▼ 

Dans la plupart des systèmes disponibles aujourd'hui l'interopérabilité est fournie comme une capacité statique qui est le résultat d'une intégration conçue manuellement. En conséquence, un nombre important de systèmes fonctionnellement compatibles ne sont pas conçues pour être interopérables. L'objectif de cette thèse est de permettre l'interopérabilité automatisée des protocoles pour les systèmes, services et applications à travers des médiateurs de protocoles synthétisés dynamiquement. Les médiateurs représentent des composants logiciels qui peuvent coordonner les interactions entre deux ou plusieurs systèmes fonctionnellement compatibles, en utilisant les différents moyens de communication (réseaux IP, IPC, la mémoire partagée, etc.). Les médiateurs synthétisés dynamiquement devraient permettre aux applications de s'adapter sans difficulté aux protocoles a priori inconnus, soutiennent l'évolution de ces protocoles tout en contournant les contraintes des systèmes du monde réel, comme celles introduites par la mobilité de l'appareil et des systèmes d'exploitation. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur les problèmes de recherche liés à l'automatisation du processus d'adaptation de données dans le cadre de la médiation de protocoles. L'adaptation des données est une étape clé dans la médiation de protocoles qui ne peut pas être résolu indépendamment. Cette dépendance devient visible lorsque les systèmes reposant sur des piles de protocoles complexes doivent être rendus interopérables, malgré les dépendances inter-couche à l'intérieur des données échangées. Il y a la nécessité d'un cadre qui synthétise les médiateurs, tout en tenant compte de l’adaptation de données.

In most systems available today interoperability is provided as a static capability that is the result of manually designed and hand coded integration. In consequence, a substantial number of functionally-compatible systems are not conceived to be interoperable. The focus of this thesis is to enable automated protocol interoperability for systems, services and applications through the means of dynamically synthesized protocol mediators. Protocol mediators represent concrete software components which can coordinate interactions between two or more functionally-compatible systems, relying on various means of communication (IP networks, personal area networks, inter-process communication, shared memory, etc.). Dynamically synthesised mediators should allow applications to seamlessly adapt to a priori unknown protocols, support the evolution of such protocols while circumventing real-world system constraints, such as those introduced by device mobility and operating system differences. In this thesis we focus on the research problems related to automating the process of data adaptation in the context of protocol mediation. Data adaptation is a key phase in protocol mediation that cannot be solved independently. This strong dependence becomes visible when systems relying on multilayer protocol stacks have to be made interoperable, despite cross-layer…

Advisors/Committee Members: Issarny, Valérie (thesis director).

▼ 

Cette thèse aborde le problème de la détection automatique des comparaisons figuratives dans des textes littéraires en prose écrits en français ou en anglais et propose un canevas pour décrire ces comparaisons d’un point de vue stylistique. Une comparaison figurative correspond ici à toute structure syntaxique qui met en parallèle au moins deux entités, déroge au principe de compositionnalité et crée une image mentale dans l’esprit de ceux à qui elle est destinée.Trois éléments principaux distinguent notre approche des travaux précédents : son ancrage dans les théories linguistiques et cognitives sur les comparaisons littérales et figuratives, sa capacité à gérer des marqueurs appartenant à différentes catégories grammaticales et sa flexibilité qui lui permet d’envisager différents scénarios syntaxiques. De fait, nous proposons une méthode comprenant trois modules complémentaires : - un module syntaxique qui utilise des dépendances syntaxiques et des règles manuelles pour identifier les comparaisons potentielles ainsi que leurs composantes ;- un module sémantique qui mesure la saillance des motifs détectés et la similarité sémantique des termes comparés en se basant sur une base de données préétablie ;- et un module d’annotation qui fournit entre autres des informations sur le type de comparaison (idiomatique, sensorielle…) et sur les catégories sémantiques employées.Pour finir, au vu des données recueillies au cours des deux campagnes d’annotation que nous avons menées, il paraît clair que la détection automatique des comparaisons figuratives doit tenir compte de plusieurs facteurs parmi lesquels la saillance, la catégorisation et la syntaxe de la phrase.

This thesis tackles the problem of the automatic recognition of similes in literary texts written in English or in French and proposes a framework to describe them from a stylistic perspective. For the purpose of this study, a simile has been defined as a syntactic structure that draws a parallel between at least two entities, lacks compositionality and is able to create an image in the receiver’s mind.Three main points differentiate the proposed approach from existing ones: it is strongly influenced by cognitive and linguistic theories on similes and comparisons, it takes into consideration a wide range of markers and it can adapt to diverse syntactic scenarios. Concretely speaking, it relies on three interconnected modules: - a syntactic module, which extracts potential simile candidates and identifies their components using grammatical roles and a set of handcrafted rules, - a semantic module which separates creative similes from both idiomatic similes and literal comparisons based on the salience of the ground and semantic similarity computed from data automatically retrieved from machine-readable dictionaries;- and an annotation module which makes use of the XML format and gives among others information on the type of comparisons (idiomatic, perceptual…) and on the semantic categories used.Finally, the two annotation tasks we designed show that the…

Advisors/Committee Members: Ganascia, Jean-Gabriel (thesis director).

▼ 

Dans cette thèse, nous étudions le problème de l'allocation de ressources dans le cadre des réseaux 4G LTE. La méthode d'accès OFDMA qui est utilisée partage les ressources radios à la fois dans le domaine fréquentiel et temporel. En raison des déficiences du canal, les utilisateurs ne bénéficient pas toujours des mêmes débits d'émission/réception sur chacune des ressources. Dans ce cadre, notre problème consiste à distribuer ces ressources radios aux mobiles afin de leur permettre de transmettre/recevoir des données. L'algorithme utilisé pour allouer les ressources a une importance fondamentale sur les performances du système. La norme LTE ajoute des contraintes supplémentaires à ce problème et rend l'exploitation de la diversité fréquentielle et de la diversité multi-utilisateurs plus difficile. En effet, sous ces contraintes, nous montrons que le problème de l'allocation de ressources fait alors partie de la classe des problèmes « difficiles ». Par conséquent, les algorithmes classiques de la littérature sont souvent inadaptés à un réseau LTE réel. Nous proposons des algorithmes d'allocation de ressources à la fois pour le sens montant et descendant de LTE. Les contraintes de la norme sont rigoureusement prises en compte afin de construire des solutions efficaces. De plus, les algorithmes proposés sont génériques et peuvent donc s'adapter à une grande variété d'objectifs. En particulier, nous nous attachons à prendre en charge les trafics multimédias dont les débits et les besoins en qualité de service sont très hétérogènes (taux d’erreurs binaires, retard, gigue, etc.). En effet, l'augmentation progressive des débits et la forte popularité des équipements mobiles intelligents amènent à une utilisation toujours plus massive des applications multimédias. Tous nos algorithmes sont validés par simulation. Par ce biais, nous montrons que la prise en compte des contraintes de LTE est essentielle à l'obtention de performances élevées.

In this thesis, we study the resource allocation problem within the framework of 4G LTE networks. The OFDMA access method divides the radio resources both in the frequency and time domains. Due to channel impairments, users do not always have the same transmit/receive rates on each resource. In this context, our problem is to share the radio resources between users and enable them to transmit/receive data. The algorithm used to allocate resources is of fundamental importance on system performance. The LTE standard adds constraints to this problem and makes harder the exploitation of the frequency and the multi-user diversity. Indeed, under these constraints, we show that the resource allocation problem becomes part of the « most difficult » problems. Therefore, the conventional algorithms are often not adapted to a real LTE network. We provide resource allocation algorithms for both the uplink and downlink of LTE. The constraints of the standard are rigorously taken into account in order to build effective solutions. In addition, the proposed algorithms are generic and can adapt to a…

Advisors/Committee Members: Fladenmuller, Anne (thesis director).

▼ 

Nous étudions la manipulation par coalition des modes de scrutin: est-ce qu'un sous-ensemble des électeurs, en votant de façon stratégique, peut faire élire un candidat qu'ils préfèrent tous au candidat qui aurait été vainqueur si tous les électeurs avaient voté sincèrement? D'un point de vue théorique, nous développons un formalisme qui permet d'étudier tous les modes de scrutin, que les bulletins soient des ordres de préférences sur les candidats (systèmes ordinaux), des notes ou des valeurs d'approbation (systèmes cardinaux) ou des objets encore plus généraux. Nous montrons que pour la quasi-totalité des modes de scrutin classiques, on peut réduire strictement leur manipulabilité en ajoutant un test préliminaire visant à élire le vainqueur de Condorcet s'il en existe un. Pour les autres modes de scrutin, nous définissons la condorcification généralisée qui permet d'obtenir des résultats similaires. Puis nous définissons la notion de culture décomposable, une hypothèse dont l'indépendance probabiliste des électeurs est un cas particulier. Sous cette hypothèse, nous prouvons que, pour tout mode de scrutin, il existe un mode de scrutin qui est ordinal, qui partage certaines propriétés avec le mode de scrutin original et qui est au plus aussi manipulable. Ainsi, la recherche d'un mode de scrutin de manipulabilité minimale (dans une classe de systèmes raisonnables) peut être restreinte à ceux qui sont ordinaux et vérifient le critère de Condorcet. Afin de permettre à tous d'examiner ces phénomènes en pratique, nous présentons SVVAMP, un package Python de notre cru dédié à l'étude des modes de scrutin et de leur manipulabilité. Puis nous l'utilisons pour comparer la manipulabilité par coalition de divers modes de scrutin dans plusieurs types de cultures, c'est-à-dire des modèles probabilistes permettant de générer des populations d'électeurs munis de préférences aléatoires. Nous complétons ensuite l'analyse avec des élections issues d'expériences réelles. Enfin, nous déterminons les modes de scrutin de manipulabilité minimale pour de très faibles valeurs du nombre d'électeurs et du nombre de candidats et nous les comparons avec les modes de scrutin classiques. De manière générale, nous établissons que la méthode de Borda, le vote par notation et le vote par assentiment sont particulièrement manipulables. À l'inverse, nous montrons l'excellente résistance à la manipulation du système appelé VTI, également connu par son acronyme anglophone STV ou IRV, et de sa variante Condorcet-VTI.

