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Data warehouses (DWs) are widely known for their powerful analysis capabilities that serve either for historic data investigation or for predictions of potentially continuous phenomena. However, they are still in most cases limitedly used except by enterprises or governments while, with the huge amounts of data produced and collected by the Web2.0 technologies, many other unusual users might benefit from analysing their data if DWs are properly dedicated to their specific needs. They might be association adherents, online community members, observatory volunteers, etc. Unlike in classical contexts, requirements engineering RE with volunteers lacks group cohesion and straightforward strategic objectives. This is hence because they come with different backgrounds and they do not have an acknowledged representative leadership, which would very likely lead to multiple contradictory interpretations of the data and consequently of conflictual requirements. When stakeholders have divergent goals, it becomes problematic to maintain an agreement between them, especially when it comes to eliciting DW requirements whose future use is meant to serve as larger interested public as it possibly could. In this work, we propose a new generic and participative DW design methodology that relies on a Group Decision Support System (GDSS) to support the collaboration of the engaged volunteers. We suggest in this methodology two RE scenarios, (i) using GDSS for a collaborative elicitation when groups of users with common objectives are identifiable or (ii) with pivot tables and rapid prototyping formalisms when only individual volunteers are participating. Then, we reduce the number of the resulting models by fusing them based on their multidimensional (MD) similarities. The fused models require a further refinement that focuses on solving the remaining subject matter inconsistencies that are due to either erroneous definitions of unspecialized volunteers or to conceptually admissible, but irrelevant to the application domain, newly generated elements after the fusion. This is handled by the “collaborative resolution of requirement conflicts” step that we defined two methods for its execution. The first is a simplified collaborative method that we evaluate in which each model’s MD elements against a reduced number of criteria that apply for each component’stype using an existing GDSS that allows the collaborative process execution. The second is a profile-aware method that we suggest for which a more detailed set of evaluation criteria and adaptability of the collaborative process to allow its use by both crowdsourcing and enterprise DW design projects. As GDSS are designed to support a group engaged in a collective decision process, which is the main tool that we rely on which in two stages of our methodology i.e. RE and collaborative refinement of the fused models, we also propose a new GDSS that we adopted in its architecture the concept of Thinklets i.e. a well-known design pattern for collaborative processes. In addition to the group activities reproducibility that offers the concept of Thinklets, we have as well implemented a recommender system prototype that is mainly based on a hierarchical division of decision categories and an automatization of certain assistive functionalities to allow a guided and appropriate use of the system devoted to the facilitator. This has been done after a set of experiments conducted with real volunteer users engaged in solving risk management and uncertainty group problems. The new GDSS that we suggest introduces a customized implementation of certain Thinklets in order to improve their suitability to our methodology as well as for novice and inexperienced users from a more general perspective. In addition to that, we propose a new Thinklet, namely CollaborativeDW, that allows a fluid configuration and dynamic execution of our second refinement method i.e. the profile-aware approach, and that we have tested with real users., Les entrepôts de données (EDs) sont connus pour leurs puissantes capacités d'analyse qui servent soit à la fouille de données historiques soit à la prévision de phénomènes potentiellement continus. Cependant, dans la plupart des cas, ils sont encore utilisés de manière limitée, sauf par les entreprises ou les gouvernements alors que, avec les énormes quantités de données produites et collectées par les technologies Web 2.0, de nombreux autres utilisateurs inhabituels pourraient bénéficier de l'analyse de leurs données si