Dans le domaine de “smart cities” ou “villes connectées”, les technologies de l’information et de la communication sont intégrées aux services traditionnels de la ville (eau, électricité, gaz, transports collectifs, équipements publics, bâtiments, etc.) pour améliorer la qualité des services urbains ou encore pour réduire les coûts. Les données dans la ville connectée sont généralement produites par une grande variété d’acteurs. Ces données devraient être partagées entre diverses applications ou services. Or, il y a un problème, comment les acteurs peuvent-ils exercer un contrôle sur la façon dont leurs données vont être utilisées? C’est important car pour encourager le partage des données, nous devons établir des relations de confiance entre acteurs. Les acteurs ont confiance s’ils ont la capacité à contrôler l’utilisation de leurs données. Nous prendrons en compte les obligations définies par les acteurs pour leurs données : (i) Abstraction de certaines informations, (ii) Granularité spatio-temporelle, (iii) Classification des acteurs et des objectifs, et (iv) Monétisation des données. Mes contributions sont: (i) Un modèle de contrôle d’utilisation des données. Ce modèle répond aux obligations définies par les acteurs pour leur données. (ii) Une plateforme en tant que service. La plateforme a rajouté des composants nécessaire pour permettre la transparence et la traçabilité d’utilisation des données basée sur le modèle. (iii) Un outil de visualisation. C’est l’implémentation d’un prototype pour que les acteurs puissent exercer un contrôle sur la façon dont leurs données vont être utilisées. (iv) Une évaluation de la performance et l’impact de notre solution. Ces solutions permettent l’établissement des relations de confiance pour le partage des données de Smart Cities basées sur le modèle de contrôle d’utilisation des données. Les résultats de ma thèse peuvent être appliqués à la plateforme IoT Datavenue d’Orange / In smart cities, Information and Communication Technologies, in particular Internet of Things (IoT) Technologies, are integrated into traditional services of our city, for example waste management, air pollution monitoring, and parking to improve quality while reducing costs of these services. IoT data in this context are generated by different actors, such as service providers, developers, and municipal authorities. These data should be shared among applications or services. However, in traditional scenario, there is no sharing of IoT data between them. Each actor consumes data from sensors deployed on behalf of that actor, and network infrastructure maybe shared. In order to encourage IoT data sharing, we need to establish the confidence between the actors. Exercising control over the usage of data by other actors is critical in building trust. Thus, the actors should have an ability to exercise control on how their data are going to be used. This major issue have not been treated in IoT namely Usage Control. In this thesis, we take into account obligations defined by the actors for their data (i) Abstraction of certain information, (ii) Spatial and temporal granularity, (iii) Classification of actors and purposes, and (iv) Monetization of data. For example, requirements of data usage in Intelligent parking applications are (i) Data owners have full access to all the details, (ii) Municipal authorities can access the average occupancy of parking place per street on an hourly basis, (iii) Commercial service providers can access only statistical data over a zone and a weekly basis, and (iv) Monetization of data can be based on subscription types or users roles. Thesis contributions include: (i) Policy-based Data Usage Control Model (DUPO) responds to the obligations defined by actors to their data. (ii) Trustworthy Data Sharing Platform as a Service allows transparency and traceability of data usage with open APIs based on the DUPO and Semantic technologies. (iii) Visualization Tool Prototype enables actors to exercise control on how their data will be used. (iv) Evaluation of the performance and the impact of our solution. The results show that the performance of the added trust is not affecting of the system. Mistrust might hamper public acceptance of IoT data sharing in smart cities. Our solution is key which will establish the trust between data owners and consumers by taking into account the obligations of the data owners. It is useful for data operators who would like to provide an open data platform with efficient enablers to partners, data-based services to clients, and ability to attract partners to share data on their platforms

Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés aux problèmes d'ordonnancement et d'optimisation dans des contextes probabilistes. Les contributions de cette thèse se déclinent en deux parties. La première partie est dédiée à l’optimisation de différents mécanismes de tolérance aux pannes pour les machines de très large échelle qui sont sujettes à une probabilité de pannes. La seconde partie est consacrée à l’optimisation du coût d’exécution des arbres d’opérateurs booléens sur des flux de données.Dans la première partie, nous nous sommes intéressés aux problèmes de résilience pour les machines de future génération dites « exascales » (plateformes pouvant effectuer 1018 opérations par secondes).Dans le premier chapitre, nous présentons l’état de l’art des mécanismes les plus utilisés dans la tolérance aux pannes et des résultats généraux liés à la résilience.Dans le second chapitre, nous étudions un modèle d’évaluation des protocoles de sauvegarde de points de reprise (checkpoints) et de redémarrage. Le modèle proposé est suffisamment générique pour contenir les situations extrêmes: d’un côté le checkpoint coordonné, et de l’autre toute une famille de stratégies non-Coordonnées. Nous avons proposé une analyse détaillée de plusieurs scénarios, incluant certaines des plateformes de calcul existantes les plus puissantes, ainsi que des anticipations sur les futures plateformes exascales.Dans les troisième, quatrième et cinquième chapitres, nous étudions l'utilisation conjointe de différents mécanismes de tolérance aux pannes (réplication, prédiction de pannes et détection d'erreurs silencieuses) avec le mécanisme traditionnel de checkpoints et de redémarrage. Nous avons évalué plusieurs modèles au moyen de simulations. Nos résultats montrent