Les entrepôts de données XML forment une base intéressante pour les applications décisionnelles qui exploitent des données hétérogènes et provenant de sources multiples. Cependant, les Systèmes de Gestion de Bases de Données (SGBD) natifs XML actuels présentent des limites en termes de volume de données gérable, d'une part, et de performance des requêtes d'interrogation complexes, d'autre part. Il apparaît donc nécessaire de concevoir des méthodes pour optimiser ces performances.<br /><br />Pour atteindre cet objectif, nous proposons dans ce mémoire de pallier conjointement ces limitations par fragmentation puis par répartition sur une grille de données. Pour cela, nous nous sommes intéressés dans un premier temps à la fragmentation des entrepôts des données XML et nous avons proposé des méthodes qui sont à notre connaissance les premières contributions dans ce domaine. Ces méthodes exploitent une charge de requêtes XQuery pour déduire un schéma de fragmentation horizontale dérivée.<br /><br />Nous avons tout d'abord proposé l'adaptation des techniques les plus efficaces du domaine relationnel aux entrepôts de données XML, puis une méthode de fragmentation originale basée sur la technique de classification k-means. Cette dernière nous a permis de contrôler le nombre de fragments. Nous avons finalement proposé une approche de répartition d'un entrepôt de données XML sur une grille. Ces propositions nous ont amené à proposer un modèle de référence pour les entrepôts de données XML qui unifie et étend les modèles existants dans la littérature.<br /><br />Nous avons finalement choisi de valider nos méthodes de manière expérimentale. Pour cela, nous avons conçu et développé un banc d'essais pour les entrepôts de données XML : XWeB. Les résultats expérimentaux que nous avons obtenus montrent que nous avons atteint notre objectif de maîtriser le volume de données XML et le temps de traitement de requêtes décisionnelles complexes. Ils montrent également que notre méthode de fragmentation basée sur les k-means fournit un gain de performance plus élevé que celui obtenu par les méthodes de fragmentation horizontale dérivée classiques, à la fois en terme de gain de performance et de surcharge des algorithmes.

La réalité virtuelle est un domaine en plein essor actuellement. Un des sujets de recherche dans ce domaine concerne l'immersion et la sensation de présence en environnement virtuel. Pour augmenter l'immersion, les chercheurs se sont intéressés aux retours sensoriels comme le retour sonore, haptique ou tactile. Très peu de recherches ont été réalisées sur les retours olfactifs. Ce travail traite de l'intégration du retour olfactif en environnement virtuel. Dans un premier temps, différentes expériences ont été réalisées afin de mettre en place une méthodologie permettant de caractériser les types de diffuseurs. Les résultats ont montré que la subjectivité des sujets entraîne l'obligation de calibrer un diffuseur avant de l'utiliser dans une application. Ce document présente une taxinomie du choix de diffuseurs en fonction de différents paramètres comme les techniques d'interaction définies par D.A. Bowman et al. ou les interfaces de visualisation. Ce travail a permis également une première évaluation du retour olfactif sur deux points : la sensation de présence du sujet et la mémorisation d'objets ou d'événements.

Dans cette thèse, nous nous intéressons au problème de l'interaction des processus multiples nécessaires à la réalisation d'un projet d'ingénierie.<br />L'approche retenue repose sur l'idée qu'il existe une solution générique aux problèmes d'ingénierie. Notre proposition est de formaliser cette solution pour permettre de l'adapter ensuite à des domaines d'activités et à des projets précis par des opérations de transformation de modèles. Pour cela, nous nous reposons sur les concepts de l'IDM et les appliquons dans le cadre de l'ingénierie système. Les étapes de notre proposition sont :<br />• la formalisation d'un processus générique à partir d'un standard de l'ingénierie système (EIA-632) sous la forme d'un modèle SPEM/UML,<br />• sa spécialisation pour l'adapter au contexte d'application d'un projet,<br />• son enrichissement pour en préparer l'exploitation et la conduite. La formalisation des processus est la base d'une démarche nouvelle d'application de l'ingénierie système.<br />Cette démarche assure une cohérence globale et locale dans l'organisation et le déroulement des projets. En se reposant sur des règles de bonnes pratiques issues des standards internationaux elle s'assure d'un comportement global cohérent du projet. En laissant les acteurs du projet libres d'adapter leurs pratiques à leur environnement de travail elle permet à chacun de travailler de manière optimale avec l'assurance que les processus spécifiques qu'il emploie s'insèrent au mieux dans le projet.<br />La démarche que nous proposons répond à la problématique d'application concrète des processus d'ingénierie système posée par l'industrie et, plus généralement, à celle de l'amélioration continue des méthodes et des produits.

Ce mémoire présente plusieurs définitions de sémantiques formelles et de transformations de programmes, et expose les choix de conception associés. En particulier, ce mémoire décrit une transformation de programmes inspirée de l'évaluation partielle et dédiée à la compréhension de programmes scientifiques écrits en Fortran. Il détaille également le front-end d'un compilateur réaliste du langage C, ayant été formellement vérifié en C.

