L'analyse des impacts environnementaux de la production de biens et de services est aujourd'hui devenue un enjeu majeur. L'analyse en cycle de vie est la méthode consacrée pour modéliser les impacts environnementaux des activités humaines. L'inventaire en cycle de vie, qui est l'une des étapes de cette méthode, consiste à décomposer les activités économiques en processus interdépendants. Chaque processus a des impacts environnementaux et la composition de ces processus nous donne l'impact cumulé des activités étudiées. Plusieurs entreprises et agences gouvernementales fournissent des bases de données d'inventaires en cycle de vie pour que les experts puissent réutiliser des processus déjà étudiés lors de l'analyse d'un nouveau système. L'audit et la compréhension de ces inventaires nécessite de s'intéresser à un très grand nombre de processus et à leurs relations d'interdépendance. Ces bases de données peuvent comporter plusieurs milliers de processus et des dizaines de milliers de relations de dépendance. Pour les experts qui utilisent les bases de données d'inventaire en cycle de vie, deux problèmes importants sont clairement identifiés : - organiser les processus pour avoir une meilleure compréhensibilité du modèle ; - calculer les impacts d'une modélisation (composition de processus) et, le cas échéant, détecter les raisons de la non convergence du calcul. Dans cette thèse, nous : - mettons en évidence de l'existence de similarités sémantiques entre les processus et leurs relations d'interdépendance et proposons une nouvelle approche pour modéliser les relations d'interdépendance entre les processus d'une base de données d'inventaire. Elle se base sur un étiquetage sémantique des processus à l'aide d'une ontologie et une modélisation multi-niveaux des relations d'interdépendance entre les processus. Nous étudions aussi deux approches déclaratives d'interaction avec ce modèle multi-niveau. - étudions les différentes méthodes de calcul des impacts basées sur des notions classiques d'algèbre linéaire et de théorie des graphes. Nous étudions aussi les conditions de non convergence de ces méthodes en présence de cycle dans le modèle des relations de dépendances. Un prototype implémentant cette approche a montré des résultats probants sur les cas étudiés. Nous avons réalisé une étude de cas de ce prototype sur les processus de production d'électricité aux États-Unis extraits de la base de données d'inventaire en cycle de vie de l'agence environnementale américaine. Ce prototype est à la base d'une application opérationnelle utilisée par l'entreprise. / Environmental impact assessment of goods and services is nowadays a major challenge for both economic and ethical reasons. Life Cycle Assessment provides a well accepted methodology for modeling environmental impacts of human activities. This methodology relies on the decomposition of a studied system into interdependent processes in a step called Life Cycle Inventory. Every process has several environmental impacts and the composition of those processes provides the cumulated environmental impact for the studied human activities. Several organizations provide processes databases containing several thousands of processes with their interdependency links that are used by LCA practitioners to do an LCA study. Understanding and audit of those databases requires to analyze a huge amount of processes and their dependency relations. But those databases can contain thousands of processes linked together. We identified two problems that the experts faces using those databases: - organize the processes and their dependency relations to improve the comprehensibility; - calculate the impacts and, if it is not possible, find why it is not feasible. In this thesis, we: - show that there are some semantic similarities between the processes and their dependency relations and propose a new way to model the dependency relations in an inventory database. In our approach, we semantically index the processes using an ontology and we use a multi-layers model of the dependency relations. We also study a declarative approach of this multi-layers approach; - propose a method to calculate the environmental impacts of the processes based on linear algebra and graph theory, and we study the conditions of the feasibility of this calculation when we have a cyclic model. We developed a prototype based on this approach that showed some convincing results on different use cases. We tested our prototype on a case study based on a data set extracted from the National Renewable Energy restricted to the electricity production in the United-States.

