Dans cette thèse, nous proposons un cadre unifié pour la pragmatique et la sémantique de la communication entre agents logiciels. La pragmatique traite la façon dont les agents utilisent les actes communicatifs lorsqu’ils participent aux conversations. Elle est liée à la dynamique des interactions entre agents et à la manière avec laquelle les actes individuels sont reliés pour construire des conversations complètes. La sémantique, quant à elle, est intéressée par la signification de ces actes. Elle établit la base pour une signification concise et non ambiguë des messages échangés entre les agents. Ce cadre unifié vise à résoudre trois problèmes majeurs dans le domaine de communication entre agents : 1- L’absence d’un lien entre la pragmatique et la sémantique. 2- L’inflexibilité des protocoles actuels de communication entre agents. 3- La vérification des mécanismes de communication entre agents. Les contributions principales de cette thèse sont : 1- Une approche pragmatique formelle basée sur les engagements sociaux et les arguments. 2- Un nouveau formalisme pour la communication entre agents appelé Réseau d’Engagements et d’Arguments. 3- Un modèle logique définissant la sémantique des éléments utilisés dans l’approche pragmatique. 4- Une technique de vérification de modèles basée sur une sémantique à tableaux pour vérifier une famille de protocoles flexibles de communication entre agents appelée protocoles à base de jeux de dialogue. 5- Un nouveau protocole de persuasion à base de jeux de dialogue. L'idée principale de notre approche pragmatique est que la communication entre agents est modélisée comme des actions que les agents accomplissent sur des engagements sociaux et des arguments. La dynamique de la conversation entre agents est représentée par cette notion d’actions et par l’évolution de ces engagements et arguments. Notre formalisme (Réseau d’Engagements et d’Arguments) basé sur cette approche fournit une représentation externe de la dynamique de communication entre agents. Ce formalisme peut être utilisé par les agents comme moyen pour participer à des conversations d’une manière flexible parce qu’ils peuvent raisonner sur leurs actes communicatifs en utilisant leurs systèmes d’argumentation et l’état actuel de la conversation. Notre modèle logique est une sémantique, à base d’un modèle théorique, pour l’approche pragmatique. Il définit la signification des différents actes de communication que nous utilisons dans notre approche pragmatique. Il exprime également la signification de quelques actes de discours importants dans le contexte de communication multi-agents et il capture la sémantique des arguments annulables. Ce modèle logique permet d’établir le lien entre la sémantique et la pragmatique de communication entre agents. Nous traitons le problème de vérification des protocoles à base de jeux de dialogue en utilisant une technique de vérification de modèles basée sur une sémantique à tableaux. Ces protocoles sont spécifiés sur la base de notre modèle logique. Nous montrons que notre algorithme de vérification offre une technique, non seulement pour vérifier si le protocole à base de jeux de dialogue (le modèle) satisfait une propriété donnée, mais également si ce protocole respecte la sémantique des actes communicatifs. Notre protocole de persuasion à base de jeux de dialogue est spécifié dans le contexte de notre cadre unifié en utilisant un langage logique. Il est implémenté en utilisant une programmation logique et un paradigme orienté-agent. Dans ce protocole, le processus décisionnel des agents est basé sur les systèmes d’argumentation et sur la notion de crédibilité des agents. / In this thesis, we propose a unified framework for the pragmatics and the semantics of agent communication. Pragmatics deals with the way agents use communicative acts when conversing. It is related to the dynamics of agent interactions and to the way of connecting individual acts while building complete conversations. Semantics is interested in the meaning of these acts. It lays down the foundation for a concise and unambiguous meaning of agent messages. This framework aims at solving three main problems of agent communication: 1- The absence of a link between the pragmatics and the semantics. 2- The inflexibility of current agent communication protocols. 3- The verification of agent communication mechanisms. The main contributions of this thesis are: 1- A formal pragmatic approach based on social commitments and arguments. 2- A new agent communication formalism called Commitment and Argument Network. 3- A logical model defining the semantics of the elements used in the pragmatic approach. 4- A tableau-based model checking technique for the verification of a kind of flexible protocols called dialogue game protocols. 5- A new persuasion dialogue game protocol. The main idea of our pragmatic approach is that agent communication is considered as actions that agents perform on social commitments and arguments. The dynamics of agent conversation is represented by this notion of actions and by the evolution of these commitments and arguments. Our Commitment and Argument Network formalism based on this approach provides an external representation of agent communication dynamics. We argue that this formalism helps agents to participate in conversations in a flexible way because they can reason about their communicative acts using their argumentation systems and the current state of the conversation. Our logical model is a model-theoretic semantics for the pragmatic approach. It defines the meaning of the different communicative acts that we use in our pragmatic approach. It also expresses the meaning of some important speech acts and it captures the semantics of defeasible arguments. This logical model allows us to establish the link between the semantics and the pragmatics of agent communication. We address the problem of verifying dialogue game protocols using a tableau-based model checking technique. These protocols are specified in terms of our logical model. We argue that our model checking algorithm provides a technique, not only to verify if the dialogue game protocol satisfies a given property, but also if this protocol respects the underlying semantics of the communicative acts. Our persuasion dialogue game protocol is specified in our framework using a logical language, and implemented using a logic programming and agent-oriented programming paradigm. In this protocol, the agents’ decision making process is based on the agents’ argumentation systems and the notion of agents’ trustworthiness.

