Thesis (M.S. in Computer Science)--Naval Postgraduate School, December 1990. / Thesis Advisor(s): Wu, Thomas. Second Reader: Griffin, Rachel. "December 1990." Description based on title screen as viewed on March 30, 2010. DTIC Identifier(s): Man computer interface, data bases, user needs, theses. Author(s) subject terms: Formed-based interface, DBMS, Form Designer, pushbutton. Includes bibliographical references (p. 103-104). Also available in print.

Ce mémoire s'inscrit dans le domaine de l'ingénierie des méthodes et plus spécialement dans celui de l'ingénierie des méthodes situationnelles. Il propose une technique de construction de méthodes, dite d'Extension, permettant d'adapter une méthode d'analyse existante aux besoins spécifiques du projet en cours. L'approche proposée met en œuvre les trois points suivants : Une technique de représentation de la connaissance sous forme de patrons décrits par différents langages de description et de manipulation. Une technique d'organisation des patrons à l'aide de cartes d'extension facilitant le guidage lors de la réutilisation de patrons. Ces cartes sont des modèles de processus exécutables permettant d'étendre une méthode orientée objet à un domaine d'application spécifique. Elles permettent de gérer la cohérence de la méthode en prenant en compte les contraintes de précédence associées à chaque patron d'extension. Une technique de conception à l'aide de méta-patrons génériques permettant de faciliter le travail de l'ingénieur de méthodes lors de la conception d'une carte d'extension. Ces méta-patrons ont été générés suite à l'inventaire de toutes les stratégies possibles pouvant se trouver sur une carte d'extension et toute la connaissance relative à chacune d'entre elles est encapsulée dans un méta-patron spécifique. Cette approche permet donc d'offrir à l'ingénieur de méthodes un processus de guidage, tant au niveau de l'exécution des patrons d'extension (carte) qu'au niveau de leur conception (méta-patron).

Dans cette thèse, nous proposons un cadre générique d'optimisation de requêtes dans les environnements hétérogènes répartis. Nous proposons un modèle générique de description de sources (GSD), qui permet de décrire tous les types d'informations liées au traitement et à l'optimisation de requêtes. Avec ce modèle, nous pouvons en particulier obtenir les informations de coût afin de calculer le coût des différents plans d'exécution. Notre cadre générique d'optimisation fournit les fonctions unitaires permettant de mettre en œuvre les procédures d'optimisation en appliquant différentes stratégies de recherche. Nos résultats expérimentaux mettent en évidence la précision du calcul de coût avec le modèle GSD et la flexibilité de notre cadre générique d'optimisation lors du changement de stratégie de recherche. Notre cadre générique d'optimisation a été mis en œuvre et intégré dans un produit d'intégration de données (DVS) commercialisé par l'entreprise Xcalia - Progress Software Corporation. Pour des requêtes contenant beaucoup de jointures inter-site et interrogeant des sources de grand volume, le temps de calcul du plan optimal est de l'ordre de 2 secondes et le temps d'exécution du plan optimal est réduit de 28 fois par rapport au plan initial non optimisé.

Cette Thèse propose des techniques permettant l'optimisation de mises à jour XML via la projection de données.

XML distribuées basées sur les réseaux pair-à-pair. Notre approche est unique parce qu'elle est axée sur le traitement global du langage XQuery plutôt que l'étude d'un langage réduit spécifique aux index utilisés. Le système XQ2P présenté dans cette thèse intègre cette architecture ; il se présente comme une collection complète de blocs de logiciels fondamentaux pour développer des applications similaires. L'aspect pair-à-pair est fourni par P2PTester, un " framework " fournissant des modules pour les fonctionnalités P2P de base et un système distribué pour des tests et simulations. Une version de l'algorithme TwigStack adapté au P2P, utilisant un index structurel basé sur le numérotage des noeuds, y est intégré. Avec le concours d'un système de pré-traitement des requêtes il permet à XQ2P l'évaluation efficace des requêtes structurelles sur la base de données distribuée. Une version alternative du même algorithme est aussi utilisée pour l'évaluation efficace de la plupart des requêtes en langage XQuery. L'une des nouveautés majeures de XQuery 3.0 est l'étude des séries temporelles. Nous avons défini un modèle pour traiter ce type de données, utilisant le modèle XML comme représentation des valeurs et des requêtes XQuery 3.0 pour les manipuler. Nous ajoutons à XQ2P un index adapté à ce modèle ; le partitionnement horizontal des longues séries de données chronologiques, des opérateurs optimisés et une technique d'évaluation parallèle des sous-expressions permettent l'exécution efficace d'opérations avec des volumes de données importants.

