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In the last decade, cloud computing has grown to become the standard deployment environment for most distributed applications. While cloud providers have continuously extended their coverage to different locations worldwide, the distance of their datacenters to the end users still often translates into significant latency and network utilization. With the advent of new families of applications such as virtual/augmented reality and self-driving vehicles, which operate on very low latency, or the IoT, which generates enormous amounts of data, the current centralized cloud infrastructure has shown to be unable to support their stringent requirements. This has shifted the focus to more distributed alternatives such as fog computing. Although the premises of such infrastructure seem auspicious, a standard fog management platform is yet to emerge. Consequently, significant attention is dedicated to capturing the right design requirements for delivering those premises. In this dissertation, we aim at designing building blocks which can provide basic functionalities for fog management tasks. Starting from the basic fog principle of preserving locality, we design a lazy and locality-aware overlay network called Koala, which provides efficient decentralized management without introducing additional traffic overhead. In order to capture additional requirements which originate from the application layer, we port a well-known microservice-based application, namely Sharelatex, to a fog environment. We examine how its performance is affected and what functionalities the management layer can provide in order to facilitate its fog deployment and improve its performance. Based on our overlay building block and the requirements retrieved from the fog deployment of the application, we design a service discovery mechanism which satisfies those requirements and integrates these components into a single prototype. This full stack prototype enables a complete end-to-end evaluation of these components based on real use case scenarios.; Au cours de la dernière décennie, le cloud computing est devenu l’environnement standard de déploiement pour la plupart des applications distribuées. Alors que les fournisseurs de cloud ont étendu de manière continue leur couverture géographique, la distance entre leurs centres de données et les utilisateurs finaux se traduit toujours par une latence et une utilisation du réseau importantes. Avec l'avènement de nouvelles familles d'applications telles que la réalité virtuelle / augmentée ou les véhicules autonomes, nécessitant de très faibles latences, ou l'IoT, qui génère d'énormes quantités de données, l'infrastructure centralisée des clouds s’avère incapable de supporter leurs exigences. Cette situation a mené à l’expérimentation de nouvelles alternatives plus distribuées telles que le fog computing. Bien que les prémisses de cette infrastructure semblent prometteuses, une plate-forme de type fog n’a pas encore été créée. Par conséquent, une attention particulière doit être consacrée à la définition des contraintes appropriées de conception qui permettront de réaliser pleinement ces objectifs. Dans cette thèse, nous visons à concevoir des blocs de construction pouvant fournir des fonctionnalités de base pour la gestion d’une infrastructure de type fog. En partant du principe de préservation de la localité intrinsèque au fog, nous concevons un réseau de recouvrement paresseux et tenant compte de la localité, appelé Koala, qui permet une gestion décentralisée efficace sans créer de surcharge de trafic lié à la maintenance du réseau. Afin de capturer des exigences supplémentaires provenant de la couche applicative, nous avons étudié le déploiement d’une application fondée sur une architecture à base de microservices, à savoir Sharelatex, dans un environnement fog. Nous examinons comment ses performances en sont affectées et quelles fonctionnalités la couche de gestion peut fournir afin de faciliter son déploiement dans le fog et améliorer ses performances. En se fondant sur les blocs de bases définis et sur les exigences extraites du déploiement de l'application dans le fog, nous concevons un mécanisme de découverte de service qui répond à ces exigences et intègre ces composants dans un seul prototype. Ce prototype permet une évaluation complète de ces composants sur la base de scénarios dans des conditions réelles.

While mobile services incorporate and apply the fundamental principles of Service Oriented Architecture (SOA), they present a number of specifics that push certain challenges related to service oriented systems to their extreme and additionally introduce new unique research challenges. Such specifics relate to: (i) dynamism – open mobile environments are much more volatile than typical service environments, with services emerging and disappearing in arbitrary ways without prior notification; (ii) heterogeneity – a direct consequence of ad hoc mobile environments is that no safe assumption can be made about the technological and business features of the services encountered; (iii) awareness – in most mobile service applications, the business capabilities of services are not the only ones that matter, the multi-faceted context of services is equally important; and (iv) the equation among QoS expectations on services, scalability, and required resources is hard to solve, due to the resource constraints that are typical to mobile environments. Dealing with the identified specifics gets even more complex if we consider both traditional computing services and services attached to the physical world by means of sensors and actuators, i.e., Things.In this habilitation thesis, I provide an overview and discussion of my main research results in these last years. In the context discussed above, I have focused on two principal aspects of service oriented computing in mobile environments: Interoperability and Composition. In my research work reported herein, Interoperability refers to the middleware layer, while Composition refers to the application layer. More precisely, service Composition relies on a common underlying middleware that supports Interoperability independently of the development and deployment internals of services (hardware platforms, operating systems, programming languages); however, when heterogeneous middleware is employed, Interoperability needs to be worked out also at this layer. Particularly in the open mobile environment reaching out to the whole Internet, these two aspects are closely interrelated. This calls for extensions to the classic SOA architectural style: services can be very diverse networked entities (e.g., Things, sensor-actuator networks, service feeds, data streams). Hence, stating this briefly, my research contributions have aimed at extending the SOA style with Interoperability and Composition enablers for mobile computing.

The last years witnessed the success of the Linked Open Data (LOD) project as well as a significantly growing amount of semantic data sources available on the web. However, there are still a lot of data not being published as fully materialized knowledge bases like as sensor data, dynamic data, data with limited access patterns, etc. Such data is in general available through web APIs or web services. Integrating such data to the LOD or in mashups would have a significant added value. However, discovering such services requires a lot of efforts from developers and a good knowledge of the existing service repositories that the current service discovery systems do not efficiently overcome.In this thesis, we propose novel approaches and frameworks to search for semantic web services from a data integration perspective. Firstly, we introduce LIDSEARCH, a SPARQL-driven framework to search for linked data and semantic web services. Moreover, we propose an approach to enrich semantic service descriptions with Input-Output relations from ontologies to facilitate the automation of service discovery and composition. To achieve such a purpose, we apply natural language processing techniques and deep-learning-based text similarity techniques to leverage I/O relations from text to ontologies.We validate our work with proof-of-concept frameworks and use OWLS-TC as a dataset for conducting our experiments on service search and enrichment.; Ces dernières années ont témoigné du succès du projet Linked Open Data (LOD) et de la croissance du nombre de sources de données sémantiques disponibles sur le web. Cependant, il y a encore beaucoup de données qui ne sont pas encore mises à disposition dans le LOD telles que les données sur demande, les données de capteurs etc. Elles sont néanmoins fournies par des API des services Web. L'intégration de ces données au LOD ou dans des applications de mashups apporterait une forte valeur ajoutée. Cependant, chercher de tels services avec les outils de découverte de services existants nécessite une connaissance préalable des répertoires de services ainsi que des ontologies utilisées pour les décrire.Dans cette thèse, nous proposons de nouvelles approches et des cadres logiciels pour la recherche de services web sémantiques avec une perspective d'intégration de données. Premièrement, nous introduisons LIDSEARCH, un cadre applicatif piloté par SPARQL pour chercher des données et des services web sémantiques.De plus, nous proposons une approche pour enrichir les descriptions sémantiques de services web en décrivant les relations ontologiques entre leurs entrées et leurs sorties afin de faciliter l'automatisation de la découverte et de la composition de services. Afin d'atteindre ce but, nous utilisons des techniques de traitement automatique de la langue et d'appariement de textes basées sur le deep-learning pour mieux comprendre les descriptions des services.Nous validons notre travail avec des preuves de concept et utilisons les services et les ontologies d'OWLS-TC pour évaluer nos approches proposées de sélection et d'enrichissement.

