Le besoin d'expliciter la sémantique des données dans différents domaines scientifiques (biologie, médecine, géographie, ingénierie, etc.) s'est traduit par la définition de données faisant référence à des ontologies, encore appelées données à base ontologique. Avec la multiplication des ontologies de domaine, et le volume important de données à manipuler, est apparu le besoin de systèmes susceptibles de gérer des données à base ontologique de grande taille. De tels systèmes sont appelés des systèmes de gestion de Bases de Données à Base Ontologique (BDBO). Les principales limitations des systèmes de gestion de BDBO existants sont (1) leur rigidité, due à la prise en compte des constructions d'un unique formalisme d'expression d'ontologies, (2) l'absence de support pour les données non standard (spatiales, temporelles, etc.) et, (3) leur manque d'efficacité pour gérer efficacement les données de grande taille. Nous proposons dans cette thèse un nouveau système de gestion de BDBO permettant (1) de supporter des ontologies basées sur différents formalismes d'ontologies, (2) l'extension de son formalisme d'ontologie pour répondre aux besoins spécifiques des applications, et (3) une gestion originale des données facilitant le passage à grande échelle. Le système que nous proposons dans cette thèse, ontodb2, se fonde sur l'existence d'un ensemble de constructions communes aux différents formalismes d'expression d'ontologies, susceptible de constituer une ontologie noyau, et sur les techniques de gestion des modèles pour permettre l'extension flexible de ce noyau. Nous proposons également une approche originale de gestion des données à base ontologique. Cette approche part du fait que les données à base ontologique peuvent se classifier en données canoniques (instances de classes primitives) et noncanoniques (instances de classes définies). Les instances de classes définies peuvent, sous certaines hypothèses, s'exprimer en termes d'instances de classes primitives. Nous proposons donc de ne représenter que les données canoniques, en transformant sous certaines conditions, toute donnée non-canonique en donnée canonique. Enfin, nous proposons d'exploiter l'interpréteur de requêtes ontologiques pour permettre (1) l'accès aux données non-canoniques ainsi transformées et, (2) d'indexer et pré-calculer les raisonnements en se basant sur les mécanismes du SGBD support. L'ensemble de ces propositions est validé (1) à travers une implémentation sur le SGBD PostgreSQL basée sur les formalismes d'ontologies PLIB, RDFS et OWL Lite, (2) des tests de performances sur des ensembles de données issus de la géographie et du Web.

Le nombre d'accès aux pages Web ne cesse de croître. Le Web est devenu l'une des plates-formes les plus répandues pour la diffusion et la recherche d'information. Par conséquence, beaucoup d'opérateurs de sites Web sont incités à analyser l'usage de leurs sites afin d'améliorer leur réponse vis-à-vis des attentes des internautes. Or, la manière dont un site Web est visité peut changer en fonction de divers facteurs. Les modèles d'usage doivent ainsi être mis à jour continuellement afin de refléter fidèlement le comportement des visiteurs. Ceci reste difficile quand la dimension temporelle est négligée ou simplement introduite comme un attribut numérique additionnel dans la description des données. C'est précisément sur cet aspect que se focalise la présente thèse. Pour pallier le problème d'acquisition des données réelles d'usage, nous proposons une méthodologie pour la génération automatique des données artificielles permettant la simulation des changements. Guidés par les pistes nées des analyses exploratoires, nous proposons une nouvelle approche basée sur des fenêtres non recouvrantes pour la détection et le suivi des changements sur des données évolutives. Cette approche caractérise le type de changement subi par les groupes de comportement (apparition, disparition, fusion, scission) et applique deux indices de validation basés sur l'extension de la classification pour mesurer le niveau des changements repérés à chaque pas de temps. Notre approche est totalement indépendante de la méthode de classification et peut être appliquée sur différents types de données autres que les données d'usage. Des expérimentations sur des données artificielles ainsi que sur des données réelles issues de différents domaines (académique, tourisme et marketing) ont été réalisées pour l'évaluer l'efficacité de l'approche proposée.