Pendant la dernière décennie, le format de données XML est devenu l'un des principaux moyens de représentation et d'échange de données sur le Web. La détection de l'indépendance entre une requête et une mise à jour, qui a lieu en absence d'impact d'une mise à jour sur une requête, est un problème crucial pour la gestion efficace de tâches comme la maintenance des vues, le contrôle de concurrence et de sécurité. Cette thèse présente une nouvelle technique d'analyse statique pour détecter l'indépendance entre requête et mise à jour XML, dans le cas où les données sont typées par un schéma. La contribution de la thèse repose sur une notion de type plus riche que celle employée jusqu'ici dans la littérature. Au lieu de caractériser les éléments d'un document XML utiles ou touchés par une requête ou mise à jour en utilisant un ensemble d'étiquettes, ceux-ci sont caractérisés par un ensemble de chaînes d'étiquettes, correspondants aux chemins parcourus pendant l'évaluation de l'expression dans un document valide pour le schéma. L'analyse d'indépendance résulte du développement d'un système d'inférence de type pour les chaînes. Cette analyse précise soulève une question importante et difficile liés aux schémas récursifs: un ensemble infini de chaînes pouvant être inférées dans ce cas, est-il possible et comment se ramener à une analyse effective donc finie. Cette thèse présente donc une technique d'approximation correcte et complète assurant une analyse finie. L'analyse de cette technique a conduit à développer des algorithmes pour une implantation efficace de l'analyse, et de mener une large série de tests validant à la fois la qualité de l'approche et son efficacité.

Ce manuscrit présente mon intérêt pour la conception des méthodes et algorithmes nécessaires pour la réalisation d'applications avancées pour le web sémantique. Cette extension du web actuel vise à autoriser l'intégration et le partage de données entre organismes et applications. Une conséquence directe du succès de cette approche permettrait de considérer le web comme une base de données globale contenant les données stockées sur toutes les machines connectées. Cet aspect s'exprime bien dans le site web dédié à l'activité web sémantique du W3C, qui déclare que le web sémantique est un web des données. Ainsi, ce web des données permettra de soumettre des requêtes structurées sur tous les ensembles de données connectés, et de récupérer des résultats pertinents provenant de sources diverses et hétérogènes. Une question essentielle liée à cette hétérogénéité concerne la notion de sémantique. Dans le contexte du web sémantique, elle est généralement traitée avec des ontologies et les opérations de médiation associées. Ma recherche s'ancrent dans ces thématiques et ce manuscrit vise à présenter quelques unes de mes recherches et résultats, ainsi qu'à décrire certaines des applications que j'ai conçues et implémentées

Dans les communautés virtuelles, l'intégration des informations (provenant de sources ou services de données) est centrée sur les utilisateurs, i.e., associée à la visualisation d'informations déterminée par les besoins des utilisateurs. Une communauté virtuelle peut donc être vue comme un espace de données personnalisable par chaque utilisateur en spécifiant quelles sont ses informations d'intérêt et la façon dont elles doivent être présentées en respectant des contraintes de sécurité et de qualité de services (QoS). Ces contraintes sont définies ou inférées puis interprétées pour construire des visualisations personnalisées. Il n'existe pas aujourd'hui de langage déclaratif simple de mashups pour récupérer, intégrer et visualiser des données fournies par des services selon des spécifications spatio-temporelles. Dans le cadre de la thèse il s'agit de proposer un tel langage. Ce travail est réalisé dans le cadre du projet Redshine, bénéficiant d'un Bonus Qualité Recherche de Grenoble INP.

