On considère le problème d'ordonnancement des systèmes temps-réel. On commence par la modelisation d'une certaine classe de programmes Java, avec des processus concurrents constitués d'une séquence de tâches temps-réel qui se synchronisent et peuvent accéder aux ressources communes. Pour ce modèle on analyse l'ordonnancement en proposant un algorithme d'attribution de priorités fixes; le problème de deadlock est aussi analysé grace à une technique de détection. A partir de ce problème, on aborde l'ordonnancement dans une approache plus générale basée sur le modèle des automates temporsés; on propose de techniques pour décider le problème d'ordonnancement qui réposent sur des procédures d'analyse symbolique d'accessibilité dans differents modèles: LIFO one-préemption, EDF one-préemption, General Scheduling. Pour chaque modèle on donne une serie de proprietés, notamment la preuve d'accessibilité. On conclut par donner une methode complète d'ordonnancement

Les Norovirus (NoV), appartenant à la famille des Caliciviridae, sont une cause majeure dépidémies et de cas sporadiques de gastroentérites hautement contagieuses chez lhomme. Leur transmission emprunte la voie fécale-orale et ils sont à l'origine dune part importante des toxi-infections humaines d'origine alimentaire, en particulier dues à la consommation de mollusques bivalves. Ils possèdent un génome constitué dARN monocaténaire de polarité positive et sont classeés par analyse de proximité génétique en cinq génogroupes, contenant chacun plusieurs génotypes. Un problème majeur réside dans lincapacité à multiplier facilement les NoV en culture de cellules. La RT-PCR est devenue la méthode de choix pour leur détection dans les échantillons de matières fécales, les denrées alimentaires et les prélèvements effectués dans lenvironnement. Il est important de disposer de techniques à la fois sensibles et permettant également la détection dun large panel de NoV. La quantification de la charge virale est possible par lutilisation des techniques de RT-PCR en temps réel et est primordiale pour non seulement déterminer le niveau de contamination dun prélèvement, mais également pour étudier et caractériser la pathogénie de linfection à NoV. Des NoV ont été détectés dans diverses espèces animales, dont lespèce bovine. Ces découvertes ont soulevé d'importantes questions sur une éventuelle transmission zoonotique et l'existence d'un réservoir animal pour les NoV. La caractérisation moléculaire des deux prototypes de NoV bovins, nommément le virus Newbury2 et le virus Jena, a révélé qu'ils étaient génétiquement proches et associés aux NoV humains. Parmi les hypothèses évoquées, les animaux pourraient être soit des porteurs passifs de NoV, soit infectés de manière active par ces virus, responsables dès lors d'une zoonose. Caractériser les NoV circulant chez lhomme et les espèces animales est intéressant dans le but détudier leurs voies de transmission et léventuel passage inter-espèce de ces virus. Un mécanisme important d'évolution des NoV est la recombinaison, dun grand intérêt dans létude des NoV, générant des modifications du génome viral aboutissant à la création dun génome « chimère » à partir de deux génomes parentaux différents. Elle crée ainsi de la variation génétique et par là lémergence de nouveaux virus. En effet, il est bien documenté que la recombinaison se produit souvent parmi les NoV et contribue à la diversité génétique de ces virus ainsi quà lapparition de nouvelles épidémies. La prévalence des souches de NoV recombinants peut être sous-estimée par le fait que la caractérisation des NoV est habituellement basée sur le séquençage partiel du gène de lARN polymérase-ARN dépendante uniquement, alors quidéalement il faudrait séquencer différentes parties du génome, principalement lARN polymérase-ARN dépendante et la protéine de capside, pour identifier de tels virus. Il est important de déterminer précisément l'implication exacte de la recombinaison sur lévolution des NoV afin de comprendre les mécanismes dévolution des souches et l'avantage sélectif conféré pour certaines dentre elles. Etudier ce mécanisme permettra de mieux comprendre lavantage sélectif observé pour certains NoV et aidera à élucider les voies de transmission des NoV. Létude de ces deux points (transmission zoonotique et virus recombinants) est primordiale. En effet, le