Multimedia data sources from various fields (medical, tourism, trade, art and culture, etc.) became essential on the web. Accessing to multimedia data in distributed systems poses new challenges due to many system parameters: volume, diversity of interfaces, representation format, location, etc. In addition, the growing needs of users and applications to incorporate semantics in the information retrieval pose new issues. To take into account this new complexity, we are interested in our research of data integration solutions based on web services. In this thesis, we propose an approach-oriented service for the semantic search of multimedia content. We called this approach SeSaM (Semantic Search of Multimedia content). SeSaM is based on the definition of a new pattern of services to access multimedia content, which is the MaaS services (Multimedia as a Services). It is based on a two-phase process: description and discovery of MaaS services. As for the MaaS services description, we have defined the SA4MaaS language (Semantic Annotation for MaaS services), which is an extension of SAWSDL (W3C recommendation). The main idea of this language is the integration, in addition to business domain semantic, of multimedia information semantics in the MaaS services description. As for the MaaS service discovery, we have proposed a new matchmaker MaaS-MX (MaaS services Matchmaker) adapted to the MaaS services description model. MaaS-MX is composed of two essential steps: domain matching and multimedia matching. Domain matching consists in comparing the business domain description of MaaS services and the query, whereas multimedia matching compares the multimedia description of MaaS services and the query. The approach has been implemented and evaluated in two different domains: medical and tourism. The results indicate that using both domain and multimedia matching considerably improves the performance of multimedia data retrieving systems.; Les sources de données multimédias provenant de divers domaines (médical, tourisme, commerce, art et culture, etc.) sont devenues incontournables sur le web. L’accès à ces sources multimédias dans les systèmes distribués pose de nouveaux problèmes en raison de nombreux paramètres : volumétrie, diversité des interfaces, format de représentation, localisation, etc. En outre, l’exigence de plus en plus forte des utilisateurs et des applications à vouloir intégrer la sémantique dans la recherche d’information pose de nouvelles questions à résoudre. Pour prendre en compte cette nouvelle complexité, nous nous intéressons dans notre travail de recherche aux solutions d’intégration de données basées sur les services web. Dans cette thèse, nous proposons une approche orientée service pour la recherche sémantique de contenus multimédia. Nous avons appelé cette approche SeSaM (Semantic Search of Multimedia content). SeSaM repose sur la définition d’un nouveau type de services accédant aux contenus multimédias, qui est les services MaaS (Multimedia as a Services). Elle est basée sur un processus en deux phases : description et découverte des services MaaS. En ce qui concerne la description de services MaaS, nous avons défini le langage SA4MaaS (Semantic Annotation for MaaS services), qui est une extension de SAWSDL (recommandation W3C). L’idée principale de ce langage est l’intégration, en plus de la sémantique métier, de la sémantique de l’information multimédia dans la description des services MaaS. En ce qui concerne la découverte de services MaaS, nous avons proposé un nouveau matchmaker MaaS-MX (MaaS services Matchmaker) adapté au modèle de description des MaaS. MaaS-MX est composé de deux étapes primordiales : appariement métier et appariement multimédia. L’appariement métier consiste à comparer la description métier des services et de la requête, tandis que l’appariement multimédia compare la description multimédia des services et de la requête. L’approche a été prototypée et évaluée dans deux domaines différents : médical et tourisme. Les résultats indiquent que l’utilisation de l’appariement métier et l’appariement multimédia a considérablement amélioré les performances des systèmes de recherche de données multimédias.

Multimedia data sources from various fields (medical, tourism, trade, art and culture, etc.) became essential on the web. Accessing to multimedia data in distributed systems poses new challenges due to many system parameters: volume, diversity of interfaces, representation format, location, etc. In addition, the growing needs of users and applications to incorporate semantics in the information retrieval pose new issues. To take into account this new complexity, we are interested in our research of data integration solutions based on web services. In this thesis, we propose an approach-oriented service for the semantic search of multimedia content. We called this approach SeSaM (Semantic Search of Multimedia content). SeSaM is based on the definition of a new pattern of services to access multimedia content, which is the MaaS services (Multimedia as a Services). It is based on a two-phase process: description and discovery of MaaS services. As for the MaaS services description, we have defined the SA4MaaS language (Semantic Annotation for MaaS services), which is an extension of SAWSDL (W3C recommendation). The main idea of this language is the integration, in addition to business domain semantic, of multimedia information semantics in the MaaS services description. As for the MaaS service discovery, we have proposed a new matchmaker MaaS-MX (MaaS services Matchmaker) adapted to the MaaS services description model. MaaS-MX is composed of two essential steps: domain matching and multimedia matching. Domain matching consists in comparing the business domain description of MaaS services and the query, whereas multimedia matching compares the multimedia description of MaaS services and the query. The approach has been implemented and evaluated in two different domains: medical and tourism. The results indicate that using both domain and multimedia matching considerably improves the performance of multimedia data retrieving systems., Les sources de données multimédias provenant de divers domaines (médical, tourisme, commerce, art et culture, etc.) sont devenues incontournables sur le web. L’accès à ces sources multimédias dans les systèmes distribués pose de nouveaux problèmes en raison de nombreux paramètres : volumétrie, diversité des interfaces, format de représentation, localisation, etc. En outre, l’exigence de plus en plus forte des utilisateurs et des applications à vouloir intégrer la sémantique dans la recherche d’information pose de nouvelles questions à résoudre. Pour prendre en compte cette nouvelle complexité, nous nous intéressons dans notre travail de recherche aux solutions d’intégration de données basées sur les services web. Dans cette thèse, nous proposons une approche orientée service pour la recherche sémantique de contenus multimédia. Nous avons appelé cette approche SeSaM (Semantic Search of Multimedia content). SeSaM repose sur la définition d’un nouveau type de services accédant aux contenus multimédias, qui est les services MaaS (Multimedia as a Services). Elle est basée sur un processus en deux phases : description et découverte des services MaaS. En ce qui concerne la description de services MaaS, nous avons défini le langage SA4MaaS (Semantic Annotation for MaaS services), qui est une extension de SAWSDL (recommandation W3C). L’idée principale de ce langage est l’intégration, en plus de la sémantique métier, de la sémantique de l’information multimédia dans la description des services MaaS. En ce qui concerne la découverte de services MaaS, nous avons proposé un nouveau matchmaker MaaS-MX (MaaS services Matchmaker) adapté au modèle de description des MaaS. MaaS-MX est composé de deux étapes primordiales : appariement métier et appariement multimédia. L’appariement métier consiste à comparer la description métier des services et de la requête, tandis que l’appariement multimédia compare la description multimédia des services et de la requête. L’approche a été prototypée et évaluée dans deux domaines différents : médical et tourisme. Les résultats indiquent que l’utilisation de l’appariement métier et l’appariement multimédia a considérablement amélioré les performances des systèmes de recherche de données multimédias.

National audience; L’importante augmentation du nombre de servicesdisponibles dans les applications sociales(par exemple les réseaux sociaux) a engendréun nouveau défi à la communauté "servicesweb" : la sélection de services à partirdes réseaux sociaux plutôt qu’à partir de registres(par exemple, UDDI, ebXML). Les approchesexistantes à base de registres échouentsouvent à satisfaire les besoins des demandeursde services. Cela est dû au fait que les registressont centralisés et surtout ne prennentpas en considération le contexte social. Danscet article, nous proposons une approche multiagentbasée sur la confiance pour une découvertedistribuée de services dans les réseaux sociaux.Pour ce faire, nous définissons une mesurede confiance comme un concept bidimensionnelqui comprend (i) une confiance en la sociabilitéindiquant si le fournisseur de servicesest socialement digne de confiance et (ii) uneconfiance en l’expertise évaluant la qualité desservices offerts.