que ces modèles sont bénéfiques pour un ensemble de modèles d'applications dans le cadre des futures plateformes exascales.Dans la seconde partie de la thèse, nous étudions le problème de la minimisation du coût de récupération des données par des applications lors du traitement d’une requête exprimée sous forme d'arbres d'opérateurs booléens appliqués à des prédicats sur des flux de données de senseurs. Le problème est de déterminer l'ordre dans lequel les prédicats doivent être évalués afin de minimiser l'espérance du coût du traitement de la requête. Dans le sixième chapitre, nous présentons l'état de l'art de la seconde partie et dans le septième chapitre, nous étudions le problème pour les requêtes exprimées sous forme normale disjonctive. Nous considérons le cas plus général où chaque flux peut apparaître dans plusieurs prédicats et nous étudions deux modèles, le modèle où chaque prédicat peut accéder à un seul flux et le modèle où chaque prédicat peut accéder à plusieurs flux. / In this thesis, we are interested in scheduling and optimization problems in probabilistic contexts. The contributions of this thesis come in two parts. The first part is dedicated to the optimization of different fault-Tolerance mechanisms for very large scale machines that are subject to a probability of failure and the second part is devoted to the optimization of the expected sensor data acquisition cost when evaluating a query expressed as a tree of disjunctive Boolean operators applied to Boolean predicates. In the first chapter, we present the related work of the first part and then we introduce some new general results that are useful for resilience on exascale systems.In the second chapter, we study a unified model for several well-Known checkpoint/restart protocols. The proposed model is generic enough to encompass both extremes of the checkpoint/restart space, from coordinated approaches to a variety of uncoordinated checkpoint strategies. We propose a detailed analysis of several scenarios, including some of the most powerful currently available HPC platforms, as well as anticipated exascale designs.In the third, fourth, and fifth chapters, we study the combination of different fault tolerant mechanisms (replication, fault prediction and detection of silent errors) with the traditional checkpoint/restart mechanism. We evaluated several models using simulations. Our results show that these models are useful for a set of models of applications in the context of future exascale systems.In the second part of the thesis, we study the problem of minimizing the expected sensor data acquisition cost when evaluating a query expressed as a tree of disjunctive Boolean operators applied to Boolean predicates. The problem is to determine the order in which predicates should be evaluated so as to shortcut part of the query evaluation and minimize the expected cost.In the sixth chapter, we present the related work of the second part and in the seventh chapter, we study the problem for queries expressed as a disjunctive normal form. We consider the more general case where each data stream can appear in multiple predicates and we consider two models, the model where each predicate can access a single stream and the model where each predicate can access multiple streams.

Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés aux protocoles pair-à-pair (P2P), qui représentent une solution prometteuse pour la diffusion et le partage de données à faible coût sur Internet. Nous avons mené, dans un premier temps, une étude comportementale de différents protocoles P2P pour le partage de fichier (distribution de contenus sans contrainte de temps) puis le live. Dans la première étude centréesur le partage de fichier, nous avons montré l’impact d’Hadopi sur le comportement des utilisateurs et discuté l’efficacité des protocoles en fonction du contenu et l’efficacité protocolaire, en se basant sur les choix des utilisateurs. BitTorrent s’est nettement démarqué au cours de cette étude, notamment pour les grands contenus. En ce qui concerne le live, nous nous sommes intéressés à la qualité de servicedu réseau de distribution live Sopcast, car plus de 60% des événements live diffusés en P2P le sont sur ce réseau. Notre analyse approfondie de ces deux modes de distribution nous a fait nous recentrer sur BitTorrent, qui est à la base de tous les protocoles P2P Live, et est efficace en partage de fichier et complètement open source. Dans la seconde partie de la thèse, nous avons proposé et implémenté dansun environnement contrôlé un nouveau protocole sur la base de BitTorrent avec des mécanismes protocolaires impliquant tous les pairs dans la gestion du réseau. Ces nouveaux mécanismes permettent d’augmenter l’efficacité du protocole via une meilleure diffusion, tant pour le live que le partage de fichier, de métadonnées (la pièce la plus rare) et via une méthode dite de push, par laquelle un client va envoyer du contenu aux pairs les plus dans le besoin / In this study, we focused on peer-to-peer protocols (P2P), which represent a promising solution for data dissemination and content delivery at low-cost in the Internet. We performed, initially, a behavioral study of various P2P protocols for file sharing (content distribution without time constraint) and live streaming. Concerning file sharing, we have shown the impact of Hadopi on users’ behavior and discussed the effectiveness of protocols according to content type, based on users’ choice. BitTorrent appeared as the most efficient approach during our study, especially when it comes to large content. As for streaming, we studied the quality of service of Sopcast, a live distribution network that accounts for more than 60% of P2P broadcast live events. Our in-depth analysis of these two distributionmodes led us to focus on the BitTorrent protocol because of its proven efficiency in file sharing and the fact that it is open source. In the second part of the thesis, we proposed and implemented a new protocol based on BitTorrent, in a controlled environment. The modifications that we proposed allow to increase the efficiency of the protocol through improved dissemination of metadata (the rarest piece), both for live and file sharing. An enhanced version is introduced with a push method, where nodes that lag behind receive an extra service so as to improve the overall performance