DOSSIER D EVALUATION. Vague E : campagne d évaluation SAMOVAR UMR 5157

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1 DOSSIER D EVALUATION Vague E : campagne d évaluation SAMOVAR UMR 5157 Services répartis, Architectures, Modélisation, Validation, Administration des Réseaux Demande de renouvellement Directeur pour le contrat en cours : Jean Pierre Delmas Directeur pour le contrat à venir : Walid Ben Ameur 15 octobre 2013

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3 Table des matières 1 Présentation générale Historique et Contexte Historique Contexte Politique scientifique Profil général d activités Principaux indicateurs du laboratoire Organisation et vie de l unité de recherche Thématiques de nos quatre équipes La vie du laboratoire Conseil de laboratoire Faits marquants Bilan scientifique de l équipe ACMES Objectifs scientifiques Membres de l équipe Axes de recherche Intergiciels et algorithmique pour les environnements ubiquitaires Services, Workflows et Cloud Intelligence collective et sociale Collaborations, transfert et rayonnement Collaborations nationales Collaborations internationales Responsabilités dans les écoles doctorales et master Rédaction d ouvrage à vocation pédagogique Rayonnement et animation scientifique Interaction avec l environnement économique Indicateurs Bilan scientifique de l équipe METHODES Objectifs scientifiques Membres de l équipe Axes de recherche Optimisation

4 3.3.2 Evaluation de performances dans les réseaux Méthodes formelles pour le test et la vérification Collaborations, transfert et rayonnement Collaborations nationales Collaborations internationales Rayonnement et animation scientifique Participation aux enseignements de niveau master Interactions avec l environnement économique Indicateurs Bilan scientifique de l équipe R3S Objectifs scientifiques Membres de l équipe Axes de recherche Réseaux et services Sécurité des réseaux et des systèmes Technologies avancées pour les communications Collaborations, transfert et rayonnement Collaborations nationales Collaborations internationales Formation à la recherche Rayonnement et animation scientifique Interaction avec l environnement économique Indicateurs Bilan scientifique de l équipe TIPIC Objectifs scientifiques Membres de l équipe Axes de recherche Inférence et restauration bayésienne dans des modèles markoviens Traitements statistiques de signaux multisources et multicapteurs Apprentissage statistique et reconnaissance des formes Algorithmes rapides pour l électromagnétisme Collaborations, transfert et rayonnement Collaborations nationales Collaborations internationales Rayonnement et animation scientifique Participation aux enseignements de niveau Master Interaction avec l environnement économique Indicateurs Implication de l unité dans la formation par la recherche Ecoles doctorales Formation en Master

5 7 Interactions avec l environnement social, économique et culturel Interactions avec l environnement économique Interactions avec l environnement social et culturel Stratégie et perspectives scientifiques de l unité Politique et objectifs scientifiques Politique et objectifs institutionnels Analyse SWOT par équipe Auto-analyse de l équipe ACMES Auto-analyse de l équipe METHODES Auto-analyse de l équipe R3S Auto-analyse de l équipe TIPIC Projet scientifique de l équipe ACMES Intergiciels et algorithmique pour les environnements ubiquitaires Services, Workflows et Cloud Intelligence Collective et Sociale Projet scientifique de l équipe METHODES Optimisation Evaluation de performances dans les réseaux Méthodes formelles pour le test et la vérification Nouvelles thématiques communes avec d autres équipes du laboratoire Projet scientifique de l équipe R3S Internet des Objets : des problématiques réseaux à la sécurité Virtualisation et SDN Technologies optiques pour les réseaux du futur Projet scientifique de l équipe TIPIC Inférence et restauration bayésienne dans des modèles markoviens Traitements statistiques de signaux multisources et multicapteurs Apprentissage statistique et reconnaissance des formes Algorithmes rapides pour l électromagnétisme Thématiques transverses Réseaux complexes Energie Production scientifique Equipe ACMES Equipe METHODES Equipe R3S Equipe TIPIC Annexes Présentation synthétique par équipe (Executive summary) Equipe ACMES Equipe METHODES

6 Equipe R3S Equipe TIPIC Composition du personnel au 1er Septembre Séminaires transversaux et séminaires d équipes Thèses en cours Organigramme Règlement intérieur

