L'introduction des systèmes embarqués dans l'automobile à commandes électriques (X-by-Wire) pose des problèmes nouveaux et spécifiques pour la tenue des exigences de sûreté de fonctionnement. En effet, ils sont dépourvus de la redondance mécanique (barre de direction, circuit hydraulique...) capable d'offrir un service minimum en cas de dysfonctionnement important de l'électronique. Ces systèmes largement distribués sont particulièrement sensibles aux perturbations d'ordre électromagnétique, et chaque faute transitoire peut éventuellement être la cause d'une défaillance catastrophique.<br />Dans ce contexte, le travail présenté ici est d'ordre méthodologique. En particulier, nous proposons une méthode de vérification des contraintes temps réel en mode nominal (mode non perturbé), et une méthode de prévision quantitative de fautes (mode perturbé) dont l'objectif est de mesurer l'influence des fautes transitoires liées à l'environnement et des performances temps réel du système sur la sûreté (probabilité d'occurrences de défaillances catastrophiques par zone perturbée) de ce même système. Nos travaux ont été appliqués sur les systèmes de direction Steer-by-Wire, mais les méthodes d'évaluation proposées sont génériques. Pour l'instant, seule des préconisations internes aux entreprises sont ciblées. Ainsi, une exigence dont la garantie devrait être prouvée est, par exemple : la probabilité de défaillance catastrophique doit être inférieure à 1.10-9 par heure de fonctionnement. Grâce à la méthode que nous avons développée, cette garantie sera alors complétée par l'évaluation de la fiabilité comportementale du système. Fournissant des résultats quantitatifs, cette technique permet de réaliser plusieurs études de sensitivité, comme, par exemple, l'influence de la durée du cycle de communication sur un protocole de communication de type TDMA (Time Division Multiple Access), l'influence de la diversification dans la redondance des sous-systèmes, ou encore l'influence d'un mécanisme de tolérance aux fautes proposé par TTP/C et FlexRay.

Les méthodes de prédiction linéaire de processus aléatoires, ou krigeage, et les méthodes de régression régularisée par une norme d'espace hilbertien à noyau reproduisant (splines, approximation par fonctions de base radiales, régression à vecteurs de support, etc.) constituent deux approches fondamentales de modélisation comportementale de systèmes non-linéaires. Les liens mathématiques entre ces deux approches ont été mentionnés à plusieurs reprises dans le passé. Fort peu exploités, ces liens n'en restent pas moins fondamentaux puisqu'ils permettent par exemple de comprendre comment formuler le problème de régression régularisée pour l'approximation de fonctions à valeurs vectorielles (cas des systèmes multivariables dits MIMO). Dans les deux approches, le choix du noyau est essentiel car il conditionne la qualité des modèles. Les principaux résultats théoriques sont issus de travaux en statistiques. Bien que de type asymptotique, ils ont des conséquences pratiques importantes rappelées et illustrées dans cette étude. Les noyaux considérés habituellement forment une famille restreinte offrant relativement peu de souplesse. Ceci nous a suggéré de développer des méthodes assemblant un noyau à partir d'un grand nombre de noyaux élémentaires. Elles ont permis d'obtenir des résultats satisfaisants notamment sur un problème test classique issu du domaine de la prédiction de séries chronologiques. Enfin, ce travail s'attache à montrer comment utiliser les méthodes de régression à noyaux à travers la présentation de problèmes réels. Le choix de noyau est abordé en pratique. La prise en compte d'informations disponibles a priori par utilisation du krigeage intrinsèque (régression semi-régularisée) est illustrée. Finalement, des éléments de planification d'expériences sont discutés.