les EDs sont correctement dédiés à leurs besoins spécifiques. Il peut s'agir d'adhérents à une association, de membres d’une communauté en ligne, de volontaire d’un observatoire, etc. Contrairement aux contextes classiques, l’ingénierie des exigences (IE) avec les volontaires manque de cohésion de groupe et d'objectifs stratégiques précis. En effet, ils viennent d'horizons différents et n'ont pas un leadership représentatif reconnu, ce qui conduirait très probablement à de multiples interprétations contradictoires des données et par conséquent à des exigences conflictuelles. Lorsque les parties prenantes ont des objectifs divergents, il devient problématique de maintenir un accord entre elles, en particulier lorsqu'il s'agit d’éliciter des exigences d'ED dont l'utilisation future est destinée à servir le plus grand public intéressé possible. Dans ce travail, nous proposons une nouvelle méthodologie de conception participative d’ED, qui s'appuie sur un système d'aide à la décision de groupe (GDSS). Nous proposons deux scénarios d'IE (i) utiliser le GDSS pour une élicitation collaborative lorsque des groupes d'utilisateurs ayant des objectifs communs sont identifiables ou (ii) avec des tableaux croisés dynamiques et des formalismes de prototypage rapide lorsque seuls des volontaires individuels y participent. Ensuite, nous réduisons le nombre de modèles résultants en les fusionnant en fonction de leurs similitudes multidimensionnelles (MD). Les modèles fusionnés nécessitent une amélioration supplémentaire qui se concentre sur la résolution des incohérences causées soit par des définitions erronées de volontaires non spécialisés, soit par des éléments, conceptuellement admissibles mais sans rapport avec le domaine d'application, qui sont nouvellement générés après la fusion. Ceci est géré par la résolution collaborative des conflits d'exigences que nous avons défini au travers des deux méthodes précédemment évoquées. (i) Une méthode collaborative simplifiée que nous évaluons dans laquelle les éléments MD par rapport à un nombre réduit de critères en utilisant un GDSS existant qui permet l'exécution du processus collaboratif (PC). (ii) Une méthode sensible au profil que nous suggérons pour laquelle un ensemble plus détaillé de critères d'évaluation et une adaptabilité du PC pour permettre son utilisation à la fois dans des projets de crowdsourcing et d'entreprise. Nous proposons également un nouveau GDSS dans lequel nous nous sommes inspirés dans son architecture du concept de Thinklet, qui est un modèle de conception bien connu dans la littérature pour les PCs. En plus de la reproductibilité des activités de groupe qu’offrent les Thinklets, nous avons implémenté un prototype d’un système de recommandation qui est basé sur une hiérarchisation des catégories de décision pour permettre une utilisation guidée et appropriée du système pour le facilitateur. Cela a été testé par des expériences menées avec de vrais utilisateurs volontaires engagés dans la résolution de problèmes de gestion de risques et d'incertitude. Nous introduisons dans ce GDSS une implémentation personnalisée de certains Thinklets afin d'améliorer leur adéquation à notre méthodologie ainsi qu'aux utilisateurs novices et inexpérimentés dans une perspective plus générale. En plus de cela, nous proposons un nouveau Thinklet, à savoir CollaborativeDW, qui permet une configuration dynamique de notre deuxième méthode de résolution de conflits, et que nous avons testée avec de vrais utilisateurs.

User needs for software features and interfaces are diverse and changing, motivating the goal of making it as easy as possible for users themselves to change software, or to have it changed on their behalf in response to their developing needs. However, in my opinion, current approaches do not address this issue adequately: software engineering promotes flexible code, but in practice this does not help end-users effect change in their software. End-user and live programming systems help users customize their interfaces by accessing and modifying the underlying source code. I take a different approach, seeking to maximize the kinds of modifications that can take place through regular interactions, e.g. direct manipulation of interface elements. I call this approach malleable software. To understand contemporary needs for and barriers to modifying software, I study how it is produced, maintained, adopted, and appropriated in a network of communities working with biodiversity data. I find that the mode of software production, i.e. the technologies and economic relations