7 1 Présentation générale 1.1 Historique et Contexte Historique Le laboratoire Samovar a été créé en 2001 (FRE 2310) avec 26 enseignants chercheurs (ECs) au sein de l Institut National des Télécommunications (INT) qui s appelle maintenant Télécom SudParis (TSP), école d ingénieur sous la tutuelle actuelle de l Institut Mines-Télécom (IMT). A l origine le laboratoire SAMOVAR regroupait sous la direction de Monique Becker, trois équipes d ECs qui travaillaient dans le domaine des services et des architectures de réseaux de communication : une équipe modélisant et évaluant les architectures de réseaux ; une équipe travaillant sur les méthodes formelles ; une équipe informatique travaillant sur les systèmes distribués. Le 1er janvier 2003, cette FRE a été labellisée l UMR 5157 avec 34 ECs en intégrant une équipe dont les travaux concernaient principalement le traitement statistique du signal et des images, les communications numériques et les méthodes de modélisation de champ électromagnétique. Cette UMR a été renouvelée le 1er janvier 2007 (51 ECs) et le 1er janvier 2011 (57 ECs). La croissance de ses effectifs s est effectuée par intégrations progressives d ECs de Télécom SudParis et de chercheurs associés selon des critères de thématiques et de publications. Regroupant la plupart des disciplines enseignées dans une école d ingénieur généraliste STIC, les thématiques de nos quatre équipes sont assez larges. Ce laboratoire comprend actuellement 56 ECs (dont une chaire CNRS) auxquels s ajoutent 2 Maitres de conférence en délégation qui peuvent être répartis dans : les sections 6 (39 ECs), 7 (9 ECs), 8 (6 ECs) et 41 (4 ECs) du CoNRS ; les sections 26 (3 ECs), 27 (19 ECs), 61 (34 ECs) et 63 (2 ECs ) du CNU. Ce laboratoire a un rattachement principal à l institut des sciences de l information et de leur interactions (INS2I) et secondaire à l institut des sciences de l ingénierie et des systèmes (INSIS). Il est majoritairement localisé à Evry, mais par anticipation de l installation de l institut Mines-Télécom sur le campus de l Université Paris Saclay, un groupe de 13 ECs accompagné de leurs doctorants se sont installés sur le site de Saclay dans les bâtiments de Nano-INNOV, gérés par le CEA à partir du 1er mars Contexte Les équipes de recherche du laboratoire Samovar rassemblent aujourd hui une grosse partie des forces de recherche de Télécom SudParis (34 HDR/Thèse d Etat sur 37 pour TSP au 1er septembre 2013 et plus de 80% de la production scientifique et des activités de recherche collaboratives de Télécom SudParis). Parmi les ECs de Télécom SudParis qui n appartiennent pas aujourd hui au laboratoire Samovar, figurent des enseignants qui n ont aucune activité de recherche et des ECs qui travaillent sur des thématiques différentes de nos thématiques actuelles mais dont certains auraient vocation à rejoindre Samovar. Citons principalement les ECs de l équipe "ingénierie multimédia" qui est une équipe de l UMR 8145 MAP5. Télécom SudParis fait partie de l Institut Mines-Télécom. Cet institut, créé le 1er mars 2012, (sous tutelle des ministres en charge de l industrie et des communications électroniques), rassemble les 4 écoles de Télécoms (Télécom ParisTech, Télécom Bretagne, Télécom SudParis et Télécom Ecole de management) et les 6 écoles des Mines (de Paris, Saint-Etienne, Alès, Douai, Nantes et Albi-Carmaux). Samovar fait partie aux côtés des laboratoires LTCI et Lab-STICC, des 3 laboratoires CNRS de l IMT. La recherche au sein de l IMT est structurée en 9 réseaux 7

8 thématiques (RT) dans lesquels les ECs de Samovar prennent une large part. Nous sommes notamment animateurs de deux de ces 9 RT et co-animateurs de trois d entre eux. Cette intégration à l IMT, nous permet de bénéficier de sa notoriété et de sa force à l échelle nationale ce qui nous permet de bien nous situer dans le paysage français (participation à l alliance STIC Allistène par exemple). Télécom SudParis a également été très présent dans la dynamique initiée par les investissements d avenir, notamment en liaison avec le projet de campus Paris Saclay. Télécom SudParis est membre fondateur de l IDEX Université Paris Saclay, Samovar est membre du LABEX Digicosme (Mondes Numériques : données, programmes et architectures distribués), de l EQUIPEX FIT (Future Internet of Things) et de l IRT SystemX. Toutes ces participations nous permettent d ores et déjà de bénéficier de l attractivité d un tel pôle et nous mettent en relations privilégiées avec la plupart des acteurs clés de nos domaines d excellence (CEA, Centrale, industriels de SystemX, INRIA, Polytechnique, Supelec, universités de Paris 11 et Versailles Saint Quentin). 1.2 Politique scientifique L activité scientifique principale du laboratoire se situe dans le domaine des sciences et technologies de l information et des communications (STIC). Nos travaux portent principalement sur les aspects : optique, traitement statistique du signal, réseaux (architectures, protocoles, internet des objets,...), services, informatique répartie et ubiquitaire (réseaux sociaux, cloud, intelligence collective). Pour ce faire, nous utilisons et concevons des outils, méthodes et modèles de type statistiques, optimisation combinatoire et distribuée, files d attente, graphes, méthodes formelles, analyse numérique... La couverture scientifique qui est assez large, s explique par notre appartenance à une école d ingénieur généraliste dans le domaine des télécommunications. Notre ambition est de confirmer notre positionnement comme un laboratoire scientifique de qualité internationale reconnue qui puisse être un acteur important au sein de la future Université Paris Saclay. Pour cela, nous avons mené une politique scientifique durant ce quadriennal qui s est appuyée fortement sur les recommendations de la précédente évaluation AERES. Nous avons en particulier réorganisé en début de quadriennal nos quatre précédentes équipes par reconfiguration de nos deux équipes Réseaux et par intégration d un groupe Apprentissage Statistique et Reconnaissance des Formes et d un groupe Géolocalisation. Cette réorganisation a conduit aux quatre nouvelles équipes suivantes : Equipe ACMES : Algorithmes, Composants, Modèles et Services pour l Informatique Répartie : 12 ECs 19 doctorants. Responsable : Bruno Defude ; Equipe METHODES : Méthodes et Modèles pour les Réseaux : 12 ECs, 23 doctorants. Responsable : Walid Ben Ameur ; Equipe R3S : Réseaux, Systèmes, Services, Sécurité : 21 ECs, 58 doctorants. Responsable : Maryline Laurent ; Equipe TIPIC : Traitement de l Information Pour Images et Communication : 11 ECs, 12 doctorants. Responsable : François Desbouvries. Nous avons, au cours de ce quadriennal, porté un effort tout particulier : à un plus fort ancrage dans le CNRS : en particulier par une participation plus forte à l organisation de journées thématiques dans les GDR ASR, I3, RO et ISIS de l INS2I, par l organisation d une école d été "Cloud Computing" parrainée par les GDR ASR et I3, par deux actions GDR ASR "Objets Intelligents Sécurisés et Internet des Objets" et "Cloud Computing", par la participation à plusieurs projets PICS, STIC Asie, STIC AmSud..., par le recrutement d une chaire CNRS et de deux Maîtres de Conférence en délégation CNRS. au développement de nouvelles synergies intra et inter équipes, initiées en particulier par de nombreux séminaires transversaux et séminaires d équipes (voir rapport scientifique des quatre équipes et Annexe 10.2). à une forte incitation à publier nos résultats de recherche (y compris ceux issus de recherches partenariales) dans des revues de référence de chaque domaine, sans par ailleurs réduire notre activité de réponses à projets européens et ANR en prise avec les besoins des industriels, et des opérateurs en réseau et télécommunication. Celle-ci s est appuyée sur une liste de revues cibles que nous avons dressée dans chaque sous domaine de recherche de nos quatre équipes. 8