Dans cette thèse, nous abordons le problème de la construction de réponses à des requêtes formelles modélisant les questions qu'un utilisateur humain peut poser concernant le fonctionnement d'un composant actif. Nous présentons d'abord un langage de programmation qui permet d'accéder en cours d'exécution à la description des actions du composant. Nous proposons ensuite un modèle de requêtes qui permet de représenter une large classe de question sur le fonctionnement et de prendre en compte des notions de bon sens issues de l'interaction en langage naturel. Nous proposons des algorithmes de construction de réponses pour ces requêtes formelles de bon sens. Nous étudions aussi le traitement des requêtes portant sur l'exécution passée du composant. Nous proposons une approche dynamique fondée sur l'extraction de comportement à partir des flux d'interaction. Enfin, nous montrons que notre travail peut être utilisé dans le web sémantique pour définir des pages dynamiques capables d'interagir avec les utilisateurs ordinaires, puis nous présentons l'implémentation de notre modèle dans le cadre du projet InterViews.

Le volume de données disponibles dans les systèmes d'information est de plus en plus important et pour autant, nous n'avons jamais autant essayer d'interconnecter cette information pour en extraire de la connaissance sans véritable succès généralisable. L'origine du problème est multiple. Tout d'abord, l'information est représentée dans des structures différentes. Ensuite, les vocabulaires utilisés pour exprimer les données sont hétérogènes. Enfin, la qualité de l'information est souvent trop mauvaise pour utiliser une information et en déduire des connaissances. Ce diagnostic est d'autant plus vrai dans le cadre du partage d'information dans le domaine biomédical où il reste difficile de s'entendre sur des représentations (structures et vocabulaires) pivots d'un domaine de la médecine, et donc où il apparaît difficile de résoudre le problème du partage d'information par l'imposition de standard de codage et de structuration de l'information. Plus récemment, l'introduction de la sémantique dans des processus de partage d'information, nous offre la possibilité de mettre en oeuvre des représentations pivots indépendantes de la structuration ou du nommage d'une donnée. Cette thèse s'inscrit dans cette problématique de partage de données biomédicales dans le cadre de l'évaluation de l'évolution de la résistance des bactéries aux antibiotiques en Europe. L'hypothèse générale de travail que nous proposons est la suivante: comment partager de l'information biomédicale de manière non ambigüe, en temps réel, et à la demande en Europe. Cette hypothèse pose diverses problématiques que nous abordons dans ce mémoire. La problématique de la qualité des données. Celle de la représentation des données à travers leur structure, leur vocabulaire et de leur sémantique. Nous aborderons aussi les problèmes d'alignement de données aux ontologies de domaine et de la fédération de données aidée d'ontologie. Enfin, nous présenterons un système d'interopérabilité sémantique basé sur des règles qui aborde le problème d'alignement sémantique de systèmes hétérogènes appliqué à notre domaine. Nous discuterons finalement de l'apport de la sémantique pour le partage d'information et des limites des outils et méthodes actuels.

Cette thèse s'intéresse à la production et au partage cohérent de connaissances distribuées dans le domaine des sciences de la vie. Malgré l'augmentation constante des capacités de stockage et de calcul des infrastructures informatiques, les approches centralisées pour la gestion de grandes masses de données scientifiques multi-sources deviennent inadaptées pour plusieurs raisons: (i) elles ne garantissent pas l'autonomie des fournisseurs de données qui doivent conserver un certain contrôle sur les don- nées hébergées pour des raisons éthiques et/ou juridiques, (ii) elles ne permettent pas d'envisager le passage à l'échelle des plateformes en sciences computationnelles qui sont la source de productions massives de données scientifiques. Nous nous intéressons, dans le contexte des plateformes collaboratives en sci- ences de la vie NeuroLOG et VIP, d'une part, aux problématiques de distribution et d'hétérogénéité sous-jacentes au partage de ressources, potentiellement sensibles ; et d'autre part, à la production automatique de connaissances au cours de l'usage de ces plateformes, afin de faciliter l'exploitation de la masse de données produites. Nous nous appuyons sur une approche ontologique pour la modélisation des connaissances et pro- posons à partir des technologies du web sémantique (i) d'étendre ces plateformes avec des stratégies efficaces, statiques et dynamiques, d'interrogations sémantiques fédérées et (ii) d'étendre leur environnent de traitement de données pour automatiser l'annotation sémantique des résultats d'expérience "in silico", à partir de la capture d'informations de provenance à l'exécution et de règles d'inférence spécifiques au domaine. Les résultats de cette thèse, évalués sur l'infrastructure distribuée et contrôlée Grid'5000, apportent des éléments de réponse à trois enjeux majeurs des plateformes collaboratives en sciences computationnelles : (i) un modèle de collaborations sécurisées et une stratégie de contrôle d'accès distribué pour permettre la mise en place d'études multi-centriques dans un environnement compétitif, (ii) des résumés sémantiques d'expérience qui font sens pour l'utilisateur pour faciliter la navigation dans la masse de données produites lors de campagnes expérimentales, et (iii) des stratégies efficaces d'interrogation et de raisonnement fédérés, via les standards du Web Sémantique, pour partager les connaissances capitalisées dans ces plateformes et les ouvrir potentiellement sur le Web de données.