that produce software, is biased towards centralized, one-size-fits-all systems. This leads me to propose a long-term, interdisciplinary research program in reforming the tools of software development to create infrastructures for plurality. These tools should help multiple communities collaborate without forcing them to consolidate around identical interfaces or data representations. Malleable software is one such infrastructure, in which interactive systems are dynamic constellations of interfaces, devices, and programs assembled at the site of use. My technological contribution is a reconstruction of the programming mechanisms used to create interactive behavior. I generalize existing control structures for interaction as entanglements, and develop a higher-order control structure, entanglers, which produces entanglements when particular pre-conditions, called co-occurrences, are met. Entanglers cause interactions to be assembled dynamically as system components come and go. I develop these mechanisms in Tangler, a prototype environment for building malleable interactive software. I demonstrate how Tangler supports malleability through a set of benchmark cases illustrating how users can modify systems by themselves or with programmer assistance. This thesis is an early step towards a paradigm for programming and designing malleable software that can keep up with human diversity.; Les besoins des utilisateurs en matière de fonctionnalités et d'interfaces logicielles sont variés et changeants. Mon objectif est de permettre aux utilisateurs eux-mêmes de facilement modifier ou faire modifier leur logiciel en fonction de l'évolution de leurs besoins. Toutefois, à mon avis, les approches actuelles ne traitent pas cette question de façon adéquate : L'ingénierie logicielle favorise la flexibilité du code mais, dans la pratique, cela n'aide pas les utilisateurs finaux à apporter des changements à leurs logiciels. Les systèmes permettant à l'utilisateur de programmer en direct (“live programming”) ou de modifier le code du logiciel (“end-user programming”) permettent aux utilisateurs de personnaliser les interfaces de leur logiciel en accédant et modifiant le code source. J'adopte une approche différente, qui cherche à maximiser les modifications qui peuvent être faites à travers des interactions habituelles, par exemple la manipulation directe d'éléments d'interface. J'appelle cette approche la malléabilité logicielle. Pour comprendre les besoins des utilisateurs et les obstacles à la modification des logiciels interactifs, j'étudie comment les logiciels actuels sont produits, maintenus, adoptés et appropriés dans un réseau de communautés travaillant avec des données sur la biodiversité. Je montre que le mode de production des logiciels, c'est-à-dire les technologies et les modèles économiques qui les produisent, est biaisé en faveur de systèmes centralisés et uniformisés. Cela m'amène à proposer un programme de recherche interdisciplinaire à long terme pour repenser les outils de développement logiciel afin de créer des infrastructures pour la pluralité. Ces outils peuvent aider de multiples communautés à collaborer sans les forcer à adopter des interfaces ou représentations de données identiques. Le logiciel malléable représente une telle infrastructure, dans laquelle les systèmes interactifs sont des constellations dynamiques d'interfaces, de dispositifs et de programmes construits au moment de leur utilisation. Ma contribution technologique est de recréer des mécanismes de programmation pour concevoir des comportements interactifs. Je généralise les structures de contrôle existantes pour l'interaction en ce que j’appelle des intrications (“entanglements”). J'élabore une structure de contrôle d'ordre supérieur, les intricateurs (“entanglers”), qui produisent ces intrications lorsque des conditions préalables particulières sont remplies. Ces conditions préalables sont appelées co-occurrences. Les intricateurs organisent l'assemblage des interactions dynamiquement en fonction des besoins des composants du système. Je développe ces mécanismes dans Tangler, un prototype d’environnement pour la construction de logiciels interactifs malléables. Je démontre comment Tangler supporte la malléabilité à travers un ensemble de cas d'étude illustrant comment les utilisateurs peuvent modifier les systèmes par eux-mêmes ou avec l'aide d'un programmeur. Cette thèse est un premier pas vers un paradigme de programmation et de conception de logiciels malléables capables de s'adapter à la diversité des usages et des utilisateurs.