9 au recrutement de nouveaux membres par un rôle accru dans la politique de recrutement de nouveaux ECs dans Télécom SudParis. à l amplification de nos collaborations internationales. En particulier, certains ECs ont consolidé au cours de ce quadriennal des relations pérennes avec certains instituts étrangers qui leur amènent un flux de doctorants réguliers (Collaboration TIPIC avec l Université Fédérale de CEARA (UFC) au Brésil par exemple). Citons également dans ce cadre la création d un laboratoire franco-coréen codirigé par deux directeurs scientifiques : Noel Crespi (Samovar) et Ilyoung Chong (Hankuk University of Foreign Studies). à la participation (à travers le comité interne de la recherche de TSP dont la plupart des membres sont des ECs de Samovar) à la politique de financement des actions de recherche amont (bourses de thèse) ou de valorisation (CDD ingénieurs). Ce financement provient soit directement de Télécom SudParis, soit de l institut Mines-Télécom et résulte du prélèvement effectué sur nos activités de recherche contractuelle augmenté de l abondement Carnot. 1.3 Profil général d activités Notre laboratoire participe aux quatre principales missions, de recherche académique (production scientifique avec communications dans des revues et conférences...), d interactions avec l environnement social, économique et culturel (expertise, transfert, contrats, dépôt de brevet...), d appui à la recherche (animation scientifique au niveau national et international...) et de formation par la recherche (organisation et formation au niveau master, qu il s agissent de masters universitaires ou de Voies d Approfondissement "Recherche" dans le cadre du cursus ingénieur à TSP, encadrement de doctorants et de stagiaires...). Notre profil d activité se répartit globalement comme suit. Recherche Interactions Appui Formation académique avec l environnement à la recherche par la recherche SAMOVAR Equipe ACMES Equipe METHODES Equipe R3S Equipe TIPIC Samovar a un profil d activité caractérisé par une recherche académique forte (35% en moyenne) associée à un appui à la recherche significatif (15% en moyenne) et une participation active à la formation par la recherche (25% en moyenne). Dû à notre domaine de recherche, les télécommunications, pour lequel il existe un secteur industriel très fort en France, nous avons une partie environnement social, économique et culturel significative (25% en moyenne), avec des collaborations importantes avec les acteurs industriels et des activités de valorisation riches (20 brevets déposés sur la période). Notons que R3S est fortement diversifiée dans ses activités avec des interactions avec l environnement plus fortes que les autres équipes. Le détail de ces missions est décrit dans le bilan scientifique des quatre équipes. 1.4 Principaux indicateurs du laboratoire Afin de quantifier les évolutions de notre laboratoire par rapport aux deux précédents quadriennaux, nous présentons ici quelques informations concernant nos effectifs et principales productions. Notons que le nombre d ECs de Samovar a augmenté faiblement, ce qui peut s expliquer par une diminution des recrutements externes à Télécom SudParis et une stabilisation du périmètre thématique de Samovar. Nous observons par contre une très forte augmentation du nombre de HDR qui s est accompagnée d une augmentation plus réduite du nombre de doctorants, améliorant ainsi fortement le taux d encadrement de doctorants par HDR. Indicateurs / dates 1/10/2005 1/10/2009 1/9/2013 Enseignants chercheurs Docteurs d état ou HDR Doctorants