L'activité de test est une partie de plus en plus importante dans les développements logiciels. Cette activité de test est souvent longue et répétitive, les travaux entrepris dans cette thèse ont pour objectif de décharger l'ingénieur de test des tâches les plus répétitives de la synthèse de tests. Notre approche, dans le cadre du test de conformité, se base sur le fait qu'il existe différents niveaux d'abstraction pour définir des tests les tests exécutables pour une cible technologique, les tests abstraits qui sont indépendants de la technologie et les objectifs de test qui ne représentent que partiellement le chemin d'un test dans la spécification. Nos travaux portent sur deux points. le premier point vise à réduire l'effort alloué à la conception des tests. Pour cela nous définissons un nouveau niveau d'abstraction : les schémas de test qui offrent une abstraction supplémentaire sur les instances et valeurs manipulées. L'outil TObiAs a été développé au cours de la thèse pour aider à la conception des schémas de test, les déplier en objectifs de test ou en cas de test, puis concrétiser ces cas de test. le deuxième point étudie la portée d'un schéma de test en mesurant sa couverture de la spécification, au niveau d'abstraction du schém de test. Pour ce faire nous étudions les relations entre les niveaux d'abstraction de test et la spécification. Nous présentons l'intérêt de proposer une notion de couverture au niveau des schémas de test en construisant une abstraction de la spécification ainsi que l'outil CoPAS que nous avons créé pour calculer la couverture a priori.

L'analyse comportementale traditionnelle opère en général au niveau de l'implantation du comportement malveillant. Pourtant, elle s'intéresse surtout à l'identification d'un comportement donné, indépendamment de sa mise en œuvre technique, et elle se situe donc plus naturellement à un niveau fonctionnel. Dans cette thèse, nous définissons une forme d'analyse comportementale de programmes qui opère non pas sur les interactions élémentaires d'un programme avec le système mais sur la fonction que le programme réalise. Cette fonction est extraite des traces d'un programme, un procédé que nous appelons abstraction. Nous définissons de façon simple, intuitive et formelle les fonctionnalités de base à abstraire et les comportements à détecter, puis nous proposons un mécanisme d'abstraction applicable à un cadre d'analyse statique ou dynamique, avec des algorithmes pratiques à complexité raisonnable, enfin nous décrivons une technique d'analyse comportementale intégrant ce mécanisme d'abstraction. Notre méthode est particulièrement adaptée à l'analyse des programmes dans des langages de haut niveau ou dont le code source est connu, pour lesquels l'analyse statique est facilitée : les programmes conçus pour des machines virtuelles comme Java ou .NET, les scripts Web, les extensions de navigateurs, les composants off-the-shelf. Le formalisme d'analyse comportementale par abstraction que nous proposons repose sur la théorie de la réécriture de mots et de termes, les langages réguliers de mots et de termes et le model checking. Il permet d'identifier efficacement des fonctionnalités dans des traces et ainsi d'obtenir une représentation des traces à un niveau fonctionnel ; il définit les fonctionnalités et les comportements de façon naturelle, à l'aide de formules de logique temporelle, ce qui garantit leur simplicité et leur flexibilité et permet l'utilisation de techniques de model checking pour la détection de ces comportements ; il opère sur un ensemble quelconque de traces d'exécution ; il prend en compte le flux de données dans les traces d'exécution ; et il permet, sans perte d'efficacité, de tenir compte de l'incertitude dans l'identification des fonctionnalités. Nous validons nos résultats par un ensemble d'expériences, menées sur des codes malicieux existants, dont les traces sont obtenues soit par instrumentation binaire dynamique, soit par analyse statique.

L'abeille en contention peut associer une récompense sucrée au scan antennaire d'une plaque métallique. Pour étudier le rôle des récepteurs nicotiniques dans cet apprentissage, des antagonistes nicotiniques (mécamylamine, MLA ou α-bungarotoxine) ou un inhibiteur de la NO-synthase (le L-NAME) ont été injectés dans l'hémolymphe à des doses sans effet sur la perception ou la motricité. La mécamylamine a bloqué le rappel de la trace mnésique et l'apprentissage en un essai sans affecter la formation de la mémoire à long terme (MLT) qui se produit spécifiquement durant l'apprentissage en plusieurs essais. Par contre, le L-NAME, l'α- bungarotoxine et le MLA ne bloquent que la formation de la MLT. Cette dissociation pharmacologique indique l'existence de plusieurs types fonctionnels de récepteurs nicotiniques. Ceux qui sont sensibles au MLA et à l'α-bungarotoxine seraient couplés à la NO-synthase.

