Le développement d'applications sur réseaux mobiles ad hoc présente des contraintes liées à la mobilité des terminaux, à la nature décentralisée des manets, et aux ressources limitées, et nécessite donc la mise en place d'une algorithmique nouvelle. Cette thèse propose des algorithmes permettant la mise en place d'un système de partage de données sur manet : - un algorithme de création de grappes de terminaux mobiles stables dans le temps, qui présente l'avantage de ne pas utiliser de ressources réseaux (utilisation informations inter-couches). - un algorithme de réplication de données pro-actif, qui maintien un nombre de répliques k proportionnel au nombre de terminaux présents et les place sur les terminaux les plus susceptibles de les utiliser. Cela augmente la disponibilité et la fiabilité du service. - un algorithme de gestion de cache, qui maintient le nombre de répliques au minimum permettant un usage efficace du réseau et offrant une bonne disponibilité. D'une part, il élimine les données utilisées le moins récemment et dont le nombre de répliques est supérieur à k. D'autre part, il diminue la charge réseau en éliminant les répliques de données non utilisées par leur hôte.

La quantité importante de ressources offertes par les grilles de calcul permet d'envisager la résolution de problèmes de plus en plus complexes. La programmation simple et efficace de tels environnements est un véritable défi. La plupart des travaux réalisés dans ce domaine ont visé à élaborer des modèles de programmation offrant une gestion efficace et transparente de la puissance de calcul offerte par les grilles de calcul. Toutefois, la gestion des données dans de telles infrastructures est comparativement rudimentaire. Elle reste à la charge des développeurs d'applications sur de nombreux aspects: localisation des données, cohérence, tolérance aux fautes, etc. La contribution de ce travail de doctorat est de spécifier le concept de service de partage de données pour grilles, afin d'intégrer aux modèles de programmation actuels un modèle d'accès transparent aux données. Notre proposition s'inspire essentiellement des systèmes à mémoire virtuellement partagée (MVP) et des systèmes pair-à-pair (P2P). Cette approche hybride a pour objectif de conserver les points forts des systèmes à MVP (transparence et gestion de la cohérence) grâce à une organisation fondée sur les points forts des systèmes P2P (passage à l'échelle et tolérance aux fautes). Afin de valider notre concept de service de partage de données, nous proposons une architecture appelée JuxMem (pour Juxtaposted Memory) ainsi qu'une implémentation s'appuyant sur la spécification P2P JXTA. Cette mise en oeuvre a été validée par son intégration dans deux modèles de programmation, utilisés pour concevoir les applications s'exécutant sur les grilles de calcul: le modèle Grid-RPC et les modèles à base de composants logiciels. Les bénéfices de notre approche ont été évalués à grande échelle sur la grille expérimentale Grid'5000. Ce manuscrit décrit également deux autres contributions qui se situent dans le contexte de l'utilisation de techniques P2P, pour la construction d'intergiciels destinés aux grilles de calcul. Au-delà de notre objectif premier, qui a été d'adapter JXTA pour permettre une mise en oeuvre efficace de notre service, ces contributions ont une portée plus générale. Elles concernent d'une part l'utilisation de la plate-forme P2P jxta sur les grilles de calcul et d'autre part à l'optimisation de ses couches de communication dans ce contexte particulier d'exécution.