Le développement de l'internet a conduit à une grande augmentation de l'information disponible pour les utilisateurs. Ces utilisateurs veulent exprimer leur besoins de manière simple, par l'intermédiaire des requêtes, et ils veulent que ces requêtes soient évaluées sans se soucier où les données sont placées ou comment les requêtes sont évaluées. Le travail qui est présenté dans cette thèse contribue à l'objectif de la gestion du contenu du Web de manière déclarative et efficace et il est composé de deux parties. Dans le premier partie, nous présentons OptimAX, un optimiseur pour la langage Active XML qui est capable de reécrire un document Active XML donné dans un autre document équivalent dont l'évaluation sera plus efficace. OptimAX contribue à résoudre le problème d'optimisation des requêtes distribuées dans le cadre d'Active XML et nous présentons deux études de cas. Dans le deuxième partie, nous proposons une solution au problème de l'optimisation d'un point de vue différent. Nous optimisons des requêtes en utilisant un ensemble des requêtes pré-calculées (vues matérialisées). Nous avons développé une plateforme pair-à-pair, qui s'appelle ViP2P (views in peer-to-peer) qui permet aux utilisateurs de publier des documents XML et de spécifier des vues sur ces documents en utilisant une langage de motifs d'arbres. Quand un utilisateur pose une requête, le système essaiera de trouver des vues qui peuvent être combinées pour construire une réécriture équivalente à la requête. Nous avons fait des expérimentations en utilisant des ordinateurs des différents laboratoires en France et nous avons montré que notre plateforme passe à l'échelle jusqu'à plusieurs GB de données.

Au cours de ces dernières années, un nouvel environnement s'est développé dans lequel les données doivent être collectées et traitées instantanément dès leur arrivée. La gestion de cette volumétrie nécessite la mise en place d'un nouveau modèle et de nouvelles techniques de traitements de l'information. Il s'agit du traitement des flux de données. Ces derniers ont la particularité d'être continus, évolutifs, volumineux et ne peuvent être stockés, dans leur intégralité, en tant que données persistantes. Plusieurs travaux de recherche se sont intéressés à cette problématique ce qui a engendré l'apparition des systèmes de gestion de flux de données (SGFD). Ces systèmes permettent d'exprimer des requêtes continues qui s'évaluent au fur et à mesure sur un flux ou sur des fenêtres (sous ensembles finis du flux). Toutefois, dans certaines applications, de nouveaux besoins peuvent apparaître après le passage des données. Dans ce cas, le système ne peut répondre aux requêtes posées car toutes les données n'appelant aucun traitement sont définitivement perdues. Il est ainsi nécessaire de conserver un résumé du flux de données. De nombreux algorithmes de résumé ont été développés. Le choix d'une méthode de résumé particulière dépend de la nature des données à traiter et de la problématique à résoudre. Dans ce manuscrit, nous nous intéressons en premier lieu à l'élaboration d'un résumé généraliste permettant de créer un compromis entre la vitesse de construction du résumé et la qualité du résumé conservé. Nous présentons une nouvelle approche de résumé qui se veut performance face à des requêtes portant sur des données du passé lointain. Nous nous focalisons par la suite sur l'exploitation et l'accès aux évènements du flux conservés dans ces résumés. Notre objectif consiste à intégrer les structures de résumés généralistes dans l'architecture des SGFD existantes de façon à étendre le champ de requêtes possibles. A cet effet, l'évaluation des requêtes qui font appel aux données du passé lointain d'un flux (i.e. données expirées de la mémoire du SGFD) serait possible au même titre que les requêtes posées sur le passé proche d'un flux de données. Nous présentons deux approches permettant d'atteindre cet objectif. Ces approches se différencient par le rôle que détient le module de résumé lors de l'évaluation d'une requêtes.