We investigate the coalitional manipulation of voting systems: is there a subset of voters who, by producing an insincere ballot, can secure an outcome that they strictly prefer to the candidate who wins if all voters provide a sincere ballot? From a theoretical point of view, we develop a framework that allows us to study all kinds of voting systems: ballots can be linear orders of preferences over the candidates (ordinal systems), grades or approval values (cardinal systems) or even more general objects. We prove that for almost all…

Advisors/Committee Members: Mathieu, Fabien (thesis director), Tixeuil, Sébastien (thesis director).

▼ 

Cette thèse se focalise sur des algorithmes efficaces en énergie pour des problèmes d'ordonnancement de tâches sur des processeurs pouvant varier la vitesse d'exécution ainsi que sur des processeurs fonctionnant sous un mécanisme de réchauffement-refroidissement, où pour un budget d'énergie donné ou un seuil thermique, l'objectif consiste à optimiser un critère de Qualité de Service. Une partie de notre recherche concerne des problèmes d'ordonnancement de tâches apparaissant dans des environnements de traitement de grandes données. Dans ce contexte, nous nous focalisons sur le paradigme MapReduce en considérant des problèmes d'ordonnancement efficaces en énergie sur un ensemble de processeurs, ainsi que pour la version classique.Premièrement, nous proposons des résultats de complexité, des algorithmes optimaux et approchés pour différentes variantes du problème de la minimisation du retard maximal d'un ensemble de tâches sur un processeur pouvant varier la vitesse d'exécution. Ensuite, nous considérons le problème d'ordonnancement MapReduce dans les versions énergétique et classique sur des processeurs non-reliés où le but est de minimiser le temps d'achèvement pondéré. Nous étudions deux cas spéciaux et les généralisations de ces deux problèmes en proposant des algorithmes d'approximation constante. Enfin, nous étudions le problème d'ordonnancement dans lequel la température du processeur est en-dessous un seuil donné où chaque tâche contribue au réchauffement et le but est de maximiser le nombre de tâches exécutées. Nous considérons le cas où les tâches ont des durées unitaires et ayant la même date d'échéance et nous étudions le rapport d'approximation de ce problème.

This thesis is focused on energy-efficient algorithms for job scheduling problems on speed-scalable processors, as well as on processors operating under a thermal and cooling mechanism, where, for a given budget of energy or a thermal threshold, the goal is to optimize a Quality of Service criterion. A part of our research concerns scheduling problems arising in large-data processing environments. In this context, we focus on the MapReduce paradigm and we consider problems of energy-efficient scheduling on multiple speed-scalable processors as well as classical scheduling on a set of unrelated processors.First, we propose complexity results, optimal and constant competitive algorithms for different energy-aware variants of the problem of minimizing the maximum lateness of a set of jobs on a single speed-scalable processor. Then, we consider energy-aware MapReduce scheduling as well as classical MapReduce scheduling (where energy is not our concern) on unrelated processors, where the goal is to minimize the total weighted completion time of a set of MapReduce jobs. We study special cases and generalizations of both problems and propose constant approximation algorithms. Finally, we study temperature-aware scheduling on a single processor that operates under a strict thermal threshold, where each job has its own heat contribution and the goal is to…

Advisors/Committee Members: Bampis, Evripidis (thesis director), Milis, Ioannis (thesis director).

▼ 

Les interactions sont partout : il peut s'agir de contacts entre individus, d'emails, d'appels téléphoniques, etc. Toutes ces interactions sont définies par deux entités interagissant sur un intervalle de temps: par exemple, deux individus se rencontrant entre 12h et 14h. Nous modélisons ces interactions par des flots de liens qui sont des ensembles de quadruplets (b, e, u, v), où chaque quadruplet représente un lien entre les noeuds u et v existant durant l'intervalle [b,e]. Dans un graphe, une communauté est un sous-ensemble plus densément connecté qu’une référence. Dans le formalisme de flot de liens, les notions même de densité et de référence sont à définir. Nous étudions donc comment étendre la notion de communauté aux flots de liens. Pour ce faire, nous nous appuyons sur des données réel où une structure communautaire est connue. Puis, nous développons une méthode permettant de trouver automatiquement des sous-flots qui sont jugés pertinents. Ces sous-flots, c’est-à-dire des sous-ensembles de liens, sont trouvés grâce à une méthode de détection de communautés appliquée sur une projection du flot sur un graphe statique. Un sous-flot est jugé pertinent s’il est plus dense que les sous-flots qui lui sont proches temporellement et topologiquement. Ainsi nous approfondissons les notions de voisinage et référence dans les flots de liens. Nous appliquons cette méthode sur plusieurs jeux de données d’interactions réelles et obtenons des groupes pertinents qui n’auraient pas pu être détectés par les méthodes existantes. Enfin, nous abordons la génération de flots de liens avec une structure communautaire donnée et à la manière d'évaluer une telle partition.

Interactions are everywhere: in the contexts of face-to-face contacts, emails, phone calls, IP traffic, etc. In all of them, an interaction is characterized by two entities and a time interval: for instance, two individuals meet from 1pm to 3pm. We model them as link stream which is a set of quadruplets (b,e,u,v) where each quadruplet means that a link exists between u and v from time b to time e. In graphs, a community is a subset which is more densely connected than a reference. Within the link stream formalism, the notion of density and reference have to be redefined. Therefore, we study how to extend the notion of density for link streams. To this end, we use a real data set where a community structure is known. Then, we develop a method that finds automatically substream which are considered relevant. These substream, defined as subsets of links, are discovered by a classical community detection algorithm applied on the link stream the transformed into a static graph. A substream is considered relevant, if it is denser than the substreams which are close temporally and structurally. Thus, we deepen the notion of neighbourhood and reference in link streams. We apply our method on several real world interaction networks and we find relevant substream which would not have been found by existing methods. Finally, we discuss the generation of link streams having…

Advisors/Committee Members: Latapy, Matthieu (thesis director), Magnien, Clémence (thesis director).

▼ 

Dans cette thèse, nous étudions comment les méthodes d'apprentissage de représentations peuvent être appliquées à des données générées par l'utilisateur. Nos contributions couvrent trois applications différentes, mais partagent un dénominateur commun: l'extraction des représentations d'utilisateurs concernés. Notre première application est la tâche de recommandation de produits, où les systèmes existant créent des profils utilisateurs et objets qui reflètent les préférences des premiers et les caractéristiques des derniers, en utilisant l'historique. De nos jours, un texte accompagne souvent cette note et nous proposons de l'utiliser pour enrichir les profils extraits. Notre espoir est d'en extraire une connaissance plus fine des goûts des utilisateurs. Nous pouvons, en utilisant ces modèles, prédire le texte qu'un utilisateur va écrire sur un objet. Notre deuxième application est l'analyse des sentiments et, en particulier, la classification de polarité. Notre idée est que les systèmes de recommandation peuvent être utilisés pour une telle tâche. Les systèmes de recommandation et classificateurs de polarité traditionnels fonctionnent sur différentes échelles de temps. Nous proposons deux hybridations de ces modèles: la première a de meilleures performances en classification, la seconde exhibe un vocabulaire de surprise. La troisième et dernière application que nous considérons est la mobilité urbaine. Elle a lieu au-delà des frontières d'Internet, dans le monde physique. Nous utilisons les journaux d'authentification des usagers du métro, enregistrant l'heure et la station d'origine des trajets, pour caractériser les utilisateurs par ses usages et habitudes temporelles.

In this thesis, we study how representation learning methods can be applied to user-generated data. Our contributions cover three different applications but share a common denominator: the extraction of relevant user representations. Our first application is the item recommendation task, where recommender systems build user and item profiles out of past ratings reflecting user preferences and item characteristics. Nowadays, textual information is often together with ratings available and we propose to use it to enrich the profiles extracted from the ratings. Our hope is to extract from the textual content shared opinions and preferences. The models we propose provide another opportunity: predicting the text a user would write on an item. Our second application is sentiment analysis and, in particular, polarity classification. Our idea is that recommender systems can be used for such a task. Recommender systems and traditional polarity classifiers operate on different time scales. We propose two hybridizations of these models: the former has better classification performance, the latter highlights a vocabulary of surprise in the texts of the reviews. The third and final application we consider is urban mobility. It takes place beyond the frontiers of the Internet, in the physical world. Using authentication logs of the subway users, logging the…

Advisors/Committee Members: Gallinari, Patrick (thesis director).

▼ 

Cette thèse, organisée en deux parties indépendantes, a pour objet la sémantique distributionnelle et la sélection de variables. Dans la première partie, nous introduisons une nouvelle méthode pour l'apprentissage de représentations de mots à partir de grandes quantités de texte brut. Cette méthode repose sur un modèle probabiliste de la phrase, utilisant modèle de Markov caché et arbre de dépendance. Nous présentons un algorithme efficace pour réaliser l'inférence et l'apprentissage dans un tel modèle, fondé sur l'algorithme EM en ligne et la propagation de message approchée. Nous évaluons les modèles obtenus sur des taches intrinsèques, telles que prédire des jugements de similarité humains ou catégoriser des mots et deux taches extrinsèques~: la reconnaissance d'entités nommées et l'étiquetage en supersens. Dans la seconde partie, nous introduisons, dans le contexte des modèles linéaires, une nouvelle pénalité pour la sélection de variables en présence de prédicteurs fortement corrélés. Cette pénalité, appelée trace Lasso, utilise la norm trace des prédicteurs sélectionnés, qui est une relaxation convexe de leur rang, comme critère de complexité. Le trace Lasso interpole les normes ℓ₁ et ℓ₂. En particulier, lorsque tous les prédicteurs sont orthogonaux, il est égal à la norme ℓ₁, tandis que lorsque tous les prédicteurs sont égaux, il est égal à la norme ℓ₂. Nous proposons deux algorithmes pour calculer la solution du problème de régression aux moindres carrés regularisé par le trace Lasso et réalisons des expériences sur des données synthétiques.