The success of the published Web services depends on the ability to discover and reuse them. The UDDI standard directory allows users to search for published Web services by providing a discovery mechanism based on syntactic research. However, this approach presents limitations. To remedy this situation, many work have proposed to integrate semantics in the services description. The aim is to ensure a better interpretation and subsequently warrant an efficient discovery by improving the quality of results. These studies fall into three categories of approaches: the algebraic approach, the deductive approach and the hybrid approach. The latter one aims to fill the limits of the first two approaches in order to achieve an effective discovery. It includes some work adopting Case Based Reasoning. The objective of these work is to capitalize on the experience by reusing solutions of similar cases to solve a target case that represents a query. However, most of the concerned work are limited on the one hand, to the discovery of Web services described using OWL-S ontology, and on the other hand, to the services functional properties. We believe that a Web services discovery approach aligned with the W3C standards and covering various aspects of this problem, but also aiming to optimize the discovery time, is still needed to improve the performance of the discovery process. The CBR4WSD approach that we have proposed stands in this context. It is a new approach based on Case Based Reasoning for discovering semantic Web services. Its contribution outline covers a set of aspects which aim to overcome the limitations of existing approaches. These aspects are mainly related to the treatment rationalization, the control of the treated Web services volumetry, the compliance to standards and the improvement of the results’ quality, by covering both clients’ functional and non-functional needs. In order to achieve these objectives, the CBR4WSD approach uses a semantic model based on W3C standards. This model slightly extends the WSDL standard and aligns with the SAWSDL and WS-Policy standards. It covers the services functional and non-functional aspects to not only enable the discovery of Web services in response to a query but also to select the best services by taking into consideration the preferences of the client. In addition, this approach offers an organization of the case base by service community in order to optimize the time of discovery. Along these same lines, it uses a retrieval process (search for similar cases) that emanates in an online process and another offline one. The latter consists mainly on a pretreatment that performs the semantic matching of the involved ontological concepts. As for the online process, it is essentially charged of the dynamic calculation of similarities between source and target cases. Finally, the proposed approach has been implemented by the establishment of the CBR4WSD system and validated through experimentation in the field of tourism, particularly the flight booking services., Le succès des services Web publiés dépend de la possibilité de les découvrir et par la suite les réutiliser. L’annuaire standard UDDI permet à l’utilisateur de rechercher des services Web publiés en fournissant un mécanisme de découverte fondé sur une recherche syntaxique. Toutefois, cette solution présente des limites dont l’importance croit avec l’évolution pléthorique des services Web. Pour y remédier, de nombreux travaux ont proposé d’intégrer la sémantique dans la description des services. Le but est d’en assurer une meilleure interprétation et par la suite garantir une découverte efficace en améliorant la qualité des résultats obtenus. Ces travaux s’inscrivent dans trois catégories d’approches : l’approche algébrique, l’approche déductive et l’approche hybride qui vise à bénéficier des deux précédentes. Cette dernière comprend entre autres quelques travaux adoptant un raisonnement à partir de cas i.e. (Case Based Reasoning, CBR). L’objectif de ces travaux est de capitaliser sur l’expérience en permettant de réutiliser les solutions des cas similaires à un cas cible représentant une requête. Néanmoins, la plupart des travaux en question se limitent d’une part, à la découverte des services Web décrits selon l’ontologie OWL-S, et d’autre part, aux propriétés fonctionnelles des services. Nous pensons alors qu’une approche de découverte de services Web alignée avec les standards W3C et couvrant différents aspects liés à cette problématique, mais aussi visant à optimiser le temps de découverte, demeure nécessaire pour améliorer la performance du processus de découverte.L’approche CBR4WSD que nous proposons s’inscrit dans ce contexte. Elle constitue une nouvelle approche à base de raisonnement à partir des cas pour la découverte de services Web sémantiques. Son contour de contribution couvre un ensemble d’aspects qui visent à remédier aux limites des approches existantes. Ces aspects sont essentiellement relatifs à la rationalisation du traitement, à la maîtrise de la volumétrie des services Web traités, au respect des normes, et à l’amélioration de la qualité des résultats obtenus, en couvrant les besoins fonctionnels du client aussi bien que ses besoins non-fonctionnels. En vue d’atteindre ces objectifs, l’approche CBR4WSD utilise un modèle sémantique fondé sur les standards W3C. Ce modèle étend légèrement le standard WSDL et s’aligne avec les standards SAWSDL et WS-Policy. Il couvre les aspects fonctionnels et non-fonctionnels des services afin de permettre non seulement la découverte des services Web répondant à une requête mais aussi la sélection des meilleurs d’entre eux en prenant en considération des préférences du client. En outre, cette approche propose une organisation de la base de cas par communautés de services dans le but d’optimiser le temps de découverte. Dans cette même optique, elle utilise un processus de remémoration (recherche de cas similaires) qui se décline en un processus online et un autre offline. Ce dernier consiste principalement en un prétraitement réalisant l’appariement sémantique des concepts ontologiques mis en jeu, tandis que, le processus online se charge essentiellement du calcul dynamique des similarités entre les cas sources et cible. Finalement, l’approche proposée a été mise en œuvre par la mise en place du système CBR4WSD et validée à travers une expérimentation dans le domaine du tourisme, et en particulier, les services de réservation de billets d’avion.

The success of the published Web services depends on the ability to discover and reuse them. The UDDI standard directory allows users to search for published Web services by providing a discovery mechanism based on syntactic research. However, this approach presents limitations. To remedy this situation, many work have proposed to integrate semantics in the services description. The aim is to ensure a better interpretation and subsequently warrant an efficient discovery by improving the quality of results. These studies fall into three categories of approaches: the algebraic approach, the deductive approach and the hybrid approach. The latter one aims to fill the limits of the first two approaches in order to achieve an effective discovery. It includes some work adopting Case Based Reasoning. The objective of these work is to capitalize on the experience by reusing solutions of similar cases to solve a target case that represents a query. However, most of the concerned work are limited on the one hand, to the discovery of Web services described using OWL-S ontology, and on the other hand, to the services functional properties. We believe that a Web services discovery approach aligned with the W3C standards and covering various aspects of this problem, but also aiming to optimize the discovery time, is still needed to improve the performance of the discovery process. The CBR4WSD approach that we have proposed stands in this context. It is a new approach based on Case Based Reasoning for discovering semantic Web services. Its contribution outline covers a set of aspects which aim to overcome the limitations of existing approaches. These aspects are mainly related to the treatment rationalization, the control of the treated Web services volumetry, the compliance to standards and the improvement of the results’ quality, by covering both clients’ functional and non-functional needs. In order to achieve these objectives, the CBR4WSD approach uses a semantic model based on W3C standards. This model slightly extends the WSDL standard and aligns with the SAWSDL and WS-Policy standards. It covers the services functional and non-functional aspects to not only enable the discovery of Web services in response to a query but also to select the best services by taking into consideration the preferences of the client. In addition, this approach offers an organization of the case base by service community in order to optimize the time of discovery. Along these same lines, it uses a retrieval process (search for similar cases) that emanates in an online process and another offline one. The latter consists mainly on a pretreatment that performs the semantic matching of the involved ontological concepts. As for the online process, it is essentially charged of the dynamic calculation of similarities between source and target cases. Finally, the proposed approach has been implemented by the establishment of the CBR4WSD system and validated through experimentation in the field of tourism, particularly the flight booking services., Le succès des services Web publiés dépend de la possibilité de les découvrir et par la suite les réutiliser. L’annuaire standard UDDI permet à l’utilisateur de rechercher des services Web publiés en fournissant un mécanisme de découverte fondé sur une recherche syntaxique. Toutefois, cette solution présente des limites dont l’importance croit avec l’évolution pléthorique des services Web. Pour y remédier, de nombreux travaux ont proposé d’intégrer la sémantique dans la description des services. Le but est d’en assurer une meilleure interprétation et par la suite garantir une découverte efficace en améliorant la qualité des résultats obtenus. Ces travaux s’inscrivent dans trois catégories d’approches : l’approche algébrique, l’approche déductive et l’approche hybride qui vise à bénéficier des deux précédentes. Cette dernière comprend entre autres quelques travaux adoptant un raisonnement à partir de cas i.e. (Case Based Reasoning, CBR). L’objectif de ces travaux est de capitaliser sur l’expérience en permettant de réutiliser les solutions des cas similaires à un cas cible représentant une requête. Néanmoins, la plupart des travaux en question se limitent d’une part, à la découverte des services Web décrits selon l’ontologie OWL-S, et d’autre part, aux propriétés fonctionnelles des services. Nous pensons alors qu’une approche de découverte de services Web alignée avec les standards W3C et couvrant différents aspects liés à cette problématique, mais aussi visant à optimiser le temps de découverte, demeure nécessaire pour améliorer la performance du processus de découverte.L’approche CBR4WSD que nous proposons s’inscrit dans ce contexte. Elle constitue une nouvelle approche à base de raisonnement à partir des cas pour la découverte de services Web sémantiques. Son contour de contribution couvre un ensemble d’aspects qui visent à remédier aux limites des approches existantes. Ces aspects sont essentiellement relatifs à la rationalisation du traitement, à la maîtrise de la volumétrie des services Web traités, au respect des normes, et à l’amélioration de la qualité des résultats obtenus, en couvrant les besoins fonctionnels du client aussi bien que ses besoins non-fonctionnels. En vue d’atteindre ces objectifs, l’approche CBR4WSD utilise un modèle sémantique fondé sur les standards W3C. Ce modèle étend légèrement le standard WSDL et s’aligne avec les standards SAWSDL et WS-Policy. Il couvre les aspects fonctionnels et non-fonctionnels des services afin de permettre non seulement la découverte des services Web répondant à une requête mais aussi la sélection des meilleurs d’entre eux en prenant en considération des préférences du client. En outre, cette approche propose une organisation de la base de cas par communautés de services dans le but d’optimiser le temps de découverte. Dans cette même optique, elle utilise un processus de remémoration (recherche de cas similaires) qui se décline en un processus online et un autre offline. Ce dernier consiste principalement en un prétraitement réalisant l’appariement sémantique des concepts ontologiques mis en jeu, tandis que, le processus online se charge essentiellement du calcul dynamique des similarités entre les cas sources et cible. Finalement, l’approche proposée a été mise en œuvre par la mise en place du système CBR4WSD et validée à travers une expérimentation dans le domaine du tourisme, et en particulier, les services de réservation de billets d’avion.