La sécurité informatique est plus que jamais une préoccupation majeure de toute entreprise privée comme publique. Le contrôle d’accès, qui représente une composante importante de la sécurité des systèmes d’information, consiste à vérifier si un sujet possède les droits nécessaires pour accéder à un objet [43]. Il est régi par des règles qui peuvent être exprimées en différents langages. La validation de contrôle d’accès, également appelée analyse de conformité, consiste à vérifier, à intervalles réguliers, si ces règles de contrôle d’accès mises en oeuvre sont cohérentes et complètes par rapport à une politique de sécurité donnée. Plusieurs outils de contrôle d’accès sont applicables à cette fin. AVTAC (Automatic Validation Tool of Access Control) est un outil sur lequel nous avons apporté notre contribution. / Computer security is more than ever a major concern for any private or public company. Access control which is an important component of security of information systems consists on verifying whether a subject has the rights to access to an object. It is governed by rules that can be expressed in different languages. Validation of access control also called compliance is to check at regular intervals if the access control implemented rules are consistent and complete with respect to a given security policy or not. Several access control tools are applicable to this end. AVTAC (Automatic Validation Tool of Access Control) is the tool on which we made our contribution.

Les solutions voix sur IP (VoIP) sont actuellement en plein essor et gagnent tous le jours de nouveaux marché en raison de leur faible coût et d'une palette de services riche. Comme la voix sur IP transite par l'Internet ou utilise ses protocoles, elle devient la cible de multiples attaques qui peuvent mettre son usage en péril. Parmis les menaces les plus dangereuses on trouve les bugs et les failles dans les implantations logicielles des équipements qui participent à la livraison de ces services. Cette thése comprend trois contributions à l'amélioration de la sécurité des logiciels. La première est une architecture d'audit de sécurité pour les services VoIP intégrant découverte, gestion des données et attaques à des fins de test. La seconde contribution consiste en la livraison d'une approche autonome de discrimination de signatures de messages permettant l'automatisation de la fonction de fingerprinting passif utilisée pour identifier de façon unique et non ambigüe la source d'un message. La troisième contribution porte sur la détection dynamique de vulnérabilités dans des états avancés d'une interaction protocolaire avec un équipement cible. L'expérience acquise dans la recherche de vulnérabilités dans le monde de la VoIP avec nos algorithmes est également partagée dans cette thèse. / VoIP networks are in a major deployment phase and are becoming widely accepted due to their extended functionality and cost efficiency. Meanwhile, as VoIP traffic is transported over the Internet, it is the target of a range of attacks that can jeopardize its proper functionality. Assuring its security becomes crucial. Among the most dangerous threats to VoIP, failures and bugs in the software implementation will continue rank high on the list of vulnerabilities. This thesis provides three contributions towards improving software security. The first is a VoIP specific security assessment framework integrated with discovery actions, data management and security attacks allowing to perform VoIP specific assessment tests. The second contribution consists in an automated approach able to discriminate message signatures and build flexible and efficient passive fingerprinting systems able to identify the source entity of messages in the network. The third contribution addresses the issue of detecting vulnerabilities using a stateful fuzzer. It provides an automated attack approach capable to track the state context of a target device and we share essential practical experience gathered over a two years period in searching for vulnerabilities in the VoIP space.

