De nos jours, les systèmes distribués sont caractérisés par une complexité croissante de l'architecture, des fonctionnalités et de la charge soumise. Cette complexité induit souvent une perte de la qualité de service offerte, ou une saturation des ressources, voire même l'indisponibilité des services en ligne, en particulier lorsque la charge est importante. Afin d'éviter les désagrèments causés par d'importantes charges et remplir le niveau attendu de la qualité de service, les systèmes nécessitent une auto-gestion, en optimisant par exemple un tier ou en le renforçant à travers la réplication. Cette propriété autonome requiert une modélisation des performances de ces systèmes. Visant cet objectif, nous développons un framework basé sur une méthodologie théorique et expérimentale d'identification automatique de modèle et de dimensionnement, fournissant en premier un modèle de réseau de file d'attente pour un système distribué. Ensuite, ce Modèle est utilisé au sein de notre framwork pour dimensionner le système à travers une analyse ou une simulation du réseau de file d'attente.

Les applications de Réalité Virtuelle requièrent une puissance de calcul importante qui peut être apportée par les grappes de PC, des ensembles d'ordinateurs connectés par des réseaux performants. Afin d'exploiter la puissance de ces architectures, une approche consiste à décomposer les applications en plusieurs composants qui sont ensuite déployés sur les différentes machines. Les performances de telles applications dépendent alors du matériel ainsi que des synchronisations entre les différents composants. Evaluer les performances d'une application de RV suivant un déploiement donné consiste à observer si son exécution permet l'interactivité. Cependant, cette phase de test rend la recherche d'un déploiement répondant à ce critère longue et fastidieuse et monopolise l'architecture. Nous proposons donc de définir un modèle permettant l'évaluation des performances à partir de la modélisation de l'architecture, de l'application et de son déploiement. Nous proposons ensuite d'utiliser la programmation par contraintes pour résoudre les contraintes extraites de notre modèle et permettre ainsi d'automatiser la génération de déploiements capables de fournir le niveau d'interactivité souhaité. Cette approche permet ainsi de répondre aux nombreuses questions que peut se poser un développeur : Existe t'il un ou plusieurs déploiements de mon application permettant l'interactivité sur mon architecture ? Si oui, quels sont ils ? L'ajout de machines supplémentaires permet il un gain de performances ?

Plusieurs applications modernes nécessitent un traitement de flux massifs de données XML, cela crée de défis techniques. Parmi ces derniers, il y a la conception et la mise en ouvre d'outils pour optimiser le traitement des requêtes XPath et fournir une estimation précise des coûts de ces requêtes traitées sur un flux massif de données XML. Dans cette thèse, nous proposons un nouveau modèle de prédiction de performance qui estime a priori le coût (en termes d'espace utilisé et de temps écoulé) pour les requêtes structurelles de Forward XPath. Ce faisant, nous réalisons une étude expérimentale pour confirmer la relation linéaire entre le traitement de flux, et les ressources d'accès aux données. Par conséquent, nous présentons un modèle mathématique (fonctions de régression linéaire) pour prévoir le coût d'une requête XPath donnée. En outre, nous présentons une technique nouvelle d'estimation de sélectivité. Elle se compose de deux éléments. Le premier est le résumé path tree: une présentation concise et précise de la structure d'un document XML. Le second est l'algorithme d'estimation de sélectivité: un algorithme efficace de flux pour traverser le synopsis path tree pour estimer les valeurs des paramètres de coût. Ces paramètres sont utilisés par le modèle mathématique pour déterminer le coût d'une requête XPath donnée. Nous comparons les performances de notre modèle avec les approches existantes. De plus, nous présentons un cas d'utilisation d'un système en ligne appelé "online stream-querying system". Le système utilise notre modèle de prédiction de performance pour estimer le coût (en termes de temps / mémoire) d'une requête XPath donnée. En outre, il fournit une réponse précise à l'auteur de la requête. Ce cas d'utilisation illustre les avantages pratiques de gestion de performance avec nos techniques