10 Concernant notre production scientifique, nous avons classé nos articles de revue et de conférence avec comité de lecture en deux sous ensembles : classés et non classés (classés pour répertoriés et non classés pour non répertoriés dans au moins une des bases de données ISI Web of Knowledge et ERA/CORE http ://core.edu.au/index.php/categories/ team liste de Février 2011). Avec cette classification, les principaux indicateurs sont donnés par le tableau cidessous. Bien que les durées évaluées soient différentes (5 ans pour les deux précédents quadriennaux et 6 ans pour celui-ci), notons une très forte croissance de ces indicateurs, en particulier celui du nombre de publications en revues internationales classées. Indicateurs / périodes Revues classées Conférences classées Brevets déposés Thèses soutenues HDR soutenues En ce qui concerne nos ressources propres, notre laboratoire s est appuyé sur les différentes sources propres de financement suivantes (voir détails par équipe) Total Contrats Pole de compétitivité Projets ANR Projets européens Contrats industriels Bourses CIFRE Ministères français, Ecoles doctorales, DGA, Bourses gouvernements étrangers Soutien et bourses Institut Mines Télécom Soutien CNRS Total Samovar a donc disposé d une forte capacité à financer sa recherche sur ressources propres. Le montant total cumulé sur la période de ses financements a atteint près de 23,4 Me en augmentation régulière en cohérence avec l arrivée de nouvelles thématiques. Environ un tiers de ce financement provient des bourses de différentes sources dont l IMT. Les deux tiers restant proviennent de projets collaboratifs, équilibrés sur des financements européens et nationaux (50% européen de type FP7 et ITEA, 22% pôles de compétitivité, 20% ANR, 8% industriels). 1.5 Organisation et vie de l unité de recherche Thématiques de nos quatre équipes A l issue de notre réorganisation finalisée courant 2011, les activités principales de nos quatre équipes sont les suivantes : Equipe ACMES Cette équipe s intéresse principalement à la définition de modèles, algorithmes et outils pour la construction d applications réparties et/ou diffuses (pervasives). Généralement, ces applications sont dynamiques et évoluent dans des environnements à grande échelle. Les applications diffuses sont en plus, caractérisées par la prise en compte d équipements et de moyens de communication très hétérogènes. Ces caractéristiques amènent à proposer de nouvelles techniques de conception, de déploiement et d exécution afin d améliorer la vérification, la variabilité et l adaptabilité des applications. La démarche de recherche de l équipe consiste à aborder les problèmes des différentes applications réparties et diffuses depuis la couche applicative jusqu à la couche réseau en se basant sur des compétences variées en gestion de données et de connaissances (modélisation, ontologies, raisonnement logique), en gestion de procédés métier (workflows, réseaux de Petri, maintien de cohérence, composition de services), en systèmes répartis (algorithmes répartis, intergiciel, pair-à-pair, agents mobiles, services computing), en génie logiciel (ingénierie des modèles, modèles de composants, ingénierie de procédés). Les environnements de déploiement cibles 10

11 vont du très petit (réseaux de capteurs, internet des objets) au très grand (cloud computing). Les applications privilégiées sont l éducation, le bâtiment intelligent, l aide aux personnes, le e-commerce mobile et les jeux pervasifs. Equipe METHODES Les domaines de compétence de cette équipe se situent à l interface des réseaux, de l informatique et des mathématiques appliquées incluant la modélisation, l évaluation de performances, l optimisation, le test et validation, et la simulation. Les recherches comprennent un volet fondamental et un volet applicatif lié principalement aux réseaux. Les méthodes polyédriques, les bornes stochastiques, les méthodes formelles, l optimisation robuste, les files d attente, la théorie des graphes, la théorie des jeux et les méthodes d agrégation sont quelques exemples de recherches fondamentales. L ingénierie du trafic dans les réseaux mobiles, l évaluation des architectures des réseaux optiques et des futurs réseaux d accès, la simulation des réseaux de capteurs, le test dans les réseaux ad hoc, le test des services web, la formation des clusters dans les réseaux de capteurs et le routage robuste font partie des thèmes de recherche applicatifs de cette équipe dans le domaine des réseaux. Equipe R3S Cette équipe s intéresse aux architectures de réseaux et de services, à la sécurité des réseaux et des systèmes et aux technologies avancées pour les communications du futur. Elle s appuie sur des méthodes et des modèles, mais se caractérise par la prise en compte des contraintes architecturales, protocolaires et systèmes des réseaux. R3S explore de nouvelles pistes de recherche menant parfois à la conception d architectures et de protocoles entièrement originaux, pour lever des verrous scientifiques, technologiques ou normatifs induits parfois par les organismes de standardisation. Cette équipe contribue aux travaux sur les réseaux très haut débit optiques, sur l Internet des objets, sur la mobilité, sur les réseaux auto-organisés, sur les architectures orientées service (SOA) et sur les réseaux et services virtuels. Elle développe plus particulièrement des compétences de haut niveau dans le domaine de la sécurité, de l optique, des systèmes et des objets communicants, et de la virtualisation. Equipe TIPIC Les domaines de compétences de cette équipe se situent à l interface de la "couche physique" (transmission et traitement de l information) des STIC et des mathématiques appliquées (processus stochastiques, apprentissage, réseaux de capteurs, analyse statistique d algorithmes). Les recherches sont ainsi principalement centrées sur des méthodes de traitement statistique du signal et des images et leurs applications entre autres à la reconnaissance de forme et font largement appel à des modélisations mathématiques récentes ou originales. En particulier, certaines études sont concentrées sur des méthodes d inférence Bayésienne dans des modèles Markoviens cachés (et extensions) et sur l analyse de performances statistiques théoriques d algorithmes séquentiels et itératifs. Les différentes applications étudiées ou potentielles sont les communications numériques, la localisation et la poursuite de cibles, l authentification biométrique, l imagerie satellitaire ou médicale... A ces activités s ajoutent des contributions originales de calculs numériques de champs électromagnétiques (lancer de faisceaux gaussiens) La vie du laboratoire Ces différentes équipes s appuient sur l assistance administrative de deux ITA CNRS (en gestion administrative et financière, et en ressources documentaires). Elles reçoivent aussi un support administratif et logistique de la part de Télécom SudParis, lequel est divisé en différents départements qui sont des unités administratives de gestion qui ont en charge les budgets, les recrutements, les missions et supervisent les enseignements en rendant compte à la direction de Télécom SudParis à travers sa Direction de la Recherche et des Formations Doctorales et sa Direction du Programme Ingénieur. La gouvernance du laboratoire est prise en charge par le directeur, les deux directeurs adjoints, les quatre responsables d équipe et le Conseil de Laboratoire. Le directeur est chargé des relations avec la direction de l INS2I et avec la délégation Ile de France Est. Les décisions concernant les arbitrages de budget et les choix importants sont prises par le conseil de Laboratoire. En particulier, la procédure d admission dans Samovar des ECs issus de recrutements présents ou passés de Télécom SudParis a été la suivante : ceux ci font une demande individuelle qui est examinée en conseil de Laboratoire et sont intégrés si les conditions suivantes sont réunies, travail de recherche dans l une des thématiques actuelles d une des quatre équipes, recherche validée par au moins un équivalent de deux publications internationales en revues dans les deux dernières années, et cooptation par l équipe concernée. Par ailleurs, les thématiques nouvelles ont fait l objet de candidatures qui ont été proposées lors des évaluations quadriennales dans leur partie projet 11