Nos travaux se situent dans le cadre des Systèmes d'Aide à la Décision (SAD). Au début de nos travaux, nous étions en présence de solutions d'ordre technique pour l'alimentation des SAD (vues matérialisées) ainsi que de quelques solutions parcellaires pour la modélisation et les manipulations multidimensionnelles. Durant ces dernières années, notre objectif a été d'offrir une solution globale pour la conception et la manipulation de SAD. Dans un premier temps, nous avons identifié deux espaces de stockage pour les données décisionnelles : un Entrepôt de Données (ED) et des Magasins de Données (MD). Un ED centralise et historise les données issues des sources de production et chaque MD présente les données à un décideur pour faciliter ses prises de décisions. <br />Pour les ED, notre objectif a été d'apporter des solutions pour la modélisation de l'évolution des données décisionnelles (extension de modèle objet) et pour l'intégration de données textuelles sans en fixer le schéma à priori. Pour les MD, nous avons proposé un modèle multidimensionnel de base avec différentes extensions répondant aux besoins des décideurs. Ces extensions permettent de prendre en compte la gestion d'indicateurs et de données textuelles, l'évolution temporelle (versions), la cohérence des données et de ses analyses (contraintes sémantiques), l'intégration et la capitalisation de l'expertise des décideurs (annotations) ainsi que la personnalisation des schémas multidimensionnels (poids). Ces travaux ont été complétés par la proposition d'une démarche de conception qui présente l'avantage de prendre en compte les besoins des décideurs et les sources de données. Cette démarche permet de modéliser aussi bien l'aspect statique (données décisionnelles) que l'aspect dynamique (processus d'alimentation du SAD).<br />D'un point de vue manipulation des données, nous avons proposé une algèbre complétée d'un langage graphique orienté décideur et d'un langage déclaratif. Nos propositions ont été validées par la participation à différents projets ainsi que le co-encadrement de 5 thèses de doctorat et le suivi de travaux de plusieurs Master Recherche.

La baisse de confiance accordée aux serveurs traditionnels de bases de données et aux hébergeurs de bases de données (Database Service Providers) ainsi que l'intérêt croissant pour la distribution sélective de données sont différents facteurs qui amènent à migrer le contrôle d'accès du serveur vers les terminaux clients. Plusieurs schémas de chiffrement et de dissémination de clés ont été proposés dans ce but mais en compilant les règles de contrôle d'accès dans le processus de chiffrement, ils imposent tous un partage statique des données. L'apparition de composants matériels sécurisés sur divers terminaux clients permet de lever cette limitation en permettant de concevoir de nouveaux schémas dynamiques de contrôle d'accès sur le client. Cette thèse présente un évaluateur sécurisé de politiques de contrôle d'accès flexibles et dynamiques sur des documents XML. Cet évaluateur est embarqué dans un composant matériel sécurisé et doit par conséquent s'adapter à des contraintes matérielles spécifiques. Il tire pour cela parti d'un index dédié pour converger rapidement vers les parties autorisées d'un document arrivant éventuellement en flux sur le terminal client. Des mécanismes supplémentaires de sécurité garantissent que le document d'entrée est protégé contre toute forme de modification illicite et d'attaque de rejeu. La viabilité de notre approche est montrée dans divers contextes applicatifs sur des cartes à puces actuelles et est validée par des mesures de performance.

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Ce rapport présente mes principaux résultats en trois axes de recherche depuis 1989 : les Bases de Données Géographiques, l'Intégration de Données et la prise en compte de la Sémantique dans les Systèmes Pair-a-pair (P2P). Une base de données géographiques est dédiée à la représentation, au stockage et à la récupération d'informations référencées dans l'espace. Les techniques traditionnelles de modélisation n'étaient pas adéquates pour le traitement de ces types de données. La difficulté vient du fait que la plupart des données sont validées en termes de leurs localisation dans l'espace, du temps et de leur disponibilité. Dans ce contexte, notre contribution a été la proposition d'un modèle de données géographiques orienté-objet, MGeo+, et son langage de requête, LinGeo. Nous avons aussi travaillé sur l'analyse des méthodes d'accès spatiales et sur la proposition d'un langage de requêtes visuel et son interface utilisateur. Les systèmes d'intégration de données sont des outils qui offrent un accès uniforme à des sources de données distribuées et hétérogènes. Cela est accompli en identifiant les hétérogénéités et en fournissant une vue unifiée sur les diverses sources. Les utilisateurs envoient leurs requêtes sur cette vue intégrée sans perdre du temps à naviguer sur le Web. Nous travaillons sur la spécification et l'implémentation d'un système d'intégration de données et, en particulier, sur les aspects d'évolution du schéma de médiation et de la qualité des schémas. Les schémas et les instances des sources de données hétérogènes, dynamiques et distribuées contiennent rarement des descriptions sémantiques explicites qui puissent être utilisées pour dériver le sens des éléments du schéma (entité, attributs et associations). L'information sémantique implicite doit être extraite pour clarifier la signification des éléments du schéma. Pour permettre cela, une ontologie du domaine fournira les informations des associations sémantiques entre les termes du vocabulaire partagé par les sources. Cependant, l'information sémantique a un rapport avec la compréhension des gens et est une tâche dépendante du contexte et qui nécessite une connaissance spécifique du domaine. Le concept de contexte peut être employé pour améliorer la prise de décision afin de résoudre l'hétérogénéité sémantique des processus d'intégration de données une fois qu'il aide à la compréhension sémantique du schéma des sources et de leurs contenus. Nous présentons notre proposition d'un modèle de contextes, d'un gestionnaire de contextes indépendant du domaine, d'une ontologie d'informations contextuelles pour l'intégration de données et d'une approche pour la prise en compte des aspects sémantiques dans les systèmes pair-a-pair (P2P).