The tremendous growth in the amount of available (Web) services impulses many researchers on proposing discovery, recommendation and management tools and techniques to help users retrieve services efficiently. Services can be consumed in different contexts: published in distributed registries; invoked as individual services which provide interfaces to receive inputs and return outputs; or composed and integrated into service-based processes as new value added composite services. In our work, we aim at facilitating service discovery and management in these three consumption contexts. First, we propose a functionality-driven approach by clustering and organizing registries according to the functionalities of the service they advertise. Second, to recommend services for individual use, we propose a usage-driven approach that takes into account the user usage data which reflect the user interest. Third, to recommend services for process use, we propose a composition-driven recommendation approach that takes into account the relations between services in service-based processes. We develop applications, as a proof of concept, to validate our techniques. We also perform experiments on the data collected by our applications and on large public datasets. Experimental results show that our techniques are feasible, accurate and have good performance in real use-cases, Les services Web peuvent être consommés dans différents contextes: publiés dans les registres distribués; invoqués comme des services individuels; ou composés et intégrés dans des procédés métier. Dans notre travail, nous visons à faciliter la consommation dans ces trois contextes de consommation. Premièrement, nous proposons une approche pour le regroupement et l'organisation d'annuaires selon les fonctionnalités de leurs services. Deuxièmement, nous proposons une approche axée sur l'usage qui recommande des services qui reflètent l'intérêt de l'utilisateur. Troisièmement, nous proposons une approche de recommandation de services pour les procédés qui prend en compte leurs interactions. Les résultats expérimentaux montrent que nos techniques sont réalisables et précis avec de bonnes performances. [non communiqué]

National audience; Avec la démocratisation des dispositifs et des réseaux mobiles, les systèmes d'information deviennent pervasifs. Les utilisateurs de ces systèmes doivent désormais évoluer dans de véritables espaces de services, dans lesquels plusieurs services sont offerts. Afin d'améliorer la transparence des systèmes d'information pervasifs, nous proposons une nouvelle approche pour ces systèmes, à la fois sensible au contexte et intentionnelle. Dans cette approche, les services offerts par ces systèmes sont proposés afin de satisfaire à une intention, laquelle correspond à l'expression d'un but utilisateur, dans un contexte donné. Pour valider cette approche, nous développons actuellement une plate-forme de découverte de services basée sur une extension de OWL-S qui intègre ces notions. Grâce à des résultats expérimentaux, nous analysons l'impact de l'usage de ces notions de contexte et d'intention dans la sélection de services et démontrons l'intérêt de notre approche dans la découverte des services.

In the last decade, the number of wireless capable devices increased drastically along with their popularity. Devices also became more powerful and affordable, attracting more users to mobile networks. In this thesis we consider service discovery in Mobile Ad hoc NETworks, also called MANETs, that are a collection of devices that communicate with each other spontaneously whenever they are in wireless transmission range without any preexisting infrastructure. The main characteristic of MANETs is the high dynamic of nodes (induced by the users moving around), the volatile wireless transmissions, the user behavior, the services and their usage. This thesis proposes a complete solution for service discovery in ad hoc networks, from the underlying network up to the service discovery itself. A first contribution is the Stable Linked Structure Flooding (SLSF) protocol that creates stable based cluster structure and thereby provides scalable and efficient message dissemination. The second contribution is the Stable Linked Structure Routing (SLSR) protocol that uses the SLSF dissemination structure to enable routing capabilities. Using those protocols as basis, we propose to improve service discovery by additionally considering context awareness and adaptation. Moreover, we also contributed on improving simulations by coupling simulators and models that, together, can model and simulate the variety and richness of ad hoc related usage scenarios and their human characteristic. This thesis was accomplished within the ANR SARAH project that aimed at deploying advanced multimedia services in a hybrid ad hoc network architecture.; Lors de la dernière décennie, le nombre d'appareils possédant des capacités sans fil a très fortement augmenté, attirant ainsi le grand public vers les réseaux mobiles sans fil. Nous considérons le cas des réseaux mobiles ad hoc aussi connu sous le nom de MANET (Mobile Ad hoc NETworks). La caractéristique principale des MANETs est la grande dynamicité des nœuds (induite pas le mouvement des utilisateurs), la propriété volatile des transmissions sans fil, le comportement des utilisateurs, les services et leurs utilisations. Cette thèse propose une solution complète pour la découverte de service dans les réseaux ad hoc, de la couche réseau sous-jacente à la découverte de service à proprement dite. La première contribution est le protocole Stable Linked Structure Flooding (SLSF) qui établi une structure basée sur des clusters stable et permet d'obtenir une dissémination efficace qui passe à l'échelle. La seconde contribution est SLSR (Stable Linked Structure Routing) qui utilise la structure de dissémination de SLSF et permet de faire du routage à travers le réseau. En utilisant ces protocoles comme base, nous proposons d'améliorer la découverte de service en prenant en compte le contexte. De plus, nous avons contribué à la simulation réseau en couplant des modèles et des simulateurs de domaines différents qui une fois couplés permettent d'élaborer et la simuler des scénarios riches et variés adaptés aux MANETs. Cette thèse à été réalisé au sein du projet ANR SARAH qui avait pour but le déploiement de service multimédia dans une architecture ad hoc hybride.

10 years. Ten years of research around high-performance computing in a distributed environment. And throughout these years, the development of the Diet middleware, increasing the value of that research. Today, a start-up company improves the status of Diet, giving it a new life. It feels only natural for me to give a complete review of this decade. The purpose of this document is to give a comprehensive description of the Diet middleware. Researches and developments carried out to create this Grid and Cloud middleware will be dis- cussed. Most of my researches focuses on Diet, hence the target of this document is twofold. First, to give an overview of my work and, secondly, to illustrate, through a real middleware, the issues met when designing, deploying and using this software platform dedicated to high-performance computing. Huge problems can now be computed over the Internet thanks to Grid Computing Environments or the new approach called Cloud Computing.; 10 ans. 10 ans de recherches autour du calcul haute performance dans des environnements distribués. Et tout au long de ces années, le développement d'un intergiciel appelé DIET comme liant de ces recherches. Aujourd'hui la naissance d'une start'up autour de DIET, offre à cet intergiciel une autre vie. Ce tournant me donne alors l'occasion de proposer une vision que j'espère complète de cette aventure. A travers l'expérience de DIET, il sera intéressant d'évoquer les problèmes de recherche inhérents au développement complet d'un intergiciel de grille et de Cloud pour le calcul haute performance. Les aspects d'interoperabilités seront tout d'abord évoqués au travers des efforts de standardisation du GridRPC, et nous verrons comment DIET répond au problème de la localisation de ressources. Le problème de l'extensibilité sera ensuite traité au travers de l'architecture proposée. Nous verrons ensuite la réponse faite pour la découverte de services qui partant d'un besoin de notre intergiciel débouchera sur une solution générique. Ces premiers travaux évoqués se focalise côté client. Côté serveur nous évoquerons la solution mise en place pour la gestion des ressources. L'étape suivante sera de s'intéresser au déploiement et à la planification de ce déploiement. Conformément à notre objectif initial de fournir un outil complet, nous aborderons ensuite les problèmes liés à la gestion de données. Nous mettrons ensuite en lumière un des points forts de DIET qui est la réponse de ce dernier aux problèmes d'ordonnancement sur des environnements hétérogènes. Ce qui nous conduira jusqu'à la gestion des workflows dans notre intergiciel. Enfin pour conclure je vous présenterai différents cas d'utilisation de DIET sur des applications réelles et variées dont la plateforme du projet Décrypthon qui utilise notre intergiciel dans un cadre de production.