12 (ainsi les thématiques Apprentissage et Reconnaissance des Forme et Géolocalisation ont été intégrées en 2011). Par ailleurs, le conseil du laboratoire joue un rôle accru depuis notre dernière évaluation dans le recrutement de nouveaux ECs dans TSP et dans les promotions Maître de Conférence/Professeur de ses membres. Dans un de ses derniers conseils, le conseil de laboratoire a proposé la candidature de Walid Ben Ameur aux tutelles CNRS et TSP comme futur directeur de Samovar. Les compte-rendus des différents conseils de laboratoire (au moins 6 par an) sont accessibles sur le site intranet du laboratoire Conseil de laboratoire Le conseil de laboratoire a été renouvelé lors des élections du 17 mars Il est actualisé en fonction des mobilités. A l heure actuelle, sa composition est la suivante : Membres de droit : le directeur de l unité : Jean Pierre Delmas ; le directeur adjoint : Monique Becker. 5 membres nommés : les responsables des équipes de recherche ou leur représentant Bruno Defude, directeur adjoint et responsable de l équipe ACMES Walid Ben Ameur, responsable de l équipe METHODES Maryline Laurent, responsable de l équipe R3S François Desbouvries, responsable de l équipe TIPIC le Directeur de la recherche de TSP : Djamal Zeghlache (jusqu au 1er septembre 2013), puis Bernadette Dorizzi. 8 membres élus : 6 enseignants chercheurs : Catherine Lepers (R3S) Tijani Chahed (METHODES) Christine Letrou (TIPIC) Samir Tata (ACMES) Vincent Gauthier (R3S) Sophie Chabridon (ACMES) un suppléant : Michel Marot (R3S) 1 représentant des Ingénieurs, Techniciens et personnels Administratifs : Céline Bourdais. 1 représentant des doctorants : Mohamed Mohamed, élu le 19 mars Faits marquants Les faits scientifiques et institutionnels suivants ont été particulièrement importants pour notre laboratoire : Les indicateurs de productions scientifiques (revues et conférences classées) ont été en très nette progression par rapport au précédent quadriennal. Certaines de ces productions ayant été particulièrement remarquées dans nos communautés scientifiques ont été citées dans les fiches résumés d équipe en Annexe Durant la période, les équipes ACMES et R3S ont mené conjointement une action de recherche transversale sur le cloud computing (visions réseaux et services). Ce travail conjoint a été facilité par l utilisation d une plateforme de cloud commune. Les problématiques scientifiques abordées ont été le placement de ressources par des modèles exacts et heuristiques, l interopérabilité et la fédération de clouds via la définition d interfaces standards, l élasticité, et le monitoring - reconfiguration d applications et de services. Tous ces travaux ont fait l objet de publications dans les conférences majeures du domaine (CloudCom, IEEE SCC, CLOSER, IEEE Cloud par exemple). Les deux équipes ont participé à plusieurs projets collaboratifs (citons Compatible One, Easi Clouds et OpenPaaS) avec les industriels majeurs du domaine en France (Bull, Thalès, Prologue, Linagora). Certains travaux ont pu être valorisés comme des extensions du standard OCCI (auprès de l Open Grid Forum) ou des contributions logicielles à un broker de clouds (Compatible One). Enfin, cet ensemble de travaux nous a donné une légitimité sur le domaine qui nous a permis de lancer une action transversale 12