Nous proposons une méthode de groupement en clusters d'objets multidimensionnels étendus, basée sur un modèle de co^ut adaptatif aux requêtes, pour accélérer l'exécution des requêtes spatiales de type intervalle (e.g., intersection, inclusion). Notre travail a été motivé par l'émergence de nombreuses applications de dissémination sélective d'informations posant de nouveaux défis au domaine de l'indexation multidimensionnelle. Dans ce contexte, les approches d'indexation existantes (e.g., R-trees) ne sont pas adaptées aux besoins applicatifs tels que scalabilité (beaucoup d'objets avec des dimensions élevées et des extensions spatiales), performance de recherche (taux élevés de requêtes), performance de mise à jour (insertions et suppressions fréquentes d'objets) et adaptabilité (à la distribution des objets et des requêtes, et aux paramètres systèmes). Dans notre méthode, nous relâchons plusieurs propriétés spécifiques aux structures d'indexation arborescentes classiques (i.e. équilibrage de l'arbre et du partitionnement, englobement minimal des objets) en faveur d'une stratégie de groupement basée sur un modèle de co^ut adaptatif. Ce modèle de co^ut tient compte des caractéristiques de la plateforme d'exécution, de la distribution spatiale des objets et surtout de la distribution spatiale des requêtes. Plus précisément, la distribution des requêtes permet de déterminer les dimensions les plus sélectives et discriminantes à utiliser dans le regroupement des objets. Nous avons validé notre approche par des études expérimentales de performance impliquant de grandes collections d'objets et des requêtes d'intervalles avec des distributions uniformes et non-uniformes.

Les travaux de recherche effectués dans cette thèse s'inscrivent dans le cadre du projet 81/2 qui développe des structures de données et de contrôle expressives et efficaces pour la simulation de systèmes dynamiques. L' objectif de ce travail est de concevoir, étudier et développer des représentations dynamiques de l'espace dans un cadre déclaratif.<br>Nos travaux ont consisté à introduire dans 81/2 deux nouvelles structures de données, les GBF et les amalgames, en proposant une formalisation et en étudiant leur implémentation. Les GBF permettent de représenter des espaces réguliers et homogènes, tandis que les amalgames permettent de construire, par calcul, des espaces hétérogènes et ad-hoc. Ces deux nouvelles notions trouvent directement leur application dans le domaine de la simulation des systèmes hautement dynamiques (comme par exemple les processus de croissance en biologie). Elles trouvent aussi une application directe en informatique classique, en fournissant un nouveau cadre théorique pour 1) la spéciffication, l'analyse et l' implémentation de données récursives (les GBF permettent en particulier de considérer les arbres et les tableaux dans le même cadre théorique) ; 2) la conception et la formalisation des nouveaux mécanismes de programmation incrémentielle qui commencent à apparaître dans des langages tels que Java (les amalgames permettent en particulier de conjuguer à la fois un mécanisme d' instanciation par capture implicite et d'extension des programmes). GBF et amalgames sont d'abord étudiés pour eux-mêmes puis sont introduits et intégrés au langage déclaratif 81/2 pour donner lieu à la déffinition du langage 81/2D .<br>Nous avons montré, par de nombreux exemples signifficatifs, la pertinence des choix effectués. Ceux- ci mettent en évidence le gain en expressivité apporté par l'enrichissement de la notion d'espace, et des primitives permettant la déffinition d'objets sur ces espaces. Les notions de GBF et d'amalgame permettent la déffinition, de façon extrêmement concise, de structures de données régulières et irrégulière, dans un cadre déclaratif, et ouvrent de nouvelles voies pour la paramétrisation et la construction incrémentielle de programmes.

Nous explorons la réutilisation et le partage automatique des expériences passées des utilisateurs dans des tâches de RI. Le but est de proposer des recommandations pertinentes à l'utilisateur selon ses intérêts. Nous utilisons le raisonnement à partir de cas (RàPC) comme une méthodologie d'apprentissage et de modélisation de l'expérience des utilisateurs et, l'architecture P2P afin de préserver l'autonomie des utilisateurs. Pour illustrer notre approche, nous avons développé une application pilote COBRAS pour la gestion et la recommandation de références bibliographiques. <br />Deux problématiques se présentent : comment obtenir les références pertinentes et comment choisir des agents avec qui collaborer ? Pour résoudre ces problèmes, nous nous sommes basés sur l'exploitation des historiques des interactions entre les agents.<br />Le RàPC est utilisée pour deux finalités : <br />a)déterminer pour une requête, des agents intéressants à interroger ;<br />b)chercher pour une requête, des références pertinentes.

Nous présentons une nouvelle méthode pour exploiter la relation entre différents niveaux de représentation d'image afin de compléter le modèle de graphe visuel. Le modèle de graphe visuel est une extension du modèle de langue classique en recherche d'information. Nous utilisons des régions d'images et des points d'intérêts (associées automatiquement à des concepts visuels), ainsi que des relations entre ces concepts, lors de la construction de la représentation sous forme de graphe. Les résultats obtenus sur catégorisation de la collection RobotVision de la compétition d'ImageCLEF 2009 et la collection STOIC-101 montrent que (a) la procédure de l'induction automatique des concepts d'une image est efficace, et (b) l'utilisation des relations spatiales entre deux niveaux de représentation, en plus de concepts, permet d'améliorer le taux de reconnaissance.

This manuscrit is a compact presentation of my research done between 1993 and 2008 and which concerns the global optimization of mechanical systems. General and specialized global optimization algorithms are presented. With respect to previously published work, an updated presentation of my work on composite optimization is given.

Résumé non disponible