This thesis, which is organized in two independent parts, presents work on distributional semantics and on variable selection. In the first part, we introduce a new method for learning good word representations using large quantities of unlabeled sentences. The method is based on a probabilistic model of sentence, using a hidden Markov model and a syntactic dependency tree. The latent variables, which correspond to the nodes of the dependency tree, aim at capturing the meanings of the words. We develop an efficient algorithm to perform inference and learning in those models, based on online EM and approximate message passing. We then evaluate our models on intrinsic tasks such as predicting human similarity judgements or word categorization, and on two extrinsic tasks: named entity recognition and supersense tagging. In the second part, we introduce, in the context of linear models, a new penalty function to perform variable selection in the case of highly correlated predictors. This penalty, called the trace Lasso, uses the trace norm of the selected predictors, which is a convex surrogate of their rank, as the criterion of model complexity. The trace Lasso interpolates between the ℓ₁-norm and ℓ₂-norm. In particular, it is equal to the ℓ₁-norm if all predictors are orthogonal and to the ℓ₂-norm if all predictors are equal. We propose two algorithms to compute the solution of least-squares regression regularized by the…

Advisors/Committee Members: Bach, Francis (thesis director).

▼ 

Les lignes de produits logiciels (LdPs) permettent la dérivation d'une famille de produits basés sur une gestion de la variabilité. Les LdPs utilisent des configurations de caractéristiques afin de satisfaire les besoins de chaque client et, de même, permettre une réutilisation systématique en utilisant des assets réutilisables. L’approche capitalisant sur des variantes des produits existants est appelé une approche extractive pour l'adoption de LdPs. L’identification des caractéristiques est nécessaire pour analyser la variabilité d’un ensemble de variantes. Il est également nécessaire de localiser les éléments associés à ces caractéristiques. Les contraintes entre ces caractéristiques doivent être identifiées afin de garantir la sélection de configurations valides. Par ailleurs, il faut construire les assets réutilisables et synthétiser un modèle de caractéristiques. Cette thèse présente BUT4Reuse (Bottom-Up Technologies for Reuse), un framework unifié, générique et extensible pour l’adoption extractive de LdPs. Une attention particulière est accordée à des scénarios de développement dirigée par les modèles. Nous nous concentrons aussi sur l'analyse des techniques en proposant un benchmark pour la localisation de caractéristiques et une technique d’identification de familles de variantes. Nous présentons des paradigmes de visualisation pour accompagner les experts du domaine dans le nommage de caractéristiques et aider à la découverte de contraintes. Finalement, nous étudions l'exploitation des variantes pour l'analyse de la LdP après sa création. Nous présentons une approche pour trouver des variantes pertinentes guidée par des évaluations des utilisateurs finaux.

Software Product Lines (SPLs) enable the derivation of a family of products based on variability management techniques. Inspired by the manufacturing industry, SPLs use feature configurations to satisfy different customer needs, along with reusable assets to allow systematic reuse. Capitalizing on existing variants by extracting the common and varying elements is referred to as extractive approaches for SPL adoption. Feature identification is needed to analyse the domain variability. Also, to identify the associated implementation elements of the features, their location is needed. In addition, feature constraints should be identified to guarantee that customers are not able to select invalid feature combinations. Then, the reusable assets associated to the features should be constructed. And finally, a comprehensive feature model need to be synthesized. This dissertation presents Bottom-Up Technologies for Reuse (BUT4Reuse), a unified, generic and extensible framework for mining software artefact variants. Special attention is paid to model-driven development scenarios. We also focus on benchmarks and in the analysis of variants, in particular, in benchmarking feature location techniques and in identifying families of variants in the wild for experimenting with feature identification techniques. We present visualisation paradigms to support domain…

Advisors/Committee Members: Le Traon, Yves (thesis director), Ziane, Mikal (thesis director).

▼ 

Les réseaux de télécommunications sont soumis à des processus d'amélioration et d'optimisation continue. Chaque nouvelle itération apporte son lot de défis et limites. En effet, la croissance exponentielle des appareils de télécommunication, des stations de base aux équipements utilisateurs conduisent à de sérieux problèmes d'economie d'énergie. En plus des menaces à la vie privée, en particulier pour les réseaux sans fil car les canaux utilisés par les opérateurs peuvent également être utilisés par une oreille indiscrète quelconque. L'optimisation de l'utilisation du spectre est également un défi en raison du fait que le spectre disponible dans les systèmes de communication sans fil est devenu une ressource très rare en raison de la demande croissante. Les réseaux émergents, tels que les femtocells, souffrent également des défis mentionnés précédemment. Le travail de thèse actuel se concentre sur la proposition de solutions aux défis cités précédemment: l'efficacité énergétique, le partage du spectre et la sécurité. Le travail de recherche présenté dans cette thèse a porté sur trois axes principaux: Premièrement, trouver un moyen de réduire au minimum la consommation d'énergie des femtocellules dans les reseaux BWA femto/macro-cellulaire en diminuant le nombre d'événements de mobilité non désirées et l'introduction de nouveaux états de puissance pour la femtocellule. En second lieu, proposer une solution qui vise à réduire le temps de transmission prévu dans le temps de séjour de l'utilisateur secondaire (SU) dans la couverture d'une femtocellule en utilisant un algorithme basé sur le temps minimum prévu de transmission dans le temps de séjour de l'équipement utilisateur (UE). Enfin, introduire un nouveau modèle qui basé sur la sélection du meilleur relais qui maximise le taux de confidentialité et les avantages de l'augmentation du nombre de relais sous la contrainte de qualité de service à la destination.

Telecommunications networks are subject to continuous improvement and enhancement processes. Every new iteration brings its set of challenges and limitations. In fact, the exponential growth in telecommunication devices, from base stations to user equipments lead to serious energy efficiency issues. Along with the privacy threats, especially for wireless networks as the channels used by operators can also be used by any eavesdropper. Spectrum usage optimization is also a challenge due to the fact that the available spectrum in wireless communications systems has been a very rare resource because of the increasing demand. Emerging networks, such as femtocells, suffer also from the previously mentioned challenges. The current thesis work focuses on proposing several solutions to the previously cited challenges: energy efficiency, spectrum sharing and security. The research work introduced in this thesis has focused on three main axes: First, find a way to minimize the energy consumption of femtocells in macro/femto-cellular BWA networks by decreasing the number of unwanted mobility events and introducing new…

Advisors/Committee Members: Pujolle, Guy (thesis director), Sethom, Kaouthar (thesis director).

▼ 

L'Internet des objets est un domaine en plein essor, qui a reçu une attention considérable à la fois académique et industrielle. En particulier, les réseaux de capteurs sans fil connectent les objets à Internet via une passerelle. Dans ce contexte, les réseaux de capteurs sous-marins sont un axe de recherche très récent qui joue un rôle clé dans plusieurs applications de surveillance, semblant être primordiales envers l’environnement et la santé humaine. Par conséquent, un déploiement judicieux et efficace des réseaux des capteurs sous-marins s’avère crucial. Dans cette thèse, nous abordons la problématique du déploiement 3D des réseaux de capteurs sous-marins dans une rivière caractérisée par l’irrégularité géographique de l’événement à surveiller. Notre application spécifique concerne la surveillance de la qualité de l’eau dans les rivières. L’instabilité de la qualité de l’eau est à l’origine de la répartition non uniforme de la pollution dans l’environnement 3D sous-marin. Dans cette optique, nous étudions séparément le déploiement 3D des réseaux de capteurs sous-marins pour détecter la pollution issue i) d’une substance chimique liquide et ii) d’un contaminant solide. Ces problèmes de déploiement sont NP-difficile et exigent une optimisation combinatoire judicieuse. Afin de surmonter cette complexité, nous proposons plusieurs heuristiques de déploiement et nous abordons le problème en trois étapes. En premier lieu, notre objectif est la génération de la meilleure topologie des stations géographiques de détection afin d’assurer la détection totale de la substance chimique le long de la rivière. Pour cela, nous proposons une première stratégie, BackTracking Field Installation Deployment Algorithm (BT-FIDA), basée sur l’algorithme du Backtracking. Par la suite, nous étudions la meilleure topologie des capteurs chimiques au sein de chaque station de détection. L’objectif est d’assurer une barrière de couverture totale de la substance polluante avec le minimum de coût. La solution est obtenue grâce à notre deuxième proposition, 2D-Underwater Barrier Deployment Algorithm (2D-UBDA), basée sur une optimisation non-linéaire et mixte. Enfin, on s’intéresse à la détection d’un polluant de type solide pour garantir la qualité de surveillance et la connectivité du réseau tout en minimisant le coût de déploiement. Pour cela, nous proposons une nouvelle heuristique de déploiement, 3D-UWSN-Deploy, basée sur la répartition cubique du volume surveillé et l’optimisation linéaire et mixte. Les résultats obtenus confirment une performance satisfaisante de nos algorithmes par rapport à la littérature.

The Internet of Things (IoT) is a booming field that has received considerable attention from both academy and industry. In particular, wireless sensor networks are connecting things to the Internet through a gateway. In this context, Underwater Wireless Sensors Network (UWSN) is a very recent network topic which is playing a key role in several sensing application, seeming to be mandatory towards environment and human health. Thus,…

Advisors/Committee Members: Pujolle, Guy (thesis director).