Aujourd'hui les systèmes répartis existent sous de multiples formes ; le réseau Internet, le réseau de téléphonie cellulaire, des réseaux de capteurs, etc. Le développement croissant et la diversification des appareils communicants favorisent l'émergence de nouveaux réseaux et de nouveaux problèmes. Cette thèse propose tout d'abord une introduction générale sur les systèmes répartis en décrivant les différentes caractéristiques et problématiques qu'il est possible de rencontrer dans de tels systèmes. Suite à cette présentation globale, ce manuscrit décrit l'étude de trois systèmes spécifiques. Dans une première partie, nous étudions les réseaux petits-mondes et plus particulièrement la question du routage dans de tels réseaux : nous proposons d'une part une analyse fine permettant d'évaluer le coût du routage et d'autre part un nouvel algorithme épidémique construisant des réseaux petits-mondes de manière décentralisée. Dans une seconde partie, nous nous intéressons à l'exploration de graphes par des robots mobiles anonymes : nous démontrons une borne topologique sur le nombre de robots pouvant explorer un graphe, puis nous décrivons plusieurs algorithmes d'explorations dépendant des capacités de vision de chaque robot. Enfin dans une dernière partie, nous présentons des résultats sur les détecteurs de fautes et sur le problème du consensus dans des systèmes asynchrones anonymes: après une description de nouveaux détecteurs, nous démontrons qu'il existe une hiérarchie permettant de les ordonner puis nous donnons deux algorithmes les utilisant afin de résoudre le problème du consensus.

De nos jours, les systèmes d'information gèrent de volumineuses données. Avec l'avènement du Web Sémantique, la quantité de données ontologiques (ou instances) disponibles s'est accrue. Permettre un accès personnalisé à ces données est devenue cruciale. Les utilisateurs sont submergés par les nombreux résultats fournis en réponse à leurs requêtes. Pour être utilisable, ces résultats doivent être filtrées et ordonnées. La capture et l'exploitation des préférences utilisateurs ont été proposées comme une solution à ce problème. Cependant, les approches existantes définissent habituellement les préférences pour une application donnée. Il est ainsi difficile de partager et réutiliser dans d'autres contextes les préférences capturées. Nous proposons une approche basée sur plusieurs modèles proposés au sein des communautés Bases de Données et Web Sémantique. Elle définit un model partageable et générique pour représenter les préférences utilisateurs, et incorpore plusieurs types de préférences de la littérature qui sont traités de manière séparée. L'idée sous-jacente à notre approche est de traiter les préférences de manière modulaire en les liant aux ontologies qui décrivent la sémantique des données gérées par les applications. Ainsi leur prise en compte se fait au niveau ontologique et non au niveau logique des données. La nouveauté de l'approche est que les préférences définies sont attachées aux ontologies, qui décrivent la sémantique des données manipulées par les applications. Le modèle de préférence est formellement défini en utilisant le langage de modélisation des données EXPRESS de manière à éviter toute ambiguïté du modèle. Par ailleurs, le modèle proposé offre un mécanisme de persistance et un langage d'interrogation dédié. Il est implémenté en utilisant un système de Bases de Données à Base Ontologique (BDBO) qui permet de gérer à la fois les ontologies et les données instances. Ceci permet d'offrir une description sémantique des préférences. Nous avons étendu le modèle des BDBO afin de supporter la prise en compte des préférences. L'implémentation a été faite dans le cadre de la BDBO OntoDB pour laquelle nous avons étendu le langage d'interrogation associé OntoQL. L'approche est illustrée à travers un cas d'étude dans le domaine du tourisme.