Le secret professionnel, entendu comme l’obligation de taire une information, fait aujourd’hui l’objet de multiples dérogations. Dans le cadre particulier d’un établissement médico-social, l’étude de la notion de secret fait naître différentes interrogations. En premier lieu, les professionnels travaillant en équipe pluridisciplinaire sont soumis à des règles d’assujettissement au secret distinctes et éparses. Par conséquent, il est nécessaire d’apporter une clarification de ces règles, tant dans l’intérêt des professionnels que de celui des usagers. Ensuite, l’efficacité de la prise en charge du patient suppose une coordination entre les professionnels, fondée sur la nécessité du secret partagé au sein d’un même service ou établissement de santé. La coordination entre les professionnels est en effet un enjeu pour la qualité des soins mais aussi un enjeu économique permettant une régulation de l’offre de soins sanitaires et sociaux sur un territoire de santé. Ainsi, la coordination, en tant qu’enjeu majeur des politiques de santé, pose la question de l’adaptation des règles de droit existantes et celle de l’organisation des modalités de partage existant entre le secteur sanitaire et médico-social. Cette thèse a pour objectif de proposer les adaptations juridiques nécessaires pour déroger au secret professionnel en autorisant un échange d’informations entre les professionnels qui interviennent dans la prise en charge d’une personne. L’évolution recherchée du secret partagé, au service de la personne, implique de mettre en lumière les principes les plus protecteurs possibles pour l’usager, tout en tenant compte des réalités mais aussi des contraintes attachées à l’action médico-sociale. / Professional confidentiality, understood as the obligation not to reveal certain information, is the subject of a number of exceptions. Its study within the particular context of specialised institutions reveals a number of issues. First, professionals working together from different disciplines are each subject to a different patchwork of applicable standards. As a result, it is necessary to clarify these rules, both within the interests of professionals and health-care users. Second, the effectiveness of patient care requires coordination between different professionals based upon shared confidentiality within the same department or health-care centre. Collaboration between professionals is an issue not only affecting the quality of care but also one of economics which allows for the effective management of the supply of health and social care within a given area. As a major challenge of public health policy, such coordination provokes a consideration of the adaptation of the existing legal framework and that of the organisation of the means of sharing confidential patient information within the health care system as a whole for both medical and social care services. This thesis makes a proposal for the necessary amendments to the current legislative framework for derogating from the general principle of confidentiality to allow for an exchange of information between professionals involved in the care of a patient. The evolution of shared confidentiality for the benefit of the patient requires an emphasis upon determining the most highly protective regime for patients without compromising the reality – and constraints – of providing effective health care.

Le cerveau humain est constitué d'un grand nombre de neurones inter-connectés formant des faisceaux de fibres de matière blanche permettant de transmettre des influx nerveux entre différentes régions. Dans cette thèse, divers aspects de la connectivité anatomique cérébrale ont été étudiés en utilisant l'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) et la tractographie. La tractographie est aujourd'hui la seule méthode permettant de reconstruire, en partie, les faisceaux de fibres de matière blanche in vivo et de manière non-invasive. (1) Une première étude visait à caractériser de manière quantitative les faisceaux d'association courts fronto-pariétaux reconstruits par tractographie dans la région centrale chez vingt sujets sains. (2) Une deuxième étude visait à définir une nouvelle méthode de parcellisation (i.e., subdiviser le cerveau en différentes régions macroscopiques) en utilisant comme critère structurel de base des motifs de connectivité reconstruits par tractographie. (3) Enfin, une troisième étude avait pour objectif de créer une ontologie neuroanatomique afin de représenter des régions de matière grise macroscopiques connectées par des faisceaux de fibres reconstruits par tractographie et d'annoter automatiquement des données de la connectomique humaine. L'utilisation de raisonneurs DL (Description Logic) usuels permettait de générer automatiquement des inférences relatives aux relations partie-tout, de connectivité ou enfin de voisinage spatial. / Human brain contains a great number of neurons interconnected forming white matter fiber bundles that can transmit information between different regions. In this thesis, different aspects of anatomical connectivity were studied using Magnetic Resonance Imaging (MRI) and tractography. Tractography is currently the only tool that allow to reconstruct white matter fiber bundles in the living human brain and in a non invasive way. (1) A first study aimed to characterize quantitatively the white matter fiber bundles reconstructed by tractography between the precentral and postcentral gyri in twenty healthy subjects. (2) A second study aimed to define a new parcellation scheme (i.e., subdivide the brain into different macroscopic regions) using connectivity patterns reconstructed by tractography as the main structural criteria. (3) Lastly, a third study aimed to create a new ontology in order to represent gray matter regions connected by white matter fiber bundles reconstructed by tractography and to annotate automatically connectomics datasets. The use of common DL (Description Logic) reasoners allowed to infer automatically some new axioms concerning especially part-whole, connectivity or spatial relationships.