13 sur le cloud computing dans le cadre du GDR ASR (Samir Tata en est le co-animateur avec Pierre Sens du LIP6) et d organiser une école d été dans nos locaux d Evry avec le soutien scientifique des GDR ASR et I3 de l INS2I. Le recrutement d un maître de conférence en novembre 2011 dans le cadre d une chaire CNRS. Celui-ci a été une marque de confiance de l INS2I qui nous a permis de renforcer notre laboratoire par le développement de la composante optimisation distribuée et apprentissage au sein de l équipe METHODES. Signalons aussi le recrutement de deux Maîtres de Conférence en délégation CNRS, un dans l équipe ACMES et l autre dans l équipe R3S. Télécom SudParis est membre de l Idex Paris Saclay. Dans ce cadre les ECs de Samovar participent activement au montage de nouveaux masters et école doctorales ainsi qu aux réponses aux Appels d Offre Recherche. Nous participons ainsi à l Institut de la Société Numérique, projet IDEX accepté en 2012 et coordonné par Télécom ParisTech. Le laboratoire Samovar est membre du labex Digicosme. Digicosme est un laboratoire d excellence en Sciences du Numérique financé de 2012 à 2019 à hauteur de 9 Me dans le cadre du programme investissements d avenir. Il est porté par la fondation de coopération Paris-Saclay et participe à l initiative d excellence (IDEX) Paris-Saclay. Il est le fruit d un partenariat de plus de 10 ans entre les établissements au sein de projets communs dans le cadre d un pôle commun de recherche en informatique (PCRI) puis du Réseau Thématique de Recherche Avancée Digiteo. Digicosme soutient la recherche dans les STIC à travers des bourses de thèse et des financements pour inviter des chercheurs de haut niveau. Des bourses sont également attribuées pour aider des étudiants à suivre l un des masters du plateau de Saclay. Les masters coordonnés par TSP sont éligibles à ce type de bourses. Le labex Digicosme va jouer un rôle de catalyseur de collaborations scientifiques entre les laboratoires STIC de Saclay. Ce laboratoire commence juste à se structurer. Les ECs de Samovar ont été très présents lors du 1er séminaire scientifique de juillet Nous y avons organisé une session et nous sommes co-animateurs de la tâche "network centric design". Nous avons aussi bénéficié ces dernières années de plusieurs financements de projets de la part de DIGITEO. L installation par anticipation de l Institut Télécom sur le campus Paris Saclay. Des ECs et doctorants de l Institut Télécom ont intégré à partir de Mars 2012, les bâtiments de Nano-INNOV, gérés par le CEA et construits sur le site de Saclay. Ces ECs travaillent sur des thématiques de recherche pouvant donner lieu à des collaborations avec les équipes du CEA-LIST. Parmi ceux-ci, figurent 13 ECs de Samovar des équipes METHODES, R3S et TIPIC accompagnés de 15 doctorants qui sont répartis dans les 3 groupes suivants : Protocoles et algorithmes pour les applications de smart Grid et véhiculaires (équipes R3S et METHODES) ; Intermédia, interaction pour le multimedia (biométrie, maison intelligente, geste) (équipe TIPIC) ; Réseaux optiques et systèmes de communications optiques très haut débit ; caractérisation de composants photoniques (équipe R3S). Cette intégration a permis entre autres de concevoir et d installer la plateforme MobileMii à Nano-INNOV en collaboration avec le CEA-LIST. Celle-ci offre un cadre intéressant pour répondre aux besoins des domaines TIC et Santé et espaces intelligents, notamment dans les thèmes santé, longévité et qualité de vie, télévigilance et surveillance. A noter aussi l intallation dans les bâtiments de Nano-INNOV de nos plateformes optique et photonique. Les travaux de recherches menés sur ces plateformes permettent de valider de nouveaux concepts de réseaux, de systèmes et de caractériser de nouveaux composants photoniques. Citons aussi la création récente de l International Laboratory on Future Media and Services (ILLUMINE). Ce laboratoire de recherche sans mur réunit l Institut Mines-Télécom et quatre acteurs majeurs coréens de la recherche : KAIST (Korean Advanced Institute of Science and Technology), l ETRI (Electronics and Telecommunications Research Institute), Hankuk University of Foreign Studies et Kwangwoon University. L inauguration de ce laboratoire franco-coréen a eu lieu le 7 juin 2013 à KAIST. Ce laboratoire est codirigé par deux directeurs scientifiques : Noel Crespi (Samovar) et Ilyoung Chong (Hankuk University of Foreign Studies). La création de ce laboratoire s inscrit dans la continuité d échanges et de collaborations de recherche entre Samovar et la Corée actifs depuis les années