De nos jours, les systèmes distribués sont caractérisés par une complexité croissante de l'architecture, des fonctionnalités et de la charge soumise. Cette complexité induit souvent une perte de la qualité de service offerte, ou une saturation des ressources, voire même l'indisponibilité des services en ligne, en particulier lorsque la charge est importante. Afin d'éviter les désagrèments causés par d'importantes charges et remplir le niveau attendu de la qualité de service, les systèmes nécessitent une auto-gestion, en optimisant par exemple un tier ou en le renforçant à travers la réplication. Cette propriété autonome requiert une modélisation des performances de ces systèmes. Visant cet objectif, nous développons un framework basé sur une méthodologie théorique et expérimentale d'identification automatique de modèle et de dimensionnement, fournissant en premier un modèle de réseau de file d'attente pour un système distribué. Ensuite, ce Modèle est utilisé au sein de notre framwork pour dimensionner le système à travers une analyse ou une simulation du réseau de file d'attente. / Modern distributed systems are characterized by a growing complexity of their architecture, functionalities and workload. This complexity, and in particular significant workloads, often lead to quality of service loss, saturation and sometimes unavailability of on-line services. To avoid troubles caused by important workloads and fulfill a given level of quality of service (such as response time), systems need to self-manage, for instance by tuning or strengthening one tier through replication. This autonomic feature requires performance modelling of systems. In this objective, we developed a framework based on a theoretical and experimental approach for automatic identification process and sizing . This framework provid a queuing model for a distributed system. Then, this model is used in our Framwork to size the system through an analysis or simulation.

Le Lean est une démarche qui consiste à éliminer les opérations à non-valeur ajoutée, utiliséepar les entreprises pour améliorer la performance des activités de production. Les entreprisesappliquant cette démarche observent des gains rapides sur le plan opérationnel mais,progressivement, certaines observent une chute des résultats opérationnels voire une dégradation dela santé des opérateurs. Nous cherchons à pallier ces limites et nous nous interrogeons sur la capacitédes acteurs de l’entreprise à les anticiper et à prendre des actions correctives. Pour cela, nous posonsla question du modèle de performance et de la prise de décision adoptés par les acteurs pour déployerle Lean. Nous proposons que les acteurs évaluent l’efficience des activités de production, transforméespar la démarche Lean, en prenant en compte non seulement la dimension opérationnelle de laperformance, mais aussi la dimension humaine intégrant l’activité de travail. Nous définissons unmodèle de performance qui supporte cette vision de l’Homme au travail « acteur ». Pour aider lesacteurs des entreprises à faire évoluer leur modèle de performance Lean existant, nous proposons uneméthodologie d’accompagnement basée sur une démarche de réingénierie intégrant unaccompagnement qui favorise l’évolution des représentations des acteurs au moyen d’unapprentissage sociocognitif. Cette méthodologie s’appuie sur un cadre et des outils de modélisationqui permettent de représenter les impacts de ce nouveau modèle de performance sur la prise dedécision et sur la pérennisation des bénéfices du lean. / Lean is an approach aiming at eliminating non-value added operations, used by companies to improve the performance of their production activities. Companies applying this approach are observing rapid gains in operational terms but gradually some observe a fall in operating results or a degradation of the health of work force. We seek to overcome these limits and we ask about the ability of those of the company to anticipate and to take corrective actions. For this, we question about the performance model and the decision adopted by corporate actors to deploy Lean. We propose thatcorporate actors evaluate the efficiency of production, processed by the Lean approach, taking into account not only the operational level of performance, but also the human dimension integrating realwork activity. We define a performance model that supports a kind of “actor” vision of man at work.To help corporate actors to change their existing model of Lean performance, we offer a support methodology based on a reengineering approach integrating coaching aimed at changing there presentations of the actors by a sociocognitive learning. This methodology is based on a framework and modeling tools to represent the impacts of this new performance model on the decision and on the sustainability of the lean benefits.

