée par plusieurs facteurs de performance, comme le temps de traitement, le délai de propagation, le temps de réponse, la résolution d’images et l’efficacité de compression. Le travail décrit dans cette thèse est motivé par la demande continuellement croissante de nouveaux SWM et le besoin de maintenir et d’améliorer la qualité de ces services. Nous nous intéressons tout d’abord à la qualité de services (QdS) des SWM lorsqu’ils sont mis en œuvre sur des ordinateurs, tels que les ordinateurs de bureau ou les portables. Nous commençons par étudier les aspects de compatibilité afin d’obtenir des SWM fonctionnant de manière satisfaisante sur différentes plate-formes. Nous étudions ensuite la QdS des SWM lorsqu’ils sont mis en œuvre selon deux approches différentes, soit le protocole SOAP et le style RESTful. Nous étudions plus particulièrement le taux de compression qui est un des facteurs influençant la QdS. Après avoir considéré sous différents angles les SWM avec mise en œuvre sur des ordinateurs, nous nous intéressons à la QdS des SWM lorsqu’ils sont mis en œuvre sur FPGA. Nous effectuons alors une étude et une mise en œuvre qui permet d’identifier les avantages à mettre en œuvre des SWM sur FPGA. Les contributions se définissent en cinq volets comme suit : 1. Nous introduisons des méthodes de création, c’est-à-dire conception et mise en œuvre, de SWM sur des plate-formes logicielles hétérogènes dans différents environnements tels que Windows, OS X et Solaris. Un objectif que nous visons est de proposer une approche permettant d’ajouter de nouveaux SWM tout en garantissant la compatibilité entre les plate-formes, dans le sens où nous identifions les options nous permettant d’offrir un ensemble riche et varié de SWM pouvant fonctionner sur les différentes plate-formes. 2. Nous identifions une liste de paramètres pertinents influençant la QdS des SWM mis en œuvre selon le protocole SOAP et selon le style REST. 3. Nous développons un environnement d’analyse pour quantifier les impacts de chaque paramètre identifié sur la QdS de SWM. Pour cela, nous considérons les SWM mis en œuvre selon le protocole SOAP et aussi selon style REST. Les QdS obtenues avec SOAP et REST sont comparées objectivement. Pour faciliter la comparaison, la même gamme d’images (dans l’analyse de SWM SOAP) a été réutilisée et les mêmes plate-formes logicielles. 4. Nous développons une procédure d’analyse qui permet de déterminer une corrélation entre la dimension d’une image et le taux de compression adéquat. Les résultats obtenus confirment cette contribution propre à cette thèse qui confirme que le taux de compression peut être optimisé lorsque les dimensions de l’image ont la propriété suivante : le rapport entre la longueur et la largeur est égal au nombre d’or connu dans la nature. Trois libraires ont été utilisées à savoir JPEG, JPEG2000 et DjVu. 5. Dans un volet complémentaire aux quatre volets précédents, qui concernent les SWM sur ordinateurs, nous étudions ainsi la conception et la mise en œuvre de SWM sur FPGA. Nous justifions l’option de FPGA en identifiant ses avantages par rapport à deux autres options : ordinateurs et ASICs. Afin de confirmer plusieurs avantages identifiés, un SWM de QdS élevée et de haute performance est créé sur FPGA, en utilisant des outils de conception gratuits, du code ouvert (open-source) et une méthode fondée uniquement sur HDL. Notre approche facilitera l’ajout d’autres modules de gestions et d’orchestration de SWM. 6. La mise à jour et l’adaptation du code open-source et de la documentation du module Ethernet IP Core pour la communication entre le FPGA et le port Ethernet sur la carte Nexys3. Ceci a pour effet de faciliter la mise en œuvre de SWM sur la carte Nexys3. // Abstract : Web services, which are the outcome of the technological advancements in IT networks and hand-held mobile devices for telecommunications, occupy an important role in our daily life. The increasing demand on multimedia Web services (MWS), in particular, augments the load on the Internet, on service providers and Web servers. This load is mainly due to the fact that the high-quality multimedia Web services necessitate high data transfer rates and considerable payload sizes. The quality of service (QoS, by definition as it is perceived by the user) is influenced by several factors, such as processing time, propagation delay, response time, image resolution and compression efficacy. The research work in this thesis is motivated by the persistent demand on new MWS, and the need to maintain and improve the QoS. Firstly, we focus on the QoS of MWS when they are implemented on desktop and laptop computers. We start with studying the compatibility aspects in order to obtain MWS functioning satisfactorily on different platforms. Secondly, we study the QoS for MWS implemented according to the SOAP protocol and the RESTful style. In particular, we study the compression rate, which is one of the pertinent factors influencing the QoS. Thirdly, after the study of MWS when implemented on computers, we proceed with the study of QoS of MWS when implemented on hardware, in particular on FPGAs. We achieved thus comprehensive study and implementations that show and compare the advantages of MWS on FPGAs. The contributions of this thesis can be resumed as follows: 1. We introduce methods of design and implementation of MWS on heterogeneous platforms, such as Windows, OS X and Solaris. One of our objectives is to propose an approach that facilitates the integration of new MWS while assuring the compatibility amongst involved platforms. This means that we identify the options that enable offering a set of rich and various MWS that can run on different platforms. 2. We determine a list of relevant parameters that influence the QoS of MWS. 3. We build an analysis environment that quantifies the impact of each parameter on the QoS of MWS implemented on both SOAP protocol and RESTful style. Both QoS for SOAP and REST are objectively compared. The analysis has been held on a large scale of different images, which produces a realistic point of view describing the behaviour of real MWS. 4. We develop an analysis procedure to determine the correlation between the aspect ratio of an image and its compression ratio. Our results confirm that the compression ratio can be improved and optimised when the aspect ratio of iiiiv an image is close to the golden ratio, which exists in nature. Three libraries of compression schemes have been used, namely: JPEG, JPEG2000 and DjVu. 5. Complementary to the four contributions mentioned above, which concern the MWS on computers, we study also the design and implementation of MWS on FPGA. This is justified by the numerous advantages that are offered by FPGAs, compared to the other technologies such as computers and ASICs. In order to highlight the advantages of implementing MWS on FPGA, we developed on FPGA a MWS of high performance and high level of QoS. To achieve our goal, we utilised freely available design utilities, open-source code and a method based only on HDL. This approach is adequate for future extensions and add-on modules for MWS orchestration.