Contrôler un système multi-robots hautement dynamique au sein duquel évolue un grand nombre d'entités autonomes réactives est un challenge à la fois scientifique et technologique en plein essor. En effet, ceci exige non seulement d'utiliser des entités robotiques les plus élémentaires possibles mais nécessite également au niveau du contrôle, de s'éloigner davantage des conceptions centralisées et cognitives. La démarche consiste à focaliser la conception du contrôle sur l'individu élémentaire constituant le système multi-robots en prenant en compte les différentes interactions locales de cet individu avec les autres entités robotiques avec lesquels il est censé coopérer. Des effets de masse maîtrisés peuvent être ainsi obtenus et vont permettre d'augmenter à la fois la vitesse, la flexibilité et la robustesse d'exécution des tâches complexes entreprises. Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire partent du principe d'une conception ascendante (Bottom-Up) des architectures de contrôle et ce afin de briser la complexité inhérente aux systèmes multi-robots. Plus spécifiquement, nous proposons un Processus de Sélection d'Action Hiérarchique appelé PSAH qui permet à l'échelle du robot de coordonner l'activité d'un ensemble de primitives élémentaires (comportements) d'une manière hiérarchique et flexible, et à l'échelle du groupe de robots d'atteindre une coordination entre robots favorisant des buts globaux. Les performances du PSAH ont été améliorées par la suite via l'adjonction d'un mécanisme de fusion d'actions approprié conduisant à un nouveau processus de sélection appelé PSAHH (PSAH-Hybride). Les formalismes des algorithmes génétiques ont été utilisés par la suite pour proposer une méthodologie permettant l'obtention des paramètres prépondérants pour le fonctionnement du PSAHH. La validation des résultats s'est effectuée au travers d'expérimentations sur des mini-robots ALICE et plus largement sur un ensemble d'études statistiques réalisées sur un grand nombre de données obtenu grâce au simulateur MiRoCo (Mini-Robotique Collective). Ce simulateur a été conçu et développé dans le cadre de nos travaux de thèse dans le but de simuler d'une manière précise et rigoureuse des systèmes multi-robots à forte dynamique d'interaction.

Cette thèse analyse les décisions des consommateurs face aux produits alimentaires nouveaux ou biologiques en se basant sur des données expérimentales. L'étude du comportement des consommateurs a permis de mettre en évidence deux paradoxes portant sur les choix des consommateurs : la divergence entre le consentement à payer et le consentement à vendre pour le même produit ainsi que le phénomène de l'inversion des préférences. Ce dernier phénomène se produit lorsque les évaluations monétaires de deux options ne représentent pas le même ordre de préférences que le strict choix entre elles. En outre, l'effet de l'introduction graduelle des informations à propos des produits, sur les préférences des consommateurs a été étudié, à l'aide des mesures de prix de réserve et des scores hédoniques. Les résultats montrent une divergence plus importante entre le consentement à vendre et le consentement à payer lorsque le produit est moins familier pour le consommateur. Nous avons trouvé un taux global de l'inversion des préférences est de 25%, ce qui est inférieur aux taux obtenu par des expériences classiques sur ce phénomène. Ces résultats sont ensuite étudiés à la lumière de quatre théories de choix dans l'incertain : la théorie de l'espérance d'utilité, la théorie des perspectives, la théorie du regret et la théorie de la cohérence cognitive.

L'objectif de cette thèse est de mettre au point une nouvelle méthodologie pour la synthèse comportementale. La synthèse comportementale traditionnelle peut e^tre défini comme la compilation d'une spécification algorithmique en une architecture composée d'un chemin de données et d'un contrôleur. Le flux de synthèse comprend généralement l'ordonnancement, l'allocation, la génération du chemin de données et la synthèse du contrôleur. Les algorithmes de ces étapes de synthèse ont été intensivement étudiés dans la littérature alors que la recherche de l'intégration des outils de synthèse comportementale aux flux de conception existants ne fait pas partie de travaux de recherches. En dépit de grandes espérances, les outils de synthèse comportementale traditionnels ne sont jamais parvenus à être acceptés par les concepteurs. Afin de répondre à ces problèmes, la redéfinition de la synthèse comportmenetale est donc nécessaire. Dans cette thèse, nous proposons un nouveau flux de synthèse puissant basé uniquement sur l'étape d'ordonnancement. Cet ordonnancement est étendu d'une part, d'une analyse de chemin de données pour l'ouverture vers des applications mixtes, d'autre part, d'une étape de génération du code permettant l'adaptation efficace de l'ordonnancement avec la synthèse au niveau transfert de registres. L'efficacité du nouveau flux est prouvée par deux applications complexes et industrielles, et par son intégration dans un flux de synthèse système

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal