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125 p. , ill. , 30 cm

La troisième génération du Web est orientée service. Cette orientation favorise l’interopérabilité des applications et des systèmes. Les services Web sont des technologies émergentes et prometteuses pour le développement, le déploiement et l’intégration d’applications Internet. Ces technologies, basées sur XML, fournissent une infrastructure pour décrire (WSDL), découvrir (UDDI), invoquer (SOAP) et composer (BPEL4WS) des services. Un des avantages majeurs des services Web par rapport à ses prédécesseurs tels que CORBA, DCOM et XML-RPC est l’apport de l’interopérabilité sur Internet. L’accès aux services Web est défini comme étant la succession de trois étapes, à savoir : la recherche de fournisseurs du service souhaité, la sélection de l'un de ces fournisseurs et la éalisation du service par l’invocation du fournisseur choisi. Cependant, les services Web ne sont pas capables de résoudre tous les problèmes. Actuellement, de nombreuses infrastructures pour supporter des services, sont déployées par différents organismes. La diversité de ces infrastructures et des organismes qui les déploient entraîne des hétérogénéités. Plusieurs types d’hétérogénéités existent : Les différences technologiques existant entre les infrastructures provoquent une hétérogénéité technologique. L'absence d'une pensée unique et la diversité des personnes définissant des services et leurs descriptions entraînent des hétérogénéités sémantiques et structurelles dans ces définitions. Ces hétérogénéités peuvent intervenir d'une infrastructure à une autre, ou au sein d'une même infrastructure

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125 p. , ill. , 30 cm

La troisième génération du Web est orientée service. Cette orientation favorise l’interopérabilité des applications et des systèmes. Les services Web sont des technologies émergentes et prometteuses pour le développement, le déploiement et l’intégration d’applications Internet. Ces technologies, basées sur XML, fournissent une infrastructure pour décrire (WSDL), découvrir (UDDI), invoquer (SOAP) et composer (BPEL4WS) des services. Un des avantages majeurs des services Web par rapport à ses prédécesseurs tels que CORBA, DCOM et XML-RPC est l’apport de l’interopérabilité sur Internet. L’accès aux services Web est défini comme étant la succession de trois étapes, à savoir : la recherche de fournisseurs du service souhaité, la sélection de l'un de ces fournisseurs et la éalisation du service par l’invocation du fournisseur choisi. Cependant, les services Web ne sont pas capables de résoudre tous les problèmes. Actuellement, de nombreuses infrastructures pour supporter des services, sont déployées par différents organismes. La diversité de ces infrastructures et des organismes qui les déploient entraîne des hétérogénéités. Plusieurs types d’hétérogénéités existent : Les différences technologiques existant entre les infrastructures provoquent une hétérogénéité technologique. L'absence d'une pensée unique et la diversité des personnes définissant des services et leurs descriptions entraînent des hétérogénéités sémantiques et structurelles dans ces définitions. Ces hétérogénéités peuvent intervenir d'une infrastructure à une autre, ou au sein d'une même infrastructure

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Avec l’utilisation croissante d’architectures logicielles indépendantes de la plate-forme et du langage dans le paradigme de l’architecture orientée services (SOA), la technologie de services web permet l’interopérabilité dynamique et flexible des processus métiers aussi bien au niveau intra qu’inter-organisationnel. Bien que la normalisation des services web permet de réduire l’hétérogénéité et rend plus facile leur interopérabilité, il y a toujours besoin de vérifier leur compatibilité en particulier dans le contexte inter-entreprises. Deux services sont compatibles si une collaboration entre eux est accomplie avec succès et que chacun puisse atteindre ses résultats attendus (états finaux). L’approche typique devant permettre à des services incompatibles d’interagir correctement est l’adaptation du service. L’adaptation consiste dans ce contexte à faire face principalement aux discordances relevées au niveau des interfaces de service (incompatibilités entre signatures de services) ainsi qu’aux discordances qui ont lieu au niveau des protocoles métiers (incompatibilité dans l’ordre des messages échangés entre services). On distingue deux principales techniques d’adaptation: modification de service ou synthèse d’un composant adaptateur. L’adaptation en termes de modification de service exige l’application de certaines mesures d’optimisation pour supporter les spécifications du service partenaire. Dans le cas où l’adaptation traite de la création d’un adaptateur, un composant autonome modère les interactions entre les deux services de sorte que l’interopérabilité soit obtenue. En d’autres termes, l’adaptateur compense les différences entre interfaces de services par conversion de données (c’est-à-dire par transformation de message) et celles entre protocoles métiers en réorganisant les échanges de messages ou en générant un message manquant.Nous nous concentrons ici sur le problème de la reconfiguration dynamique de l’adaptateur en presence d’évolution de protocols métiers. Après avoir traité de la vérification d’un adaptateur en exploitant des techniques structurelles existantes développées dans le cadre de la théorie des réseaux de Petri, nous établissons une identification des patrons de mise à jour d’adaptateurs ainsi que la mise en correspondance de ces patrons avec les différents types d’évolutions possibles au niveau des protocoles métiers des services web. Ce travail a abouti à la proposition d’un algorithme permettant, d’une part de détecter les patrons d’évolution adéquats suite à une évolution d’un des protocoles métier des services partenaires et, d’autre part et sous certaines conditions, la mise à jour à la volée de la specification du nouvel adaptateur obtenu ainsi que sa verification.Enfin, les expérimentations réalisées sur un prototype montrent les avantages en termes de temps et de coût de l'approche dynamique proposée par rapport aux méthodes statiques conduisant systématiquement à la regeneration complète de l’adaptateur.

The advent of Web service technologies in the paradigm of Service…

Advisors/Committee Members: Barkaoui, Kamel (thesis director).

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Le processus de composition des services Web joue un rôle important dans la réalisation des architectures orientées services (SOA). Dans les environnements dynamiques dans lesquels des informations con-textuelles changent souvent, le processus de composition est souvent affec-té pendant les phases de conception et d’exécution. Ce processus devrait par conséquence être en mesure de s'adapter aux changements en temps de conception et exécution. A présent, les architectures orientées services et les mécanismes automatiques de composition de services Web ne parviennent pas à faire face aux changements continus et imprévisibles. Construire des architectures orientées services qui s'adaptent aux changements dans des environnements dynamiques révèle un défi pour les processus de com-position de services Web. En outre, les processus de composition actuelles offrent un support limité pour les utilisateurs professionnels de spécifier leurs exigences métier afin générer automatiquement les processus métiers (services Web composites). Par cela, l'écart entre les exigences fonction-nelles et non-fonctionnelles au niveau métier et les exigences techniques liées aux mécanismes de composition de services Web augmentent la com-plexité du développement d'applications ou de processus métier adaptés aux environnements dynamiques. Pour remédier à ces défis, nous introduisons le concept de rési-lience appliqué à l'informatique orientée services (nommé SOC résilient) afin de construire des applications et processus métier dynamiques en res-pectant les exigences métier dans des environnements dynamiques. La SOA résilient est conçue comme un ensemble de modèles qui affectent, et sont affectées par, d’autres modèles. Dans cette thèse, nos contributions, qui se concentrent en particulier sur le modèle d’exigence de composition et le modèle de composition des services Web, composent trois parties princi-pales: tout d'abord le modèle de d’exigence est modélisé aux trois niveaux, i.e., métier, capacité, et règle. Particulièrement, le modèle de d’exigence métier offre aux utilisateurs un langage structuré à base de langage naturelle pour spécifier les processus métier; d'autre part, un processus de trans-formation dérive par transformation un modèle d’exigence de composition à base de règles. Chaque règle représente un ensemble de contraintes multi-objectives concernant différentes variables liées au processus de composi-tion et à son environnement dynamique. Troisièmement, une approche ad-hoc de composition des services Web a été développée pour construire de services composites sans plans de composition prédéfinis dans des environ-nements dynamiques. L’approche de transformation de modèle-à-modèle génère les règles qui sont récursivement utilisées pour modifier ces modèles et ensuite replanifiés une composition ad-hoc de services Web.