The Web of today represents a broad space where users research, discover and share information. In this context, the process of Web service discovery plays a significant role. Indeed, such process allows linking the information published by service providers and the requests of users, looking for information. Generally, such process involves text or keyword-based techniques. Still, this kind of discovery fails in retrieving only relevant information. Our approach is to design a more « intelligent » system that allows using a knowledge base during the service discovery process, as it is done in the Semantic Web vision.This thesis presents a framework for semantic Web service discovery using non-functional service characteristics. The framework relies on the Web Ontology Language for Services (OWL-S) to design a template for describing non-functional service parameters in a way that facilitates service discovery. Our model is designed to facilitate the discovery of semantic Web services. This service description model is used as a core for designing the interfaces and the querries. Two interfaces are developped : one for the service providers, and one for the final users. The search algorithm presented in this thesis is designed to maximize precision and completeness of service discovery., Le Web d’aujourd’hui représente un espace où les utilisateurs recherchent, découvrent et partagent des informations. Dans ce cadre, les processus de découverte de services Web jouent un rôle fondamental. Un tel processus permet de faire le lien entre des informations publiées par des fournisseurs de services et des requêtes créées par les internautes. Généralement, un tel processus repose sur une recherche « textuelle » ou à base de « mots-clés ». Or, ce type de recherche ne parvient pas à toujours identifier les services les plus pertinents. Notre idée est de concevoir un système plus « intelligent », permettant d’utiliser, lors du processus de découverte, une base de connaissances associées aux informations, comme c’est le cas pour le Web sémantique. Cette thèse présente un prototype pour la découverte de services Web sémantiques, utilisant des caractéristiques non-fonctionnelles (descriptives) des services. Notre approche emploie le langage OWL-S (Web Ontology Language for Services) pour définir un modèle de description des paramètres non-fonctionnels des services. Ce modèle a pour but de faciliter la découverte de services Web sémantiques. Ce modèle représente le centre de notre contribution, étant utilisé pour la conception des interfaces et des requêtes. Deux interfaces sont développées, l’une s’adressant aux fournisseurs de services, alors que la deuxième interface est conçue pour l’utilisateur final. L’algorithme de recherche présenté dans cette thèse a pour but d’améliorer la précision et la complétude du processus de découverte de services.

National audience; L'expansion des réseaux sans fil témoigne de la demande croissante des utilisateurs pour un accès à des services, à tout moment. L'un des enjeux majeurs vise à découvrir à la vo- lée les services en vue de leur utilisation. A cette fin, des protocoles de découverte de services, toujours plus nombreux, ont été proposés et standardisés. A l'origine de nouvelles incompatibi- lités, ces protocoles demeurent inexploitables dans les réseaux ad hoc. Aussi, nous introduisons un intergiciel intégrant un protocole de découverte de services web pour réseaux ad hoc ainsi qu'un système de traduction de protocoles de découverte de services afin d'offrir aux utilisa- teurs un accès transparent aux services tout en garantissant leur interopérabilité. ABSTRACT. The abundance of networked devices circumvents the need for providing access to services, anywhere, anytime. In such a context, one of the major issues lies in discovering services dynamically. For this purpose, a wide range of protocols have been proposed. While creating new sources of incompatibilities, these protocols cannot be directly deployed over MANETs, and, hence remain a major obstacle to the development of MANET-enabled services. In order to overcome these issues, we present a middleware that enables ubiquitous access to heterogeneous services based on automatic service discovery and dynamic translation of dis- covery protocols. This middleware includes a service discovery protocol customised to operate in MANETs, along with a translation component guaranteeing service interoperability.

The Web of today represents a broad space where users research, discover and share information. In this context, the process of Web service discovery plays a significant role. Indeed, such process allows linking the information published by service providers and the requests of users, looking for information. Generally, such process involves text or keyword-based techniques. Still, this kind of discovery fails in retrieving only relevant information. Our approach is to design a more " intelligent " system that allows using a knowledge base during the service discovery process, as it is done in the Semantic Web vision. This thesis presents a framework for semantic Web service discovery using non-functional service characteristics. The framework relies on the Web Ontology Language for Services (OWL-S) to design a template for describing non-functional service parameters in a way that facilitates service discovery. Our model is designed to facilitate the discovery of semantic Web services. This service description model is used as a core for designing the interfaces and the querries. Two interfaces are developped : one for the service providers, and one for the final users. The search algorithm presented in this thesis is designed to maximize precision and completeness of service discovery., Le Web d'aujourd'hui représente un espace où les utilisateurs recherchent, découvrent et partagent des informations. Dans ce cadre, les processus de découverte de services Web jouent un rôle fondamental. Un tel processus permet de faire le lien entre des informations publiées par des fournisseurs de services et des requêtes créées par les internautes. Généralement, un tel processus repose sur une recherche " textuelle " ou à base de " mots-clés ". Or, ce type de recherche ne parvient pas à toujours identifier les services les plus pertinents. Notre idée est de concevoir un système plus " intelligent ", permettant d'utiliser, lors du processus de découverte, une base de connaissances associées aux informations, comme c'est le cas pour le Web sémantique. Cette thèse présente un prototype pour la découverte de services Web sémantiques, utilisant des caractéristiques non-fonctionnelles (descriptives) des services. Notre approche emploie le langage OWL-S (Web Ontology Language for Services) pour définir un modèle de description des paramètres non-fonctionnels des services. Ce modèle a pour but de faciliter la découverte de services Web sémantiques. Ce modèle représente le centre de notre contribution, étant utilisé pour la conception des interfaces et des requêtes. Deux interfaces sont développées, l'une s'adressant aux fournisseurs de services, alors que la deuxième interface est conçue pour l'utilisateur final. L'algorithme de recherche présenté dans cette thèse a pour but d'améliorer la précision et la complétude du processus de découverte de services.