User needs for software features and interfaces are diverse and changing, motivating the goal of making it as easy as possible for users themselves to change software, or to have it changed on their behalf in response to their developing needs. However, in my opinion, current approaches do not address this issue adequately: software engineering promotes flexible code, but in practice this does not help end-users effect change in their software. End-user and live programming systems help users customize their interfaces by accessing and modifying the underlying source code. I take a different approach, seeking to maximize the kinds of modifications that can take place through regular interactions, e.g. direct manipulation of interface elements. I call this approach malleable software. To understand contemporary needs for and barriers to modifying software, I study how it is produced, maintained, adopted, and appropriated in a network of communities working with biodiversity data. I find that the mode of software production, i.e. the technologies and economic relations that produce software, is biased towards centralized, one-size-fits-all systems. This leads me to propose a long-term, interdisciplinary research program in reforming the tools of software development to create infrastructures for plurality. These tools should help multiple communities collaborate without forcing them to consolidate around identical interfaces or data representations. Malleable software is one such infrastructure, in which interactive systems are dynamic constellations of interfaces, devices, and programs assembled at the site of use. My technological contribution is a reconstruction of the programming mechanisms used to create interactive behavior. I generalize existing control structures for interaction as entanglements, and develop a higher-order control structure, entanglers, which produces entanglements when particular pre-conditions, called co-occurrences, are met. Entanglers cause interactions to be assembled dynamically as system components come and go. I develop these mechanisms in Tangler, a prototype environment for building malleable interactive software. I demonstrate how Tangler supports malleability through a set of benchmark cases illustrating how users can modify systems by themselves or with programmer assistance. This thesis is an early step towards a paradigm for programming and designing malleable software that can keep up with human diversity.; Les besoins des utilisateurs en matière de fonctionnalités et d'interfaces logicielles sont variés et changeants. Mon objectif est de permettre aux utilisateurs eux-mêmes de facilement modifier ou faire modifier leur logiciel en fonction de l'évolution de leurs besoins. Toutefois, à mon avis, les approches actuelles ne traitent pas cette question de façon adéquate : L'ingénierie logicielle favorise la flexibilité du code mais, dans la pratique, cela n'aide pas les utilisateurs finaux à apporter des changements à leurs logiciels. Les systèmes permettant à l'utilisateur de programmer en direct (“live programming”) ou de modifier le code du logiciel (“end-user programming”) permettent aux utilisateurs de personnaliser les interfaces de leur logiciel en accédant et modifiant le code source. J'adopte une approche différente, qui cherche à maximiser les modifications qui peuvent être faites à travers des interactions habituelles, par exemple la manipulation directe d'éléments d'interface. J'appelle cette approche la malléabilité logicielle. Pour comprendre les besoins des utilisateurs et les obstacles à la modification des logiciels interactifs, j'étudie comment les logiciels actuels sont produits, maintenus, adoptés et appropriés dans un réseau de communautés travaillant avec des données sur la biodiversité. Je montre que le mode de production des logiciels, c'est-à-dire les technologies et les modèles économiques qui les produisent, est biaisé en faveur de systèmes centralisés et uniformisés. Cela m'amène à proposer un programme de recherche interdisciplinaire à long terme pour repenser les outils de développement logiciel afin de créer des infrastructures pour la pluralité. Ces outils peuvent aider de multiples communautés à collaborer sans les forcer à adopter des interfaces ou représentations de données identiques. Le logiciel malléable représente une telle infrastructure, dans laquelle les systèmes interactifs sont des constellations dynamiques d'interfaces, de dispositifs et de programmes construits au moment de leur utilisation. Ma contribution technologique est de recréer des mécanismes de programmation pour concevoir des comportements interactifs. Je généralise les structures de contrôle existantes pour l'interaction en ce que j’appelle des intrications (“entanglements”). J'élabore une structure de contrôle d'ordre supérieur, les intricateurs (“entanglers”), qui produisent ces intrications lorsque des conditions préalables particulières sont remplies. Ces conditions préalables sont appelées co-occurrences. Les intricateurs organisent l'assemblage des interactions dynamiquement en fonction des besoins des composants du système. Je développe ces mécanismes dans Tangler, un prototype d’environnement pour la construction de logiciels interactifs malléables. Je démontre comment Tangler supporte la malléabilité à travers un ensemble de cas d'étude illustrant comment les utilisateurs peuvent modifier les systèmes par eux-mêmes ou avec l'aide d'un programmeur. Cette thèse est un premier pas vers un paradigme de programmation et de conception de logiciels malléables capables de s'adapter à la diversité des usages et des utilisateurs.