L'Internet du futur devra certainement utiliser la virtualisation, car elle permet un passage flexible vers de nouveaux modèles de réseau, offre une abstraction des ressources, permet une meilleure utilisation de ces ressources ainsi que le partage de ces ressources. La virtualisation des serveurs est déjà utilisée depuis plusieurs années dans les centres de données et sur Internet. L'abstraction du matériel, le partage des ressources et les facilités de déploiement ont permis d'évoluer vers le modèle des services infonuagiques. On pense donc que l'Internet du futur doit passer par une virtualisation des équipements de réseau pour emprunter un chemin similaire à celui des serveurs vers l'informatique en nuage. Pour faciliter la découverte des ressources d'un réseau d'équipements virtuels, il est préférable de ne pas contacter chaque équipement du réseau à tour de rôle. Pour accélérer la création d'un inventaire des ressources disponibles, il est nécessaire d'établir leur cartographie. Cette cartographie des ressources associées à leur nœud physique sera appelée topologie puisqu'elle tiendra compte des liaisons entre les ressources et les nœuds du réseau. Le contexte de cette recherche est une approche de stabilisation rapide de la topologie des ressources mises en commun pour des réseaux dont les équipements ont été virtualisés. La centralisation d'une topologie globale d'un réseau comme Internet ne pourrait être possible. La fréquence des mises à jour et la quantité d'opérations de lecture demanderaient une infrastructure incroyablement puissante pour supporter des millions de clients concurrents. La décentralisation est une approche qui permet de répondre à cette demande en puissance par la distribution massive de la charge de travail entre plusieurs ordinateurs. De plus, elle permet d'accroitre la tolérance aux fautes, l'autoadaptation de la topologie, la réplication d'une large quantité de données et rapproche les informations vers les clients. À première vue, le modèle semble parfait, mais pour maintenir une telle topologie qui soit structurée autour d'un réseau, qui est lui-même en constante évolution, le modèle présente une complexité supplémentaire. En effet, pour maintenir une telle structure, il faut la mettre à jour à chaque changement. La décentralisation seule peut alors entraîner des connexions lentes entre deux nœuds qui sont relativement éloignés l'un de l'autre géographiquement et dont la latence entre ces liens peut être élevée. Ces connexions lentes peuvent ralentir les mises à jour de la topologie et donc ralentir la convergence (voir lexique) de l'information. L'utilisation d'une approche non structurée peut éliminer cette limitation. Chaque nœud participant à un système non structuré prend ses propres décisions. Ces décisions n'affectent pas les autres nœuds du système. Le travail présenté dans ce mémoire utilise un réseau qui reflète une des directions d'exploration des projets de GENI [1], PlanetLab [2], VINI [3], Cabo [4], etc. Ce réseau utilise des routeurs virtuels dont les nœuds physiques partagent leurs ressources informatiques. Une approche de mises à jour décentralisées et non structurées sera utilisée dans le but de gérer la topologie et de répondre aux exigences de distribution, de robustesse, de croissance et d'extensibilité de cette dernière. Dans le réseau de routeurs virtuels du présent travail, chaque nœud physique possède sa propre copie de la topologie des ressources partagées par les autres nœuds physiques du réseau. Le défi principal que relève ce mémoire est la convergence rapide de cette topologie des ressources partagées, appliquée à un grand réseau. Afin de réaliser les mises à jour de la topologie des ressources partagées, deux modèles d'architecture de système distribué ont été étudiés : le P2P (voir lexique) et le Gossip (voir lexique). Dans un premier temps, il sera démontré comment le modèle Gossip paraît être le mieux adapté au contexte du présent travail. Dans un deuxième temps, l'expérience du protocole P2P Gnutella a fait ressortir qu'il est préférable de profiter de la topologie du réseau sur lequel on s'exécute. Le protocole Gossip sera amélioré en ce sens. Cette nouvelle version démontrera comment l'utilisation de la topologie du réseau physique peut être utilisée comme levier pour améliorer sa performance. Finalement, il sera démontré en quoi l'amélioration apportée permet de stabiliser le temps de convergence d'une topologie décentralisée et non structurée indépendamment de la taille et de la latence d'un réseau, pourvu qu' il soit fortement maillé. ______________________________________________________________________________