14 2 Bilan scientifique de l équipe ACMES L équipe ACMES regroupe les enseignants-chercheurs en informatique du laboratoire. Elle couvre les thématiques systèmes répartis, gestion de données et de connaissances, fouille de données, workflows et services. Elle est organisée en trois axes (intergiciels et algorithmique pour les environnements ubiquitaires, intelligence collective et sociale, services, workflows et cloud) qui sont en interaction. 2.1 Objectifs scientifiques L équipe ACMES s intéresse principalement à la définition de modèles, algorithmes et outils pour la construction d applications réparties et/ou diffuses (pervasives). Généralement, ces applications sont dynamiques et évoluent dans des environnements à grande échelle. Les applications diffuses sont en plus caractérisées par la prise en compte d équipements et de moyens de communication très hétérogènes. Ces caractéristiques nous amènent à proposer de nouvelles techniques de conception, de déploiement et d exécution afin d améliorer la vérification, la gestion de la variabilité et l adaptabilité des applications. Notre démarche de recherche consiste à aborder les problèmes des applications réparties et diffuses depuis la couche applicative jusqu à la couche réseau en nous basant sur nos compétences variées en gestion de données et de connaissances (modélisation, ontologies, raisonnement logique), en gestion de procédés métier (workflows, réseaux de Petri, maintien de cohérence, composition de services), en systèmes répartis (algorithmes répartis, intergiciel, pair-à-pair, agents mobiles, service computing), et en génie logiciel (ingénierie des modèles, modèles de composants, ingénierie de procédés). Les environnements de déploiement cibles vont du très petit (réseaux de capteurs) au très grand (cloud computing). Nos domaines applicatifs privilégiés sont l éducation, le bâtiment intelligent, l aide aux personnes, le transport, le e-commerce mobile et les jeux pervasifs. 2.2 Membres de l équipe Cette équipe est constituée au 01/09/2013 des personnels suivants : Professeurs et directeurs d études IMT : Djamel Belaïd, Amel Bouzeghoub (HDR), Bruno Defude (HDR), Samir Tata (HDR), Daqing Zhang. Maitres de conférence HDR : Chantal Taconet. Maitres de conférence et ingénieurs d études IMT : Sophie Chabridon, Denis Conan, Walid Gaaloul, Alda Gancarski, Claire Lecocq. Chercheurs associés : Sadok Ben Yahia (HDR, FST Tunis, depuis le 1/1/2012). Nous n avons pris en compte que ses publications directement liées à un travail commun avec notre équipe. Délégations : Kais Klai (MCF à université de Paris 13 - LIPN) entre le 1/10/2012 et le 30/09/2013 Post-doctorants : Nguyen Ngoc Chan (2013), Zhiyong Yu ( ) Doctorants : 19 14

15 2.3 Axes de recherche Intergiciels et algorithmique pour les environnements ubiquitaires Membres : Djamel Belaïd, Guy Bernard (HDR, jusqu au 1/1/2011, retraité), Sophie Chabridon, Denis Conan, Claire Lecocq, Sébastien Leriche (jusqu au 1/2/2013, mutation à l ENAC), Chantal Taconet (HDR) ; Doctorants : 9 dont 5 soutenues Post-doctorants : Zakia Iman Kazi Aoul (mai 2008 à février 2009), Alain Ozanne (décembre 2008 à mars 2011) Ingénieurs de recherche : Cao-Cuong Ngo (décembre 2009 à décembre 2010), Cong Kinh Nguyen (novembre 2008 à décembre 2010 ) Nous nous intéressons aux algorithmes et services intergiciels pour les environnements mobiles (équipements, composants logiciels et utilisateurs mobiles), ouverts (arrivée et départ de nouveaux équipements et services), ambiants (adaptation du système à l environnement ambiant) et diffus (les dispositifs et systèmes informatiques disparaissent). Les contributions sur la période s articulent en quatre points : algorithmique répartie pour réseaux très dynamiques, services intergiciels répartis pour l observation du système et de son environnement ambiant, intergiciels et algorithmes répartis pour les adaptations dynamiques, et déploiement autonomique. Algorithmique répartie pour réseaux très dynamiques En vue de la fiabilisation des applications réparties en environnement ubiquitaire, nous nous intéressons à la problématique de la tolérance aux entraves spécifiques à ces environnements, plus précisément les déconnexions et les partitionnements, en plus des défaillances. Nos travaux sur cette problématique ciblent la construction de solutions algorithmiques pour les services intergiciels de communication de groupe. Nous avons commencé par étudier plus particulièrement la partie gérant la formation des groupes. Par analogie avec l approche que nous suivons en matière d adaptation dynamique en cours d exécution des applications ubiquitaires sensibles au contexte, les solutions algorithmiques que nous développons font collaborer les algorithmes des services intergiciels avec ceux de la partie applicative : c est l approche collaborative mise en avant dans [Satyanarayanan, 1996] 1 et [Satyanarayanan, 2001] 2. Notamment, le résultat d impossibilité de la gestion de groupe démontré dans [Fischer et al., 1985] 3 et [Chandra et al., 1996] 4 implique que le service de gestion de groupe ne peut pas fournir seul (comme dans une approche par «transparence») des informations de qualité suffisante sur les défaillances, les déconnexions, et les partitionnements dans les réseaux très dynamiques. Nous avons commencé par étudier la différence entre la détection de défaillances et la détection de déconnexions, puis de partitionnements [254, 182]. Ensuite, nous avons travaillé à l uniformisation du traitement de la détection de ces trois types d entraves pour construire un service de gestion de groupe partitionnable pour systèmes répartis très fortement dynamiques. Comme montré dans [Pleish et al., 2008] 5, aucune des spécifications existantes dans la littérature ne satisfait les deux exigences antagonistes suivantes : 1) être assez forte pour fournir des garanties utiles aux applications réparties dans les systèmes partitionnables, 2) être assez faible pour être résoluble. Dans nos travaux, nous fournissons à notre connaissance la première spécification respectant ces deux exigences [122, 272, 309]. Nous commençons par définir un modèle de système réparti adapté aux caractéristiques des réseaux mobiles spontanés. Concernant la première exigence, notre spécification de gestion de groupe partitionnable évite l apparition de vues dites capricieuses : l apparition ou la disparition d un processus d un groupe est la conséquence d un événement effectivement survenu dans le monde réel. Pour montrer le respect de la seconde exigence, nous implantons la spécification en transformant le problème en une séquence de consensus dits abandonnables, chaque consensus étant constitué d un détecteur ultime des α participants d une partition et d un registre ultime par partition. Une thèse a été soutenue en 2012 (Léon Lim) et 4 publications ont été effectuées sur la période. 1. Satyanarayanan, M. (1996). Fundamental Challenges in Mobile Computing. In Proc. 15th ACM Symposium on Principles of Distributing Computing, pages 1 7, Philadelphia, USA. 2. Satyanarayanan, M. (2001). Pervasive Computing : Vison and Challenges. IEEE Personal Communications, 8(4) : Fischer, M. J., Lynch, N. A., and Paterson, M. S. (1985). Impossibility of distributed consensus with one faulty process. Journal of the ACM, 32(2) : Chandra, T., Hadzilacos, V., Toueg, S., and Charron-Bost, B. (1996). On the Impossibility of Group Membership. In Proc. 15th ACM Symposium on Principles of Distributing Computing, Philadelphia, USA. 5. Pleish, S. and Rutti, O. and Schiper, A. (2008). On the Specification of Partitionable Group Membership. In Proc. 7th European Dependable Computing Conference, Kaunas, Lithuania, pages