▼ 

Dans cette thèse, un système personnalisé de stadification automatique du sommeil est proposé, combinant fusion symbolique et système de contrôle rétroactif. La fusion symbolique est inspirée par le processus décisionnel mis en œuvre par les cliniciens experts du sommeil lors la reconnaissance visuelle des stades de sommeil. Il commence par l'extraction de paramètres numériques à partir des signaux polysomnographiques bruts. L'interprétation symbolique de haut niveau se fait par l'intermédiaire de l'extraction de caractéristiques à partir des paramètres numériques. Enfin, la décision est générée en utilisant des règles inspirées par les recommandations internationales en médecine du sommeil. Les symboles et les valeurs des caractéristiques dépendent d'un ensemble de seuils, dont la détermination est une question clé. Dans cette thèse, deux algorithmes de recherche différents, Differential Evolution et Cross Entropy ont été étudiés pour calculer la valeur de ces seuils automatiquement. La variabilité individuelle a souvent été ignorée dans les systèmes automatiques de stadification du sommeil existants. Cependant, elle a été démontrée dans plusieurs travaux de recherche vis à vis de nombreux aspects du sommeil (comme les enregistrements polysomnographiques, les habitudes de sommeil, l'architecture du sommeil, la durée du sommeil, les événements liés au sommeil, etc.). Afin d'améliorer l'efficacité des classificateurs des stades de sommeil, un système automatisé de sommeil automatique adapté aux différentes personnes et tenant compte de la variabilité individuelle a été exploré et évalué.

In this thesis, a personalized automatic sleep staging system is proposed by combining symbolic fusion and feedback system control technique. Symbolic fusion is inspired by the decision-making process of clinical sleep staging. It starts from the extraction of digital parameters from raw polysomnography signals and it goes up to a high-level symbolic interpretation through a features extraction process. At last, the decision is generated using rules inspired by international guidelines in sleep medicine. Meanwhile, the symbols and the features computations depend on a set of thresholds, whose determination is a key issue. In this thesis, two different search algorithms, Differential Evolution and Cross Entropy, were studied to compute these thresholds automatically.Individual variability was often ignored in existing automatic sleep staging systems. However, an individual variability was observed in many aspects of sleep research (such as polysomnography recordings, sleep patterns, sleep architecture, sleep duration, sleep events, etc.). In order to improve the effectiveness of the sleep stages classifiers, a personalized automatic sleep staging system that can be adapted the different persons and take individual variability into consideration was explored and evaluated.The perspectives of this work are based on evaluating the complexity and the performances of these algorithms in terms of latencies and hardware resource…

Advisors/Committee Members: Garda, Patrick (thesis director).

▼ 

De nombreux systèmes réels et applications, tels que les ateliers flexibles et systèmes embarqués, sont formés de tâches communicantes et sont modélisables par des réseaux de Petri pondérés. Le comportement de ces systèmes peut être vérifié sur leur modèle dès la phase de conception afin d'éviter les simulations post-conception coûteuses. Ces systèmes doivent satisfaire trois propriétés : vivacité, capacité bornée et réversibilité. La vivacité préserve la possibilité d'exécuter chaque tâche. La capacité bornée assure une quantité limitée de ressources. La réversibilité évite une initialisation coûteuse et permet de réinitialiser le système. Les méthodes d'analyse de ces propriétés ont généralement une complexité exponentielle. Dans cette thèse, nous étudions plusieurs sous-classes expressives des réseaux de Petri pondérés, soient les classes Fork-Attribution, Choice-Free, Join-Free et Equal-Conflict, pour lesquelles nous développons les premiers algorithmes polynomiaux garantissant vivacité, capacité bornée et réversibilité. Premièrement, nous apportons des transformations polynomiales qui préservent de nombreuses propriétés des réseaux de Petri pondérés et facilitent l'étude de leur comportement. Deuxièmement, nous utilisons ces transformations pour obtenir plusieurs conditions polynomiales suffisantes de vivacité pour les sous-classes considérées. Enfin, ces transformations simplifient l'étude de la réversibilité sous hypothèse de vivacité. Nous donnons plusieurs caractérisations et conditions polynomiales suffisantes de réversibilité pour les sous-classes étudiées. Nos conditions passent à l'échelle et sont aisément implémentables dans les systèmes réels.

Many real systems and applications, including flexible manufacturing systems and embedded systems, are composed of communicating tasks and may be modeled by weighted Petri nets. The behavior of these systems can be checked on their model early on at the design phase, thus avoiding costly simulations on the designed systems. Usually, the models should exhibit three basic properties: liveness, boundedness and reversibility.Liveness preserves the possibility of executing every task, while boundedness ensures that the operations can be performed with a bounded amount ofresources. Reversibility avoids a costly initialization phase and allows resets of the system.Most existing methods to analyse these properties have exponential time complexity.By focusing on several expressive subclasses of weighted Petri nets, namely Fork-Attribution, Choice-Free, Join-Free and Equal-Conflict nets,the first polynomial algorithms that ensure liveness, boundednessand reversibility for these classes have been developed in this thesis.First, we provide several polynomial time transformations that preserve structural andbehavioral properties of weighted Petri nets, while simplifying the study of their behavior.Second, we use these transformations to obtain several polynomial sufficient conditions of livenessfor the subclasses considered. Finally, the transformations also prove useful…

Advisors/Committee Members: Delosme, Jean-Marc (thesis director), Munier-Kordon, Alix (thesis director).

▼ 

L’enjeu majeur de cette thèse réside dans l’amélioration de l’adéquation entre l’information retournée et les attentes des utilisateurs à l’aide de profils riches et efficaces. Il s’agit donc d’exploiter au maximum les retours utilisateur (qu’ils soient donnés sous la forme de clics, de notes ou encore d’avis écrits) et le contexte. En parallèle la forte croissance des appareils nomades (smartphones, tablettes) et par conséquent de l’informatique ubiquitaire nous oblige à repenser le rôle des systèmes d’accès à l’information. C’est pourquoi nous ne nous sommes pas seulement intéressés à la performance à proprement parler mais aussi à l’accompagnement de l’utilisateur dans son accès à l’information. Durant ces travaux de thèse, nous avons choisi d’exploiter les textes écrit par les utilisateurs pour affiner leurs profils et contextualiser la recommandation. À cette fin, nous avons utilisé les avis postés sur les sites spécialisés (IMDb, RateBeer, BeerAdvocate) et les boutiques en ligne (Amazon) ainsi que les messages postés sur Twitter.Dans un second temps, nous nous sommes intéressés aux problématiques de modélisation de la dynamique des utilisateurs. En plus d’aider à l’amélioration des performances du système, elle permet d’apporter une forme d’explication quant aux items proposés. Ainsi, nous proposons d’accompagner l’utilisateur dans son accès à l’information au lieu de le contraindre à un ensemble d’items que le système juge pertinents.

The main goal of this thesis resides in using rich and efficient profiling to improve the adequation between the retrieved information and the user's expectations. We focus on exploiting as much feedback as we can (being clicks, ratings or written reviews) as well as context. In the meantime, the tremendous growth of ubiquitous computing forces us to rethink the role of information access platforms. Therefore, we took interest not solely in performances but also in accompanying users through their access to the information. Through this thesis, we focus on users dynamics modeling. Not only it improves the system performances but it also brings some kind of explicativity to the recommendation. Thus, we propose to accompany the user through his experience accessing information instead of constraining him to a given set of items the systems finds fitting.

Advisors/Committee Members: Gallinari, Patrick (thesis director), Guigue, Vincent (thesis director).

▼ 

Dans cette thèse, nous considérons le problème de la classification supervisée sur un flux de données sujets à des changements de concepts. Afin de pouvoir apprendre dans cet environnement, nous pensons qu’un algorithme d’apprentissage doit combiner plusieurs caractéristiques. Il doit apprendre en ligne, ne pas faire d’hypothèses sur le concept ou sur la nature des changements de concepts et doit être autorisé à s’abstenir de prédire lorsque c’est nécessaire. Les algorithmes en ligne sont un choix évident pour traiter les flux de données. De par leur structure, ils sont capables de continuellement affiner le modèle appris à l’aide des dernières observations reçues. La structure instance based a des propriétés qui la rende particulièrement adaptée pour traiter le problème des flux de données sujet à des changements de concept. En effet, ces algorithmes font très peu d’hypothèses sur la nature du concept qu’ils essaient d’apprendre ce qui leur donne une flexibilité qui les rend capable d’apprendre un vaste éventail de concepts. Une autre force est que stocker certaines des observations passées dans la mémoire peux amener de précieuses meta-informations qui pourront être utilisées par la suite par l’algorithme. Enfin, nous mettons en valeur l’importance de permettre à un algorithme d’apprentissage de s’abstenir de prédire lorsque c’est nécessaire. En effet, les changements de concepts peuvent être la source de beaucoup d’incertitudes et, parfois, l’algorithme peux ne pas avoir suffisamment d’informations pour donner une prédiction fiable.

In this thesis, we investigate the problem of supervised classification on a data stream subject to concept drifts. In order to learn in this environment, we claim that a successful learning algorithm must combine several characteristics. It must be able to learn and adapt continuously, it shouldn’t make any assumption on the nature of the concept or the expected type of drifts and it should be allowed to abstain from prediction when necessary. On-line learning algorithms are the obvious choice to handle data streams. Indeed, their update mechanism allows them to continuously update their learned model by always making use of the latest data. The instance based (IB) structure also has some properties which make it extremely well suited to handle the issue of data streams with drifting concepts. Indeed, IB algorithms make very little assumptions about the nature of the concept they are trying to learn. This grants them a great flexibility which make them likely to be able to learn from a wide range of concepts. Another strength is that storing some of the past observations into memory can bring valuable meta-informations which can be used by an algorithm. Furthermore, the IB structure allows the adaptation process to rely on hard evidences of obsolescence and, by doing so, adaptation to concept changes can happen without the need to explicitly detect the drifts. Finally, in this thesis we stress the importance of allowing the learning algorithm to abstain from prediction in this…

Advisors/Committee Members: Detyniecki, Marcin (thesis director), Marsala, Christophe (thesis director).

▼ 

Une plateforme de conception est une solution totale qui permet à une équipe de conception de développer un système sur puce. Une telle plateforme se compose d'un ensemble de bibliothèques et de circuits réutilisables (IPs), d'outils de CAO et de kits de conception en conformité avec les flots de conception et les méthodologies supportés. Les spécifications de ce type de plateforme offrent un large éventail d'informations, depuis des paramètres de technologie, jusqu'aux informations sur les outils. En outre, les développeurs de bibliothèque/IP ont des difficultés à obtenir les données nécessaires à partir ces spécifications en raison de leur informalité et complexité. Dans cette thèse, nous proposons des méthodologies, des flots et des outils pour formaliser les spécifications d'une plateforme de conception et les traiter. Cette description proposée vise à être utilisée comme une référence pour générer et valider les bibliothèques et les IPs. Nous proposons un langage de spécification basé sur XML (nommé LDSpecX). De plus, nous présentons une méthode basée sur des références pour créer une spécification fiable en LDSpecX et des mots-clés basés sur des tâches pour en extraire les données efficacement. A l'aide des solutions proposées, nous développons une plateforme de spécification. Nous développons une bibliothèque de cellules standard en utilisant cette plateforme de spécification. Nous montrons ainsi que notre approche permet de créer une spécification complète et cohérente avec une réduction considérable du temps. Cette proposition comble également l'écart entre les spécifications et le système automatique existant pour le développement rapide de bibliothèques/IPs.

A design platform (DP) is a total solution to build a System-On-Chip (SOC). DP consists of a set of libraries/IPs, CAD tools and design kits in conformity with the supported design flows and methodologies. The DP specifications provide a wide range of information from technology parameters like Process-Voltage-Temperature (PVT) corners to CAD tools’ information for library/IP development. However, the library/IP developers have difficulties in obtaining the desired data from the existing specifications due to their informality and complexity. In this thesis, we propose methodologies, flows and tools to formalize the DP specifications for their unification and to deal with it. The proposed description is targeting to be used as a reference to generate and validate libraries (standard cells, I/O, memory) as well as complex IPs (PLL, Serdes, etc.). First, we build a suitable data model to represent all required information for library/IP development and then propose a specification language named Library Development Specification based on XML (LDSpecX). Furthermore, we introduce a reference-based method to create a reliable specification in LDSpecX and task-based keywords to efficiently extract data from it. On the basis of the proposed solutions, we develop a specification platform. Experimentally, we develop a standard cell library from the…

Advisors/Committee Members: Mehrez, Habib (thesis director).

▼ 

Certaines applications industrielles nécessitent des délais de collecte déterministes et bornés, nous nous concentrons sur l'allocation conjointe de slots temporels et de canaux sans conflit qui minimisent la durée de collecte. Cette allocation permet aux noeuds de dormir dans n'importe quel slot où ils ne sont pas impliqués dans des transmissions. Nous calculons le nombre minimal de slots temporels nécessaire pour compléter la collecte de données brute pour un puits équipé de plusieurs interfaces radio et des demandes de trafic hétérogènes. Nous donnons également des ordonnancements optimaux qui permettent d'atteindre ces bornes optimales. Nous proposons ensuite MODESA, un algorithme centralisé d'allocation conjointe de slots et de canaux. Nous montrons l'optimalité de MODESA dans des topologies particulières. Par les simulations, nous montrons que MODESA surpasse TMCP , un ordonnancement centralisé à base de sous-arbre. Nous améliorons MODESA avec différentes stratégies d'allocation de canaux. En outre , nous montrons que le recours à un routage multi-chemins réduit le délai de collecte.Néanmoins, l'allocation conjointe de slot et de canaux doit être capable de s'adapter aux changements des demandes des noeuds (des alarmes, des demandes de trafic supplémentaires temporaires). Nous proposons AMSA , une solution d'assignation conjointe de slots et de canaux basée sur une technique incrémentale. Pour aborder la question du passage à l'échelle, nous proposons, WAVE , une solution d'allocation conjointe de slots et de canaux qui fonctionne en mode centralisé ou distribué. Nous montrons l'équivalence des ordonnancements fournis par les deux modes.

Some industrial applications require deterministic and bounded gathering delays. We focus on the joint time slots and channel assignment that minimizes the time of data collection and provides conflict-free schedules. This assignment allows nodes to sleep in any slot where they are not involved in transmissions. Hence, these schedules save the energy budjet of sensors. We calculate the minimum number of time slots needed to complete raw data convergecast for a sink equipped with multiple radio interfaces and heterogeneous nodes traffic. We also give optimal schedules that achieve the optimal bounds. We then propose MODESA, a centralized joint slots and channels assignment algorithm. We prove the optimality of MODESA in specific topologies. Through simulations, we show that MODESA is better than TMCP, a centralized subtree based scheduling algorithm. We improve MODESA with different strategies for channels allocation. In addition, we show that the use of a multi-path routing reduces the time of data collection .Nevertheless, the joint time slot and channels assignment must be able to adapt to changing traffic demands of the nodes ( alarms, additional requests for temporary traffic ) . We propose AMSA , an adaptive joint time slots and channel assignment based on incremental technical solution. To address the issue of scalability, we propose, WAVE, a distributed scheduling…

Advisors/Committee Members: Minet, Pascale (thesis director).

▼ 

Les réseaux de capteurs sans fil sont constitués de noeuds capteurs, capables de récolter des données, de les analyser et de les transmettre. Ces réseaux ont plusieurs applications, en fonction de la zone où ils sont déployés. Application militaire ou de sauvetage dans des zones pouvant être inaccessibles aux humains ; application sanitaire avec des capteurs déployés sur et dans le corps humain ; application de surveillance avec des capteurs sur les voitures d'un ville, ou les arbres d'une forêt. Les noeuds sont autonomes en énergie et il est primordial d'assurer leur longévité sans retarder la récolte des données. La tache principale réalisée par les réseaux de capteurs sans fils consiste à effectuer des mesures et à envoyer ces données jusqu'à un noeud coordinateur. Cette tache d'agrégation est effectuée régulièrement, ce qui en fait la plus consommatrice d'énergie. L'étude approfondie de la consommation d'énergie des capteurs, qui au centre de ma thèse, peut se traduire de différentes manières. Premièrement, nous avons étudié la complexité du problème de l'agrégation de données en utilisant un modèle simplifié pour représenter un réseau de capteurs sans fils. Secondement, nous nous sommes concentrés sur l'estimation de cette durée de vie. Nous présentons WiSeBat, un modèle de batterie et de consommation d'énergie optimisé pour les réseaux de capteurs, implémenté dans le simulateur WSNET. Après validation, nous l'utilisons pour comparer les performances des algorithmes de broadcast efficaces en énergie.

A wireless sensor network is an ad-hoc network connecting small devices equipped with sensors. Such networks are self-organized and independent of any infrastructure. The deployment of a WSN is possible in areas inaccessible to humans, or for applications with a long lifetime requirement. Indeed, devices in a wireless sensor network are usually battery-powered, tolerate failure, and may use their own communication protocols, allowing them to optimize the energy consumption. The main application of WSNs it to sense the environment at different locations and aggregate all the data to a specific node that logs it and can send alerts if necessary. This task of data aggregation is performed regularly, making it the most energy consuming. As reducing the energy consumed by sensor is the leading challenge to ensure sustainable applications, we tackle in this thesis the problem of aggregating efficiently the data of the network. Then, we study lifetime evaluation techniques and apply it to benchmark existing energy-centric protocols.

Advisors/Committee Members: Tixeuil, Sébastien (thesis director).

▼ 

Notre thèse se situe dans le domaine interdisciplinaire de la stylistique computationnelle, à savoir l'application des méthodes statistiques et computationnelles à l'étude du style littéraire. Historiquement, la plupart des travaux effectués en stylistique computationnelle se sont concentrés sur les aspects lexicaux. Dans notre thèse, l’accent est mis sur l'aspect syntaxique du style qui est beaucoup plus difficile à analyser étant donné sa nature abstraite. Comme contribution principale, dans cette thèse, nous travaillons sur une approche à l'étude stylistique computationnelle de textes classiques de littérature française d'un point de vue herméneutique, où découvrir des traits linguistiques intéressants se fait sans aucune connaissance préalable. Plus concrètement, nous nous concentrons sur le développement et l'extraction des motifs morphosyntaxiques. Suivant la ligne de pensée herméneutique, nous proposons un processus de découverte de connaissances pour la caractérisation stylistique accentué sur la dimension syntaxique du style et permettant d'extraire des motifs pertinents à partir d'un texte donné. Ce processus proposé consiste en deux étapes principales, une étape d'extraction de motifs séquentiels suivi de l'application de certaines mesures d'intérêt. En particulier, l'extraction de tous les motifs syntaxiques possibles d'une longueur donnée est proposée comme un moyen particulièrement utile pour extraire des caractéristiques intéressantes dans un scénario exploratoire. Nous proposons, évaluons et présentons des résultats sur les trois mesures d'intérêt proposées, basée chacune sur un raisonnement théorique linguistique et statistique différent.

The present thesis locates itself in the interdisciplinary field of computational stylistics, namely the application of statistical and computational methods to the study of literary style. Historically, most of the work done in computational stylistics has been focused on lexical aspects especially in the early decades of the discipline. However, in this thesis, our focus is put on the syntactic aspect of style which is quite much harder to capture and to analyze given its abstract nature. As main contribution, we work on an approach to the computational stylistic study of classic French literary texts based on a hermeneutic point of view, in which discovering interesting linguistic patterns is done without any prior knowledge. More concretely, we focus on the development and the extraction of complex yet computationally feasible stylistic features that are linguistically motivated, namely morpho-syntactic patterns. Following the hermeneutic line of thought, we propose a knowledge discovery process for the stylistic characterization with an emphasis on the syntactic dimension of style by extracting relevant patterns from a given text. This knowledge discovery process consists of two main steps, a sequential pattern mining step followed by the application of some interestingness measures. In particular, the extraction of all possible syntactic patterns of a given…

Advisors/Committee Members: Ganascia, Jean-Gabriel (thesis director).