Développer des applications réseaux pour des routeurs programmables basés sur les Network Processors (NPs) implique l'utilisation de langages de bas-niveau et d'outils propriétaires fortement dépendants des architectures matérielles sous-jacentes. Le code source, généralement écrit en langage assembleur, n'est pas facile à écrire et cause des problèmes de maintenance. Les applications résultantes sont également difficiles à déboguer. Dans ce mémoire nous proposons NETLANG, un nouveau langage de programmation de haut-niveau dédié aux NPs. De plus d'être un langage simple et élégant, de réduire les coûts de développement et de la maintenance, et d'améliorer la réutilisation du code, NETLANG a pour objectif essentiel de décrire le comportement des paquets dans un NP. NETLANG est un langage qui permet de développer des applications de traitement de paquets. Il établit deux niveaux. Le premier niveau du langage offre une abstraction et une description du routeur à travers un pipeline de tables OpenFlow et des règles de forwarding ayant l'aptitude d'être modifiées dynamiquement et donc de permettre de changer le comportement du routeur à la volée. La sémantique du langage est inspirée du protocole OpenFlow qui a permis d'exprimer les principales tâches de traitement de paquets telles que le parsing, le lookup et la modification. Le langage est bâti en respectant le modèle des Software Defined Networks (SDNs) qui définit un nouveau plan de séparation entre le control plane et le data plane. Le deuxième niveau de NETLANG est traduit en matériel et permet l'adaptabilité du langage à plusieurs plateformes. Des adaptateurs spécifiques à des plateformes différentes sont intégrés au compilateur de NETLANG et permettent de rendre le langage portable. En effet, nous avons utilisé deux environnements pour l'implémentation de NETLANG ; le NP4 d'EZchip caractérisé par sa structure de TOPs (Task Optimized Processors) en pipeline et le NFP-3240 de Netronome connu pour son parallélisme et l'exploitation du multithreading. La validation de NETLANG s'est basée sur un ensemble d'applications réseau ayant des complexités et des domaines différents. A travers ce mémoire nous avons démontré qu'on est capable d'avoir aujourd'hui un langage pour les routeurs programmables. La sémantique d'OpenFlow, sur laquelle nous avons basé notre langage NETLANG, est suffisante et même pertinente en termes de description de comportement des paquets dans un NP. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : langages à domaine spécifique, réseaux programmables, processeurs de réseau.

Le réseau sans-fil Ad-hoc est une technologie de communication qui a émergé au cours de la dernière décennie. Ce type de réseau peut-être mis en oeuvre facilement sans infrastructures fixes, et il est considéré comme l’une des solutions les plus utilisées pour la construction de systèmes distribués. De toute évidence le canal physique du réseau sans-fil ad-hoc se distingue nettement des autres réseaux existants. Par exemple, les fluctuations causées par un canal sans-fil instable sont plus sévères. Du point de vue ordinaire, ces caractéristiques sont considérées comme des inconvénients, et doivent être éliminées dans la conception du réseau.La technologie appelée “sécurité de la couche physique” représente une attitude tout à fait subversive par rapport à ces questions. L’unique canal physique est exploité pour fournir une garantie de sécurité supplémentaire. Cependant de nouveaux problèmes sont également introduits dans le système. La vitesse de transmission des liens avec la sécurité de la couche physique est limitée en raison de la surcharge utilisée pour le mécanisme sécurisé. Donc les performances du réseau (par exemple le débit et le délai ) sont affectées. Ainsi, la qualité de service se révèle être une préoccupation majeure dans les réseaux avec sécurité de la couche physique. Dans cette recherche, l’accent est mis sur la question de savoir comment garantir la QoS et la sécurité de la couche physique sans fil simultanément dans les réseaux ad-hoc. Comme les solutions traditionnelles de QoS sont toujours mises en oeuvre dans les couches supérieures de la structure du réseau, elles ne fonctionnent pas bien avec la nouvelle couche physique sécurisée. En outre, comme il y a les autres services qui ne demandent pas plus de sécurité dans le réseau, la coexistence de la couche physique sécurisée avec la couche physique régulière doit être prise en considération. Ces questions ont établi de nouvelles exigences de protocoles dans la couche MAC. Par conséquent nous résumons les caractéristiques générales de la technologie sécurité de couche physique, sur la base duquel un cadre de planification de couche MAC est présenté : SecDCF. Une interface est également conçue pour permettre l’intégration de politiques d’ordonnancement différentes. En outre les exigences diversifiées de scénarios différents sont étudiées, et des politiques d’ordonnancement sont ensuite dérivées pour être appliquées avec SecDCF. Les analyses numérique et les simulations correspondantes sont également menées pour évaluer notre recherche. En conclusion il est illustré dans cette thèse que, avec une ordonnancement special dans la couche MAC, il est possible d’exploiter les caractéristiques riches de la couche physique pour atteindre la sécurité et la qualité de service en même temps dans les réseaux sans-fil ad-hoc. / Wireless Ad-hoc Network is an emerging communication technology over the last decade. As this kind of network can be easily