Afin de spécifier le comportement des langages de programmation, de préciser leurs propriétés et de certifier leurs implémentations, on étudie des modèles formels des langages de programmation. L'étude se divise en l'étude de la syntaxe et en celle de la sémantique. La deuxième est basée sur des modèles formels de la syntaxe. Cette thèse de doctorat se situe dans l'étude de la syntaxe et est consacrée principalement à deux approches à la syntaxe abstraite typée avec liaison de variables. Ces deux approches utilisent le langage de la théorie des catégories. La premièere approche est dans l'esprit de l'approche catégorique aux théories alébriques. La deuxième est basée sur la notion de monade et introduit la notion d'un module sur une monade qui remplacent les foncteurs et leurs algèbres. En outre la deuxième approche est adaptée pour une classe plus large de syntaxes typées où les types dépendent des termes.

Les travaux développés dans cette thèse définissent une approche pour la gestion des impacts des évolutions des profils UML sur les modèles instances. Sur la base d'organisation des diverses connaissances identifiées lors de l'analyse des évolutions d'un profil UML, nous proposons un processus automatisé PEM (Profil Evolution Method) permettant l'identification des évolutions a posteriori sous forme de différences, la reconstruction de ces différences en opérations d'évolution conformes au métamodèle UML, la classification de leur impact et, finalement, l'adaptation des modèles à la nouvelle version du profil UML. L'approche intègre également une activité de formalisation et d'utilisation de patrons d'évolution contenant toutes les informations essentielles employées à chaque étape de notre processus. Ces patrons sont employés dans notre système P²E (Papyrus Profile Evolution) pour guider le concepteur des modèles ou des profils, dans la gestion des évolutions d'un profil UML en évaluant efficacement un sous ensemble suffisant et pertinent d'éléments et de paramètres d'évolution d'un profil UML.Les principales contributions de l'approche résident dans la formalisation d'opérateurs d'évolution à partir du métamodèle UML, la proposition d'une classification des impacts des évolutions sur les modèles instances, la modélisation semi-formelle et explicite d'un catalogue de patron d'évolution contenant les solutions d'adaptation à appliquer sur les modèles instances. / This thesis proposes an approach for the management of UML profiles evolutions and their impacts on instance models. Based on the analysis of standardized UML profiles evolutions, we propose an automated process called PEM (Profile Evolution Method) allowing the evolutions identification a posteriori and their representations as differences; the reconstruction of these differences as evolution operations that are compliant with the UML metamodel; their impacts classification and, finally, the instance models adaptation towards the new UML profile version.The approach includes also an activity of formalization of previous knowledge in the form of evolution patterns. The patterns contain all the essential information used at each step in our P²E system (Papyrus Profile Evolution). They guide the models designer or the profiles designer, in the management of the UML profiles evolution by evaluating efficiently a sufficient subset with pertinent evolving elements and their evolution parameters.In this approach, the major contributions consist in the formalization of evolution operators extracted from the UML metamodel, the proposal of an evolution impacts classification, the specification of a pattern catalog that is semi-formal and explicit for the designers. Finally, the specification of adaptation solutions (to adapt the old model versions to the new UML profile version).

Ces travaux s'inscrivent dans le projet MGS qui étudie l'apport de notions topologique dans les langages de programmation. Nous étudions et développons les notions de collection topologique (un ensemble de valeurs muni d'une relation de voisinage) et de transformation (une fonction définie par des règles de réécriture utilisant la notion de voisinage). Ces notions apportent un point de vue unifié sur les structures de données, une extension de la définition des fonction par cas et un cadre alternatif à la notion de polytypisme, sans se limiter aux types de données algébriques. Dans cette thèse, nous développons : -un algorithme générique de filtrage ; -un schéma d'évaluation d'ordre supérieur ; -un système de types traitant les collections hétérogènes, les transformations polytypiques et doté d'inférence automatique ; -l'utilisation du typage pour la compilation ; -de nombreux exemples validant la pertinence des choix effectués.