Thèse de 2005 à 2008 élaborée dans les Orange Labs et le Laboratoire Informatique de Grenoble.; Pervasive Computing aims at filling our environment with communication devices in order to assist us in our daily activities without our explicit intervention. Indeed, in the near future, human beings will engage interactions with a number of smart devices, faded in into the environment, without being aware of their location or their precise nature and without going through complex, specific interfaces. Addressing Pervasive Computing challenges in local networks such as device distribution, heterogeneity and dynamicity, this thesis exposes a conduct line and a software approach named Home SOA. This conduct line distinguishes the situations where protocol-based solutions are relevant and turn the other situations into Software Engineering problems. Among the protocol-based solutions, the proposition of a uniform protocol interface for software lifecycle management in the UPnP Device Management Working Committee is one of the major contributions.The Home SOA promotes a set of object-oriented design patterns above modular software platform technologies. Beyond the object orientation, the Home SOA makes benefit of recent service component models and the service platform concept. Distribution is hidden by service-oriented drivers while network dynamicity is locally reified on the platform. Distributed objects are turned by refined drivers into interfaces semantically close to the targeted application domain. Service contextualization and service selection automation reach the objective of simplifying the development or pervasive applications. The proposed framework is implemented on the OSGi platform and is validated by the realization of context-aware applications mixing distinct application domains in the Home network.; Les équipements électroniques envahissent progressivement l'univers quotidien. D'aucuns souhaiteraient que ces équipements puissent intelligemment réagir à l'activité de l'utilisateur afin de l'assister dans ces activités de tous les jours. Le domaine de l'Informatique Pervasive adresse la vision de ce monde naturellement numérique assistant les individus sans être intrusif.Face aux défis de l'Informatique Pervasive dans les réseaux locaux, notamment la distribution, l'hétérogénéité et la dynamique des équipements, cette thèse répond par une ligne de conduite et l'approche logicielle Home SOA. Cette ligne de conduite distingue les situations où les solutions protocolaires sont pertinentes et ramène les autres situations à des problèmes de génie logiciel. Parmi les solutions protocolaires, la proposition d'une interface uniforme de gestion de cycle de vie logiciel dans le Comité de Travail UPnP Device Management est une des contributions importantes. Le Home SOA est l'association de technologies de développement modulaire et d'un ensemble de patrons de conception orientés objets. Au-delà de l'orientation objet, le Home SOA exploite les modèles récents de composants à services et le concept de plateforme de services. Les pilotes orientés service masquent les aspects distribués tout en réifiant la dynamique des entités pervasives sur la plateforme. Les pilotes raffinés adaptent les objets mandataires dans des interfaces à la sémantique du domaine d'application visé. La contextualisation des services de la plateforme alliée à une automatisation de la sélection de service achève de simplifier le développement d'applications pervasives. Le cadriciel est implémenté au-dessus de la plateforme OSGi et est validé par la réalisation d'applications conscientes du contexte et mixant des domaines d'applications distincts dans le réseau domestique.

Thèse de 2005 à 2008 élaborée dans les Orange Labs et le Laboratoire Informatique de Grenoble.; Pervasive Computing aims at filling our environment with communication devices in order to assist us in our daily activities without our explicit intervention. Indeed, in the near future, human beings will engage interactions with a number of smart devices, faded in into the environment, without being aware of their location or their precise nature and without going through complex, specific interfaces. Addressing Pervasive Computing challenges in local networks such as device distribution, heterogeneity and dynamicity, this thesis exposes a conduct line and a software approach named Home SOA. This conduct line distinguishes the situations where protocol-based solutions are relevant and turn the other situations into Software Engineering problems. Among the protocol-based solutions, the proposition of a uniform protocol interface for software lifecycle management in the UPnP Device Management Working Committee is one of the major contributions.The Home SOA promotes a set of object-oriented design patterns above modular software platform technologies. Beyond the object orientation, the Home SOA makes benefit of recent service component models and the service platform concept. Distribution is hidden by service-oriented drivers while network dynamicity is locally reified on the platform. Distributed objects are turned by refined drivers into interfaces semantically close to the targeted application domain. Service contextualization and service selection automation reach the objective of simplifying the development or pervasive applications. The proposed framework is implemented on the OSGi platform and is validated by the realization of context-aware applications mixing distinct application domains in the Home network.; Les équipements électroniques envahissent progressivement l'univers quotidien. D'aucuns souhaiteraient que ces équipements puissent intelligemment réagir à l'activité de l'utilisateur afin de l'assister dans ces activités de tous les jours. Le domaine de l'Informatique Pervasive adresse la vision de ce monde naturellement numérique assistant les individus sans être intrusif.Face aux défis de l'Informatique Pervasive dans les réseaux locaux, notamment la distribution, l'hétérogénéité et la dynamique des équipements, cette thèse répond par une ligne de conduite et l'approche logicielle Home SOA. Cette ligne de conduite distingue les situations où les solutions protocolaires sont pertinentes et ramène les autres situations à des problèmes de génie logiciel. Parmi les solutions protocolaires, la proposition d'une interface uniforme de gestion de cycle de vie logiciel dans le Comité de Travail UPnP Device Management est une des contributions importantes. Le Home SOA est l'association de technologies de développement modulaire et d'un ensemble de patrons de conception orientés objets. Au-delà de l'orientation objet, le Home SOA exploite les modèles récents de composants à services et le concept de plateforme de services. Les pilotes orientés service masquent les aspects distribués tout en réifiant la dynamique des entités pervasives sur la plateforme. Les pilotes raffinés adaptent les objets mandataires dans des interfaces à la sémantique du domaine d'application visé. La contextualisation des services de la plateforme alliée à une automatisation de la sélection de service achève de simplifier le développement d'applications pervasives. Le cadriciel est implémenté au-dessus de la plateforme OSGi et est validé par la réalisation d'applications conscientes du contexte et mixant des domaines d'applications distincts dans le réseau domestique.

The problem studied in this thesis is the service discovery on platforms distributed at large scale, a service being a computing service (software components, scientific computing libraries, or binaries) offered with some characteristics and a performance level related to the hardware supporting it. Traditional approaches, designed for reliable and small scale environments, rely upon centralized solutions, unable to scale well in geographically distributed unreliable platforms. Our contribution centers around three main parts. 1) We propose a novel approach called DLPT (Distributed Lexicographic Placement Table), whose design is inspired by peer-to-peer systems. It calls upon an indexing system structured as a prefix tree. This structure supports multi-attribute range queries. 2) We study the mapping of nodes of this tree onto heterogeneous processors of the dynamic underlying network. We propose and adapt some load balancing heuristics for this kind of architectures. 3) Our architecture, targeted for platforms within which processors are unreliable and constantly joining and leaving the network, requires fault-tolerance mechanisms. Replication, usually used, is costly and unable to manage transient faults. We propose alternative best-effort mechanisms based on the self-stabilization theory for the construction and maintenance of prefix trees in a peer-to-peer environment. Among the mechanisms provided, one is proven to be snap-stabilizing. This means that the tree is rebuilt in an optimal time after an arbitrary number of faults. This approach is written in a coarse grain communication model and assumes several restrictions on initial topology handled, making it hard to implement on real platforms. To address these drawbacks, another self-stabilizing protocol is given for actual message-passing environments. Finally, we present a software prototype of this architecture and its first promising experiments on the Grid'5000 platform.; Cette thèse étudie la découverte de services (composants logiciels, exécutables, librairies scientifiques) sur des plates-formes distribuées à grande échelle. Les approches traditionnelles, proposées pour des environnements stables et relativement petits, s'appuient sur des techniques centralisées impropres au passage à l'échelle dans des environnements géographiquement distribués et instables. Notre contribution s'articule autour de trois axes. 1) Nous proposons une nouvelle approche appelée DLPT (Distributed Lexicographic Placement Table), qui s'inspire des systèmes pair-à-pair et s'appuie sur un réseau de recouvrement structuré en arbre de préfixes. Cette structure permet des recherches multi-attributs sur des plages de valeurs. 2) Nous étudions la distribution des noeuds de l'arbre sur les processeurs de la plate-forme sous-jacente, distribuée, dynamique et hétérogène. Nous proposons et adaptons des heuristiques de répartition de la charge pour ce type d'architectures. 3) Notre plate-forme cible, par nature instable, nécessite des mécanismes robustes pour la tolérance aux pannes. La réplication traditionnellement utilisée s'y avère coûteuse et incapable de gérer des fautes transitoires. Nous proposons des techniques de tolérance aux pannes best-effort fondées sur la théorie de l'auto-stabilisation pour la construction d'arbres de préfixes dans des environnements pair-à-pair. Nous présentons deux approches. La première, écrite dans un modèle théorique à gros grain, permet de maintenir des arbres de préfixes instantanément stabilisants, c'est-à-dire reconstruits en un temps optimal après un nombre arbitraire de fautes. La deuxième, écrite dans le modèle à passage de messages, permet l'implantation d'une telle architecture dans des réseaux très dynamiques. Enfin, nous présentons un prototype logiciel mettant en oeuvre cette architecture et présentons ses premières expérimentations sur la plate-forme Grid'5000.