implemented without requiring fixed infrastructures, it is considered as one of the most important solutions for building distributed wireless systems. Obviously, the physical channel in wireless ad-hoc network significantly distinguishes itself from the other existing networks. For example, fluctuations caused by unstable wireless channel are more severe. From an ordinaryperspective, these characteristics are treated as disadvantages, and have to be eliminated in network design.Burgeoning technology called physical layer security represents a completely subversive attitude to these issues. Unique physical channel is exploited to provide additional security guarantee. However, new problems are also introduced into the system. Transmission rate of links with physical layer security is largely restricted due to the overhead used for secure mechanism. Network performance (e.g., throughput and delay) is accordingly affected. Thus, QoS turns out to be a major concern innetworks with physical layer security. In this research, the focus is on the problem of how to guarantee QoS and physicallayer security simultaneously in wireless ad-hoc networks. Since traditional solutions for QoS are always implemented in upper layers of the network structure, they can hardly provide full support to the new secure physical layer. Furthermore, as services without secure requirement still exist in the network, the coexistence of secure and regular physical layer has to be taken into consideration. These issues have set new demands of corresponding MAC layer scheduling protocols. Therefore, we summarizethe general characteristics of physical layer security technology, based on which SecDCF, a MAC layer scheduling framework is presented. An interface is also designed to enable the integration of different scheduling policies. Furthermore, diversifiedrequirements from different scenarios are studied, and scheduling policies are then derived to be applied with SecDCF.Corresponding numerical analysis and simulations are also carried out to evaluate our research. As a conclusion, it is illustrated in this dissertation that with elaborately designed MAC layer scheduling schemes, it is possible to exploit the rich physical layercharacteristics for achieving both security and QoS in wireless ad-hoc networks

Se procurer les outils les plus récents et les plus performants liés à la sécurisation de réseaux informatique est loin d'être suffisant pour réduire les risques d'intrusions. En effet, le maillon le plus faible dans la chaîne de la sécurité informatique est souvent l'intervention humaine qui est parfois nécessaire pour installer et configurer ces outils. Limiter cette intervention humaine permettra sans doute de réduire à la fois les risques et les coûts engendrés par la sécurité. Il est important, par exemple, de développer des méthodes sûres permettant de configurer automatiquement un réseau informatique de sorte que son comportement soit conforme à une politique de sécurité donnée. C'est dans cet axe de recherche que se situe ce travail. En effet, nous proposons une méthode formelle permettant de générer à partir d'une politique de sécurité (spécifiée par une formule logique) et d'un réseau informatique (spécifié par un processus) une configuration sécuritaire de ce réseau.

Avec le développement rapide des technologies permettant la collecte et l’échange des données géospatiales, la quantité de bases de données géospatiales disponibles est en constante augmentation. Ces bases de données géospatiales représentent souvent une même réalité géographique de façon différente, et sont, par conséquent, sémantiquement hétérogènes. Afin que les utilisateurs de différentes bases de données puissent échanger des données et collaborer dans un but commun, ils doivent avoir une compréhension commune de la signification des données échangées et résoudre ces hétérogénéités, c’est-à-dire que l’interopérabilité sémantique doit être assurée. Il existe actuellement plusieurs approches visant à établir l’interopérabilité sémantique. Cependant, l’arrivée puis la récente prolifération des réseaux ad hoc modifient et rendent plus complexe la résolution du problème de l’interopérabilité sémantique. Les réseaux ad hoc de bases de données géospatiales sont des réseaux qui peuvent s’auto-organiser, pour des besoins ponctuels, sans qu’une structure particulière soit définie a priori. En raison de leur dynamicité, de l’autonomie des sources qui les composent, et du grand volume de sources disponibles, les approches dites « traditionnelles » qui ont été conçues pour établir l’interopérabilité sémantique entre deux sources ou un nombre limité et statique de sources ne sont plus adaptées. Néanmoins, bien que les caractéristiques d’une approche pour l’interopérabilité sémantique dans les réseaux ad hoc doivent permettre d’agir sur un grand volume de sources, il demeure essentiel de prendre en compte, dans la représentation de la sémantique des données, les caractéristiques particulières, les contextes et les dimensions spatiales, thématiques et temporelles des données géospatiales. Dans