Le dictionnaire LVF (Les Verbes Français) de J. Dubois et F. Dubois-Charlier représente une des ressources lexicales les plus importantes dans la langue française qui est caractérisée par une description sémantique et syntaxique très pertinente. Le LVF a été mis disponible sous un format XML pour rendre l’accès aux informations plus commode pour les applications informatiques telles que les applications de traitement automatique de la langue française. Avec l’émergence du web sémantique et la diffusion rapide de ses technologies et standards tels que XML, RDF/RDFS et OWL, il serait intéressant de représenter LVF en un langage plus formalisé afin de mieux l’exploiter par les applications du traitement automatique de la langue ou du web sémantique. Nous en présentons dans ce mémoire une version ontologique OWL en détaillant le processus de transformation de la version XML à OWL et nous en démontrons son utilisation dans le domaine du traitement automatique de la langue avec une application d’annotation sémantique développée dans GATE. / The LVF dictionary (Les Verbes Français) by J. Dubois and F. Dubois-Charlier is one of the most important lexical resources in the French language, which is characterized by a highly relevant semantic and syntactic description. The LVF has been available in an XML format to make access to information more convenient for computer applications such as NLP applications for French language. With the emergence of the Semantic Web and the rapid diffusion of its technologies and standards such as XML, RDF/RDFS and OWL, it would be interesting to represent LVF in a more formalized format for a better and more sophisticated usage by natural language processing and semantic web applications. We present in this paper an OWL ontology version of LVF by demonstrating the mapping process between the data model elements of the XML version and OWL. We give account about its use in the field of natural language processing by presenting an application of semantic annotation developed in GATE.

Le catalogue occupe une place privilégiée dans l'offre de service des bibliothèques universitaires, pivot de l'intermédiation. Depuis 10 ans, il traverse une crise grave, voyant les usagers le délaisser à la faveur des moteurs de recherche généralistes. Le web, plus qu'un sérieux concurrent, devance aujourd'hui les systèmes d'information documentaires, et devient le point d'entrée principal pour la recherche d'information. Les bibliothèques tentent de structurer un espace documentaire qui soit habité par les usagers, au sein duquel se développe l'offre de service, mais celle-ci se présente encore comme une série de silos inertes, sans grande possibilité de navigation, malgré de considérables efforts d'ingénierie et des pistes d'évolution vers les outils de découverte. La profession, consciente de cette crise profonde, après avoir accusé les remous occasionnés par la dimension disruptive du numérique, cherche des moyens pour adapter et diversifier son offre, fluidifier la diffusion de l'information, et se réinvente un rôle d'intermédiation en cherchant à tirer profit des nouvelles pratiques des usagers, de leurs nouvelles attentes, et de nouvelles perspectives. Les bibliothèques placent leur espoir dans de nouveaux modèles de données, tentent d'y ajouter un niveau d'abstraction favorisant les liaisons avec l'univers de la connaissance. L'évolution vers le web sémantique semble une opportunité à saisir pour valoriser les collections et les rendre exploitables dans un autre contexte, au prix d'importants efforts que cette analyse tente de mesurer. Une approche constructiviste fondée sur l'observation participante et le recueil de données offre une vision issue de l'intérieur de la communauté des bibliothèques sur l'évolution des catalogues et des outils d'intermédiation, et ouvre des perspectives sur leurs enjeux.