The efficiency of service discovery is a crucial point in the development of fully decentralized middlewares intended to manage large scale computational grids. The work conducted on this issue led to the design of many peer-to-peer fashioned approaches. More specifically, the need for flexibility and complexity in the service discovery has seen the emergence of a new kind of overlays, based on tries, also known as lexicographic trees. Although these overlays are efficient and well designed, they require a costly maintenance and do not accurately take into account the heterogeneity of nodes and the changing popularity of the services requested by users. In this paper, we focus on reducing the cost of the maintenance of a particular architecture, based on a dynamic prefix tree, while enhancing it with some load balancing techniques that dynamically adapt the load of the nodes in order to maximize the throughput of the system. The algorithms developed couple a self-organizing prefix tree overlay with load balancing techniques inspired by similar previous works undertaken for distributed hash tables. After some simulation results showing how our load balancing heuristics perform in such an overlay and compare to other heuristics, we provide a fair comparison of this architecture and similar overlays recently proposed.; L’efficacité de la découverte de services est un point crucial du développement d’intergiciels de grille totalement décentralisés. Les travaux ayant pour but la résolution de ce problème ont généré un certain nombre d’approches pair-à-pair. le besoin de flexibilité et d’expressivité a donné lieu au développement d’architecture s’appuyant sur des arbres de préfixes(ou arbres lexicographiques). Ces overlays souffrent d’une maintenance couteuse et ne prennent pas en compte la nature hétérogène de la plate-forme physique sous-jacente et la popularité différente et changeante de chaque ressource enregistrée.Dans ce rapport, nous nous focalisons sur la réduction du cout de maintenance d’une telle architecture, basée sur un arbre de préfixes dynamique,tout en lui donnant la possibilité de s’adapter à l’hétérogénéité précitée par l’enrichissant de mécanismes de répartition de la charge qui adaptent dynamiquement la charge des nœuds dans le but de maximiser le débit sur service. Notre approche couple des travaux de répartition de la charge dans les DHTs avec un overlay en arbre de préfixes auto-organisant. Après des résultats de simulation mettant en évidence l’efficacité de notre heuristique, nous comparons notre approche avec les travaux s’appuyant sur des structures distribuées similaires.

International audience

Within computational grids, some services (software components, linearalgebra libraries, etc.) are made available by some servers to some clients.In spite of the growing popularity of such grids, the service discovery,although efficient in many cases, does not reach several requirements.Among them, the flexibility of the discovery and its efficiency on wide-area dynamic platforms are two major issues. Therefore, it becomescrucial to propose new tools coping with such platforms. Emerging peer-to-peer technologies provide algorithms allowing the distribution and theretrieval of data items while addressing the dynamicity of the underlyingnetwork.We study in this paper the service discovery in a pure peer-to-peer environment. We describe a new trie-based approach for the service discoverythat supports range queries and automatic completion of partial searchstrings, while providing fault-tolerance, and partially taking into accountthe topology of the underlying network. We validate this approach bothby analysis and simulation. Traditional metrics considered in peer-to-peer systems exhibits interesting complexities within our architecture.The analysis' results are confirmed by some simulation experiments runusing several grid's data sets.; Dans les grilles des serveurs offrent des services aux clients afin de réaliser des calculs. Avant de pouvoir les utiliser, les clients doivent être àmême de les retrouver. Bien que les différentes solutions proposées depuisl'émergence des grilles soient efficaces sur des plates-formes relativementstatiques et de petite échelle, elles ne sont plus en adéquation avec lanature dynamique et à large échelle des grilles futures. Pour de tels environnements de nouveaux outils doivent être proposés, notamment desmécanismes pour la découverte de services, qui devront être flexibles etpasser à l'échelle dans des environnements dynamiques. Nous étudionsdans ce papier la découverte de services pour des grilles de calcul pair-à-pair. Nous proposons une nouvelle architecture basée sur un arbre deplus long préfixes.

Within computational grids, some services (software components, linear algebra libraries, etc.) are made available by some servers to some clients.In spite of the growing popularity of such grids, the service discovery, although efficient in many cases, does not reach several requirements. Among them, the flexibility of the discovery and its efficiency on widearea dynamic platforms are two major issues. Therefore, it becomes crucial to propose new tools coping with such platforms. Emerging peerto-peer technologies provide algorithms allowing the distribution and the retrieval of data items while addressing the dynamicity of the underlying network. We study in this paper the service discovery in a pure peer-to-peer environment. We describe a new trie-based approach for the service discovery that supports range queries and automatic completion of partial search strings, while providing fault-tolerance, and partially taking into account the topology of the underlying network. We validate this approach both by analysis and simulation. Traditional metrics considered in peer-topeer systems exhibits interesting complexities within our architecture. The analysis' results are o confirmed by some simulation experiments run using several grid's data sets.; Dans les grilles des serveurs offrent des services aux clients afin de réaliser des calculs. Avant de pouvoir les utiliser, les clients doivent être à même de les retrouver. Bien que les différentes solutions proposées depuis l'émergence des grilles soient efficaces sur des plates-formes relativement statiques et de petite échelle, elles ne sont plus en adéquation avec la nature dynamique et à large échelle des grilles futures. Pour de tels environnements de nouveaux outils doivent être proposés, notamment des mécanismes pour la découverte de services, qui devront être \emphflexibles et passer à l'échelle dans des environnements dynamiques. Nous étudions dans ce papier la découverte de services pour des grilles de calcul pair-à-pair. Nous proposons une nouvelle architecture basée sur un arbre de plus long préfixes.

Cet article présente un intergiciel multi-plateforme (Windows, Linux, MacOSX) et multi-langage (C++, Java) pour l'informatique ubiquitaire. Cet intergiciel permet de faire abstraction de la communication réseau. Il permet l'inspection de services distants et s'appuie sur DNS-SD1 pour permettre leur découverte. La version Java est disponible sous deux formes : un fichier jar "classique" et un bundle pour la mise en oeuvre sous OSGi. La version OSGi permet de tirer parti des avantages de cet environnement en répondant aux contraintes imposées par l'informatique ubiquitaire : facilité de déploiement à partir d'un serveur de composants, possibilité d'ajouté de suppression et de mise à jour "à chaud" des composants.

Stage de DEA. Rapport de stage.; Actuellement, la configuration des infrastructures de gestion (plan de gestion) se fait manuellement. Or, avec l'émergence des réseaux ambiants caractérisés par une forte dynamicité et le grand nombre d'entités à gérer, une telle méthode de configuration va très vite devenir impraticable. De plus, elle est intrinsèquement inadaptée dans les réseaux mobiles tels que les réseaux ad hoc. Pour la configuration et l'exploitation des services applicatifs, les protocoles de découverte de services ont fait leur apparition ces dernières années. Ils permettent de fournir des services, de les découvrir et de les utiliser de manière transparente. Ces architectures possèdent une grande autonomie et peuvent fonctionner aussi bien sur des imprimantes, des systèmes embarqués que sur de puissantes stations de travail. Dans ce mémoire nous étudions l'apport de ces protocoles de découverte de services pour la configuration du plan de gestion. Nous proposons également un modèle d'autoconfiguration du plan de gestion, en se basant sur le protocole DNS-SD (emploi avec le mDNS) et le protocole de gestion standard SNMP. || Nowadays, the management infrastructure is configured manually. While manual configuration of management systems is a hard and time-consuming task, it is by nature impracticable in dynamic environment and mobile networks. Recently, different services disc