franchissement de la barrière despèce affecterait à la fois l'épidémiologie et l'évolution de ces virus, et compliqueraient également la capacité au développement dun vaccin ou dun traitement. Dans d'autres espèces animales, comme les chevaux ou les oiseaux, aucun NoV na été détecté à ce jour mais ces dernières années, des NoV ont été décrits dans de nombreuses espèces animales (chien, lion, mouton). Cela laisse donc présager dune gamme despèce cible encore plus étendue. Ce travail sinscrit dans le cadre de létude des voies de transmission des NoV avec comme objectif, après la mise au point de méthodes rapides et sensibles de détection et de quantification, dapporter un éclaircissement aux questions importantes relatives à lévolution des NoV et à leur catégorie dhôte. Dans un premier temps, la RT-PCR conventionnelle a été utilisée afin de détecter les NoV dans les espèces humaine et bovine. Ensuite, une RT-PCR utilisant la technologie SYBR Green a été développée et utilise un contrôle interne constitué dARN ajouté au même tube. Ce test est capable de détecter des NoV humains et bovins appartenant aux génogroupes I, II et III et permet de faire la distinction entre les NoV et le contrôle interne par lanalyse des courbes de dissociation. Une dilution 10 fois des échantillons sest révélée la méthode de choix pour lever les inhibitions. Afin de pouvoir confirmer directement le résultat et de permettre la quantification des NoV, une RT-PCR en temps réel utilisant la technologie TaqMan a été développée. Elle utilise un contrôle interne dARN et un standard dARN. De façon très intéressante, cette méthode peut détecter les NoV humains appartenant au génogroupes I, II et bovins du génogroupe III. Les inhibitions furent efficacement levées par une dilution 10 fois de léchantillon ou lajout de sérum albumine bovine au mix de RT-PCR. Ces deux RT-PCR en temps réel ont montré une sensibilité supérieure comparée à la RT-PCR conventionnelle. Avec pour objectif de comprendre les voies de transmission des NoV, la situation en Belgique a été investiguée et des NoV humains et bovins ont été détectés et analysés par séquençage partiel. Des NoV appartenant à différents génogroupes ont été détectés : GI et GII chez lhomme et GIII chez les bovins. Par analyse de la proximité génétique, les NoV bovins se sont révélés de génotype GIII.2 et les NoV humains de différents génotypes, mais majoritairement de génotype GII.4. Ces analyses ont permis également lidentification dune co-infection et de deux recombinants naturels, ces derniers étant proches de génotypes différents en fonction de la région du génome analysée (polymérase ou capside). L'identification de zones privilégiées pour la recombinaison dans la région située à la jonction de l'ORF (open reading frame) 1 et de lORF2 confirme l'importance de cette région dans ce phénomène. Afin détudier lévolution des NoV bovins, un NoV bovin détecté en Belgique fut séquencé complètement (Bo/B309/2003/BE) et comparé à la souche originale Newbury2 (isolée dans les années 80). Dune part, cette études a permis daboutir à la mise au point et la validation doutils permettant la détection et létude les NoV humains et animaux, tant pour leur pathogénie, que leur évolution ou leurs voies de transmission. Dautre part, basée sur le panel déchantillons recueillis durant cette étude, lanalyse phylogénétique des NoV détectés va dans le sens des études réalisées dans dautres pays tendant à montrer que les NoV bovins constituent un groupe de virus distincts, différents des NoV humains. Cela suggère que les NoV bovins ne représentent pas un risque pour la santé humaine. Néanmoins, la possibilité dune infection zoonotique ou dun réservoir animal ne peut pas être exclue vu la proximité de séquence entre les NoV humains et animaux et aussi la relation étroite et proche entre les populations humaines et les élevages danimaux. La détection dune co-infection et de deux recombinants naturels démontre les possibilités dévolution des NoV et limportance dune analyse complète de leur génome pour leur caractérisation. Ce travail a été pionnier dans létude des NoV au laboratoire et a ouvert la voie à dautres sujets de recherche sur les NoV et à de nouvelles thèses de doctorat, notamment sur létude de linteraction NoV-hôte (NoV dans lespèce bovine) et létude de la recombinaison des NoV in vitro (NoV murins).