Plusieurs applications modernes nécessitent un traitement de flux massifs de données XML, cela crée de défis techniques. Parmi ces derniers, il y a la conception et la mise en ouvre d'outils pour optimiser le traitement des requêtes XPath et fournir une estimation précise des coûts de ces requêtes traitées sur un flux massif de données XML. Dans cette thèse, nous proposons un nouveau modèle de prédiction de performance qui estime a priori le coût (en termes d'espace utilisé et de temps écoulé) pour les requêtes structurelles de Forward XPath. Ce faisant, nous réalisons une étude expérimentale pour confirmer la relation linéaire entre le traitement de flux, et les ressources d'accès aux données. Par conséquent, nous présentons un modèle mathématique (fonctions de régression linéaire) pour prévoir le coût d'une requête XPath donnée. En outre, nous présentons une technique nouvelle d'estimation de sélectivité. Elle se compose de deux éléments. Le premier est le résumé path tree: une présentation concise et précise de la structure d'un document XML. Le second est l'algorithme d'estimation de sélectivité: un algorithme efficace de flux pour traverser le synopsis path tree pour estimer les valeurs des paramètres de coût. Ces paramètres sont utilisés par le modèle mathématique pour déterminer le coût d'une requête XPath donnée. Nous comparons les performances de notre modèle avec les approches existantes. De plus, nous présentons un cas d'utilisation d'un système en ligne appelé "online stream-querying system". Le système utilise notre modèle de prédiction de performance pour estimer le coût (en termes de temps / mémoire) d'une requête XPath donnée. En outre, il fournit une réponse précise à l'auteur de la requête. Ce cas d'utilisation illustre les avantages pratiques de gestion de performance avec nos techniques / Many modern applications require processing of massive streams of XML data, creating difficult technical challenges. Among these, there is the design and implementation of applications to optimize the processing of XPath queries and to provide an accurate cost estimation for these queries processed on a massive steam of XML data. In this thesis, we propose a novel performance prediction model which a priori estimates the cost (in terms of space used and time spent) for any structural query belonging to Forward XPath. In doing so, we perform an experimental study to confirm the linear relationship between stream-processing and data-access resources. Therefore, we introduce a mathematical model (linear regression functions) to predict the cost for a given XPath query. Moreover, we introduce a new selectivity estimation technique. It consists of two elements. The first one is the path tree structure synopsis: a concise, accurate, and convenient summary of the structure of an XML document. The second one is the selectivity estimation algorithm: an efficient stream-querying algorithm to traverse the path tree synopsis for estimating the values of cost-parameters. Those parameters are used by the mathematical model to determine the cost of a given XPath query. We compare the performance of our model with existing approaches. Furthermore, we present a use case for an online stream-querying system. The system uses our performance predicate model to estimate the cost for a given XPath query in terms of time/memory. Moreover, it provides an accurate answer for the query's sender. This use case illustrates the practical advantages of performance management with our techniques

Cette thèse traite de la conception d'un imageur monovoie passif capable de produire une carte de profondeur de la scène observée. Cet imageur est conçu en optimisant conjointement les paramètres de l'optique et des traitements, méthode désignée par le terme de co-conception ou de conception conjointe. La capacité 3D de cet imageur repose sur le concept de depth from defocus (DFD) qui consiste à estimer la profondeur à l'aide d'une estimation locale du flou de défocalisation. Ces travaux portent en premier lieu sur le développement d'un algorithme d'estimation locale de profondeur non supervisé et applicable à une famille étendue d'imageurs passifs monovoies. Puis deux concepts d'optique favorisant l'estimation de profondeur sont étudiés, du point de vue théorique et expérimental: l'utilisation d'une pupille codée ou d'une optique avec une aberration chromatique longitudinale non corrigée. La réalisation d'un imageur chromatique à capacité 3D est innovante et permet d'illustrer les avantages de cette solution en termes de précision et de région de l'espace où l'estimation de profondeur est possible. Un modèle de performance est ensuite proposé pour prédire la précision des imageurs utilisant la DFD en fonction des paramètres de l'optique, du capteur et des traitements. Ce modèle est utilisé pour la conception du premier imageur chromatique à capacité 3D co-conçu dont la réalisation a permis d'illustrer l'intérêt de la co-conception.