Le secteur médical est un domaine dynamique en constante évolution, nécessitant des améliorations continues de ses processus métier et une assistance intelligente aux acteurs impliqués. Ce travail de thèse se focalise sur le processus de soins nécessitant l’implantation d’une prothèse. La particularité de ce processus est qu’il met en interaction deux cycles de vie appartenant respectivement au domaine médical et celui de l’ingénierie. Ceci implique plusieurs actions de collaboration entre des acteurs métier très variés. Cependant, des problèmes de communication et de partage de connaissances peuvent exister en raison de l’hétérogénéité de la sémantique utilisée et des pratiques métiers propres à chaque domaine.Dans ce contexte, ce travail de thèse s’intéresse aux apports des approches d’ingénierie des connaissances et de gestion du cycle de vie du produit pour répondre aux problématiques sous-jacentes au processus de soins médicaux nécessitant l’implantation d’une prothèse. Pour se faire, un cadre conceptuel est proposé pour analyser les connexions entre les cycles de vie de maladie (domaine Médical)et de la prothèse (domaine d’ingénierie). Sur la base de cette analyse, un modèle sémantique sous forme d’une ontologie pour le domaine médical est définit dans le cadre de la construction d’une approche PLM à base de connaissances. L’application de cette proposition est démontrée à travers l’implémentation de quelques fonctions utiles dans un outil PLM du marché nommé AUDROS. / Medical sector is a dynamic domain that requires continuous improvement of its business processes and assistance to the actors involved. This research focuses on the medical treatment process requiring prosthesis implantation. The specificity of such a process is that it makes in connection two lifecyclesbelonging to medical and engineering domains respectively. This implies several collaborative actions between stake holders from heterogeneous disciplines. However, several problems of communication and knowledge sharing may occur because of the variety of semantic used and the specific business practices in each domain. In this context, this PhD work is interested in the potential of knowledge engineering and product lifecycle management approaches to cope with the above problems. To do so, a conceptual framework is proposed for the analysis of links between the disease (medicaldomain) and the prosthesis (engineering domain) lifecycles. Based on this analysis, a semantic ontology model for medical domain is defined as part of a global knowledge-based PLM approach proposition. The application of the proposition is demonstrated through an implementation of useful function in the AUDROS PLM software.

Ce manuscrit décrit les travaux de recherche que nous avons mené pendant les six dernières années sur le thème du partage transparent des données réparties à grande échelle. L'infrastructure visée a été celle des grilles de calcul. Notre objectif a été de répondre à la question: comment serait-il possible de construire un système fournissant un modèle transparent d'accès aux données, tout en tenant compte des contraintes spécifiques aux infrastructures physiques utilisées (architecture hiérarchique, distribution à grande échelle, volatilité, tolérance aux défaillances, etc.)? En réponse à ce défi, nous avons proposé le concept de service de partage de données pour grilles, pour lequel nous avons défini une spécification, une architecture et une mise en oeuvre. Ce travail se situe à la frontière de plusieurs domaines: systèmes à mémoire virtuellement partagée, systèmes pair-à-pair, systèmes tolérants aux fautes. En nous appuyant sur des résultats déjà existants qui proposaient des solutions partielles à notre problème, notre approche a consisté à étendre, adapter et coupler ces solutions partielles et à rajouter les "briques" manquantes, afin de construire une solution globale, plus complexe, mais qui satisfasse l'ensemble des propriétés recherchées. Un résultat issu de cette approche est la notion de groupe hiérarchique auto-organisant, qui combine des protocoles de cohérence issus des systèmes à mémoire virtuellement partagée avec des protocoles de gestion de groupe tolérants aux fautes. Sur cette notion repose notre approche pour la définition de protocoles de cohérence tolérants aux fautes, adaptés aux grilles. Nous avons attaché une importance particulière à la validation expérimentale} de notre proposition par une mise en oeuvre et par une évaluation sur des plates-formes réelles à travers des prototypes expérimentaux. Ceci nous a permis de réaliser des expériences multisites en grandeur nature sur la plate-forme Grid'5000, avec l'objectif d'évaluer les bénéfices apportés par notre service de partage de données aux environnements de calcul réparti sur grille. A cet effet, nous avons évalué la capacité de JuxMem à s'intégrer avec plusieurs modèles de programmation pour grille d'une part (GridRPC, modèles à base de composants) et avec d'autres technologies de stockage d'autre part (Gfarm, ASSIST). Cette intégration a été réalisée en collaboration avec des équipes françaises, telles que les équipes-projets REGAL et GRAAL de l'INRIA, mais aussi avec des équipes étrangères des universités de Pise et de Calabre en Italie, d'Illinois/Urbana-Champaign aux Etats-Unis et de Tsukuba au Japon. Enfin, nous avons travaillé en étroite concertation avec l'équipe JXTA de Sun Microsystems (Santa Clara, Etats-Unis), qui a soutenu nos efforts à travers un contrat de collaboration industrielle.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Les architectures des machines multi-coeurs actuelles deviennent de plus en plus complexes à cause du modèle de conception hiérarchique adopté. Par conséquent, assurer une meilleure stabilité, reproductibilité et prédictibilité des performances sur ces machines nécessite une compréhension approfondie des interactions qui existent entre les applications multi-threads et le matériel sous-jacent. Dans cette thèse, nous étudions deux aspects importants pour les performances des applications multi-threads. Nous montrons que la stabilité des performances est un critère important à considérer dans le processus d'évaluation des performances, et que le placement des threads est une technique efficace en termes de stabilité et d'amélioration des performances des programmes. Nous commençons par étudier la variabilité des temps d'exécution des programmes, nous définissons un protocole rigoureux d'évaluation des performances, puis nous analysons les raisons de cette variabilité et ses implications pour la mesure des performances. Ensuite, nous étudions la relation entre le partage des données entre threads et les stratégies de placement des threads sur machines hiérarchiques. Nous considérons plusieurs stratégies où le même placement est appliqué pour toute la durée d'exécution du programme. Alors que certaines reposent sur les caractéristiques des applications, d'autres non. Nous présentons aussi d'autres stratégies de placement des threads autorisant la migration des threads afin d'exploiter le partage des données au cours des différentes phases d'un programme.