▼ 

Un content delivery network (CDN), ou réseau de diffusion de contenu, Sont considérés comme la solution potentielle pour délivrer le volume de contenu croissant. Bien que les solutions CDN soient progressivement intégrées à l'infrastructure réseau, elles montrent toujours des limites technologiques pour faire face au nombre croissant d'applications exigeantes et gourmande en bande passante. Dans cette thèse, la principale cible de nos contributions est le routage des requêtes, qui est un mécanisme de livraison de contenu qui a un impact clé sur l'échelle et la performance du CDN, ainsi que sur la qualité de l'expérience perçue par l'utilisateur.Nous présentons tout d'abord un schéma flexible et un algorithme d'optimisation, basé sur la théorie de Lyapunov, pour le routage des requêtes dans les CDN. Notre approche en ligne fournit une qualité de service stable aux clients, tout en améliorant les délais de livraison de contenu. Elle réduit également les coûts de transport des données pour les opérateurs et surpasse les techniques existantes en termes de gestion du trafic de pointe.Deuxièmement, pour surmonter les limites du mécanisme de redirection utilisé dans les solutions de routage de demandes, nous introduisons une nouvelle approche de diffusion de contenu intégrant des principes de réseau centré sur l'information ou Information-centric networking (ICN) sans nécessiter de changement dans le réseau sous-jacent. Cette solution améliore les performances de diffusion de contenu et permet la mise en œuvre de stratégies de routage de demandes rentables.

Today, many devices are capable to capture full HD videos and use their network connections to access the Internet. The popularization of these devices and continuous efforts to increase network quality has brought a proper environment for the rise of live streaming. Associated with the large scale of Users Generated Content (UGC), live streaming presents new challenges. Content Delivery Networks (CDN)are considered as the potential solution to deliver this rising content volume. Although CDN solutions are progressively integrated with the network infrastructure, they still show technological limitations in dealing with the increasing amount of bandwidth-hungry and demanding applications. In this thesis, the main target of our contributions is request routing, which is a content delivery mechanism that has a key impact on scale and performance of the CDN, as well as on the perceived Quality of Experience (QoE). First, we present a flexible scheme and an optimization algorithm, based on Lyapunov theory, for request routing in CDNs. Our online approach provides a stable quality of service to clients, while improving content delivery delays. It also reduces data transport costs for operators and outperforms existing techniques in terms of peak traffic management.Second, to overcome the limitations of the redirection mechanism used in current request routing solutions, we introduce a new approach to content delivery incorporating Information-Centric Networking (ICN)…

Advisors/Committee Members: Tixeuil, Sébastien (thesis director).

▼ Notre recherche se situe dans le cadre du projet QWECI (Quantifying Weather and Climate Impacts on Health in Developing Countries, UE FP7) en partenariat avec l’UCAD, le CSE et l’IPD, autour de la thématique environnement-santé avec comme cas pratique les maladies à vecteurs au Sénégal et plus particulièrement la Fièvre de la Vallée du Rift (FVR). La santé des populations humaines et animales est souvent fortement influencée par l’environnement. D’ailleurs, la recherche sur les facteurs de propagation des maladies à transmission vectorielle, telle que la FVR, prend en compte cette problématique dans sa dimension aussi bien physique que socio-économique. Apparue en 1912-1913 au Kenya, la FVR est une anthropo-zoonose virale répandue dans les régions tropicales qui concerne principalement les animaux mais dont les hommes peuvent aussi être touchés. Au Sénégal, la zone à risque concerne en majorité la vallée du fleuve Sénégal et la zone sylvo-pastorale du Ferlo. Bien que de climat sahélien, le Ferlo regorge de nombreuses mares qui sont des sources d’approvisionnement en eau pour les hommes et le bétail mais également les gîtes larvaires pour les vecteurs potentiels de la FVR. La maîtrise de la FVR, carrefour de trois (03) grands systèmes (agro-écologique, pathogène, économique/sanitaire/social), implique nécessairement la prise en compte de plusieurs paramètres si l’on veut d’abord comprendre les mécanismes d’émergence mais aussi envisager le travail de modélisation du risque. Notre travail porte sur le processus décisionnel pour quantifier l’utilisation de données sanitaires et environnementales dans l’évaluation de leur impact pour le suivi de la FVR. Les équipes de recherche impliquées produisent des données lors de leurs enquêtes de terrains et des analyses de laboratoire. Ce flot de données croissant devrait être stocké et préparé à des études corrélées grâce aux nouvelles techniques de stockage que sont les entrepôts de données. A propos de l’analyse des données, il ne suffit pas de s’appuyer seulement sur les techniques classiques telles que les statistiques. En effet, la valeur ajoutée de contribution sur la question s’oriente vers une analyse prédictive combinant à la fois les techniques agrégées de stockage et des outils de traitement. Ainsi, pour la découverte d’informations, nouvelles et pertinentes à priori non évidentes, il est nécessaire de s’orienter vers la fouille de données. Par ailleurs, l’évolution de la maladie étant fortement liée à la dynamique spatio-temporelle environnementale des différents acteurs (vecteurs, virus et hôtes), cause pour laquelle nous nous appuyons sur les motifs spatio-temporels pour identifier et mesurer certaines interactions entre les paramètres environnementaux et les acteurs impliqués. Grâce au processus décisionnel, les résultats qui en découlent sont multiples :i. suivant la formalisation de la modélisation multidimensionnelle, nous avons construit un entrepôt de données intégré qui regroupe l’ensemble des objets qui participent à la gestion du risque sanitaire – ce… Advisors/Committee Members: Cambier, Christophe (thesis director), Ndiaye, Samba (thesis director).

▼ 

Le nombre croissant d'approches de détection de texte proposé dans la littérature exige une évaluation rigoureuse de la performance. Un protocole d'évaluation repose sur trois éléments: une vérité terrain fiable, une stratégie d'appariement et enfin un ensemble de métriques. Peu de protocoles existent et ces protocoles manquent souvent de précision. Dans cette thèse, nous proposons un nouveau protocole d'évaluation qui résout la plupart des problèmes rencontrés dans les méthodes d'évaluation actuelles. Ce travail est axé sur trois contributions principales : tout d’abord, nous introduisons une représentation complexe de la vérité terrain qui ne contraint pas les détecteurs de texte à adopter un niveau de granularité de détection spécifique ou une représentation d'annotation ; d’autre part, nous proposons un ensemble de règles capables d'évaluer tous types de scénario qui peuvent se produire entre les objets de la vérité terrain et les détections correspondantes ; et enfin, nous montrons comment nous pouvons analyser un ensemble de résultats de détection, non seulement à travers un ensemble de mesures, mais aussi à travers une représentation visuelle intuitive. Un défi fréquent pour de nombreux systèmes de détection de texte est d'aborder la variété des caractéristiques de texte dans des images naturelles ou d’origine numérique pour lesquels les OCR actuels ne sont pas bien adaptées. Par exemple, des textes en perspective sont fréquemment présents dans les images réelles. Dans cette thèse, nous proposons également une procédure de rectification capable de corriger des textes hautement déformés, évalué sur un ensemble de données difficiles.

The growing number of text detection approaches proposed in the literature requires a rigorous performance evaluation and ranking. An evaluation protocol relies on three elements: a reliable text reference, a matching strategy and finally a set of metrics. The few existing evaluation protocols often lack accuracy either due to inconsistent matching or due to unrepresentative metrics. In this thesis we propose a new evaluation protocol that tackles most of the drawbacks faced by currently used evaluation methods. This work is focused on three main contributions: firstly, we introduce a complex text reference representation that does not constrain text detectors to adopt a specific detection granularity level or annotation representation; secondly, we propose a set of matching rules capable of evaluating any type of scenario that can occur between a text reference and a detection; and finally we show how we can analyze a set of detection results, not only through a set of metrics, but also through an intuitive visual representation. A frequent challenge for many Text Understanding Systems is to tackle the variety of text characteristics in born-digital and natural scene images for which current OCRs are not well adapted. For example, texts in perspective are frequently present in real-word images because the camera capture angle is not normal to the plane containing the text…

Advisors/Committee Members: Dubuisson, Séverine (thesis director).

▼ 

L’Internet a été initialement conçu pour servir des usages fixes et sédentaires, cependant les projections montrent que les futurs utilisateurs d'Internet seront de plus en plus mobiles. A l'heure actuelle, la rapidité avec laquelle cette évolution se déroule et la gestion souvent insuffisante des réseaux d'accès représentent un obstacle majeur au développement de services avancés. Afin de résoudre ces problèmes et répondre aux besoins de l'Internet mobile, les fournisseurs de services ont besoin de maîtriser l'expansion de la capacité nécessaire dans leurs réseaux de collecte, sinon le trafic de donnés va pouvoir boucher leurs réseaux dans le futur. Le déploiement des nouvelles générations de réseaux fournit des hautes bandes passantes et débits mais implique souvent des grandes dépenses en capital et en exploitation. Une alternative économiquement et techniquement viable est représentée par les solutions de déchargement du trafic mobile. Ces solutions peuvent réduire la surcharge sur le spectre radio et sur les stations de base et sur le réseau de collecte. Les solutions de déchargement les plus couramment utilisées sont le déchargement sur les réseaux de femtocellules et les réseaux Wi-Fi. Dans le même contexte, pour résoudre le problème de congestion dans le réseau cellulaire, une nouvelle solution est récemment apparue: Information Centric networking permettant la mise en cache des contenus dans le réseau ce qui minimise le temps d'accès aux contenus. L'objectif de cette thèse est donc d'étudier ces nouvelles solutions de déchargement de trafic et de contenu dans les réseaux cellulaires en prenant en considération les schémas de mobilité et les comportements humains.

