Les défis que l'Internet des objets posent sont à la mesure des transformations que cette technologie est susceptible d'entraîner dans notre rapport quotidien à notre environnement. Nos propres objets, et des milliards d'autres, disposeront de capacités de traitement des données et de connexion au réseau, certes limitées mais effectives. Alors, ces objets se doteront d'une dimension numérique, et deviendront accessibles d'un façon tout à fait nouvelle. Ce n'est pas seulement la promesse d'un accès original à l'objet, mais bel et bien l'avènement d'une nouvelle perception et interaction avec ce qui nous entoure. Les applications de l'Informatique ubiquitaire utiliseront majoritairement les interactions entre objets, et la somme de leurs actions/réactions offrira une véritable valeur ajoutée. Mais l'hétérogénéité des composants matériels et des réseaux empruntés freine considérablement l'essor de l'Internet des objets. L'objectif de cette thèse est de proposer une solution effective et le cadre nécessaire à la construction de telles applications. Après avoir montré la pertinence des solutions chorégraphiées et quantifié le gain acquis sur des structures de communication arborescentes, nous présenterons D-LITe, notre framework, qui appréhende chaque objet comme étant fournisseur de services. Grâce à son approche REST assurant l'interopérabilité dans l'assortiment des composants et réseaux de l'Internet des objets, le framework D-LITe, hébergé par chaque objet (et adapté à ses contraintes), fournit un contrôle distant, aussi bien pour sa reprogrammation dynamique que les échanges avec ses partenaires. Nous poursuivrons en présentant SALT, le langage de programmation compris par D-LITe, basé sur les transducteurs à états fini. Outre son expressivité étendue aux particularités du domaine, SALT accorde un accès aux fonctionnalités de l'objet au travers d'une couche d'abstraction matérielle. Enfin, profitant de la standardisation offerte par D-LITe pour la programmation de chaque composant en particulier, une solution de composition, BeC3, va offrir un moyen efficace pour construire une application complète par assemblage des comportement distribués, tout en respectant la cohérence des interactions entre objets, par l'intermédiaire d'une abstraction des échanges et de leur modélisation. Aussi sommes-nous, par la résolution des problématiques rencontrées à chacun des différents niveaux, capables de présenter une solution simple, cohérente et fonctionnelle à même de bâtir réellement et efficacement des applications robustes pour l'Internet des objets / The challenges which the Internet of objects put are for the measure of the transformations which this technology may pull in our daily report to our environment. Our own objects, and billions of others, will have processing capacities of the data and connection to the network, certainly limited but effective. Then, these objects will be equipped with a digital dimension, and will become accessible in a completely new way. It is not only the promise of an original access to the object, but well and truly the succession of a new perception and an interaction with what what surrounds us. The applications of the ubiquitaire Computing will use mainly the interactions between objects, and the sum of their actions / reactions will offer a real added value

Dans le cadre de l'environnement multi-agents AMICAL, cette thèse se propose d'étudier les problématiques liées à la conception de l'agent gestionnaire du modèle de l'apprenant (AGMA). Par gestion du modèle de l'apprenant, nous entendons à la fois la construction de ce modèle ainsi que la réponse aux interrogations des autres agents de l'environnement concernant le contenu de celui-ci. Nos problématiques sont à la fois de réfléchir à une formalisation du modèle de l'apprenant dans un domaine particulier qu'est l'apprentissage de la lecture ainsi que de proposer des mécanismes de construction de ce modèle intégrés à AGMA. Pour remplir son rôle de modélisation, AGMA va analyser le compte-rendu de la session de travail réalisée avec l'apprenant puis intégrer les nouvelles hypothèses issues de cette analyse au modèle existant. La contribution apportée par nos travaux est de deux ordres. Premièrement, nous proposons une représentation du modèle de l'apprenant sous forme de système multi-agents cognitifs où chaque agent sera en charge d'une partie du modèle. Deuxièmement, nous proposons de voir l'architecture d'AGMA comme un système multi-agents. À partir de l'analyse des différents rôles d'AGMA, nous avons dégagé une architecture modulaire : un module communication responsable de la communication entre les modules d'AGMA et le reste du système, un module analyse en charge de l'analyse des séquences de travail avec l'apprenant et un module modèle en charge de stocker et de maintenir à jour le modèle en intégrant les nouvelles hypothèses issues de l'analyse. Pour accroître la rapidité d'exécution nous avons représenté chaque module comme un système multi-agents.