The concept of simultaneous engineering has been used for several years in the industry. However, it rarely aims to think the design of the product and the design of its industrial system (the factory) together. In this paper, we address the need to have a global view of architectural design and manufacturing throughout the entire design process. More precisely, we define a model-based approach which makes it possible to evaluate the impact of a product design on its manufacturability. This approach constitutes a first step, in a long-term perspective, to consider several high-level industrial systems and product designs together and choose the one that gives the best performances., Le concept d'ingénierie simultanée est utilisé depuis plusieurs années dans l'industrie. Cependant, il vise rarement à penser ensemble la conception du produit et la conception de son système industriel (l'usine). Dans cet article, nous abordons la nécessité d'avoir une vision globale de la conception architecturale et de la fabrication tout au long du processus de conception. Plus précisément, nous définissons une approche basée sur un modèle qui permet d'évaluer l'impact de la conception d'un produit sur sa faisabilité. Cette approche constitue une première étape, dans une perspective à long terme, pour considérer ensemble plusieurs systèmes industriels de haut niveau et plusieurs conceptions de produits afin de choisir celui qui donne les meilleures performances.

Cet article présente le projet Semantica : une démarche et une plateforme web permettant aux salariés dans les entreprises de co-construire leur logiciel de gestion. La démarche, rythmée par des ateliers participatifs, engage les futurs utilisateurs dans la conception et la construction de leur outil informatique, tandis que la plateforme se propose de recevoir leur représentation conceptuelle pour générer un logiciel immédiatement utilisable. Le but étant l’émergence d’innovations, une démarche ascendante est ensuite proposée, afin de libérer la créativité des utilisateurs et de transformer ces nouvelles idées en de véritables propositions d’innovations de procédé ou d’organisation. Semantica se positionne comme une réponse aux freins à l’innovation que représentent la mise en place et l’usage des systèmes d’information aujourd’hui, et qui sont identifiés dans cet article : normalisation des activités, imposition d’une routine, instillation d’une doxa et contrôle via des dispositifs de gestion. Enfin, un retour d’expérience de la mise en place de Semantica dans la société Comoé illustre cet article et met en lumière les pistes de réflexion et les différents verrous restant à lever. Le sujet des expérimentations est lui aussi abordé, et pose la question du terrain fertile à un tel projet.

In the context of three European projects, our research team has developed a data model and query language for digital libraries supporting identification, structuring, metadata, and discovery and reuse of digital resources. The model is inspired by the Web and it is formalized as a first-order theory, certain models of which correspond to the notion of digital library. In addition, a full translation of the model to RDF and of the query language to SPARQL has been proposed to demonstrate the feasibility of the model and its suitability for practical applications. The choice of RDF is due to the fact that it is a generally accepted representation language in the context of digital libraries and the Semantic Web. One of the major aims of the thesis was to design and actually implement a simplified form of a digital library management system based on the theoretical model. To obtain this, we have developed a prototype based on RDF and SPARQL, which uses a RDF store to facilitate internal management of metadata. The prototype allows users to manage and query metadata of digital or non-digital resources in the system, using URIs as resource identifiers, a set of predicates to model descriptions of resources, and simple conjunctive queries to discover knowledge in the system. The prototype is implemented by using Java technologies and the Google Web Toolkit framework whose system architecture consists of a storage layer, a business logic layer, a service layer and a user interface. During the thesis work, the prototype was built, tested, and debugged locally and then deployed on Google App Engine. In the future, it will be expanded to become a full fledged digital library management system. Moreover, the thesis also presents our contribution to content generation by reuse. This is mostly theoretical work whose purpose is to enrich the model and query language by providing an important community service. The incorporation of this service in the implemented system is left to future work.; Dans le cadre de trois projets européens, notre équipe a mis au point un modèle de données et un langage de requête pour bibliothèques numériques supportant l'identification, la structuration, les métadonnées, la réutilisation, et la découverte des ressources numériques. Le modèle proposé est inspiré par le Web et il est formalisé comme une théorie du premier ordre, dont certains modèles correspondent à la notion de bibliothèque numérique. En outre, une traduction complète du modèle en RDF et du langage de requêtes en SPARQL a également été proposée pour démontrer son adéquation à des applications pratiques. Le choix de RDF est dû au fait qu’il est un langage de représentation généralement accepté dans le cadre des bibliothèques