The Internet was initially conceived to serve fix and sedentary usages, while current socio-technological trends clearly show that future Internet users will be increasingly mobile and nomadic. At present, the speed at which this evolution takes place and the inadequate management of access networks represent a major obstacle in the development of advanced services. To solve these problems and to meet the needs of mobile Internet, service providers need to master the needed capacity expansion in their backhauling network, otherwise the data traffic will clog their networks in the future. Next-generation network deployments promise to deliver higher bandwidth and speed, but they often imply high capital and operational expenditures. An alternative economically and technically viable way is represented by mobile data offloading solutions. These solutions can reduce the load on radio spectrum, on base stations and on backhauling network. The most commonly used offloading solutions are over small-networks and over Wi-Fi networks. In the same context, and in order to solve the problem of congestion in the cellular network, a new solution has emerged recently : Information Centric Networking for in-network caching that permits to minimize content access latency. The objective of this thesis is to study these new traffic and content offloading solutions…

Advisors/Committee Members: Pujolle, Guy (thesis director), Secci, Stefano (thesis director).

▼ 

La conception de systèmes embarqués devient de plus en plus complexe. Ces systèmes sont hétérogènes dans le sens où ils nécessitent l’intégration de composants décrits au moyen de plusieurs disciplines scientifiques, par exemple, l’électricité, l’optique, la thermique, la mécanique, la chimie ou la biologie. De plus, ces disciplines peuvent être représentées dans des domaines temporels différents, par exemple, le domaine des événements discrets, celui du temps discret, ou celui du temps continu. Face à cette situation, les concepteurs ont besoin d’outils de modélisation et de simulation efficaces pour décrire le comportement d’un système hétérogène dans un environnement de simulation unique. Nous examinons la possibilité de modéliser, de simuler et de synchroniser les systèmes multi-disciplines dans le même environnement, en utilisant comme référence la norme de simulation « SystemC Analog/Mixed-Signal (AMS) ». Nous analysons la méthode introduite par SystemC AMS pour synchroniser le domaine des événements discrets avec celui du temps discret, et nous identifions ses inconvénients. Nous proposons une formalisation du problème de synchronisation qui permet de détecter les problèmes existants dans un modèle avant la simulation. Nous proposons un prototype de simulateur appelé « SystemC Multi-Disciplinary Virtual Prototyping (MDVP) », qui est implémenté comme une extension de SystemC. Il permet la modélisation, l’élaboration, et la simulation hiérarchique de systèmes multi-disciplines au moyen de plusieurs modèles de calcul. Pour concevoir le simulateur MDVP, nous introduisons un nouveau principe de synchronisation entre plusieurs modèles de calcul. En outre, nous introduisons une méthodologie pour ajouter, dans le prototype de simulateur, des modèles de calcul représentés par plusieurs domaines temporels. Nous appliquons cette méthodologie pour ajouter un modèle de calcul « Timed Data Flow (TDF) » dans SystemC MDVP. Ce modèle de calcul repose sur la sémantique du temps discret introduite par SystemC AMS, et sur la formalisation du principe de synchronisation entre le domaine des événements discrets et celui du temps discret. Nous mettons en œuvre le modèle de calcul TDF, dans le cas d’un capteur de vibrations et son circuit numérique. Ce modèle comporte une boucle d’asservissement et plusieurs interactions entre le domaine des événements discrets et celui du temps discret.

The design of embedded systems is currently an increasingly complex problem. These systems tend to become heterogeneous in the sense that they require the integration of components described by means of different physical/engineering disciplines, for example, electrical, optical, thermal, mechanical, chemical, or biological. Besides, these disciplines can be described under different time domains, for example, Discrete Event (DE), Discrete Time (DT), or Continuous Time (CT). To address this problem, designers require modeling and simulation tools to describe the system’s components under different time domains and synchronize them in the same…

Advisors/Committee Members: Louërat, Marie-Minerve (thesis director), Pêcheux, François (thesis director).

▼ 

Nous proposons un cadre statistique pour analyser les anomalies morphologiques et organisationnelles altérant l'anatomie des circuits neuronaux chez les patients atteints du syndrome de Gilles de la Tourette. Les composants de chaque circuit (matière grise et blanche) sont représentés comme des maillages 3D et intégrés dans un seul complexe. Cela permet d'étudier leur organisation et surtout la connectivité structurelle. La méthode proposée est basée sur une approche statistique appelée construction d'atlas qui résulte en un template, capturant les invariants de la population, et en déformations template-vers-sujets, décrivant la variabilité morphologique. Premièrement, nous intégrons la construction d'atlas dans un cadre bayésien qui permet d'estimer automatiquement des paramètres autrement fixés. Deuxièmement, nous réduisons les ressources de calcul nécessaires au traitement de faisceaux de fibres en définissant un schéma d'approximation basée sur un nouveau modèle appelé courants pondérés. Troisièmement, nous décrivons un nouveau modèle de déformation pour la construction d'atlas qui permet de capturer les variations morphologiques et organisationnelles. On montre l'efficacité de la méthode par comparaison de deux groupes de 44 patients et 22 témoins. Les résultats soulignent des anomalies sur la forme des structures de la matière grise et sur la connectivité structurelle.

We propose a statistical framework to analyse morphological and organisational anomalies altering the anatomy of neural circuits in patients with Gilles de la Tourette syndrome. The components of each circuit, from both white and grey matter, are represented as 3D meshes and integrated in a single shape complex. This allows to study their organisation and in particular the structural connectivity. The proposed methodology is based on a statistical approach called atlas construction which results in a template complex, capturing the invariants of the population and in template-to-subject deformations, describing the morphological variability. First, we embed the atlas construction in a Bayesian framework which allows to automatically estimate important parameters otherwise fixed by the user. Second, we reduce the important computational resources required to process fiber bundles by defining an approximation scheme based on a new computational model called weighted currents. Third, we describe a new deformation scheme for the atlas construction which permits to model variations in structural connectivity and at the same time to capture global anatomical changes. We show the effectiveness of the proposed method by comparing two groups of 44 patients and 22 controls respectively. Results highlight anomalies about both the shape of grey matter structures and structural connectivity.

Advisors/Committee Members: Ayache, Nicholas (thesis director), Colliot, Olivier (thesis director), Durrleman, Stanley (thesis director).

▼ 

L'analyse automatique des expressions faciales est une étape clef pour le développement d'interfaces intelligentes ou l'analyse de comportements. Toutefois, celle-ci est rendue difficile par un grand nombre de facteurs, pouvant être d'ordre morphologiques, liés à l'orientation du visage ou à la présence d'occultations. Nous proposons des adaptations des Random Forest permettant d' adresser ces problématiques:- Le développement des Pairwise Conditional Random Forest, consistant en l'apprentissage de modèles à partir de paires d'images expressives. Les arbres sont de plus conditionnés par rapport à l'expression de la première image afin de réduire la variabilité des transitions. De plus, il est possible de conditionner les arbres en rapport avec une estimation de la pose du visage afin de permettre la reconnaissance quel que soit le point de vue considéré.- L'utilisation de réseaux de neurones auto-associatifs pour modéliser localement l'apparence du visage. Ces réseaux fournissent une mesure de confiance qui peut être utilisée dans le but de pondérer des Random Forests définies sur des sous-espaces locaux du visage. Ce faisant, il est possible de fournir une prédiction d'expression robuste aux occultations partielles du visage.- Des améliorations du récemment proposé algorithme des Neural Decision Forests, lesquelles consistent en une procédure d'apprentissage simplifiée, ainsi qu'en une évaluation "greedy" permettant une évaluation plus rapide, avec des applications liées à l'apprentissage en ligne de représentations profondes pour la reconnaissance des expressions, ainsi que l'alignement de points caractéristiques.

Automatic face analysis is a key to the development of intelligent human-computer interaction systems and behavior understanding. However, there exist a number of factors that makes face analysis a difficult problem. This include morphological differences between different persons, head pose variations as well as the possibility of partial occlusions. In this PhD, we propose a number of adaptations of the so-called Random Forest algorithm to specifically adress those problems. Mainly, those improvements consist in:– The development of a Pairwise Conditional Random Forest framework, that consists in training Random Forests upon pairs of expressive images. Pairwise trees are conditionned on the expression label of the first frame of a pair to reduce the ongoing expression transition variability. Additionnally, trees can be conditionned upon a head pose estimate to peform facial expression recognition from an arbitrary viewpoint.– The design of a hierarchical autoencoder network to model the local face texture patterns. The reconstruction error of this network provides a confidence measurement that can be used to weight Randomized decision trees trained on spatially-defined local subspace of the face. Thus, we can provide an expression prediction that is robust to partial occlusions.– Improvements over the very recent Neural Decision Forests framework, that include both a simplified training procedure as…

Advisors/Committee Members: Bailly, Kevin (thesis director), Dubuisson, Séverine (thesis director).

▼ 

Dans cette thèse nous avons étudié la diffusion de l'information dans les grands graphes de terrain, en se focalisant sur les patterns structurels de la propagation. Sur le plan empirique, il s'est avéré difficile de capturer la structure des cascades de diffusion en termes de mesures simples. Sur le plan théorique, l'approche classique consiste à étudier des modèles stochastiques de contagion. Néanmoins, l'analyse formelle de ces modèles reste limité, car les graphes de terrain ont généralement une topologie complexe et le processus de diffusion se produit dans une fenêtre de temps limitée. Par conséquent, une meilleure compréhension des données empiriques, des modèles théoriques et du lien entre les deux est également cruciale pour la caractérisation de la diffusion dans les grands graphes de terrain. Après un état de l'art sur les graphes de terrain et la diffusion dans ce contexte au premier chapitre, nous décrivons notre jeu de données et discutons sa pertinence au chapitre 2. Ensuite, dans le chapitre 3, nous évaluons la pertinence du modèle SIR simple et de deux extensions qui prennent en compte des hétérogénéités de notre jeu de données. Dans le chapitre 4, nous explorons la prise en compte du temps dans l'évolution du réseau sous-jacent et dans le modèle de diffusion. Dans le chapitre 5, nous évaluons l'impacte de la structure du graphe sous-jacent sur la structure des cascades de diffusion générées avec les modèles étudiés dans les chapitres précédents. Nous terminons la thèse par un bilan des résultats et des perspectives ouvertes par les travaux menés dans cette thèse.