Due to the distributed and asynchronous nature of Web services, the Web service composition process plays an important role in achieving SOC. In dynamic environments by which contextual information such as Web…

Advisors/Committee Members: Badr, Youakim (thesis director), Biennier, Frédérique (thesis director).

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Cette thèse a été réalisée dans le cadre du projet PIMI, financé par l’Agence Nationale de la Recherche. Elle porte sur la modélisation et l’utilisation d’informations personnelles dont la validité ou l'utilisabilité dépend du contexte. Plus particulièrement, elle a pour but d'aider l’utilisateur à réaliser des procédures en ligne. Elle aborde les problématiques de la représentation d’informations hétérogènes,d’interrogation d’espaces d’informations personnelles contextualisées, de remplissage automatique de formulaires et de réalisation automatique de procédures définies à un haut niveau d’abstraction par composition de services disponibles en ligne. Pour répondre à ces problématiques, nous avons proposé plusieurs contributions.La première contribution porte sur la gestion d’un espace d’informations personnelles. Nous avons proposé une modélisation permettant la description des informations personnelles en utilisant plusieurs ontologies de domaine. Ces informations personnelles sont ainsi instanciées avec différentes valeurs dont l’utilisabilité dépend du contexte et d'un degré d'utilisabilité. Nous avons également proposé deux algorithmes d’interrogation contextuelles SQE et FQE qui permettent la recherche par des requêtes sur des informations personnelles stockées.La seconde contribution porte sur l'utilisation de ces informations par de différents services en ligne, et ce dans deux cas. Dans le cas du remplissage automatique de formulaires, nous avons proposé un algorithme permettant de générer une requête sémantique à partir de la représentation annotée d’un formulaire. Cette requête est évaluée en utilisant les deux algorithmes d'interrogation SQE et FQE. Dans le cas de la réalisation d'un objectif utilisateur par composition de services, nous avons étendu l'algorithme de Graphplan pour prendre en compte la contextualisation des données et des politiques de sécurité spécifiées par l'utilisateur. Ces dernières permettent ainsi à l'utilisateur d'augmenter le contrôle sur ses informations et de limiter leur divulgation.

This thesis was conducted within the PIMI project, financed by the National Agency of the Research. It concerns the modeling, the querying and thecomposition of personal information. We considered that the use and the accessto personal information is context dependent (e.g., social, geographical). More particularly, it aims to support the user when realising online,administrative or personal procedures. In this setting, the tackled problems arethe representation of heterogeneous information, the context-aware personalinformation spaces querying, the automatic form-filling and the automaticrealization of procedures defined at a high level of abstraction by compositionof online available services.To solve these problems, we have developped several contributions. The first oneconcerns the management of the personal information space. We havedefined a model allowing the description of personal information using severaldomain ontologies. Our model can be instantiated on the user's personalinformation…

Advisors/Committee Members: Poizat, Pascal (thesis director).

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Les contraintes de déductibilité ont été introduites pour vérifier les protocoles cryptographiques. Cette thèse présente une procédure de décision pour le problème de satisfaisabilité des systèmes généraux de contraintes de déductibilité. Deux cas sont envisagés: la théorie de Dolev-Yao standard et son extension par un opérateur associatif, commutatif, idempotent. Le résultat est utilisé pour résoudre le problème de l'orchestration automatique et distribué de services Web sécurisés. Comme seconde application nous proposons une procédure pour décider la sécurité d'un nombre fini de sessions de protocole en présence de plusieurs intrus qui ne communiquent pas. Nous montrons également comment il est possible de détecter certaines attaques par réécriture qui exploitent le format des messages en XML

Deducibility constraints have been introduced to verify cryptographic protocols. This thesis gives a decision procedure for the satisfiability problem of general deducibility constraints. Two cases are considered: the standard Dolev-Yao theory and its extension with an associative, commutative idempotent operator. The result is applied to solve the automated distributed orchestration problem for secured Web services. As a second application we give a procedure to decide the security of a cryptographic protocol in presence of several non-communicating intruders. We also show how it is possible to detect some XML rewriting attacks on Web services

Advisors/Committee Members: Rusinowitch, Michaël (thesis director).

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Cette thèse s’inscrit dans le domaine de l’informatique ambiante et del’Internet des objets, et considère des réseaux qui peuvent se formerspontanément et qui sont composés d’équipements fixes ou mobiles. Ceséquipements peuvent communiquer à travers une infrastructure, ou de gré-à-gré en mode ad hoc. Des ruptures de connectivité peuvent apparaître dans le réseau d’unemanière fréquente et imprévisible. Ces ruptures de connectivité peuvents’avérer problématiques dès lors que ces équipements souhaitent accéder àdes ressources offertes par d’autres équipements.L’informatique opportuniste étend le principe des communicationsopportunistes en proposant d’exposer les ressources à travers des serviceset d’accéder à ces services par des techniques et des protocoles decommunication opportunistes qui mettent en œuvre le principe du “store,carry and forward”.Dans cette thèse, nous nous intéressons à la composition de services afin depouvoir combiner les services élémentaires offerts par les équipementsprésents dans le réseau et ainsi proposer aux utilisateurs des services deplus haut niveau et plus riches. La composition de services représente unetâche complexe dans l’informatique opportuniste du fait des ruptures deconnexion.Dans cette thèse, nous proposons une solution pour composer les servicesen utilisant deux stratégies, à savoir la chorégraphie et l’orchestration. Cettesolution repose en outre sur une fonction d’utilité qui permet de sélectionnerles fournisseurs de services. Nous proposons également une versionaméliorée exploitant un cache distribué de données et un mécanismeproactif de composition de services exploitant les profils d’intérêt desutilisateurs.

This thesis is related to the domain of Ubiquitous computing and Internet ofThings (IoT), and focuses on networks that can be formed spontaneously bymobile or fixed devices. These devices can be connected using aninfrastructure, or in a peer-to-peer mode using ad hoc communications.Connection disruptions may occur in the network frequently andunpredictably. These connection disruptions can be problematic when a givendevice tries to access remote resources provided by other devices, or when ittries to offer its own resources to these ones.Opportunistic computing extends the paradigm of opportunistic networkingby abstracting local resources as services accessible remotely using theprotocols of opportunistic networking that implement the "store, carry andforward" principle.In this thesis, we focus on service composition in order to combineelementary services and offer new, rich and high level composite services tousers. Service composition can be a very difficult task to perform inopportunistic networks due to connection disruptions. In this thesis, we propose a solution to compose services using twostrategies: orchestration and choreography. This solution also relies on autility function that selects service providers. We also propose an optimizedversion of our solution that exploits a distributed cache of data and aproactive service composition mechanism based on the…

Advisors/Committee Members: Mahéo, Yves (thesis director), Le Sommer, Nicolas (thesis director).

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Este trabalho de mestrado apresenta a modelagem, a prototipação e os resultados do desenvolvimento de um middleware para composição dinâmica de Web Services denominado DWSC-M (Dynamic Web service Composition Middleware). O objetivo principal desse middleware é permitir que serviços sejam compostos dinamicamente considerando aspectos de qualidade de serviço na escolha dos serviços que fazem parte de um fluxo de composição. Para complementar o funcionamento do middleware DWSC-M foram propostos dois algoritmos para seleção de Web Services: o primeiro utiliza seleção aleatória e o segundo utiliza distância Euclidiana para seleção de serviços e considera, para tal finalidade, os parâmetros de QoS enviados pela requisição do cliente do serviço

This work presents the modeling, the prototype and the results of the developing of a middleware for dynamic composition of Web Services named DWSC-M (Dynamic Web Service Composition Middleware). The main focus of this middleware is to allow services being dynamically composed, considering aspects of quality of service in the choice of services that are part of the composite flow. Complementing the operation of the DWSC-M middleware two algorithms were proposed for Web Services selection : the first one uses Random selection and the second one uses Euclidean Distance for the selection of services and considers for this purpose the QoS parameters sent by the client service request

Advisors/Committee Members: Santana, Marcos José.

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Cette thèse aborde la composition de services à un niveau « métier » : un processus métier est vu comme une composition de services permettant de réaliser un objectif en tenant compte d’informations contextuelles sur l’environnement. En outre, dans ces travaux de recherche, l’idée de rendre persistante les compositions est développée à des fins de réutilisation et de partage.L’approche PAX propose des modèles de spécification de compositions avec différents niveaux d’abstraction. Au niveau intentionnel, une composition de services est vue comme une composition de buts métier. À un niveau orchestré, une composition de services est spécifiée comme un processus métier dont les activités sont abstraites. À un niveau exécutable, une composition de services est un processus métier pour lequel les activités sont réalisées par des services identifiés. À un niveau trace, une compose de services est vue comme la trace de l’exécution d’un processus métier mis en œuvre par invocation de services.L’approche PAX fournit aussi une démarche flexible et de type co-ingénierie pour la définition de processus métier satisfaisant un besoin métier et basée sur la réutilisation de services et de composition de services. La démarche proposée est flexible dans la mesure où la réalisation de certaines activités est dépendante du contexte de mise en œuvre de l’approche PAX. La démarche est de type co-ingénierie : elle suggère de faire participer les acteurs métier à la conception d’un processus, i.e. d’une composition de services, pendant son exécution. La démarche de type co-ingénierie assure l’alignement entre le besoin métier et le processus permettant de le satisfaire.

This research work deals with the services compositions at a business level: a business process is seen as a composition of services to achieve an objective, taking into account contextual information on the environment. Also, in this research, the idea of considering the compositions as a persistent artefact is developed for reuse and sharing purposes.The PAχ approach offers models of compositions in order to specify compositions at different levels of abstraction. At the intentional level, a composition of services is seen as a composition of business goals. At the orchestrated level, a composition of services is specified as a business process in which some activities and operations are abstract. At the executable level, a composition of services is a business process in which the activities are carried out by identified services. At the trace level, a composition of services is seen as the trace of the execution of a business process implemented by invocation of services. The PAχ approach provides a flexible approach based on co-engineering paradigm for defining business processes which satisfies a business need and based on the reuse of services and composition of services. The proposed approach is flexible because the realization of activities depends of the context in which the PAχ approach is deployed. The approach is based on co-engineering paradigm: it suggests…

Advisors/Committee Members: Cauvet, Corine (thesis director), Ramadour, Philippe (thesis director).

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De nos jours, nous assistons à l’émigration du Web de données vers le Web orienté services. L’amélioration des capacités et fonctionnalités des moteurs actuels de recherche sur le Web, par des techniques efficaces de recherche et de sélection de services, devient de plus en plus importante. Dans cette thèse, dans un premier temps, nous proposons un cadre de composition de services Web en tenant compte des préférences utilisateurs. Le modèle fondé sur la théorie des ensembles flous est utilisé pour représenter les préférences. L’approche proposée est basée sur une version étendue du principe d’optimalité de Pareto. Ainsi, la notion des top-k compositions est introduite pour répondre à des requêtes utilisateurs de nature complexe. Afin d’améliorer la qualité de l’ensemble des compositions retournées, un second filtre est appliqué à cet ensemble en utilisant le critère de diversité. Dans un second temps, nous avons considéré le problème de la sélection des services Web en présence de préférences émanant de plusieurs utilisateurs. Une nouvelle variante, appelée Skyline de services à majorité, du Skyline de services traditionnel est défini. Ce qui permet aux utilisateurs de prendre une décision « démocratique » conduisant aux services les plus appropriés. Un autre type de Skyline de services est également discuté dans cette thèse. Il s’agit d’un Skyline de Services de nature graduelle et se fonde sur une relation de dominance floue. Comme résultat, les services Web présentant un meilleur compromis entre les paramètres QoS sont retenus, alors que les services Web ayant un mauvais compromis entre les QoS sont exclus. Finalement, nous avons aussi absorbé le cas où les QoS décrivant les services Web sont entachés d’incertitude. La théorie des possibilités est utilisée comme modèle de l’incertain. Ainsi, un Skyline de Services possibilité est proposé pour permettre à l’utilisateur de sélectionner les services Web désirés en présence de QoS incertains. De riches expérimentations ont été conduites afin d’évaluer et de valider toutes les approches proposées dans cette thèse

As we move from a Web of data to a Web of services, enhancing the capabilities of the current Web search engines with effective and efficient techniques for Web services retrieval and selection becomes an important issue. In this dissertation, we present a framework that identifies the top-k Web service compositions according to the user fuzzy preferences based on a fuzzification of the Pareto dominance relationship. We also provide a method to improve the diversity of the top-k compositions. An efficient algorithm is proposed for each method. We evaluate our approach through a set of thorough experiments. After that, we consider the problem of Web service selection under multiple users preferences. We introduce a novel concept called majority service skyline for this problem based on the majority rule. This allows users to make a “democratic” decision on which Web services are the most appropriate. We develop a suitable algorithm for computing the majority…

Advisors/Committee Members: Benslimane, Djamal (thesis director), Hadjali, Allel (thesis director).

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Bien que la technologie de composition de services Web soit considérée comme l’une des technologies les plus prometteuses pour l’intégration des sources de données hétérogènes et multiples ainsi que pour la réalisation d’opérations complexes, la question de la protection des données personnelles demeure l’une des préoccupation majeure liés à cette technologie. Ainsi, lors d’un processus de composition, l’échange de données entre toutes les entités – tels que, les services Web recueillant et fournissant des données, les individus dont les données peuvent être fournies et gérées par les services Web, les systèmes qui composent les services Web et les clients finaux des services – est une étape nécessaire et indispensable pour répondre à des requêtes complexes. En conséquence, des données personnelles sont échangées et manipulées entre toutes les entités du système. Notre objectif dans cette thèse est la conception et le développement d’un cadre permettant d’améliorer la composition des services Web avec des mécanismes de protection des données personnelles. Pour atteindre cet objectif, nous avons proposé une approche générale composée de trois éléments. Premièrement, nous avons proposé un modèle formel de confidentialité pour permettre aux services Web de décrire leurs contraintes de confidentialité liées aux données personnelles. Notre modèle permet une spécification des contraintes de confidentialité relative non seulement au niveau des données manipulées, mais aussi au niveau des opérations invoquées par les services. Deuxièmement, nous développons un algorithme de compatibilité qui permet de vérifier formellement la compatibilité entre les exigences et les politiques de confidentialité de tous les services lors d’un processus de composition. Troisièmement, dans le cas où certains services dans la composition sont incompatibles par rapport à leur spécification de confidentialité, nous avons introduit une nouvelle approche basée sur un modèle de négociation dans la perspective de trouver une composition compatible (c’est-à-dire, d’obtenir la compatibilité de toutes les spécifications de confidentialité des services impliqués dans la composition). Enfin, nous avons mis en œuvre les techniques présentées dans cette thèse au sein du prototype PAIRSE et mené une étude de performance sur les algorithmes proposés

While Web service composition technologies have been beneficial to the integration of a wealth of information sources and the realization of complex and personalized operations, the issue of privacy is considered by many as a major concern in services computing. Central to the development of the composition process is the exchange of sensitive and private data between all parties: Web services collecting and providing data, individuals whose data may be provided and managed by Web services, systems composing Web service to answer complex queries, and requesters. As a consequence, managing privacy between all parties of the system is far from being an easy task. Our goal in this thesis is to build the…

Advisors/Committee Members: Ghedira, Chirine (thesis director), Mrissa, Michaël (thesis director).

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Dans les domaines scientifiques, particulièrement en bioinformatique, des services élémentaires sont composés sous forme de workflows pour effectuer des expériences d’analyse de données complexes. À cause de l’hétérogénéité des ressources, la composition de services est une tâche difficile. Les utilisateurs, en composant des workflows, manquent d’assistance pour retrouver et interconnecter les services compatibles. Les solutions existantes utilisent des services spéciaux définis de manière manuelle pour gérer les conversions de formats de données entre les entrées et sorties des services dans les workflows. Cela est pénible pour un utilisateur final. Gérer les incompatibilités des services avec des convertisseurs manuels prend du temps et est lourd. Il existe des solutions automatisées pour faciliter la composition de workflows mais elles sont généralement limitées dans le guidage et l’adaptation des données entre services. La première contribution de cette thèse propose de détecter systématiquement la convertibilité des sorties vers les entrées des services. La détection de convertibilité repose sur un système de règles basé sur une abstraction des types d’entrée et sortie des services. L’abstraction de types permet de considérer la nature et la composition des données d’entrée et sortie. Les règles permettent la décomposition et la composition ainsi que la spécialisation et la généralisation de types. Elles permettent également de générer des convertisseurs de données à utiliser entre services dans les workflows. La deuxième contribution propose une approche interactive qui permet de guider des utilisateurs à composer des workflows en fournissant des suggestions de services et de liaisons compatibles basées sur la convertibilité de types d’entrée et sortie des services. L’approche est basée sur le modèle des Systèmes d’Information Logiques (LIS) qui permettent des requêtes et une navigation guidées et sûres sur des données représentées avec une logique uniforme. Avec notre approche, la composition de workflows est sûre et complète vis-à-vis de propriétés désirées. Les résultats et les expériences, effectués sur des services et des types de données en bioinformatique, montrent la pertinence de nos approches. Nos approches offrent des mécanismes adaptés pour gérer les incompatibilités de services dans les workflows, en prenant en compte la structure composite des données d’entrée et sortie. Elles permettent également de guider, étape par étape, des utilisateurs à définir des workflows bien formés à travers des suggestions pertinentes.

In scientific domains, particularly in bioinformatics, elementary services are composed as workflows to perform complex data analysis experiments. Due to the heterogeneity of resources, the composition of services is a difficult task. Users, when composing workflows, lack assistance to find and interconnect compatible services. Existing solutions use special services manually defined to manage data format conversions between the inputs and outputs of services in workflows, it is…

Advisors/Committee Members: Ducassé, Mireille (thesis director).

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Composição de serviços em dispositivos móveis está se tornando indispensável para as atuais e futuras necessidades dos usuários de TI. Estas necessidades são suportadas pela convergência de arquiteturas centralizadas para arquiteturas distribuídas que estimulam a composição de serviços web. Estes serviços web, motivados pela arquitetura Web Services, logo evoluíram para SOA. Esta arquitetura por sua vez, no contexto de orquestração de serviços, tem exigido linguagens de composição para sua efetiva implementação. Linguagens estas, que têm progredido para linguagens interpretadas e declarativas. Neste contexto de evolução, este trabalho apresenta, uma linguagem declarativa de composição de serviços chamada inSOA. Esta linguagem foi desenvolvida para ser executada em dispositivos móveis como parte de um projeto de uma arquitetura ubíqua colaborativa chamada de U-SOA. inSOA é uma solução focada em Web Services com vocação SOA e aderente aos patterns de composição de serviços, além de poder ser embutida em linguagens de propósito geral e leve no melhor estilo das linguagens DSL. Como forma de testar e avaliar a linguagem, foi realizado um estudo de caso com dois cenários, onde se procurou desenvolver composições com o maior número de patterns possível. Estas composições foram executadas em um ciclo de desenvolvimento completo envolvendo outras ferramentas da arquitetura U-SOA.

Services composition on mobile devices is becoming essential for current and future needs of IT users. These needs are supported by the convergence from centralized to distributed architectures that encourage the web services composition. These web services, motivated by the Web Services architecture, soon evolved into an SOA. This architecture in turn, in the services orchestration, has required composition language for their effective implementation. These languages, has advanced to interpreted and declarative languages. In this evolution context, this work presents, a declarative language of services composition services called inSOA. This language was developed to execute on mobile devices as part of a project of a collaborative ubiquitous architecture called USOA. InSOA is a solution focused on Web Services and SOA adherent to the patterns of services composition, and can be embedded in a language of general purpose and light in the better DSL languages style. As a way to test and evaluate the language, a case study was developed with two scenarios, which sought to develop compositions with the largest number of possible patterns. These compositions were performed in a full development cycle involving other tools of the USOA architecture.

Advisors/Committee Members: Sérgio Crespo C. S. Pinto.

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Esta tese de doutorado tem como objetivo principal, a proposta de um sistema onde é possível avaliar abordagens diferentes para composição automática de Web services, baseando-se em parâmetros de QoS que dependem da execução para serem medidos. O objetivo foi atingido por meio da implementação de um sistema denominado AWSCS (Automatic Web Service Composition System). O AWSCS é um sistema onde é possível implementar abordagens diferentes para composição automática de Web services e também executar os fluxos resultantes dessas abordagens. Com o objetivo de demonstrar os resultados desta tese de doutorado, foram elaborados cenários, onde fluxos empíricos foram construídos para fazer a demonstração do funcionamento do AWSCS, uma vez que algoritmos para composição automática não foram encontrados para download na literatura. Com os resultados foi possível fazer um estudo do comportamento da execução de fluxos de Web services compostos, quando fluxos com mesma funcionalidade, mas estratégias de solução do problema diferentes foram comparados. Além disso, foi possível observar a influência das cargas aplicadas no sistema em execução, uma vez que o tipo de carga submetida ao sistema é um fator importante para se definir qual abordagem para composição de Web services pode levar ao melhor desempenho, de acordo com o ambiente e tipos de cargas que ele vai receber, quando em produção.

This PhD thesis has as main goal the propose of a system where it is possible to evaluate different approaches for automatic composition ofWeb services, based on QoS parameters that depend on the execution to be measured. The goal was reached by means of the implementation of a system named AWSCS (Automatic Web Service Composition System). The AWSCS is a system where it is possible to implement different approaches for automatic composition of Web services and also to execute the resulting flows from these approaches. Aiming at demonstrating the results of this PhD thesis different scenarios were developed, where empirical flows were built to demonstrate the operation of AWSCS, once algorithms for automatic composition were not found to download in the literature,. With the results it was possible to study the behavior of running composite Web services, when flows with the same functionality but different problem-solving strategies were compared. Furthermore it was possible to observe the influence of the load applied on the running system once the type of load submitted to the system is an important factor to define which approach for the Web service composition can take to the best performance according to the environment and types of load it will receive when in production.

Advisors/Committee Members: Santana, Marcos José.

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Dans le but d’exploiter au mieux les grandes masses de données hétérogènes produites par les instruments scientifiques modernes de l’astrophysique, les scientifiques ont développé le concept d’Observatoire Virtuel (OV). Il s’agit d’une architecture orientée services, qui a pour objectif de faciliter l’identification et l’interopérabilité des données astrophysiques. Malgré le développement et les avancées permises par l’OV dans l’exploitation de ces données, certains objectifs sont partiellement atteints notamment l’interopérabilité, la sélection de services et l’identification de services connexes, etc. Par ailleurs, l’ergonomie des outils à la disposition de l’utilisateur final reste perfectible. De même l’utilisation actuelle des ressources de l’OV, s’appuyant sur des compétences humaines, gagnerait à être automatisée. Les services de données astrophysiques n’étant pas tous inscrits dans l’OV, il serait aussi souhaitable pour permettre une utilisation plus large de ces outils, qu’ils s’appuient également sur des services disponibles en-dehors de l’OV. En vue d’automatiser l’utilisation des ressources en ligne, les sciences de l’information travaillent depuis 2001 à l’élaboration du Web sémantique. Cette évolution apporte au Web des capacités de raisonnement automatiques, basées sur des algorithmes utilisant une nouvelle forme de description des contenus. Cette nouvelle forme de description sémantique se trouve exprimée dans des représentations informatiques appelées ontologies. Malheureusement, les méthodes actuelles d’élaboration du Web sémantique ne sont pas complètement compatibles avec les services OV qui utilisent des modèles de données, des formats et des protocoles d’accès aux services qui s’éloignent de ceux rencontrés habituellement dans les sciences de l’information. Dans ce contexte, cette thèse décrit une méthodologie générique de composition de services sans état, basée sur la description des services par une ontologie dont la définition est proposée dans ce document. Cette ontologie représente aussi bien des services Web que des services non accessibles par le Web. Elle prend en compte certaines spécificités qui peuvent être rencontrées dans les infrastructures de services préexistantes. L’enrichissement de l’ontologie par des concepts issus de domaines d’application spécifiques pour lesquels il n’existe que peu de représentations ontologiques est également pris en compte. La population de cette ontologie, par des services éventuellement éloignés des standards utilisés habituellement dans les sciences de l’information, est aussi traitée. La méthodologie a été appliquée avec succès dans le cadre de l’astrophysique, et a permis de développer une application Web permettant la composition automatique de services utilisable par un public non averti.

Scientists have developed the Virtual Observatory (VO) concept in order to make the most of the large masses of heterogeneous data produced by the modern scientific instruments of astrophysics. It is a service-oriented architecture, aiming to facilitate the…

Advisors/Committee Members: Knödlseder, Jürgen (thesis director), Archimède, Bernard (thesis director).

▼ Les services web ont longtemps été présentés comme la réponse, tant attendue, à l'interopérabilité souhaitée des systèmes distribués hétérogènes. Dans le passé, plusieurs technologies ont fait la promesse d'offrir cette interopérabilité: .NET, DCOM, J2EE, CORBA, etc. La promesse ne fut jamais tenue, tantôt parce que la technologie en question n'était pas extensible (adaptable à différentes échelles) (DCOM et CORBA), tantôt parce qu'elle était de propriété industrielle (DCOM, .NET, etc.). UDDI (Universal Discovery Description and Integration) publie tous les services web disponibles et facilite ainsi la requête des services offerts par les différentes entreprises. Néanmoins, la façon dont ces requêtes sont formulées laisse à désirer. En particulier, UDDI prend pour acquis que, pour chaque besoin commercial, il y aurait un service commercial. Cette réalité a rapidement convaincu les utilisateurs des services web de l'importance d'en faire la composition. Par conséquent, la composition des services web a connu beaucoup d'intérêt dans les dernières années. Les approches adoptées pour composer des services web sont différentes. Nous prônons une approche syntaxique. Nous pensons qu'une recherche par contexte et domaine d'industrie permettrait une découverte adéquate de services web satisfaisant les besoins du client. WSDL nous facilite la tâche, puisque les types de ses éléments sont des documents d'affaires donnant une bonne idée des services qu'ils offrent. Nous utilisons l'appariement des signatures des opérations pour chercher l'ensemble d'opérations fournissant les types dont on a besoin. La composition des services web devient une composition de fonctions qui, partant d'un ensemble de messages d'entrées, produisent un ensemble de messages de sorties. Dans cette recherche, nous présentons un algorithme qui se base sur différentes manières d'apparier les types et qui satisfait cette approche sémantique ainsi que les résultats trouvés. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Services Web, .NET, DCOM, J2EE, CORBA, Standard UDDI, WSDL, Appariement, Composition.

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L'informatique pervasive (ou ubiquitaire) est un support pour des environnements contenant denombreux objets (ou dispositifs) disséminés, équipés d'électronique et interconnectés. Ces dispositifsfournissent un accès distant à une multitude de fonctionnalités qui nous aident dans notre vie quotidienne.Les Architectures Orientées Services sont adaptées à la conception de logiciels pervasifs. En effet,chaque dispositif fournit son propre ensemble de fonctionnalités sous la forme de services. Ainsi, enl'absence de mécanisme complémentaire, les utilisateurs se trouvent limités à utiliser les servicesisolément alors que leurs besoins correspondent à des scénarios qui impliquent une composition demultiples services offerts par plusieurs appareils.Dans cette thèse, nous défendons qu'un système pervasif doit : d'une part, permettre aux utilisateursd'exprimer facilement leurs besoins en créant des scénarios et d'autre part, proposer à ses utilisateursune représentation et des moyens de gestion de leur contexte afin qu'ils puissent tirer le meilleur parti deleur environnement et de ses changements. De plus, la présence de plusieurs utilisateurs implique lanécessité de collaborer. Par ailleurs, l'exécution de scénarios doit être résiliente aux changementsenvironnementaux et aux actions des utilisateurs. Elle doit ainsi s'adapter dynamiquement et, si possible,tirer profit du contexte et des changements de l'environnement.Notre contribution, nommée SaS (Scenarios as Services), répond à ces objectifs. Elle propose uneapproche interopérable capable de s'adapter à l'environnement. Elle fournit une représentation persistanteet personnalisable du contexte et inclut un langage de description de scénarios destiné aux utilisateurs.Ces scénarios sont facilement contrôlables, personnalisables et réutilisables. Elle planifie l'exécution pasà pas des scénarios, afin de s'adapter aux changements de l'environnement et de bénéficier desavantages de la mobilité des utilisateurs (exécution d'un scénario, dans la durée, sur plusieurs lieux).Enfin, elle inclut le partage de scénarios qui permet aux utilisateurs de collaborer. Un prototype de SaS,basé sur des normes industrielles (telle qu'OSGi), prouve la faisabilité de notre contribution et nouspermet de l'évaluer sur un cas d'étude simple.

Pervasive (or ubiquitous) computing is a paradigm for environments containing distributedinterconnected devices that embed electronics. These devices provide a remote access to numerousfunctionalities that assist us in our daily life. Service-Oriented Architectures are suitable to design softwarefor pervasive environments. Indeed, each device provides its own set of functionalities as services.Without any extra mechanism, users can only use a single service at a time. Nevertheless, their needsusually correspond to scenarios which involve a composition of multiple services, provided by multipledevices.In this thesis, we advocate that a pervasive system must, on the one hand, enable users to easily expresstheir needs through scenario creation and, on the other…

Advisors/Committee Members: Huchard, Marianne (thesis director), Fabresse, Luc (thesis director).

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Au vu des dernières avancées dans le domaine de l’ingénierie web, ainsi qu’avec la baisse de coût du cloud computing, les architectures orientées services sont rapidement devenues la solution prépondérante pour fournir des services à valeur ajoutée aux clients. Suite à cette tendance, la composition de services tiers est devenue un paradigme de référence pour le développement d’applications robustes et riches, ou encore pour l’automatisation de processus métiers. Avec la disponibilité de centaines de milliers de services et APIs web, la réalisation de telles intégrations devient lourde et fastidieuse quand effectuée manuellement. Par ailleurs, chaque client peut exiger des besoins et politiques d’intégration différentes, ce qui complexifie davantage la tâche. De plus, fournir une telle solution qui soit à la fois robuste et scalable est une tâche non-triviale. Il est donc primordial d’étudier comment coordonner de manière efficace les interactions entre les services web existants. Ainsi, cette thèse vise à étudier les problématiques liées à la composition de services web dans le contexte des pratiques de développement web modernes. Nous présentons un cadre architectural permettant la spécification de compositions de services web grâce à une approche orientée langage, et montrons comment supporter leur exécution de manière scalable grâce à MEDLEY, une plateforme légère et orientée événements.

In light of the recent advances in the field of web engineering, along with the decrease of cost of cloud computing, service-oriented architectures rapidly became the leading solution in providing valuable services to clients. Following this trend, the composition of third-party services has become a successful paradigm for the development of robust and rich distributed applications, as well as automating business processes. With the availability of hundreds of thousands of web services and APIs, such integrations become cumbersome and tedious when performed manually. Furthermore, different clients may require different integration requirements and policies, which further complexifies the task. Moreover, providing such a solution that is both robust and scalable is a non-trivial task. Therefore, it becomes crucial to investigate how to efficiently coordinate the interactions between existing web services. As such, this thesis aims at investigating the underlying challenges in web service composition in the context of modern web development practices. We present an architectural framework to support the specification of web service compositions using a language-based approach, and show how we support their execution in a scalable manner using MEDLEY, a lightweight, event-driven platform.

Advisors/Committee Members: Réveillère, Laurent (thesis director).

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Le but de cette thèse est de dégager un cadre sémantique formel approprié supportant l'interopérabilité dedifférents formalismes déjà utilisés pour décrire et déployer un service Web. En d’autres termes, nouscontribuons au développement d’un formalisme mathématique rigoureux permettant de décrire un service Webcomplexe susceptible de changer pendant l’exécution et de coordonner avec les autres services de façonadaptative. Pour atteindre cet objectif, les étapes de description, de sélection et de composition ont constitué lestrois majeures problématiques étudiées dans cette thèse.Pour ce faire, nous avons proposé dans un premier temps, à travers l’utilisation du cadre sémantique formel K lelangage K-WSDL; un langage de description de services Web doté d’une sémantique opérationnelle en terme derègles de réécriture qui peut être exécutable et analysable sous Maude. Nous avons introduit, dans un secondtemps, l’approche WS-Sim basée sur la théorie des catégories qui évalue l’équivalence comportementale entreservices en représentant chaque service par une catégorie et en établissant des liens formels (foncteur) entre elles.Enfin, nous avons présenté le modèle RMop-ECATNet (Refined Meta Open ECATNet ) : un modèle dédié à laspécification formelle de la composition des services Web et fruit du raffinement du modèle Mop-ECATNetproposé par [LB14]. Nous avons étendu et enrichi ce dernier aux trois niveaux : structurel, comportemental etimplémentation.

The aim of this thesis is to provide a suitable formal semantic framework that supports interoperability ofdifferent formalisms already used to describe and deploy a Web service. In other words, we contribute to thedevelopment of a rigorous mathematical formalism to describe a complex Web service that may change duringexecution and coordinate with other services adaptively. To achieve this goal, the steps of description, selectionand composition constitute the three major issues studied in this thesis.We proposed so, initially, through the use of the K semantic framework the K-WSDL : a Web servicesdescription language endowed with an operational semantics in terms of rewriting rules which can be executedand analyzed in Maude. We introduced, in a second step, WS-Sim, a new approach based on the category theorywhich evaluates the behavioral equivalence between services by representing each service by a category and byestablishing formal links (functor) between them. Finally, we present RMop-ECATNet (Refined Meta OpenECATNet): a formal model for the specification of services composition. product of the refinement of the Mop-ECATNets model, introduced initially by [LB14]. We extended and enriched this model at three distinct levels:at the structural, behavioural level and implementation levels.

Advisors/Committee Members: Barkaoui, Kamel (thesis director), Belala, Faiza (thesis director).

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La robotique ambiante s'intéresse à l'introduction de robots mobiles au sein d'environnements actifs où ces derniers fournissent des fonctionnalités alternatives ou complémentaires à celles embarquées par les robots mobiles. Cette thèse étudie la mise en concurrence des fonctionnalités internes et externes aux robots, qu'elle pose comme un problème de sélection de services logiciels. La sélection de services consiste à choisir un service ou une combinaison de services parmi un ensemble de candidats capables de réaliser une tâche requise. Pour cela, elle doit prédire et évaluer la performance des candidats. Ces performances reposent sur des critères non-fonctionnels comme la durée d'exécution, le coût ou le bruit. Ce domaine applicatif a pour particularité de nécessiter une coordination étroite entre certaines de ses fonctionnalités. Cette coordination se traduit par l'échange de flots de données entre les fonctionnalités durant leurs exécutions. Les fonctionnalités productrices de ces flots sont modélisées comme des services continus. Cette nouvelle catégorie de services logiciels impose que les compositions de services soient hiérarchiques et introduit des contraintes supplémentaires pour la sélection de services. Cette thèse met en évidence la présence d'un important couplage non-fonctionnel entre les performances des instances de services de différents niveaux, même lorsque les flots de données sont unidirectionnels. L'approche proposée se concentre sur la prédiction de la performance d'une instance de haut-niveau sachant son organigramme à l'issue de la sélection. Un organigramme regroupe l'ensemble des instances de services sollicitées pour réaliser une tâche de haut-niveau. L'étude s'appuie sur un scénario impliquant la sélection d'un service de positionnement en vue de permettre le déplacement d'un robot vers une destination requise. Pour un organigramme considéré, la prédiction de performance d'une instance de haut-niveau de ce scénario introduit les exigences suivantes : elle doit (i)être contextuelle en tenant compte, par exemple, du chemin suivi pour atteindre la destination requise, (ii) prendre en charge le remplacement d'une instance de sous-service suite à un échec ou, par extension, de façon opportuniste. En conséquence, cette sélection de services est posée comme un problème de prise de décision séquentielle formalisé à l'aide de processus de décision markoviens à horizon fini. La dimensionnalité importante du contexte en comparaison à la fréquence des déplacements du robot rend inadaptées les méthodes consistant à apprendre directement une fonction de valeur ou une fonction de transition. L'approche proposée repose sur des modèles de dynamique locaux et exploite le chemin de déplacement calculé par un sous-service pour estimer en ligne les valeurs des organigrammes disponibles dans l'état courant. Cette estimation est effectuée par l'intermédiaire d'une méthode de fouille stochastique d'arbre, Upper Confidence bounds applied to Trees

Ambient robotics aims at introducing mobile robots in active…

Advisors/Committee Members: Amirat, Yacine (thesis director).

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La composition automatique de services web est une tâche difficile. De nombreux travaux ont considérés des modèles simplifiés d'automates qui font abstraction de la structure des messages échangés par les services. Pour le domaine des services sécurisés nous proposons une nouvelle approche pour automatiser la composition des services basée sur leurs politiques de sécurité. Étant donnés, une communauté de services et un service objectif, nous réduisons le problème de la synthèse de l'objectif à partir des services dans la communauté à un problème de sécurité, où un intrus que nous appelons médiateur doit intercepter et rediriger les messages depuis et vers la communauté de services et un service client jusqu'à atteindre un état satisfaisant pour le dernier. Nous avons implémenté notre algorithme dans la plateforme de validation du projet AVANTSSAR et nous avons testé l'outil correspondant sur plusieurs études de cas. Ensuite, nous présentons un outil qui compile les traces obtenues décrivant l'exécution d'un médiateur vers le code exécutable correspondant. Pour cela nous calculons d'abord une spécification exécutable aussi prudente que possible de son rôle dans l'orchestration. Cette spécification est exprimé en ASLan, un langage formel conçu pour la modélisation des services Web liés à des politiques de sécurité. Ensuite, nous pouvons vérifier avec des outils automatiques que la spécification ASLan obtenue vérifie certaines propriétés requises de sécurité telles que le secret et l'authentification. Si aucune faille n'est détectée, nous compilons la spécification ASLan vers une servlet Java qui peut être utilisé par le médiateur pour contrôler l'orchestration

Automatic composition of web services is a challenging task. Many works have considered simplified automata models that abstract away from the structure of messages exchanged by the services. For the domain of secured services we propose a novel approach to automated composition of services based on their security policies. Given a community of services and a goal service, we reduce the problem of composing the goal from services in the community to a security problem where an intruder we call mediator should intercept and redirect messages from the service community and a client service till reaching a satisfying state. We have implemented the algorithm in AVANTSSAR Platform and applied the tool to several case studies. Then we present a tool that compiles the obtained trace describing the execution of a the mediator into its corresponding runnable code. For that we first compute an executable specification as prudent as possible of her role in the orchestration. This specification is expressed in ASLan language, a formal language designed for modeling Web Services tied with security policies. Then we can check with automatic tools that this ASLan specification verifies some required security properties such as secrecy and authentication. If no flaw is found, we compile the specification into a Java servlet that can be used by the mediatior to lead the…

Advisors/Committee Members: Rusinowitch, Michaël (thesis director), Chevalier, Yannick (thesis director).

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As invocações a serviços disponíveis na internet são construídas de forma estática, sempre referenciando o mesmo web service e o mesmo web method. Quando este serviço apresentar baixa disponibilidade o desempenho da aplicação será reduzido. Para evitar este problema é necessário que a aplicação tenha a habilidade de identificar o melhor serviço disponibilizado e então possa invocá-lo. A inserção de novos protocolos e novas funcionalidades na arquitetura de web services pode permitir que as aplicações encontrem serviços disponíveis na internet e, além disso, possam medir a qualidade do serviço disponível e assim direcionar sua chamada para o melhor serviço. Padrões de projeto são usados como um instrumento para uma melhor compreensão da arquitetura proposta

The invocations to available services in the internet are built in a static way, always referring the same web service and the same web method. When this service presents low readiness the performance of the application it will be reduced. To avoid this problem it is necessary that the application has the ability to identify the best made available service and then it can invoke it. The insert of new protocols and new functionalities in the architecture of web services can allow the applications to find available services in the internet and, besides, they can measure the quality of the available service and like this to address his call for the best service. Design patterns are not a lust, but an instrument for a better understanding of the proposed architecture

Advisors/Committee Members: Sérgio Crespo C. S. Pinto.

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Après un état de l'art complet nous avons détaillé notre approche de services sémantiques utilisant une méthode innovante pour la composition de services, les patrons de chaînes de traitements. Notre approche est constituée d'un annuaire sémantique hybride proposant différents niveaux de correspondances entre services, de règles de compositions automatiques dans le cas où une demande de services n'est pas fructueuse et enfin d'un moteur d'exécution supportant la résolution et la composition dynamique de services. Par la suite nous avons défini une méthodologie innovante, basée sur l'utilisation de taxonomies de services permettant de peupler rapidement un annuaire sémantique de services. Pour ce faire, nous avons mis au point une ontologie de haut niveau qui permet de lier la classe d'une taxonomie avec un service abstrait annoté sémantiquement. Enfin, nous avons évalué notre prototype à partir des chaînes de traitement mises en place dans les plate-formes déployées par Cassidian.

After a complete state of the art we detailed our semantic services approach which uses an innovative method for services composition: processing chains patterns. Our approach is composed on an hybrid semantic servicers registry which propose different levels of matching between services, some composition rules when the matching phase failde and an execution engine which is able to dynamically resolve and com^pose services. In order to solve the service regitry population issue, we have designed an upper ontology, which enables links between a service taxonomy class with a semantically annotated abstract service. Finally, we have evaluated our prototype using real processing chains used by Cassidian platforms.

Advisors/Committee Members: Abdulrab, Habib (thesis director), Kotowicz, Jean-Philippe (thesis director).

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Cette thèse porte sur la composition des services de données et l'étude de l'impact de l'incertitude qui peut être associée à leurs données accessibles sur le processus de composition et de sélection de service. En effet, dans un contexte tel que l'Internet, il est de plus en plus reconnu que les données et les services d'accès aux données sont sujettes à des valeurs d'incertitude tout en exigeant des techniques de gestion plus sophistiquées. Dans cette thèse, nous enrichissons la description sémantique des services Web afin de refléter l'incertitude, et nous proposons de nouveaux mécanismes et modèles pour la sélection et la composition des services. Nos mécanismes sont basés sur les ensembles flous et les théories probabilistes. Tout d'abord, nous étendons notre modélisation précédente basée sur les vues RDF afin d'inclure les contraintes floues qui caractérisent les données accédées par les services. Nous proposons une algèbre de composition qui permet de classer les résultats retournés en fonction de leur pertinence par rapport aux préférences de l'utilisateur. Notre algèbre proposée repose sur les fondations de bases de données floues. En outre, nous optons pour l'approche probabiliste pour modéliser l'incertitude des données renvoyées par les services incertains. Nous étendons la description du service Web standard pour représenter les probabilités de sortie. L'invocation des services est également étendue pour tenir compte de l'incertitude. Cette extension est basée sur la théorie des mondes possibles utilisée dans les bases de données probabiliste. Nous définissons un ensemble d'opérateurs de composition qui sont nécessaires pour orchestrer les services de données. Pour chaque composition, plusieurs plans d'orchestration peuvent être possibles mais qui sont pas tous corrects, donc, nous définissons un ensemble de conditions pour vérifier si le plan est correct (Safe) ou pas. Nous fournissons une implémentation de nos différentes techniques et les appliquer aux domaines de l'immobilier et du commerce électronique. Nous implémentons ces services et nous fournissons également une étude de la performance de notre prototype de composition

In this thesis we focus on the data web services composition problem and study the impact of the uncertainty that may be associated with the output of a service on the service selection and composition processes. This work is motivated by the increasing number of application domains where data web services may return uncertain data, including the e-commerce, scientific data exploration, open web data, etc. We call such services that return uncertain data as uncertain services. In this dissertation, we propose new models and techniques for the selection and the composition of uncertain data web services. Our techniques are based on well established fuzzy and probabilistic database theories and can handle the uncertainty efficiently. First, we proposed a composition model that takes into account the user preferences. In our model, user preferences are modelled as fuzzy…

Advisors/Committee Members: Benslimane, Djamal (thesis director), Faiz, Rim (thesis director), Barhamgi, Mahmoud (thesis director).

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Les systèmes de services contextualisés ont connu un grand essor ces dernières années dans des domaines variés tels que la santé, la logistique ou bien le tourisme. Cette thèse s'intègre dans un projet plus global, nommé E-Tourism, qui vise à réaliser une plateforme de fourniture de services sensibles au contexte à des utilisateurs en situation de mobilité. Le travail de cette thèse se focalise sur la problématique de composition de services web et de leur exécution. La composition de services web permet la réutilisation de services existants afin d'en faire une synthèse répondant au besoin de l'utilisateur. Cette composition se fait en général au niveau de la phase conceptuelle ce qui limite le choix de services potentiels. Cette thèse présente une nouvelle approche de la composition de services Web automatisé et une plateforme d'exécution. Notre approche vise à composer les opérations de services qui répondent aux besoins des utilisateurs mobiles exprimées dans une logique propositionnelle et exécuter le service composé en agrégeant plusieurs services composants. Nous avons proposé une plateforme d'exécution de services et nous avons introduit un nouvel algorithme de planification intégré à cette plateforme. Nous avons défini un contexte basé sur le modèle BPMN. Afin de valider notre modèle sémantique nous avons utilisé une approche de type « model-checking » . Enfin, nous avons réalisé un prototype sous forme d'une plateforme de composition de services et d'exécution automatique en Java. Nous avons implémenté les règles d'inférence et les modèles BPMN en prolog. Enfin, nous avons intégré ces algorithmes dans l'ensemble du système. En perspectives, nous prévoyons d'étendre notre travail actuel et prendre en compte des scénarios plus complexes nécessitant des services web dynamiques.

Recently, distributed computing systems based on context awareness have been proposing in several domains such as healthcare, logistics and tourism. The study described in this thesis is a part of a broader project of E-Tourism system that provides nomad user, context-aware personalized services. The work of this thesis focuses on the issues raised by web service composition and execution. Web service composition brings benefits of reusing existing services to synthesize the new resulting service that meets users needs. The way to create web service composition normally happens at design time, but this limits choices of services. This thesis presents a novel approach of automated web service composition and execution framework. Our approach aims to compose service operations that fulfill mobile users' requirements expressed in propositional logic and execute the resulting service based on aggregating multi service components. In the proposed framework, we have introduced our planning algorithm based on abstract goal states to search and connect to service operations, by mean of service operation annotations, for an abstract plan. The abstract plan is expected for workflow model of sequencing, paralleling and conditioning among…

Advisors/Committee Members: Lbath, Ahmed (thesis director), Fauvet, Marie-Christine (thesis director).

▼ Web services are loosely coupled applications that use XML documents as a way of integrating distinct systems on the internet. Such documents are used by in standards such as SOAP, WSDL and UDDI which establish, respectively, integrated patterns for the representation of messages, description, and publication of services, thus facilitating the interoperability between heterogeneous systems. Often one single service does not meet the users needs, therefore new systems can be designed from the composition of two or more services. This which is the design goal behind the of the Service Oriented Architecture. Parallel to this scenario, we have the PEWS (Predicate Path-Expressions for Web Services) language, which speci es behavioural speci cations of composite web service interfaces.. The development of the PEWS language is divided into two parts: front-end and back-end. From a PEWS program, the front-end performs the lexical analysis, syntactic and semantic compositions and nally generate XML code. The function of the back-end is to execute the composition PEWS. This master's dissertation work aims to: (i) reformulate the proposed architecture for the runtime system of the language, (ii) Implement the back-end for PEWS by using .NET Framework tools to execute PEWS programs using the Windows Work ow Foundation Advisors/Committee Members: Musicante, Martin Alejandro (advisor), CPF:82500304434 (advisor), http://lattes.cnpq.br/6034405930958244 (advisor).

▼ Web services are loosely coupled applications that use XML documents as a way of integrating distinct systems on the internet. Such documents are used by in standards such as SOAP, WSDL and UDDI which establish, respectively, integrated patterns for the representation of messages, description, and publication of services, thus facilitating the interoperability between heterogeneous systems. Often one single service does not meet the users needs, therefore new systems can be designed from the composition of two or more services. This which is the design goal behind the of the Service Oriented Architecture. Parallel to this scenario, we have the PEWS (Predicate Path-Expressions for Web Services) language, which speci es behavioural speci cations of composite web service interfaces.. The development of the PEWS language is divided into two parts: front-end and back-end. From a PEWS program, the front-end performs the lexical analysis, syntactic and semantic compositions and nally generate XML code. The function of the back-end is to execute the composition PEWS. This master's dissertation work aims to: (i) reformulate the proposed architecture for the runtime system of the language, (ii) Implement the back-end for PEWS by using .NET Framework tools to execute PEWS programs using the Windows Work ow Foundation Advisors/Committee Members: Musicante, Martin Alejandro (advisor), CPF:82500304434 (advisor), http://lattes.cnpq.br/6034405930958244 (advisor).

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Les Architectures Orientées Services (SOA) se sont progressivement imposées comme outil incontournable dans les échanges inter-entreprises grâce à leurs potentiels stratégiques et technologiques. Leurs mise en oeuvre est concrétisée à travers les services Web dont l'un des principaux atouts est leur composabilité. Avec l'émergence du Web sémantique la découverte et la composition de services Web sémantiques constituent un réel défi. Le processus de découverte s'appui généralement sur les registres traditionnels offrant des descriptions syntaxiques regroupés statiquement, ce qui pose un problème lié à l'hétérogénéité des descriptions syntaxiques et à la rigidité de la classification. Le processus de composition dépend à son tour de la qualité de l'appariement des services. Nous proposons dans cette thèse une architecture d'un framework qui couvre toutes les phases du processus de composition. Ensuite, nous proposons une mesure de similarité sémantique pour un appariement entre les descriptions des services Web. Le processus de découverte de services Web s'appuie sur la similarité entre les services, le formalisme d'Analyse de Concepts Formels et l'organisation des services en treillis. La composition ensuite repose sur l'établissement de services composites cohérents et pertinaents pour la fonctionnalité espérée. Les points forts de cette architecture sont l'adaptation et l'intégration des technologies sémantiques, le calcul de similarité sémantique et l'utilisation de cette similarité sémantique et du formalisme FCA afin d'optimiser le processus de composition.

Service Oriented Architectures (SOA) have been progressively confirmed as an essential tool in inter-companies exchanges thanks to their strategic and technological potential. Their implementation is realised through Web services. One of the main assets of services is their compostability. With the emergence of the semantic Web, the discovery and composition of semantic Web services become a real challenge. The discovery process is generally based on traditional registries with syntactic descriptions where services are statically grouped. This poses a problem related to the heterogeneity of syntactic descriptions and the rigidity of the classification. The composition process depends on the Web service matching quality processed in the discovery phase. We propose in this dissertation an architecture of a framework that covers all the phases of the composition process. Then, we propose a semantic similarity measure Web services. The Web services discovery process relies on the proposed similarity measure, the formal concept analysis (FCA) formalism, and the organisation of lattice services. The composition is then based on the establishment of coherent and relevant composite services for the expected functionality. The main strengths of this architecture are the adaptation and integration of semantic technologies, the calculation of semantic similarity and the use of this semantic similarity and the FCA formalism in order to optimise the composition process.

Advisors/Committee Members: Devogele, Thomas (thesis director), Messai, Nizar (thesis director), Abid, Mohamed (thesis director), Rouached, Mohsen (thesis director).

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WEb Services constituem uma tecnologia emergente utilizada para disponibilização de serviços na Web. Devido aos complexos processos de negócio existentes, esses serviços são combinados para que operem seguindo um fluxo de trabalho. Esse processo é chamado de composição de Web Services. Como no processo de desenvolvimento de um software tradicional, a atividade de teste é fundamental no processo de desenvolvimento da composição de Web Services. Neste trabalho é proposta uma estratégia de teste para a composição de Web Services, em que especificações de composições são transformadas para um modelo de teste de programas paralelos baseados em passagem de mensagens. É proposto o conceito de grupos de elementos requeridos para melhorar a cobertura dos critérios. Uma ferramenta de apoio à estratégia de teste foi desenvolvida. Alguns estudos experimentais para avaliar a aplicabilidade da estratégia proposta também são apresentados. Além disso, é proposto um método que utiliza redes de Petri para eliminar sincronizações não-executáveis no envio e recebimento de mensagens

WEb Services constitute an emerging technology for deploying services in the Web. Due to the complex business processes, these services are combined to operate, following a workflow. This process is named Web Services Composition. As in the development process of a traditional software, the testing activity is fundamental in the development process of Web Services Composition. This work proposes a test strategy for Web Services Composition, in that composition specifications are transformed into a test model of message-passing parallel programs. The concept of required elements groups is proposed to improve the criteria coverage. A tool that supports the test strategy was developed. Some experimental studies for evaluating the applicability of proposed strategy are also presented. Furthermore, it presents a method that uses Petri Nets to eliminate non-executable synchronizations in the sending and receiving of messages

Advisors/Committee Members: Simão, Adenilso da Silva.

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Les concepts d’architecture orientée service (SOA) ainsi que tout une panoplie de technologies «en tant que service» (XaaS) sont utilisés quasiment partout de nos jours, et l’organisation optimisée d’activités synchronisées devient un défi important. Dans le but de proposer à l’utilisateur final un service sécuritaire et fiable sans compromettre la qualité, les questions concernant la vérification et la validation des compositions des services deviennent d’un grand intérêt tant théorique que pratique. Dans les autres travaux traitant du sujet, de nombreux modèles et techniques sont proposés, mais la plupart mettent l’accent sur les aspects fonctionnels ou non-fonctionnels pris séparément, alors que l’intégration de ces paramètres en un modèle formel unifié reste un problème qui doit être résolu – ce qui est devenu par conséquent un des objectifs fondamentaux de cette thèse. Dans notre travail, nous réfléchissons aux problèmes de la vérification et de l’optimisation des compositions des services web. Tout ceci est étudié dans l’optique de la fonctionnalité des systèmes, de leur qualité et de la sécurité des compositions. Il a été prouvé que les modèles à états finis sont utiles à des fins de tests et de vérification, de même que pour le contrôle qualité à chaque étape du développement du service. C’est pour cette raison que nous proposons d’utiliser le modèle de machine temporisée à états finis (TFSM) pour intégrer une description fonctionnelle du service avec les paramètres de sécurité et de qualité liées au temps. L’extension du modèle permettra alors d’interpréter adéquatement le non-déterminisme significatif causé par un manque d’observabilité ou/et de contrôle sur les services tiers. Dans le but d’optimiser les compositions des systèmes, nous proposons une méthode pour dériver la solution la plus globale contenant tous les composants autorisés pour la mise en œuvre du service, basée sur la résolution de l’équation parallèle du TFSM. Ensuite, les techniques pour extraire des solutions restreintes avec les propriétés requises (paramètres de temps minimisé/maximisé, interblocages actifs ou passifs de sécurité, similarité avec le composant d’origine donné, etc.) ont été proposées. Dans le cas où les spécifications d’un service composite consistent en un ensemble d’exigences fonctionnelles, éventuellement renforcées par des exigences de qualité, nous proposons une technique de minimisation de l’ensemble, dans le respect du composant à optimiser. L’application des résultats obtenus à la découverte et à la mise en place de composants plus efficaces, ainsi que l’extension du modèle à des modes de communication plus complexes font partie des sujets possibles pour des études futures.

Service-oriented architecture (SOA) together with a family of Everything-as-a-Service (XaaS) concepts nowadays are used almost everywhere, and the proper organization of collaborative activities becomes an important challenge. With the goal of bringing to the end-user safe and reliable service with the guaranteed level of quality, issues of…

Advisors/Committee Members: Cavalli, Ana (thesis director), Yevtushenko, Nina (thesis director).