numériques et du Web sémantique. L’objectif de cette thèse était double: concevoir et mettre en œuvre une forme simplifiée de système de gestion de bibliothèques numériques, d’une part, et contribuer à l’enrichissement du modèle, d’autre part. Pour atteindre cet objectif nous avons développé un prototype d’un système de bibliothèque numérique utilisant un stockage RDF pour faciliter la gestion interne des métadonnées. Le prototype permet aux utilisateurs de gérer et d’interroger les métadonnées des ressources numériques ou non-numériques dans le système en utilisant des URIs pour identifier les ressources, un ensemble de prédicats pour la description de ressources, et des requêtes conjonctives simples pour la découverte de connaissances dans le système. Le prototype est mis en œuvre en utilisant les technologies Java et l’environnement de Google Web Toolkit dont l'architecture du système se compose d'une couche de stockage, d’une couche de métier logique, d’une couche de service, et d’une interface utilisateur. Pendant la thèse, le prototype a été construit, testé et débogué localement, puis déployé sur Google App Engine. Dans l’avenir, il peut être étendu pour devenir un système complet de gestion de bibliothèques numériques. Par ailleurs, la thèse présente également notre contribution à la génération de contenu par réutilisation de ressources. Il s’agit d’un travail théorique dont le but est d’enrichir le modèle en lui ajoutant un service important, à savoir la possibilité de création de nouvelles ressources à partir de celles stockées dans le système. L’incorporation de ce service dans le système sera effectuée ultérieurement.

National audience

National audience

Agroforestry systems (SAF) in humid tropical areas are characterized by a high interspecific diversity and a multistrata structure of vegetation. These cropping systems are set up and managed on long time horizon (several decades), with a specific management of the various species in each field. The perennial crops (coffee-trees, cacao-trees, coconut) are the pivot of these SAF because they are the major sources of income for farmers. These systems are however the object of controversies; some regard them as not efficient on the basis of the yield of the perennial crop (Ruf. 2009), while others stress the importance of the environmental services which they provide (Montagini. 2005). To go beyond this controversy, quantified data on the production and environmental services provided by these systems are necessary. An abundant literature exists on these systems analysed with a disciplinary point of view (sociology, botany, ecophysiology, agronomy...). For the same discipline, like agronomy; studies generally focus on one scale, one stage or one component of the system. This knowledge is however difficult to integrate and one still does not have a systemic and shareable vision of SAF functioning and of the services provided in a given context. These systems also mobilize many experts and farmer's knowledge that must be integrated to build a common vision. This is important for assessment and improvement of the current SAF but also for the design of innovative SAF. In order to build this interdisciplinary vision we have developed a conceptual model of the relationships between structure, functions and services of these systems and of their dynamic during the life-time of the SAF. The definition of the model was based on a field survey in Guinea and it was further tested and improved with interview of a panel of experts having a disciplinary knowledge of these systems.

Tropical agroforestry systems are examples of ecological intensification. They represent a transition from short-term exploitation and destruction of tropical rain forest to sustainable land use and conservation of biodiversity (Garrity, 2004). However, such systems are complex and their production capacity has been poorly studied. Agroforestry research has focused on the incorporation of trees in agricultural cropping systems, with less attention to incorporation of crops into forest systems. There is a need for specific tools with which system productivity can be assessed and evaluated at any stage of the system during the evolution of its structure over its lifetime (several decades). Modelling the dynamics of these multi-strata and multi-species cropping systems is thus a major challenge in agronomic research. Crop models are useful as analytical and predictive tools, to test effects of structure and input changes on productivity and environmental impacts of the systems. Some agroforestry models have been developed which take into account spatial heterogeneity, in these systems (Malézieux et al, 2009). The models are often based on fundamental crop modelling concepts of resource capture and allocation under `potential growth' and `stressed' conditions. The objective of this paper is to assess the potential use of existing agroforestry models in the context of tropical agroforestry systems for purposes such as: (i) relating architectural and physiological traits of components to system-level resource capture and use for harvestable products, and thus the `strategic' choices of farmers in selecting components for the agroforestry system; (ii) exploring management options for farmers to adjust growth and performance of the components to achieve overall productivity goals; (iii) assessing `robustness' (or `vulnerability') and `resilience' of the agroforestry system under variable external (e.g. climatic) conditions.