Understanding information diffusion on complex networks is a key issue from a theoretical and applied perspective. Epidemiology-inspired SIR models have been proposed to model information diffusion. Recent papers have analyzed this question from a data-driven perspective. We complement these findings investigating if epidemic models calibrate with a systematic procedure are capable of reproducing key spreading cascade properties. We first identify a large-scale, rich dataset from which we can reconstruct the diffusion trail and the underlying network. Secondly, we examine the simple SIR model as a baseline model and conclude that it was unable to generate structurally realistic spreading cascades. We found the same result examining model extensions to which take into account heterogeneities observed in the data. In contrast, other models which take into account time patterns available in the data generate qualitatively more similar cascades. Although one key property was not reproduced in any model, this result highlights the importance of taking time patterns into account. We have also analyzed the impact of the underlying network structure on the models examined. In our data the observed cascades were constrained in time, so we could not rely on the theoretical results relating the asymptotic behavior of the epidemic and network topological features. Performing simulations we assessed the impact of these common topological properties…

Advisors/Committee Members: Latapy, Matthieu (thesis director), Tarissan, Fabien (thesis director).

▼ 

La métagénomique sert à étudier les communautés microbiennes en analysant de l’ADN extrait directement d’échantillons pris dans la nature, elle permet également d’établir un catalogue très étendu des gènes présents dans les communautés microbiennes. Ce catalogue doit être comparé contre les gènes déjà référencés dans les bases des données afin de retrouver des séquences similaires et ainsi déterminer la fonction des séquences qui le composent. Au cours de cette thèse, nous avons développé MetaCLADE, une nouvelle méthodologie qui améliore la détection des domaines protéiques déjà référencés pour des séquences issues des données métagénomiques et métatranscriptomiques. Pour le développement de MetaCLADE, nous avons modifié un système d’annotations de domaines protéiques qui a été développé au sein du Laboratoire de Biologie Computationnelle et Quantitative appelé CLADE (CLoser sequences for Annotations Directed by Evolution) [17]. En général les méthodes pour l’annotation de domaines protéiques caractérisent les domaines connus avec des modèles probabilistes. Ces modèles probabilistes, appelés Sequence Consensus Models (SCMs) sont construits à partir d’un alignement des séquences homologues appartenant à différents clades phylogénétiques et ils représentent le consensus à chaque position de l’alignement. Cependant, quand les séquences qui forment l’ensemble des homologues sont très divergentes, les signaux des SCMs deviennent trop faibles pour être identifiés et donc l’annotation échoue. Afin de résoudre ce problème d’annotation de domaines très divergents, nous avons utilisé une approche fondée sur l’observation que beaucoup de contraintes fonctionnelles et structurelles d’une protéine ne sont pas globalement conservées parmi toutes les espèces, mais elles peuvent être conservées localement dans des clades. L’approche consiste donc à élargir le catalogue de modèles probabilistes en créant de nouveaux modèles qui mettent l’accent sur les caractéristiques propres à chaque clade. MetaCLADE, un outil conçu dans l’objectif d’annoter avec précision des séquences issues des expériences métagénomiques et métatranscriptomiques utilise cette libraire afin de trouver des correspondances entre les modèles et une base de données de séquences métagénomiques ou métatranscriptomiques. En suite, il se sert d’une étape pré-calculée pour le filtrage des séquences qui permet de déterminer la probabilité qu’une prédiction soit considérée vraie. Cette étape pré-calculée est un processus d’apprentissage qui prend en compte la fragmentation de séquences métagénomiques pour les classer.Nous avons montré que l’approche multi source en combinaison avec une stratégie de méta apprentissage prenant en compte la fragmentation atteint une très haute performance.

Metagenomics is used to study microbial communities by the analyze of DNA extracted directly from environmental samples. It allows to establish a catalog very extended of genes present in the microbial communities. This catalog must be compared against the genes already referenced in the…

Advisors/Committee Members: Carbone, Alessandra (thesis director), Falciatore, Angela (thesis director).

▼ 

Les travaux de cette thèse s'inscrivent dans le cadre de l'extraction de connaissances et de la fouille de données appliquée à des bases de données numériques ou floues afin d'extraire des résumés linguistiques sous la forme de motifs graduels exprimant des corrélations de co-variations des valeurs des attributs, de la forme « plus la température augmente, plus la pression augmente ». Notre objectif est de les contextualiser et de les enrichir en proposant différents types de compléments d'information afin d'augmenter leur qualité et leur apporter une meilleure interprétation. Nous proposons quatre formes de nouveaux motifs : nous avons tout d'abord étudié les motifs dits « renforcés », qui effectuent, dans le cas de données floues, une contextualisation par intégration d'attributs complémentaires, ajoutant des clauses introduites linguistiquement par l'expression « d'autant plus que ». Ils peuvent être illustrés par l'exemple « plus la température diminue, plus le volume de l'air diminue, d'autant plus que sa densité augmente ». Ce renforcement est interprété comme validité accrue des motifs graduels. Nous nous sommes également intéressées à la transposition de la notion de renforcement aux règles d'association classiques en discutant de leurs interprétations possibles et nous montrons leur apport limité. Nous proposons ensuite de traiter le problème des motifs graduels contradictoires rencontré par exemple lors de l'extraction simultanée des deux motifs « plus la température augmente, plus l'humidité augmente » et « plus la température augmente, plus l'humidité diminue ». Pour gérer ces contradictions, nous proposons une définition contrainte du support d'un motif graduel, qui, en particulier, ne dépend pas uniquement du motif considéré, mais aussi de ses contradicteurs potentiels. Nous proposons également deux méthodes d'extraction, respectivement basées sur un filtrage a posteriori et sur l'intégration de la contrainte du nouveau support dans le processus de génération. Nous introduisons également les motifs graduels caractérisés, définis par l'ajout d'une clause linguistiquement introduite par l'expression « surtout si » comme par exemple « plus la température diminue, plus l'humidité diminue, surtout si la température varie dans [0, 10] °C » : la clause additionnelle précise des plages de valeurs sur lesquelles la validité des motifs est accrue. Nous formalisons la qualité de cet enrichissement comme un compromis entre deux contraintes imposées à l'intervalle identifié, portant sur sa taille et sa validité, ainsi qu'une extension tenant compte de la densité des données.Nous proposons une méthode d'extraction automatique basée sur des outils de morphologie mathématique et la définition d'un filtre approprié et transcription.

This thesis's works belongs to the framework of knowledge extraction and data mining applied to numerical or fuzzy data in order to extract linguistic summaries in the form of gradual itemsets: the latter express correlation between attribute values of the form « the more the temperature…

Advisors/Committee Members: Lesot, Marie-Jeanne (thesis director), Rifqi, Maria (thesis director).

▼ 

Les applications de l'Internet des objets (IdO/IoT) se composent de divers objets en grande partie mobiles et avec des ressources limitées ou riches. Des tels dispositifs exigent des interactions légères et faiblement couplées en termes de temps, d'espace et de synchronisation. Les protocoles au niveau middleware de l'IoT prennent en charge un ou plusieurs types d'interaction assurant la communication entre objets. De plus, ils supportent différents niveaux de Qualité de service (QDS) pour cette communication par rapport aux ressources disponibles sur les dispositifs et les réseaux. Les dispositifs utilisant le même protocole middleware interagissent de manière homogène, car ils exploitent les mêmes caractéristiques fonctionnelles et de QDS. Cependant, la profusion de protocoles middleware pour l'IoT se traduit par des objets très hétérogènes. Cela nécessite des solutions d'interopérabilité avancées intégrées à des techniques de modélisation et d'évaluation de la QDS. La principale contribution de cette thèse est d'introduire une approche et de fournir une plate-forme pour la synthèse automatique des artefacts logiciels permettant l'interopérabilité. De tels artefacts permettent l'interconnexion entre des objets mobiles qui utilisent des protocoles hétérogènes au niveau middleware. Notre plate-forme prend en charge l'évaluation de l'effectivité de l'interconnexion en termes de la QDS de bout en bout. Plus précisément, nous dérivons des conditions formelles pour des interactions réussies, et nous permettons la modélisation et l'analyse des performances ainsi que le réglage du système de bout en bout, tout en considérant plusieurs paramètres système pour l'IoT mobile.

Internet of Things (IoT) applications consist of diverse Things including both resource-constrained/rich devices with a considerable portion being mobile. Such devices demand lightweight, loosely coupled interactions in terms of time, space, and synchronization. IoT middleware protocols support one or more interaction types (e.g., asynchronous messaging, streaming) ensuring Thing communication. Additionally, they introduce different Quality of Service (QoS) features for this communication with respect to available device and network resources. Things employing the same middleware protocol interact homogeneously, since they exploit the same functional and QoS features. However, the profusion of developed IoT middleware protocols introduces technology diversity which results in highly heterogeneous Things. Interconnecting heterogeneous Things requires mapping both their functional and QoS features. This calls for advanced interoperability solutions integrated with QoS modeling and evaluation techniques. The main contribution of this thesis is to introduce an approach and provide a supporting platform for the automated synthesis of interoperability software artifacts. Such artifacts enable the interconnection between mobile Things that employ heterogeneous middleware protocols. Our platform further supports evaluating the effectiveness of the…

Advisors/Committee Members: Georgantas, Nikolaos (thesis director), Issarny, Valérie (thesis director).