Pointer et sélectionner une cible avec un curseur est une interaction omniprésente dans l'utilisation des ordinateurs. La sélection peut néanmoins être difficile à réaliser si le contrôle du curseur n'est pas aisé, ou encore si la cible est petite ou distante. Aussi, faciliter la sélection de cibles est un thème essentiel et actif en Interaction Homme-Machine (IHM) et les techniques conçues sont nombreuses.Notre travail de recherche se focalise sur l'étude des techniques d'expansion de cibles. Celles-ci facilitent le pointage et la sélection en allouant à une cible une plus grande zone active, sans toutefois modifier la cible elle-même. L'algorithme d'expansion d'une technique détermine la zone active étendue de chaque cible, tandis que l'aide visuelle de la technique fournit à l'utilisateur les informations nécessaires pour exploiter l'expansion lors du pointage et sélection. Notre travail est dédié à l'aide visuelle des techniques d'expansion de cibles en abordant leur conception et leur impact sur les performances.Nous proposons dans un premier temps un espace de conception des aides visuelles. Cet espace est accompagné d'une notation matricielle de description des aides visuelles et permet une classification des techniques d'expansion existantes. Son pouvoir génératif s'illustre par la création de huit techniques d'expansion, que nous évaluons au travers de deux expériences en laboratoire. Les résultats de ces deux expériences nous permettent de formuler un ensemble de recommandations pour les concepteurs de techniques d'expansion.Nous avançons ensuite un modèle conceptuel de performance des techniques d'expansion. Ce modèle s'appuie sur la notion de pertinence de l'information contenue dans l'aide visuelle des techniques. Il considère une tâche de sélection sous l'angle cognitif en la décomposant en trois phases déterminées par les buts de l'utilisateur : la phase préliminaire au geste, la phase de transfert du curseur vers la cible et la phase de validation de la sélection. Nous confrontons ce modèle de performance avec des résultats expérimentaux de la littérature et d'une troisième expérience en laboratoire.Nos contributions sont appliquées à l'interaction chirurgien-ordinateur en contexte per-opératoire, c'est-à-dire en bloc opératoire durant une intervention chirurgicale. En particulier, l'entreprise partenaire de cette thèse CIFRE, Aesculap, intègre dans la prochaine version du produit OrthoPilot, un système informatique pour la chirurgie orthopédique, une des techniques d'expansion étudiées. Nous présentons également Medical TapTap, une nouvelle technique d'interaction gestuelle au pied conçue pour la validation de la sélection en contexte per-opératoire. / Pointing to/ Selecting targets is an elementary task universally present in graphical user interfaces (GUI). This task can be difficult to perform if the control of the cursor is not easy or if the target is far away or small. Thus facilitating target selection is a fundamental and active research topic in Human-Computer Interaction (HCI) and researchers have proposed numerous targeting assistance techniques.Our research focuses on targeting assistance techniques that allocate larger activation areas to targets. Such target expansion techniques rely on two basic elements: the expansion algorithm and the visual aid. The expansion algorithm distributes partly or wholly the free space among the targets. The visual aid presents the resulting target expansion to the users. Our work is dedicated to the visual aid that enables the users to take full advantage of the target expansion technique during the pointing/selection tasks.We first propose a three-axes design space for visual aid mechanisms. We further define a matrix-based notation for concisely describing a target expansion technique along the three design axes. We provide an analytical exploration of the design space by classifying existing target expansion techniques and by designing eight novel target expansion techniques, thus demonstrating the generative power of the design space. We also provide an experimental exploration of the design space by conducting two in-lab experiments. Based on the experimental results, we build a set of design recommendations.We then put forward a conceptual predictive model of performance. The model relies on a systematic analysis of the relevance of the visual aid provided by a target expansion technique based on the three goal-oriented phases of a selection task: the starting phase to initiate the movement towards the target, the transfer phase to bring the cursor into the goal target and the selection validation phase. To test the model we consider experimental results of the literature and of a third conducted in-lab experiment.Our contributions are applied to the field of Augmented Surgery and in particular interaction with a distant screen during a surgery in the operating theatre. As part of a Aesculap-CIFRE thesis, the next version of the product Aesculap’s OrthoPilot® Navigation System for orthopaedic surgery will include a target expansion technique for facilitating target selection by the surgeon in the operating theatre. We also provide a new foot gesture-based technique, namely Medical TapTap, for the validation of selection in the operating theatre.