International audience

The SemanticWeb is a new Web paradigm that provides a common framework for data to be shared and reused across applications, enterprises and community boundaries. The biggest problem we face right now is a way to "link" information coming from different sources that are often heterogeneous syntactically as well as semantically. Today much information is stored in relational databases. Thus data integration from relational sources into the Semantic Web is in high demand. The objective of this thesis is to provide methods and techniques to address this problem. It proposes an approach based on a combination of ontology-based schema representation and description logics. Database schemas in the approach are designed using ORM methodology. The stability and flexibility of ORM facilitate the maintenance and evolution of integration systems. A new web ontology language and its logic foundation are proposed in order to capture the semantics of relational data sources while still assuring a decidable and automated reasoning over information from the sources. An automatic translation of ORM models into ontologies is introduced to allow capturing the data semantics without laboriousness and fallibility. This mechanism foresees the coexistence of others sources, such as hypertext, integrated into the Semantic Web environment. This thesis constitutes the advances in many fields, namely data integration, ontology engineering, description logics, and conceptual modeling. It is hoped to provide a foundation for further investigations of data integration from relational sources into the Semantic Web.; Le web sémantique est un nouveau paradigme web qui fournit un cadre commun pour des données devant être partagées et réutilisées à travers des applications, en franchissant les frontières entre les entreprises et les communautés. Le problème majeur que l'on rencontre à présent, est la manière de relier les informations provenant de différentes sources, celles-ci utilisant souvent une syntaxe et une sémantique différentes. Puisqu'aujourd'hui, la plupart des informations sont gardées dans des bases de données relationnelles, l'intégration de source de données relationnelle dans le web sémantique est donc très attendue. L'objectif de cette thèse est de fournir des méthodes et des techniques pour résoudre ce problème d'intégration des bases de données. Nous proposons une approche combinant des représentations de schémas à base d'ontologie et des logiques de descriptions. Les schémas de base de données sont conçus en utilisant la méthodologie ORM. La stabilité et la flexibilité de ORM facilite la maintenance et l'évolution des systèmes d'intégration. Un nouveau langage d'ontologie web et ses fondements logiques sont proposées afin de capturer la sémantique des sources de données relationnelles, tout en assurant le raisonnement décidable et automatique sur les informations provenant des sources. Une traduction automatisée des modèles ORM en ontologies est introduite pour permettre d'extraire la sémantique des données rapidement et sans faillibilité. Ce mécanisme prévoit la coexistence d'autre sources d'informations, tel que l'hypertexte, intégrées à l'environnement web sémantique. Cette thèse constitue une avancée dans un certain nombre de domaine, notamment dans l'intégration de données, l'ingénierie des ontologies, les logiques de descriptions, et la modélisation conceptuelle. Ce travail pourra fournir les fondations pour d'autres investigations pour intégrer les données provenant de sources relationnelles vers le web sémantique.