Le Web d'aujourd'hui représente un espace où les utilisateurs recherchent, découvrent et partagent des informations. Dans ce cadre, les processus de découverte de services Web jouent un rôle fondamental. Un tel processus permet de faire le lien entre des informations publiées par des fournisseurs de services et des requêtes créées par les internautes. Généralement, un tel processus repose sur une recherche " textuelle " ou à base de " mots-clés ". Or, ce type de recherche ne parvient pas à toujours identifier les services les plus pertinents. Notre idée est de concevoir un système plus " intelligent ", permettant d'utiliser, lors du processus de découverte, une base de connaissances associées aux informations, comme c'est le cas pour le Web sémantique. Cette thèse présente un prototype pour la découverte de services Web sémantiques, utilisant des caractéristiques non-fonctionnelles (descriptives) des services. Notre approche emploie le langage OWL-S (Web Ontology Language for Services) pour définir un modèle de description des paramètres non-fonctionnels des services. Ce modèle a pour but de faciliter la découverte de services Web sémantiques. Ce modèle représente le centre de notre contribution, étant utilisé pour la conception des interfaces et des requêtes. Deux interfaces sont développées, l'une s'adressant aux fournisseurs de services, alors que la deuxième interface est conçue pour l'utilisateur final. L'algorithme de recherche présenté dans cette thèse a pour but d'améliorer la précision et la complétude du processus de découverte de services.

Les systèmes d'information des entreprises actuelles sont de plus en plus " submergés " par des données de tous types : structurées (bases de données, entrepôts de données), semi-structurées (documents XML, fichiers log) et non structurées (textes et multimédia). Ceci a créé de nouveaux défis pour les entreprises et pour la communauté scientifique, parmi lesquels comment comprendre et analyser de telles masses de données afin d'en extraire des connaissances. Par ailleurs, dans une organisation, un projet d'Extraction de Connaissances à partir de Données (ECD) est le plus souvent mené par plusieurs experts (experts de domaine, experts d'ECD, experts de données...), chacun ayant ses préférences, son domaine de compétence, ses objectifs et sa propre vision des données et des méthodes de l'ECD. C'est ce que nous qualifions de processus d'ECD multi-vues (ou processus multi-points de vue). Notre objectif dans cette thèse est de faciliter la tâche de l'analyste d'ECD et d'améliorer la coordination et la compréhensibilité entre les différents acteurs d'une analyse multi-vues, ainsi que la réutilisation du processus d'ECD en termes de points de vue. Aussi, nous proposons une définition qui rend explicite la notion de point de vue en ECD et qui tient compte des connaissances de domaine (domaine analysé et domaine de l'analyste) et du contexte d'analyse. A partir de cette définition, nous proposons le développement d'un ensemble de modèles sémantiques, structurés dans un Modèle Conceptuel, permettant la représentation et la gestion des connaissances mises en œuvre lors d'une analyse multi-vues. Notre approche repose sur une caractérisation multi-critères du point de vue en ECD. Une caractérisation qui vise d'abord à capturer les objectifs et le contexte d'analyse de l'expert, puis orienter l'exécution du processus d'ECD, et par la suite garder, sous forme d'annotations, la trace du raisonnement effectué pendant un travail multi-experts. Ces annotations sont partagées, comparées et réutilisées à l'aide d'un ensemble de relations sémantiques entre points de vue.