De nos jours, la préservation de l'environnement constitue un enjeu prioritaire. La compréhension des phénomènes environnementaux passe par l'étude et la combinaison d'un nombre croissant de données hétérogènes. De nombreuses initiatives internationales (INSPIRE, GEOSS) visent à encourager le partage et l'échange de ces données. Dans ce sujet de recherche, nous traitons de l'intérêt de mettre à disposition des modèles scientifiques sur le web. Nous montrons l'intérêt d'utiliser des applications s'appuyant sur des données géoréférencées et présentons des méthodes et des moyens répondant aux exigences d'interopérabilité. Nous illustrons notre approche par l'implémentation de modèles d'estimation des besoins en eau agricoles et domestiques fonctionnant à diverses échelles spatiales et temporelles. Un prototype basé sur une architecture entièrement orientée services web a été développé. L'outil s'appuie sur les standards Web Feature Service (WFS), Sensor Observation Service (SOS) et Web Processing Service (WPS) de l'OGC. Enfin, la prise en compte des imperfections des données est également abordée avec l'intégration de méthodes d'analyse de sensibilité et de propagation de l'incertitude.

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.

Nous proposons dans cette thèse les approches de test pour la composition de services web. Nous nous intéressons aux test unitaire et d’intégration d’une orchestration de services web. L’aspect de vérification d’exécution en-ligne est aussi consideré. Nous définissons une plateforme de test unitaire pour l’orchestration de services web qui compose une architecture de test, une relation de conformité et deux approches de test basés sur le modèle de machine à l’états finis étendues temporisés: l’approche offline où les activités de test comme la génération de cas de test temporisé, l’exécution de test et l’assignement de verdict sont appliquées en séquentielle tandis que ces activités sont appliquées en parallèle dans l’approche online. Pour le test d’intégration d’une orchestration, nous combinons deux approches: active et passive.Au debut, l’approche active est utilisée pour activer une nouvelle session d’orchestration par l’envoi d’un message de requête SOAP. Après, tous les messages d’entré et de sortie de l’orchestration sont collectés et analysés par l’approche passive.Pour l’aspect de vérification d’exécution en-ligne, nous nous intéressons à la vérification d’une trace qui respecte un ensemble des constraintes, noté règles, ou pas. Nous avons proposé extendre le langage Nomad en définissant des constraintes sur chaque action atomique et un ensemble de corrélation de données entre les actions pour définir des règles pour le service web. Ce langage nous permet de définir des règles avec le temps futur et passé, et d’utiliser des opérations NOT, AND, OR pour combiner quelque conditions dans le contexte de la règle. Ensuite, nous proposons un algorithme pour vérifier l’exactitude d’une séquence des messages en parallèle avec le moteur de collecte de trace. / In this thesis, we propose the testing approaches for web service composition. We focus on unit, integrated testing of an orchestration of web services and also the runtime verification aspect. We defined an unit testing framework for an orchestration that is composed of a test architecture, a conformance relation and two proposed testing approaches based on Timed Extended Finite State Machine (TEFSM) model: offline which test activities as timed test case generation, test execution and verdict assignment are applied in sequential, and online which test activities are applied in parallel. For integrated testing of an orchestration, we combines of two approaches: active and passive. Firstly, active approach is used to start a new session of the orchestration by sending a SOAP request. Then all communicating messages among services are collected and analyzed by a passive approach. On the runtime verification aspect, we are interested in the correctness of an execution trace with a set of defined constraints, called rules. We have proposed to extend the Nomad language, by defining the constraints on each atomic action (fixed conditions) and a set of data correlations between the actions to define the rules for web services. This language allows us to define a rule with future and past time, and to use the operations: NOT, AND, OR to combines some conditions into a context of the rule. Afterwards, we proposed an algorithm to check correctness of a message sequence in parallel with the trace collection engine. Specifically, this algorithm verifies message by message without storing them.