Le manuscrit est organisé autour de 4 chapitres scientifiques et techniques. Le premier porte sur la radiolocalisation. Il en dresse un état de l'art en décrivant les mesures et le fonctionnement de systèmes de radiolocalisation sur la base des exemples du LORAN C et du GPS. Ces principes serviront aux modélisations du chapitre 4. Les amers utilisés par les systèmes de localisation ont été souvent peu considérés. Depuis quelques années et suite au progrès des techniques de cartographie et localisation simultanées, ils sont au centre des préoccupations de chercheurs. Ainsi dans le chapitre 3, je présente quelques types d'amers en cherchant à faire le lien avec l'information géographique et les bases de données navigables utiles pour leur gestion. Le chapitre 4 pose le problème de la localisation dynamique comme un problème d'observation d'état et décrit les différentes méthodologies que j'ai étudiées.<br>C'est le chapitre le plus méthodologique dans lequel je présente le plus de résultats. Enfin, le chapitre 5 présente l'application de mes travaux à l'aide à la conduite automobile.<br>Le document se terminera par une synthèse de mes contributions scientifiques et dressera des perspectives de recherche.

Un grand nombre d'applications de robotique embarquées pourrait bénéficier d'une détection explicite des objets mobiles. A ce jour, la majorité des approches présentées repose sur la classification, ou sur une analyse structurelle de la scène (la V-Disparité est un bon exemple de ces approches). Depuis quelques années, nous sommes témoins d'un intérêt croissant pour les méthodes faisant collaborer activement l'analyse structurelle et l'analyse du mouvement. Ces deux processus sont en effet étroitement liés. Dans ce contexte, nous proposons, à travers de travail de thèse, deux approches différentes. Si la première fait appel à l'intégralité de l'information stéréo/mouvement, la seconde se penche sur le cas des capteurs monoculaires, et permet de retrouver une information partielle.La première approche présentée consiste en un système innovation d'odométrie visuelle. Nous avons en effet démontré que le problème d'odométrie visuelle peut être posé de façon linéaire, alors que l'immense majorité des auteurs sont contraint de faire appel à des méthodes d'optimisation non-linéaires. Nous avons également montré que notre approche permet d'atteindre, voire de dépasser le niveau de performances présenté par des système matériels haut de gamme (type centrale inertielle). A partir de ce système d'odométrie visuelle, nous définissons une procédure permettant de détecter les objets mobiles. Cette procédure repose sur une compensation de l'influence de l'égo-mouvement, puis une mesure du mouvement résiduel. Nous avons ensuite mené une réflexion de fond sur les limitations et les sources d'amélioration de ce système. Il nous est apparu que les principaux paramètres du système de vision (base, focale) ont un impact de premier plan sur les performances du détecteur. A notre connaissance, cet impact n'a jamais été décrit dans la littérature. Il nous semble cependant que nos conclusions peuvent constituer un ensemble de recommandations utiles à tout concepteur de système de vision intelligent.La seconde partie de ce travail porte sur les systèmes de vision monoculaire, et plus précisément sur le concept de C-Vélocité. Alors que la V-Disparité a défini une transformée de la carte de disparité permettant de mettre en avant certains plans de l'image, la C-Vélocité défini une transformée du champ de flot optique, et qui utilise la position du FoE, qui permet une détection facile de certains plans spécifiques de l'image. Dans ce travail, nous présentons une modification de la C-Vélocité. Au lieu d'utiliser un a priori sur l'égo-mouvement (la position du FoE) afin d'inférer la structure de la scène, nous utilisons un a priori sur la structure de la scène afin de localiser le FoE, donc d'estimer l'égo-mouvement translationnel. Les premiers résultats de ce travail sont encourageants et nous permettent d'ouvrir plusieurs pistes de recherches futures.