Ce travail porte sur la specification et la verification des systemes temps reel. Nous presentons une algebre de processus temporises ATP, qui permet de decrire de tels systemes en utilisant divers operateurs temporels. Sa semantique operationnelle est basee sur l'hypothese de synchronisme des langages synchrones. Elle definit les modeles des processus comme des systemes de transitions etiquetees, dans lesquels l'evolution discrete du temps est denotee par une etiquette particuliere. Une axiomatisation complete offre la possibilite de comparer deux termes de l'algebre modulo l'equivalence forte sans construire leurs modeles. Nous generalisons ensuite la semantique d'ATP a des domaines temporels quelconques, en particulier des domaines denses. Nous montrons qu'une propriete de surete est satisfaite par un processus pour tout domaine temporel discret si elle l'est pour un domaine dense. Nous etudions dans un deuxieme temps les graphes temporises, qui sont des automates etendus par des compteurs de temps. Nous presentons une methode de traduction d'ATP vers les graphes temporises qui preserve la semantique des processus. Le graphe obtenu presente l'interet d'etre de taille independante des valeurs des delais apparaissant dans la description, car les contraintes temporelles y sont exprimees symboliquement. Finalement, nous decrivons un algorithme de verification de proprietes sur les graphes temporises. Il consiste a evaluer symboliquement des formules d'une logique temporelle temps reel en evitant l'explosion combinatoire du nombre d'etats des modeles de bas niveau causee par les valeurs des delais. Nous obtenons ainsi les principes theoriques d'un outil de description et de verification de systemes temps reel.

Dans le cadre de la télécommunication, les entreprises développent des protocoles gérant le transfert de données entre machines. Ces protocoles fonctionnent sur le principe d'envoi de messages entre deux parties par l'intermédiaire de canaux non fiables. Pour s'assurer que tous les messages ont bien été reçus, les techniques employées consistent à réémettre les messages perdus et/ou à attendre un laps de temps déterminé avant de conclure à l'échec de la transmission. De plus, les systèmes sont souvent modélisés en fonction de paramètres. Nous avons travaillé sur un modèle mathématique permettant la vérification de spécifications (comportements attendus des systèmes) pour des protocoles manipulant à la fois des compteurs, des files d'attente ou des horloges, ainsi que des paramètres. Le but de l'analyse est de calculer l'ensemble des comportements possibles du système puis de vérifier qu'aucun d'eux ne viole une spécification attendue. Le problème ici est que cet ensemble est infini. En effet, un comportement est fonction des valeurs prises par les variables du système au cours de l'exécution et certaines sont définies sur un domaine infini. Il faut alors pouvoir représenter ces comportements de façon finie et aussi trouver des méthodes pour calculer en un temps fini un ensemble infini. Plus formellement, nous nous sommes placés dans le cadre de l'analyse automatique des systèmes (model-checking). La représentation choisie pour les modèles à compteurs et horloges paramétrés est une extension des matrices de bornes pour laquelle nous avons une méthode exacte d'accélération (calcul en un temps fini d'ensembles de comportements infinis). Du côté pratique, nous avons implanté ces méthodes dans un outil TReX qui est, à notre connaissance, le seul pouvant manipuler de manière exacte des compteurs, des horloges et des files d'attente. Nous avons pu vérifier des exemples conséquents tels que le protocole de retransmission bornée.

Les systèmes temps réel (STR) sont au coeur de machines souvent jugés critiques pour la sécurité : ils en contrôlent l'exécution afin que celles-ci se comportent de manière sûre dans le contexte d'un environnement dont l'évolution peut être imprévisible. Un STR n'a d'autre alternative que de s'adapter `a son environnement : sa correction dépend des temps de réponses aux stimuli de ce dernier. Il est couramment admis que le formalisme des réseaux de Petri temporels (RdPT) est adapté à la description des STR. Cependant, la modélisation de systèmes simples, ne possédant que quelques tâches périodiques ordonnancées de façon basique se révèle être un exercice souvent complexe. En premier lieu, la modélisation efficace d'une gamme étendue de politiques d'ordonnancements se heurte à l'incapacité des RdPT à imposer un ordre d'apparition à des évènements concurrents survenant au même instant. D'autre part, les STR ont une nette tendance à être constitués de caract éristiques récurrentes, autorisant une modélisation par composants. Or les RdPT ne sont guère adaptés à une utilisation compositionnelle un tant soit peu générale. Afin de résoudre ces deux problèmes, nous proposons dans cette thèse Cifre - en partenariat entre Airbus et le Laas-Cnrs - d'étendre les RdPT à l'aide de deux nouvelles relations, les relations d'inhibition et de permission, permettant de spécifier de manière plus fine les contraintes de temps. Afin de cerner un périmètre clair d'adéquation de cette nouvelle extension à la modélisation des systèmes temps réel, nous avons défini Pola, un langage spécifique poursuivant deux objectifs : déterminer un sous-ensemble des systèmes temps réel modélisables par les réseaux de Petri temporels à inhibitions/permissions et fournir un langage simple à la communauté temps réel dont la vérification, idéalement automatique, est assurée par construction. Sa sémantique est donnée par traduction en réseaux de Petri temporels à inhibitions/permissions. L'explorateur d'espace d'états de la boite à outils Tina a été étendu afin de permettre la vérification des descriptions Pola.