cette thèse, une nouvelle approche pour l’interopérabilité sémantique en temps réel dans les réseaux ad hoc de bases de données géospatiales est proposée afin de répondre à la fois aux problématiques engendrées par les réseaux ad hoc et les bases de données géospatiales. Les contributions de cette approche pour l’interopérabilité sémantique en temps réel concernent majoritairement la collaboration dynamique entre les utilisateurs de bases de données géospatiales du réseau ad hoc, la représentation et l’extraction des connaissances, le mapping sémantique automatisé, la similarité sémantique et la propagation des requêtes dans le réseau ad hoc. Le cadre conceptuel qui sous-tend l’approche se base sur les principes de la communication dans les réseaux sociaux. À la suite du cadre conceptuel qui établit les fondements de l’approche, cette thèse présente un nouveau modèle de représentation des coalitions de bases de données géospatiales, dans le but de faciliter, dans un contexte d’interopérabilité sémantique, la collaboration entre les utilisateurs de bases de données géospatiales du réseau. Sur la base de ce modèle, une approche de découverte des sources pertinentes et de formation des coalitions se basant sur les principes de l’analyse des réseaux est proposée. Afin de gérer les changements du réseau en temps réel, des opérateurs de gestion des changements dans les coalitions sont proposés. Une fois les coalitions établies, les échanges de données entre les membres d’une même coalition ou de coalitions différentes ne peuvent être assurées que si la représentation de la sémantique est suffisamment riche et que les ontologies qui décrivent les différentes bases de données sont sémantiquement réconciliées. Pour ce faire, nous avons développé dans cette thèse un nouveau modèle de représentation des concepts, le soit le Concept multi-vues augmenté (Multi-View Augmented Concept - MVAC) dont le rôle est d’enrichir les concepts des ontologies avec leurs différentes contextes, la sémantique de leurs propriétés spatiotemporelles, ainsi que les dépendances entre leurs caractéristiques. An Ensuite, une méthode pour générer les concepts MVAC est développée, laquelle comprend une méthode pour l’extraction des différentes vues d’un concept qui sont valides dans différents contextes, puis une méthode d’augmentation du concept qui extrait les dépendances implicites au moyen d’algorithme de fouille de règles d’association. Ensuite, deux modèles complémentaires furent développés pour résoudre les hétérogénéités sémantiques entre les concepts MVAC. Dans un premier lieu, un modèle graduel de mapping sémantique automatisé, le G-MAP, établit les relations sémantiques qualitatives entre les concepts MVAC au moyen de moteurs de raisonnement basé sur des règles d’inférence qui intègrent de nouveaux critères de matching. Ce modèle se distingue par sa capacité à prendre en compte une représentation plus riche et complexe des concepts. Puis, nous avons développé un nouveau modèle de similarité sémantique, Sim-Net, adapté aux réseaux ad hoc et basé sur le langage de la logique descriptive. La contribution des deux modèles permet une interprétation optimale par l’utilisateur de la signification des relations entre les concepts de différentes bases de données géospatiales, améliorant ainsi l’interopérabilité sémantique. La dernière composante est une approche multi-stratégies de propagation des requêtes dans le réseau ad hoc, où les stratégies, formalisées à l’aide du langage Lightweight Coordination Calculus (LCC) qui supporte les interactions basées sur des normes sociales et des contraintes dans un système distribué, représentent différents moyens employés pour communiquer dans les réseaux sociaux. L’approche de propagation intègre un algorithme d’adaptation en temps réel des stratégies aux changements qui modifient le réseau. L’approche a été implémentée sous forme de prototype utilisant la plateforme Java JXTA qui simule les interactions dynamiques entre des pairs et des groupes de pairs (réseau peer-to-peer). L’utilité, la faisabilité et les avantages de l’approche sont démontrés par un scénario de gestion de désastre naturel. Cette thèse apporte aussi une contribution supplémentaire en développant le nouveau concept de qualité de l’interopérabilité sémantique ainsi qu’un cadre pour l’évaluation de la qualité de l’interopérabilité sémantique en tant que processus. Ce cadre est utilisé à des fins d’évaluation pour valider l’approche. Ce concept de qualité de l’interopérabilité sémantique ouvre de nombreuses perspectives de recherches futures concernant la qualité des échanges de données dans un réseau et son effet sur la prise de décision. / The recent technological advances regarding the gathering and the sharing of geospatial data have made available important volume of geospatial data to potential users. Geospatial databases often represent the same geographical features but from different perspectives, and therefore, they are semantically heterogeneous. In order to support geospatial data sharing and collaboration between users of geospatial