Les systèmes d'aide à la conduite peuvent améliorer la sécurité routière en aidant les utilisateurs via des avertissements de situations dangereuses ou en déclenchant des actions appropriées en cas de collision imminente (airbags, freinage d'urgence, etc). Dans ce cas, la connaissance de la position et de la vitesse des objets mobiles alentours constitue une information clé. C'est pourquoi, dans ce travail, nous nous focalisons sur la détection et le suivi d'objets dans une scène dynamique. En remarquant que les systèmes multi-caméras sont de plus en plus présents dans les véhicules et en sachant que le lidar est performant pour la détection d'obstacles, nous nous intéressons à l'apport de la vision stéréoscopique dans la perception géométrique multimodale de l'environnement. Afin de fusionner les informations géométriques entre le lidar et le système de vision, nous avons développé un procédé de calibrage qui détermine les paramètres extrinsèques et évalue les incertitudes sur ces estimations. Nous proposons ensuite une méthode d'odométrie visuelle temps-réel permettant d'estimer le mouvement propre du véhicule afin de simplifier l'analyse du mouvement des objets dynamiques. Dans un second temps, nous montrons comment l'intégrité de la détection et du suivi des objets par lidar peut être améliorée en utilisant une méthode de confirmation visuelle qui procède par reconstruction dense de l'environnement 3D. Pour finir, le système de perception multimodal a été intégré sur une plateforme automobile, ce qui a permis de tester expérimentalement les différentes approches proposées dans des situations routières en environnement non contrôlé.

L'informatique ambiante engage de nombreux dispositifs variés intégrés aux objets de la vie de tous les jours. Ces dispositifs peuvent collaborer pour faire émerger dynamiquement de nouvelles applications. Les applications logicielles s'adaptent alors en fonction des dispositifs disponibles dans l'infrastructure de dispositifs. L'objectif de cette thèse est de proposer une approche originale pour le développement d'applications logicielles en informatique ambiante. Ces dernières sont adaptables dynamiquement à un ensemble de dispositifs ambiants non nécessairement connus à l'avance. Pour cela, nous définissons la notion d'aspect d'assemblage permettant de reconfigurer de manière indépendante, dynamique et structurelle des applications définies à partir de composants logiciels. Les interférences possibles entre aspects d'assemblage sont alors résolues par des règles de fusion spécifiées dans un formalisme logique. Une application s'auto-adapte alors par tissage des aspects d'assemblage applicables et pré-sélectionnés. Ces travaux ont permis la réalisation d'une extension de la plate-forme logicielle WComp et la mise en oeuvre de plusieurs prototypes d'expérimentation en informatique ambiante, notamment dans le domaine du bâtiment intelligent.

Ce travail avait pour but de développer un nouveau type de matériaux basés sur des complexes polyelectrolytes. Ces matériaux ont été obtenus par l'ultracentrifugation des complexes soit d'origine naturelle ou soit d'origine synthétique. Le système de polyélectrolytes ainsi que les conditions dans lesquelles ces matériaux peuvent être obtenus, suivi par le choix du système optimal pour des études complémentaires ont été décrits. PAA / PAH CoPECs a été choisi comme systèmes modèles de synthèse et ses propriétés physico chimiques (composition, structure et les propriétés mécaniques) ont été décrits ici en détails. Nous avons montré que les propriétés de la composition, la structure et mécanique de le PAA/PAH CoPECs peut être contrôlée en modifiant les conditions d'assemblage (pH, concentration des polyélectrolytes, [NaCl], la vitesse et la commande de l'addition). Également, les conditions environnementales ([NaCl] et pH) ont également été utilisés pour contrôler la taille des pores et porosité des PAA/PAH CoPECs . Enfin, leur capacité à servir de support pour l'immobilisation d'enzymes a également été étudiée. Nous avons optimise les conditions d'assemblage afin de maintenir le maximum quantité de l'enzyme dans le complexe. Nous avons également démontré que CoPECs fournit la stabilisation à long terme, ainsi que la protection de l'enzyme à des températures élevées. Ainsi, PAA / PAH CoPECs sont des candidats potentiels pour être utilisé comme des supports pour l'ingénierie tissulaire et pour l'immobilisation d'enzymes.