Cette thèse s’intéresse aux données de la recherche, dans un contexte d’incitation croissante à leur ouverture. Les données de la recherche sont des informations collectées par les scientifiques dans la perspective d’être utilisées comme preuves d’une théorie scientifique. Il s’agit d’une notion complexe à définir, car contextuelle. Depuis les années 2000, le libre accès aux données occupe une place de plus en plus stratégique dans les politiques de recherche. Ces enjeux ont été relayés par des professions intermédiaires, qui ont développé des services dédiés, destinés à accompagner les chercheurs dans l’application des recommandations de gestion et d’ouverture. La thèse interroge le lien entre idéologie de l’ouverture et pratiques de recherche. Quelles formes de gestion et de partage des données existent dans les communautés de recherche et par quoi sont-elles motivées ? Quelle place les chercheurs accordent-ils à l’offre de services issue des politiques de gestion et d’ouverture des données ? Pour tenter d’y répondre, 57 entretiens ont été réalisés avec des chercheurs de l’Université de Strasbourg dans différentes disciplines. L’enquête révèle une très grande variété de pratiques de gestion et de partage de données. Un des points mis en évidence est que, dans la logique scientifique, le partage des données répond un besoin. Il fait partie intégrante de la stratégie du chercheur, dont l’objectif est avant tout de préserver ses intérêts professionnels. Les données s’inscrivent donc dans un cycle de crédibilité, qui leur confère à la fois une valeur d’usage (pour la production de nouvelles publications) et une valeur d’échange (en tant que monnaie d’échange dans le cadre de collaborations avec des partenaires). L’enquête montre également que les services développés dans un contexte d’ouverture des données correspondent pour une faible partie à ceux qu’utilisent les chercheurs. L’une des hypothèses émises est que l’offre de services arrive trop tôt pour rencontrer les besoins des chercheurs. L’évaluation et la reconnaissance des activités scientifiques étant principalement fondées sur la publication d’articles et d’ouvrages, la gestion et l’ouverture des données ne sont pas considérées comme prioritaires par les chercheurs. La seconde hypothèse avancée est que les services d’ouverture des données sont proposés par des acteurs relativement éloignés des communautés de recherche. Les chercheurs sont davantage influencés par des réseaux spécifiques à leurs champs de recherche (revues, infrastructures…). Ces résultats invitent finalement à reconsidérer la question de la médiation dans l’ouverture des données scientifiques. / The thesis investigates research data, as there is a growing demand for opening them. Research data are information that is collected by scientists in order to be used as evidence for theories. It is a complex, contextual notion. Since the 2000s, open access to scientific data has become a strategic axis of research policies. These policies has been relayed by third actors, who developed services dedicated to support researchers with data management and sharing.The thesis questions the relationship between the ideology of openness and the research practices. Which kinds of data management and sharing practices already exist in research communities? What drives them? Do scientists rely on research data services? Fifty-seven interviews were conducted with researchers from the University of Strasbourg in many disciplines. The survey identifies a myriad of different data management and sharing practices. It appears that data sharing is embedded in the researcher’s strategy: his main goal is to protect his professional interests. Thus, research data are part of a credibility cycle, in which they get both use value (for new publications) and exchange value (as they are traded for other valuable resources). The survey also shows that researchers rarely use the services developed in a context of openness. Two explanations can be put forward. (1) The service offer comes too early to reach researchers’ needs. Currently, data management and sharing are not within researchers’ priorities. The priority is publishing, which is defined as source of reward and recognition of the scientific activities. (2) Data management services are offered by actors outside the research communities. But scientists seem to be more influenced by internal networks, close to their research topics (like journals, infrastructures…). These results prompt us to reconsider the mediation between scientific communities and open research data policies.