Avec l'avènement de la troisième génération, les réseaux de télécommunications mobiles entrent dans une nouvelle phase de leur évolution, d'un réseau omniprésent axé sur la téléphonie mobile, vers des systèmes de fourniture de services à grande échelle. Ces systèmes doivent permettre à des usagers (éventuellement mobiles) d'accéder à leurs services et leur environnement personnalisés quels que soient le réseau et le terminal qu'ils utilisent. Le constat actuel est que la mise en place de la fourniture de services pour ces systèmes nécessite la conception d'une plate-forme distribuée complexe faisant intervenir des éléments hétérogènes (grand choix de réseaux, plusieurs types de terminaux de capacités différentes, multiples opérateurs réseau et fournisseurs de services, contenus de services hétérogènes, etc.). Par ailleurs, l'évolution des terminaux mobiles (ordinateurs portables, assistants personnels, téléphones portables, etc.) et des réseaux mobiles (émergence des réseaux sans fil) permet le développement d'applications fondées sur la mobilité. L'environnement d'exécution de ces applications doit prendre en compte la variété des équipements et des ressources (ex: bande passante) ainsi que la mobilité de l'utilisateur. De plus, les usagers mobiles veulent pouvoir personnaliser les services et les utiliser de la même manière qu'en environnement fixe et ce, quel que soit le service à traiter et quelles que soient les capacités du terminal utilisé. L'objectif de cette thèse est de donner des éléments de solution à ces problèmes. Elle traite de la découverte et la fourniture de services adaptables dans les environnements mobiles. Elle a pour but de proposer une architecture permettant aux usagers mobiles de découvrir et d'exécuter des services sensibles au contexte de leur exécution. Les services proposés sont adaptés aux préférences de l'usager, aux capacités de son terminal, à sa localisation, et enfin, aux ressources réseau disponibles. Dans un premier temps, nous nous intéressons à l'utilisation des agents mobiles pour la fourniture de services dans les environnements mobiles. Ce modèle, bien adapté aux contraintes des environnements mobiles, s'avère intéressant, principalement, dans les applications qui entraînent la consultation de plusieurs services successifs sur le réseau (ex: visite de plusieurs prestataires de services dans le cadre d'une découverte de services). Par la suite, nous proposons une plate-forme de fourniture de services sensibles au contexte appelée CASP (Context Aware Service Provision). Dans cette plate-forme, la sensibilité au contexte est prise en compte dans les deux phases de fourniture de services suivantes: la découverte de services et l'exécution du service sur le terminal mobile. CASP utilise un mécanisme de découverte de services qui permet à l'usager mobile de personnaliser la fourniture de services et de l'adapter à ses exigences. Ce mécanisme, mis en oeuvre par un élément médiateur entre l'usager mobile et les fournisseurs de services, permet de ne proposer à l'usager que les services qui sont adaptés à ses préférences, aux capacités de son terminal et à sa localisation. L'implémentation de ce mécanisme de découverte de services est basée sur des concepts tels que VHE (Virtual Home Environment) et les profils, et utilise des outils standard tels que XML et CC/PP (Composite Capabilities/ Preference Profiles). La sensibilité au contexte dans la plate-forme CASP est également utilisée pour adapter les services, une fois découverts par l'usager, à leur environnement d'exécution. Cette adaptation est réalisée au moment de l'exécution du service sur le terminal mobile. La solution proposée est basée sur l'utilisation de serveurs intermédiaires (Serveur Proxy) entre le terminal mobile et le fournisseur du service. Un service multimédia a été développé pour valider les concepts proposés dans cette thèse. Enfin, nous terminons par une ouverture sur l'utilisation d'une approche de conception de services à base de composants.

Colloque avec actes et comité de lecture. internationale.; International audience; With the raising number of Internet services, extensive research on service location protocols is a very important feature for future networks. In this paper, we discuss the performance of a service covering protocol designed for ad hoc networks. Our on demand protocol is based on a distributed approach which contributes to traffic overhead optimization.

We call autonomous systems, mobile and communicating objects which are able to perform several tasks without any human intervention. The overall cost (including price, weight and energy) of the payload required by some missions is sometimes too important to enable the entities to embed all the required capabilities (i.e. sensors and actuators). This is the reason why it is more suitable to spread all the capabilities among several entities. The team formed by those entities is called a swarm. It then becomes necessary to provide a discovery mechanism built into the swarm in order to enable its members to share their capabilities and to collaborate for achieving a global mission.This mechanism should perform task allocation as well as management of conflicts and failures which can occur at any moment on any entity of the swarm. In this thesis, we present a novel collaborative system which is called AMiRALE for heterogeneous swarms of autonomous mobile robots. Our system is fully distributed and relies only on asynchronous communications. We also present a novel tool called NEmu which enables to create virtual mobile networks with a complete control over the network topology, links and nodes properties. This tool is designed for performingrealistic experimentation on prototypes of network applications. Finally, we present experimental results on our collaborative system AMiRALE obtained through a park cleaning scenario which relies on an autonomous swarm of drones and specialized ground robots.; Les systèmes autonomes sont des objets mobiles communicants capables de réaliser un certain nombre de tâches sans intervention humaine. Le coût (e.g. argent, poids, énergie) de la charge utile requise pour effectuer certaines missions est parfois trop important pour permettre aux engins d’embarquer la totalité des capacités nécessaires (i.e. capteurs et actionneurs). Répartir ces capacités sur plusieurs entités est une solution naturelle à ce problème. Un tel groupe d’entités constitue une flotte à laquelle il devient nécessaire de fournir un mécanisme de découverte permettant aux différents engins de partager leurs capacités respectives afin de résoudre une mission globale de façon collaborative. Ce mécanisme, outre l’affectation des tâches, doit gérer les conflits et les pannes potentielles qui peuvent survenir à tout moment sur tout engin de la flotte. Fort de ces constations, nous proposons un nouveau mécanisme collaboratif nommé AMiRALE qui apporte une solution aux problèmes ci-dessus pour les flottes hétérogènes d’engins mobiles autonomes. Notre système est entièrement distribué et repose uniquement sur des communications asynchrones. Nous proposonségalement un nouvel outil nommé NEmu permettant de créer des réseaux virtuels mobiles avec un contrôle important sur les propriétés de la topologie du réseau ainsi que sur la configuration des noeuds et des inter-connexions. Cet outil permet la réalisation d’expérimentations réalistes sur des prototypes d’applications réseaux. Enfin, nous proposons une évaluation de notre système collaboratif AMiRALE au travers d’un scénario de nettoyage de parc utilisant une flotte autonome de drones et de robots terrestres spécialisés.

We call autonomous systems, mobile and communicating objects which are able to perform several tasks without any human intervention. The overall cost (including price, weight and energy) of the payload required by some missions is sometimes too important to enable the entities to embed all the required capabilities (i.e. sensors and actuators). This is the reason why it is more suitable to spread all the capabilities among several entities. The team formed by those entities is called a swarm. It then becomes necessary to provide a discovery mechanism built into the swarm in order to enable its members to share their capabilities and to collaborate for achieving a global mission.This mechanism should perform task allocation as well as management of conflicts and failures which can occur at any moment on any entity of the swarm. In this thesis, we present a novel collaborative system which is called AMiRALE for heterogeneous swarms of autonomous mobile robots. Our system is fully distributed and relies only on asynchronous communications. We also present a novel tool called NEmu which enables to create virtual mobile networks with a complete control over the network topology, links and nodes properties. This tool is designed for performingrealistic experimentation on prototypes of network applications. Finally, we present experimental results on our collaborative system AMiRALE obtained through a park cleaning scenario which relies on an autonomous swarm of drones and specialized ground robots., Les systèmes autonomes sont des objets mobiles communicants capables de réaliser un certain nombre de tâches sans intervention humaine. Le coût (e.g. argent, poids, énergie) de la charge utile requise pour effectuer certaines missions est parfois trop important pour permettre aux engins d’embarquer la totalité des capacités nécessaires (i.e. capteurs et actionneurs). Répartir ces capacités sur plusieurs entités est une solution naturelle à ce problème. Un tel groupe d’entités constitue une flotte à laquelle il devient nécessaire de fournir un mécanisme de découverte permettant aux différents engins de partager leurs capacités respectives afin de résoudre une mission globale de façon collaborative. Ce mécanisme, outre l’affectation des tâches, doit gérer les conflits et les pannes potentielles qui peuvent survenir à tout moment sur tout engin de la flotte. Fort de ces constations, nous proposons un nouveau mécanisme collaboratif nommé AMiRALE qui apporte une solution aux problèmes ci-dessus pour les flottes hétérogènes d’engins mobiles autonomes. Notre système est entièrement distribué et repose uniquement sur des communications asynchrones. Nous proposonségalement un nouvel outil nommé NEmu permettant de créer des réseaux virtuels mobiles avec un contrôle important sur les propriétés de la topologie du réseau ainsi que sur la configuration des noeuds et des inter-connexions. Cet outil permet la réalisation d’expérimentations réalistes sur des prototypes d’applications réseaux. Enfin, nous proposons une évaluation de notre système collaboratif AMiRALE au travers d’un scénario de nettoyage de parc utilisant une flotte autonome de drones et de robots terrestres spécialisés.