Reproduction de : Habilitation à diriger des recherches : Informatique : Lille 1 : 2005. / Synthèse des travaux. Curriculum vitae. Recueil d'articles en anglais non reproduit dans la version électronique. N° d'ordre (Lille 1) : 477. Titre provenant de la page de titre du document numérisé. Bibliogr. à la suite de chaque chapitre. Liste des publications et communications.

La présente thèse décrit des travaux de recherche effectués dans le domaine des systèmes tutoriels intelligents (STI). Plus particulièrement, elle s'intéresse aux tuteurs par traçage de modèle (MTT). Les MTTs ont montré leur efficacité pour le tutorat de la résolution de tâches bien définies. Par contre, les interventions pédagogiques qu'ils produisent doivent être incluses, par l'auteur du tuteur, dans le modèle de la tâche enseignée. La recherche effectuée répond à cette limite en proposant des méthodes et algorithmes permettant la génération automatique d'interventions pédagogiques. Une méthode a été développée afin de permettre à la plateforme Astus de générer des indices par rapport à la prochaine étape en examinant le contenu du modèle de la tâche enseignée. De plus, un algorithme a été conçu afin de diagnostiquer les erreurs des apprenants en fonction des actions hors trace qu'ils commettent. Ce diagnostic permet à Astus d'offrir une rétroaction par rapport aux erreurs sans que l'auteur du tuteur ait à explicitement modéliser les erreurs. Cinq expérimentations ont été effectuées lors de cours enseignés au département d'informatique de l'Université de Sherbrooke afin de valider de façon empirique les interventions générées par Astus. Le résultat de ces expérimentations montre que 1) il est possible de générer des indices par rapport à la prochaine étape qui sont aussi efficaces et aussi appréciés que ceux conçus par un enseignant et que 2) la plateforme Astus est en mesure de diagnostiquer un grand nombre d'actions hors trace des apprenants afin de fournir une rétroaction par rapport aux erreurs.

Les systèmes pair-à-pair (P2P) sont utilisés par des millions d'usagers tous les jours. Dans beaucoup de cas, un usager souhaite communiquer, échanger du contenu ou des services à travers différents systèmes P2P. Cela requiert de la coopération entre les différents systèmes P2P, ce qui est très souvent difficile ou même impossible à obtenir, à cause des raisons suivantes; in primis, l'absence d'une infrastructure de routage entre les réseaux, ce qui rend la communication étanche et, in secundis, l'incompatibilité des protocoles et des opérations des susdits systèmes. L'objectif principal de cette thèse est celui de permettre la coopération entre systèmes P2P. La thèse introduit un cadre de coopération rétro-compatible entre systèmes P2P hétérogènes constitué de deux parties. La première est un cadre de routage intra-réseaux permettant à des réseaux hétérogènes de communiquer. La deuxième est une application coopérative, conçue à l'aide et au travers du cadre de routage, dont l'objectif est celui de résoudre les incompatibilités protocolaires des systèmes P2P sous-jacents. Comme étude de cas de notre cadre de coopération, on présente une solution complète permettant une coopération entre des réseaux P2P spécialisés dans l'échange des fichiers pouvant s'appliquer aux réseaux P2P actuels. Dans la deuxième partie de la thèse, on présente une étude de cas d'usage de notre architecture d'interconnexion des réseaux P2P pour la collecte et la gestion des données dans réseaux d'électricité intelligents.