Cette thèse se propose de contribuer à la compréhension de la problématique générale de la performance, ceci par l’exploration du contenu de la vision stratégique appliquée au contexte des propriétaires-dirigeants de PME. Notre thèse émerge ainsi des observations du terrain et de son évolution, notamment les difficultés rencontrées par certaines PME pour survivre et à contrario les facteurs favorisants la réussite et la performance de certaines d’entre elles. Cette recherche s’articule ainsi autour d’un processus continu d’aller-retour entre la littérature et le terrain. Les PME représentent un des terreaux les plus propices à la recherche sur le concept de vision stratégique et sa relation à la performance. La revue de littérature fait en effet apparaitre le propriétaire-dirigeant, qualifié d’entrepreneur, comme un facteur central dans l’explication de la performance de son entreprise. Nous proposons ici une approche cognitive de la performance, approche que nous illustrons au travers des représentations de propriétaires-dirigeants de PME de leur performance. Ainsi, nous nous intéressons aux contenus des représentations véhiculées par les propriétaires-dirigeants de PME, la conception de la performance dans leur vision stratégique. Cette représentation se compose de structures émergentes des concepts reliés entre eux à l’intérieur de ces représentations. En ce sens, nous partons du principe qu’un concept ne prend vraiment sa signification que dans ses relations avec d’autres. La thèse présente son projet en termes de problématique et de méthodologie, au travers d’un processus de collecte de données, par entretiens en profondeur, sur 9 PME performantes primées à plusieurs reprises. A cet effet, nous avons utilisé la méthodologie de la cartographie cognitive qui permet d’analyser la vision stratégique comme un réseau de concepts dans une dynamique des relations les liants. Le traitement et l’analyse des données récoltées nous conduisent à proposer un modèle de lecture cognitive de la performance adapté au contexte des propriétaires-dirigeants de PME. La performance apparait comme un concept multidimensionnel, hiérarchique et dialogique. En effet dans sa PME le propriétaire-dirigeant doit faire des arbitrages entre les différents objectifs et les intérêts multiples des différents acteurs. Enfin, l’étude démontre une importance avérée aux ressources humaines et à l’ancrage territorial de son entreprise. / This thesis aims to contribute to the understanding of the general issue of performance, this by exploring the contents of the strategic vision applied to the context of SME owner-managers. Our thesis emerges from field observations and its evolution, the difficulties of some of SMEs to survive and conversely the contributing factors of success and the performance of some of them. Thus, this research revolves around an ongoing go-return process between literature and results of our field research. Concretely, we find in the SMEs one of the more conducive soils to research on the concept of strategic vision and its relationship to performance. Indeed, the owner-manager, Often described as an entrepreneur, holds in his SME a central predominant position and is one of the major internal factors to consider. Here we propose a cognitive approach to performance, we illustrate that approach through representations of owner-managers of SMEs performance. Thus, we focus on the content of the representations conveyed by the owner-managers of SMEs, the performance conception in their strategic vision, this representation consists of a emerging structures of concepts interconnected within these representations. In this sense, we assume that a concept really takes its meaning only in its relations with others. The thesis presents its problematic and methodological project, through in-depth interviews of nine performing SMEs (award winning repeatedly). To this end, we used the methodology of cognitive mapping that can analyze the strategic vision as a network of concepts in a dynamic relationship. The processing and analysis of collected data lead us to propose a model of cognitive reading of performanceadapted to the context of SME owner-managers. The performance appears as a multidimensional concept, hierarchical, and dialogical. Indeed, in its SME, the owner-manager must make trade-offs between different objectives and different interests of different stakeholders. Finally, the study demonstrates proven importance to human resources and territorial anchorage of its business.