MODELISATION DU FONCTIONNEMENT THERMIQUE D'UN FOUR DE POTERIE. DETERMINATION DU REGIME STATIQUE OPTIMAL DE CUISSON. APRES DES TRANSFORMATIONS DU MODELE, ON CALCULE UNE LOI DE COMMANDE EN BOUCLE FERMEE PAR RETOUR D'ETAT EN MINIMISANT UN CRITERE QUADRATIQUE A HORIZON FINI. LE CALCUL D'UN ESTIMATEUR DE L'ETAT EST EXPOSE POUR LA RECONSTITUTION DU PROFIL DANS LA CHARGE A PARTIR DE MESURES FAITES DANS LE GAZ. CONDUITE NUMERIQUE DU FOUR PAR MICROCALCULATEUR

LE PROBLEME CONSIDERE ICI EST CELUI DE L'ORDONNANCEMENT DYNAMIQUE DES TRAVAUX EN TEMPS REEL POUR LES SYSTEMES INFORMATIQUES OU LE RESPECT DES DELAIS D'ACHEVEMENT INDIVIDUELS POUR CHACUNE DES TACHES EST PRIS COMME UNE CONTRAINTE CRITIQUE.

L'objet de nos travaux porte sur la proposition d'une architecture hybride IEEE 802.11e/AFDX (Avionics Full Duplex switched ethernet) et sur l'étude des techniques permettant l'interconnexion d'un réseau avionique filaire AFDX et d'un réseau sans fil IEEE802.11e pour des applications de maintenance au sol. Ces techniques devront être capables de satisfaire les exigences temporelles des flux AFDX, en particulier la latence de bout à bout et la gigue. Pour des raisons de déterminisme d'accès au médium, nous avons focalisé nos travaux sur l'adaption de la méthode d'accès HCCA (HCF Controlled Channel Access) pour supporter les exigences de QoS du réseau AFDX. L'utilisation de la technologie IEEE 802.11e et de sa méthode d'accès HCCA n'est pas sans contrainte. L'HCCA est plus orientées pour transporter des flux multimédias tels que la voix et la vidéo, ces derniers n'imposant pas les mêmes contraintes temporelles ni le même niveau d'intégrité des données que les flux AFDX. Pour répondre aux exigences des trafics AFDX (gigue et latence), il est primordial d'améliorer l'HCCA. Nous proposons ainsi une méthode d'accès basée sur l'HCCA appelé AFS-HCCA (AFDX Flows Scheduling with HCCA). Notre méthode implémente deux ordonnanceurs: (1) un ordonnanceur local distribué sur toutes les stations (QSTA) et (2) un ordonnanceur centralisé et contrôlé par le point d'accès (HC). L'ordonnanceur local nommé AWS (AFDX Wireless Scheduler) améliore considérablement celui de référence HCCA, car il sérialise les trames en fonction de leurs contraintes temporelles et intègre une méthode de retransmission contrôlée. AWS n'agit pas sur l'optimisation de la bande passante, d'où notre proposition de deux stratégies supplémentaires: Optimized Solution et Released Bandwidth Solution. Les résultats obtenus par l'ordonnancement AWS distribué et ses stratégies de gestion de la bande passante montrent de réelles nouvelles performances par rapport à la norme HCCA. Cependant, il est indispensable d'ordonnancer de façon centralisée l'ensemble de ces flux pour garantir un accès optimal au médium. Nous avons proposé deux méthodes d'ordonnancement hors-ligne : AFBA (Advanced Fixe BandWidth Allocation) et VBA (Variable Bandwidth Allocation). AFBA alloue des bandes passantes fixes calculées à priori pour satisfaire les exigences temporelles de tous les flux AFDX. VBA quant à lui est basé sur une allocation de bandes passantes variables calculée en fonction des arrivées des trames dans les files d'attente de chaque station. Les ordonnanceurs locaux et centraux avec leurs variantes ont été modélisés et simulés avec OPNET à partir de différents scénarios réels de flux AFDX. Les résultats montrent que l'HCCA de référence de la norme 802.11e n'est pas adapté aux fortes contraintes temporelles de l'AFDX. Nos contributions en termes de sérialisation des flux et d'optimisation de la bande passante réduisent les pertes de trames de 93%, même dans un pire cas avec un réseau chargé et un taux d'erreur binaire élevé. / The object of our works concerns at the suggestion of hybrid architecture IEEE 802.11e / AFDX (Avionics Full Duplex switched ethernet) and the study of techniques allowing the interconnection of a wired avionic network AFDX and a wireless network IEEE802.11e for applications of maintenance the ground