Le but de cette thèse est de développer, dans le cadre du projet TIGRE, un système d'autorisation généralisé (SAGE) dont les principales caractéristiques sont : - protection d'objets complexes et plus particulièrement des documents en ce qui concerne les accès et les manipulations. Décentralisation de la fonction d'autorisation parmi les utilisateurs de façon à assurer une protection maximale des données. Tout objet est géré à tout moment par un propriétaire unique. Celui-ci est le seul à pouvoir transmettre des privilèges sur cet objet. - gestion des utilisateurs et des données de façon intégrée. Ceci est effectué en modélisant par le système l'environnement réel dans lequel la base est utilisée

Il est propose dans cette thèse une méthode de composition modulaire de systèmes à partir d'éléments pouvant exister en plusieurs versions, ainsi qu'une base de données. Conservant les relations de compositions de versions. La réalisation de systèmes complexes s'accompagne de la vérification automatique de contraintes de composition. Une réalisation prototype de la base a été effectuée dans le cadre du projet ADELE

Les accidents de la circulation, fléau de la société, représentent un sérieux problème de santé. En France, 105980 usagers de la route ont été blessés au cours de l'année 2006, et 4942 tués. La tête représente un des segments corporels les plus vulnérables. <br />Cette thèse est une contribution à l'amélioration de la connaissance du comportement mécanique des os crâniens, en particulier dans le contexte accidentologique. <br />Les mécanismes de fractures du crâne ont été étudiés par un grand nombre de chercheurs. De multiples techniques et approches ont été élaborées pour la modélisation du comportement mécanique des os crâniens ; ces modèles ne permettent cependant pas de pallier aux problèmes de dispersions inter et intra individuelles propres aux sujets humains.<br />Dans un premier temps, selon un protocole expérimental, 289 éprouvettes prélevées sur différentes zones osseuses de 17 calottes crâniennes humaines sont testées en essais de flexion trois points quasi-statiques. La force de rupture obtenue à partir des courbes effort/déplacement représente le paramètre mécanique à prédire dans nos modèles statistiques. A partir de mesures morphométriques obtenues par analyse d'images et tests expérimentaux, 15 paramètres morphométriques et densitométriques sont définis pour chaque éprouvette.<br /> Ensuite, une analyse de données exploratoire multidimensionnelle est réalisée sur le tableau de données préalablement fuzzifiées. Cette analyse a permis de nous orienter sur les liaisons linéaires et non linéaires existant entre les paramètres. Des régressions multiples linéaires et curvilinéaires sont réalisées par ajustement des paramètres jugés pertinents. Les modèles sont choisis par la méthode de validation croisée, et par une étude complète de diagnostic des résidus.<br />L'élaboration de modèles statistiques a permis, selon un sexe et une classe d'âge, de prédire le comportement mécanique de fragments osseux crâniens soumis à des sollicitations de flexion quasi-statique de manière personnalisée.

Le modèle multigraphe. Les principales étapes et l'objectif du processus de conception de systèmes de bases de données. La transformation d'un ensemble de relations en une structure réseau de type SOCRATE ou CODASYL. La mise en œuvre à partir du modèle multigraphe du processus de transformation d'un ensemble de relation en une structure réseau en termes de SGDB actuels.