The SemanticWeb is a new Web paradigm that provides a common framework for data to be shared and reused across applications, enterprises and community boundaries. The biggest problem we face right now is a way to "link" information coming from different sources that are often heterogeneous syntactically as well as semantically. Today much information is stored in relational databases. Thus data integration from relational sources into the Semantic Web is in high demand. The objective of this thesis is to provide methods and techniques to address this problem. It proposes an approach based on a combination of ontology-based schema representation and description logics. Database schemas in the approach are designed using ORM methodology. The stability and flexibility of ORM facilitate the maintenance and evolution of integration systems. A new web ontology language and its logic foundation are proposed in order to capture the semantics of relational data sources while still assuring a decidable and automated reasoning over information from the sources. An automatic translation of ORM models into ontologies is introduced to allow capturing the data semantics without laboriousness and fallibility. This mechanism foresees the coexistence of others sources, such as hypertext, integrated into the Semantic Web environment. This thesis constitutes the advances in many fields, namely data integration, ontology engineering, description logics, and conceptual modeling. It is hoped to provide a foundation for further investigations of data integration from relational sources into the Semantic Web.; Le web sémantique est un nouveau paradigme web qui fournit un cadre commun pour des données devant être partagées et réutilisées à travers des applications, en franchissant les frontières entre les entreprises et les communautés. Le problème majeur que l'on rencontre à présent, est la manière de relier les informations provenant de différentes sources, celles-ci utilisant souvent une syntaxe et une sémantique différentes. Puisqu'aujourd'hui, la plupart des informations sont gardées dans des bases de données relationnelles, l'intégration de source de données relationnelle dans le web sémantique est donc très attendue. L'objectif de cette thèse est de fournir des méthodes et des techniques pour résoudre ce problème d'intégration des bases de données. Nous proposons une approche combinant des représentations de schémas à base d'ontologie et des logiques de descriptions. Les schémas de base de données sont conçus en utilisant la méthodologie ORM. La stabilité et la flexibilité de ORM facilite la maintenance et l'évolution des systèmes d'intégration. Un nouveau langage d'ontologie web et ses fondements logiques sont proposées afin de capturer la sémantique des sources de données relationnelles, tout en assurant le raisonnement décidable et automatique sur les informations provenant des sources. Une traduction automatisée des modèles ORM en ontologies est introduite pour permettre d'extraire la sémantique des données rapidement et sans faillibilité. Ce mécanisme prévoit la coexistence d'autre sources d'informations, tel que l'hypertexte, intégrées à l'environnement web sémantique. Cette thèse constitue une avancée dans un certain nombre de domaine, notamment dans l'intégration de données, l'ingénierie des ontologies, les logiques de descriptions, et la modélisation conceptuelle. Ce travail pourra fournir les fondations pour d'autres investigations pour intégrer les données provenant de sources relationnelles vers le web sémantique.

International audience; In this paper, we presented the Towntology project whose objective is to design an ontology in the urban field. This project is divided into several stages. Concerning the prime main objective of the Towntology project, i.e. to build an ontology for urban planning by integrating all urban objects with their descriptions and relations, we began to deal with some fields, such as street planning and mobility. We also developed a software tool making it possible to urban planners to work on a semantic network. Thus we built a visual browser and an ontology editor. An extension of XML is designed and used for the description of the ontology.; Dans cet article, nous avons présenté le projet Towntology dont l'objectif est de concevoir une ontologie dans le domaine de l’urbanisme. Ainsi grâce à cette ontologie, les différents systèmes d’information utilisés dans l’urbanisme pourront coopérer entre eux. L'objectif principal du projet est de décrire les objets urbains et de les mettre en relation les uns avec les autres. Tout d’abord, nous avons commencé par nous intéresser aux domaines de la voirie et de la mobilité. Dans le cadre de ce projet, nous avons développé une série d’ outils logiciels permettant aux urbanistes de développer un réseau sémantique. Ainsi nous avons construit un navigateur et un éditeur d'ontologie, tout deux basés sur un modèle XML propre à notre domaine.

Data Acquisition Systems (DAS) are the basis for building monitoring tools that enable the supervision of local and remote systems. DASs are complex systems. It is difficult for developers to compare proprietary generic DAS products and/or standards, and the design of a specific DAS is costly. In this thesis we propose an implementation independent specification, based on conceptual and role-based use case modeling, of a generic architecture for DASs. This generic DAS specification gives DAS developers an abstraction of DASs; it enables them to compare existing DAS products and standards; and it provides the DAS developers that aim to develop a specific DAS with a starting point for the design of a specific DAS. A generic system specification has many advantages. We propose patterns and techniques that are useful for the development of specifications of generic systems. Additionally, the generic DAS specification provides a case study on the development, based on conceptual and role-based use case modeling, of implementation independent specifications of generic systems that demonstrates, by means of an industrial example, the advantages of these techniques for the development of specifications of generic systems. The work of this thesis has been sponsored by the FNRS (Swiss National Science Foundation)1, ABB Corporate Research Ltd. (Switzerland), EPFL, and the University of Mondragon. ------------------------------ 1 In the frame of the NePESM (New Paradigms for Embedded Systems Management) project of the SPP-ICS (Swiss Priority Programme for Information and Communications Structures, 1996-1999) programme.