databases to achieve common goals, semantic heterogeneities must be resolved and users must have a shared understanding of the data being exchanged. That is, semantic interoperability of geospatial data must be achieved. At this time, numerous semantic interoperability approaches exist. However, the recent arrival and growing popularity of ad hoc networks has made the semantic interoperability problem more complex. Ad hoc networks of geospatial databases are network that self-organize for punctual needs and that do not rely on any predetermined structure. “Traditional” semantic interoperability approaches that were designed for two sources or for a limited static number of known sources are not suitable for ad hoc networks, which are dynamic and composed of a large number of autonomous sources. Nevertheless, while a semantic interoperability approach designed for ad hoc network should be scalable, it is essential to consider, when describing semantics of data, the particularities, the different contexts and the thematic, spatial and temporal aspects of geospatial data. In this thesis, a new approach for real time semantic interoperability in ad hoc network of geospatial databases that address the requirements posed by both geospatial databases and ad hoc networks is proposed. The main contributions of this approach for real time semantic interoperability are related to the dynamic collaboration among user agents of different geospatial databases, knowledge representation and extraction, automatic semantic mapping and semantic similarity, and query propagation in ad hoc network based on multi-agent theory. The conceptual framework that sets the foundation of the approach is based on principles of communication between agents in social network. Following the conceptual framework, this thesis proposes a new model for representing coalitions of geospatial databases that aim at supporting the collaboration among user agents of different geospatial databases of the network, in a semantic interoperability context. Based on that model, a new approach for discovering relevant sources and coalitions mining based on network analysis techniques is proposed. Operators for the management of events affecting coalitions are defined to manage real times changes occurring in the ad hoc network. Once coalitions are established, data exchanges inside a coalition or between different coalitions are possible only if the representation of semantics of rich enough, and the semantic reconciliation is achieved between ontologies describing the different geospatial databases. To achieve this goal, in this thesis we have defined a new representation model for concepts, the Multi-View Augmented Concept (MVAC). The role of this model is to enrich concepts of ontologies with their various contexts, the semantics of their spatiotemporal properties, and the dependencies between their features. A method to generate MVAC concept was developed. This method includes a method for the extraction of the different views of a concept that correspond to the different contexts, and an augmentation method based on association rule mining to extract dependencies between features. Then, two complementary models to resolve semantic heterogeneity between MVAC concepts were developed. First, a gradual automated semantic mapping model, the G-MAP, discovers qualitative semantic relations between MVAC concepts using rule-based reasoning engines that integrate new matching criteria. The ability of this model to take as input a rich and complex representation of concepts constitutes the contribution of this model with respect to existing ones. Second, we have developed Sim-Net, a Description Logic- based semantic similarity model adapted to ad hoc networks. The combination of both models supports an optimal interpretation by the user of the meaning of relations between concepts of different geospatial databases, improving semantic interoperability. The last component is a multi-strategy query propagation approach for ad hoc network. Strategies are formalized with the Lightweight Coordination Calculus (LCC), which support interactions between agents based on social norms and constraints in a distributed system, and they represent the different strategies employed to communicate in social networks. An algorithm for the real time adaptation of strategies to changes affecting the network is proposed. The approach was implemented with a prototype using the Java JXTA platform that simulates dynamic interaction between peers and groups of peers. The advantages, the usefulness and the feasibility of the approach were demonstrated with a disaster management scenario. An additional contribution is made in this thesis with the development of the new notion of semantic interoperability quality, and a framework to assess semantic interoperability quality. This framework was used to validate the approach. This new concept of semantic interoperability quality opens many new research perspectives with respect to the quality of data exchanges in network and its impact on decision-making.