La Synthèse d'Ouverture Optique permet d'obtenir la résolution d'un instrument de grand diamètre en faisant interférer les faisceaux issus de plusieurs sous-pupilles de diamètre inférieur. Néanmoins, la difficulté principale de cette méthode réside dans le cophasage de l'instrument, c'est-à-dire dans la mesure puis la correction des aberrations différentielles présentes entre les pupilles. Dans ce contexte, les techniques de type plan focal présentent un avantage certain. Ainsi, le phase retrieval et la diversité de phase (basés respectivement sur l'acquisition d'une ou d'au moins deux images dans des conditions de phase différentes) sont aujourd'hui couramment employés avec des instruments monolithiques; leur applicabilité au cophasage de systèmes multipupilles a également été démontrée en laboratoire. Toutefois, ces estimateurs présentent l'inconvénient d'être itératifs donc potentiellement coûteux en temps de calcul. Nous nous proposons dans ce manuscrit de développer de nouveaux estimateurs de cophasage qui soient analytiques, permettant ainsi une estimation en temps-réel des aberrations sur objet étendu. Pour cela, nous démontrons qu'en exprimant le critère à minimiser sous forme quadratique nous aboutissons à une estimée simple de la phase recherchée. Nous montrons également que nous pouvons parvenir à l'expression de ce nouveau critère en considérant une approximation affine de la fonction de transfert optique. Les performances obtenues en simulation révèlent qu'il est possible de fermer une boucle de cophasage à faible flux et par la même occasion de restaurer l'objet observé dans un but d'imagerie. La mise en oeuvre expérimentale de l'ensemble des algorithmes (itératifs et analytiques) dans le cadre de différents projets permet d'affirmer que l'approche plan focal peut désormais être utilisée pour cophaser des systèmes multipupilles complexes.

L'introduction des nouveaux moyens de transformation de l'énergie primaire et des nouvelles sources d'énergie renouvelables dans les réseaux de distribution entraîne l'apparition de phénomènes nouveaux qu'il est nécessaire d'étudier en détail. Le recours à la modélisation de ces nouvelles sources est nécessaire afin de permettre la simulation de leur fonctionnement. Les modélisations simplifiées utilisées dans les logiciels grands réseaux sont d'abord présentées à la lumière de l'outil Graphe Informationnel de Causalité. Cette démarche de simplification de modèles est poursuivie pour les nouveaux dispositifs de production à connexion électronique au réseau électrique. Une approche générique de modélisation et de commande des sources distribuées de production d'énergie électrique est ensuite proposée. Nous proposons une classification des sources de production décentralisées connectées aux réseaux BT en sources ynamiques caractérisées par une cinématique de transmission dans la génération de puissance et sources statiques caractérisées par l'absence de mouvement mécanique dans la génération de puissance. Dans un cas comme dans l'autre, nous présentons une approche générale de modélisation de ces sources basées sur des considérations d'échanges énergétiques afin d'en déduire les principes fondamentaux de commande. Cette approche est ensuite illustrée sur l'exemple d'une microturbine à gaz, des systèmes à piles à combustible ainsi que des systèmes photovoltaïques. Dans la partie finale de cette thèse, nous proposons deux exemples d'application d'étude de dynamique de réseaux. Le premier traite de la problématique de la régulation de la tension au point de connexion d'une source de production décentralisée. Les principaux moyens de réglage de la tension utilisés dans les réseaux de distribution sont répertoriés. On s'intéresse au réglage de la tension par le contrôle de la puissance réactive d'abord, puis, lorsque c'est nécessaire, par la limitation de la puissance active des sources de production décentralisée. Un algorithme optimisé de réglage de la tension pour les systèmes de production décentralisée est élaboré et testé en simulation. Le deuxième exemple d'application porte sur l'étude d'une source de production décentralisée (une micro turbine) connectée au réseau de distribution Basse Tension. Cette simulation est implantée sur un simulateur temps réel (Hypersim) de réseau sur lequel la source est connectée ce qui permet le test en temps réel sur de loi de commande externe au simulateur. Une étude du comportement en cas de court-circuit est proposée.