Cette thèse entend prendre acte de l'importance du Web d'un point de vue philosophique. Importance double : à la fois comme objet de recherche, qui, dans le sillage du Web Sémantique et de l'architecture du Web, à des titres divers, entre en résonance évidente avec les problématiques classiques de la métaphysique et de la philosophie du langage. Dans cette perspective, nous étudions quelques-uns de ses composants principaux (URI, ressources, tags, etc.). En parallèle, nous soulignons son importance au regard de la question du devenir de la philosophie elle-même. En effet, le travail entrepris ne s'est nullement contenté de projeter les concepts à priori d'une philosophia perennis. Il a consisté, au contraire, à interroger les architectes du Web eux-mêmes pour faire émerger leur métaphysique empirique, en observant les controverses qu'elle a suscitées. Prendre acte de la portée ontogonique d'une pratique telle que " l'ingénierie philosophique ", selon l'expression de Tim Berners-Lee, pensée ici comme la production de nouvelles distinctions dans un monde en train de se faire, nous conduit à mener une réflexion plus vaste sur la nature de l'objectivation. Celle-ci rejoint en fin de compte des préoccupations politiques, dans la perspective de l'établissement d'un monde commun, auquel le Web participe activement.

Le domaine de la logistique implique souvent la résolution de problèmes combinatoires complexes. Ces derniers font également implicitement référence à des processus, acteurs, activités et méthodes concernant divers aspects qu'il faut considérer. Ainsi, un même problème peut faire intervenir des processus de vente/achat, transport/livraison et gestion de stock. Ces processus sont tellement divers et interconnectés qu'il est difficile pour un logisticien de tous les maîtriser. Dans cette thèse, nous proposons l'explicitation, par le biais d'ontologies, de connaissances conceptuelles et sémantiques concernant les processus logistiques. Ces connaissances explicites sont alors mises à contribution pour construire un système à base de connaissances permettant de guider les logisticiens dans la construction, de façon incrémentale et semi-automatique, de solutions informatiques à un problème qui leur est posé à un moment donné. Nous mettons en oeuvre une ontologie concernant le domaine de la logistique connectée à une ontologie associée à la problématique de l'optimisation. Nous établissons ainsi un lien sémantique explicite entre le domaine de la logistique et celui de l'optimisation. Cela permet aux logisticiens d'identifier de façon précise et sans ambigüité le problème logistique auquel il est confronté et les problèmes d'optimisation associés. L'identification des problèmes conduit alors à un processus de choix des solutions allant du choix du processus logistique précis à mettre en oeuvre à celui de la méthode de résolution du problème combinatoire et cela jusqu'à la découverte du composant informatique à invoquer et qui est matérialisé par un service web. L'approche que nous avons adoptée et mise en oeuvre a été expérimentée avec les problèmes de routage de véhicules, le problème de transport ferroviaire de passagers et le problème de terminaux de conteneurs. / Logistics problems are often complex combinatorial problems. These may also implicitly refer to the processes, actors, activities, and methods concerning various aspects that need to be considered. Thus the same process may involve the processes of sale/purchase, transport/delivery, and stock management. These processes are so diverse and interconnected that it is difficult for a logistic expert to compete all of them. In this thesis, we propose the explications with the help of ontologies of conceptual ans semantic knowledge concerning the logistic processes. This explicit knowledge is then used to develop a reasoning system to guide the logistic expert for an incremental and semi-automatic construction of a software solution to an instantly posed problem. We define an ontology concerning the inter-connected logistics and associated optimization problem. We, henceforth, establish an explicit semantic link between the domains of logistics and the optimization. It may allow the logistic expert to identify precisely and unambiguously the confronted logistic problem and the associated optimization problem. The identification of the problems then leads to a process to choose the solutions ranging from the choice of the precise logistic process to be implemented to that of the method to solve the combinatorial problem until the discovery of the software component to be invoked and which is implemented by a web service. The approach we have adopted and implemented has been experimented with the "Vehicle Routing Problems", the "Passenger Train Problem" and the "Container Terminal problems".