16 Services intergiciels répartis pour l observation du système et de son environnement ambiant Que ce soit pour l informatique mobile (besoin d identifier des situations dans des environnement d exécution instables), pour l informatique diffuse (besoin d analyser les informations en provenance de l environnement ambiant) ou pour l informatique autonomique (besoin d observation et d analyse du système), la prise de décision pour le déclenchement d adaptations repose sur des services intergiciels qui fournissent au système des informations de contexte pertinentes et de haut niveau d abstraction. Nous avons proposé une approche impérative pour d une part formuler des expressions de contexte et d autre part les transformer en un graphe d assemblage de composants de contexte [69]. Ces travaux ont été effectués dans le cadre du développement du cadriciel COSMOS. Sur cette période, nous avons proposé un langage dédié (COSMOS DSL) pour décrire les expressions de contexte. Nous avons suivi l approche transformation de modèle pour produire des artefacts logiciels de gestion de contexte à partir des expressions de contexte. En collaboration avec l axe «Intelligence Collective et social», nous avons comparé les approches impérative d une part et par inférence d autre part pour l obtention d informations de contexte de haut niveau d abstraction. En outre, les informations de contexte étant par nature imprécises et parfois incohérentes, nous avons proposé des algorithmes afin d extraire, interpréter et analyser la qualité des informations de contexte. Enfin, nous nous sommes attachés à proposer des solutions intergicielles permettant de libérer le concepteur d applications des aspects liés à la gestion de contexte en lui proposant d exprimer des contrats d observation de contexte. L ensemble de ces travaux ont donné lieu à plusieurs publications [49, 247, 293, 153, 186, 2, 65]. Une thèse a été soutenue sur la période (Zied Abid) et trois thèses sont en cours sur le sujet (Nadia Masmoudi, Samer Machara Marquez et Sam Rottenberg). Un projet ANR INFRA a démarré en 2012 (INCOME, INfrastructure de gestion de COntexte Multi-échelle pour l Internet des Objets avec l IRIT Toulouse et la société ARTAL). Intergiciels et algorithmes répartis pour adaptations dynamiques de systèmes répartis Dans un premier temps, nos travaux sur l adaptation dynamique ont porté sur la phase de déploiement. Nous avons proposé le concept d assemblage de composants sensible à son contexte d exécution. Le résultat étant la construction dynamique d un assemblage adapté à la fois aux caractéristiques logicielles et matérielles des terminaux et serveurs ainsi qu aux caractéristiques de l environnement ambiant (utilisation des contrats lors du déploiement [48]). Durant cette période, nous avons proposé d étendre la phase d adaptation du système lors de son exécution. Pour cela, nous avons proposé d ajouter une préoccupation de sensibilité au contexte dans le processus de conception des applications [64, 292]). Le résultat du processus de conception est un modèle d adaptation qui dirige les adaptations à l exécution. La définition de modèles d adaptation va de pair avec des intergiciels qui mettent en œuvre les adaptations à l exécution. Nous avons proposé des intergiciels pour la sélection dynamique d algorithmes de synchronisation de données [197], pour la sélection de terminaux [242] et de composants [228], pour la reconfiguration dynamique de composants [65], pour la sélection de patrons d adaptation [60], ainsi que pour la composition de services [229, 32]. Trois thèses ont été soutenues sur le sujet dans la période (Hamid Mukhtar, Abdul Malik Khan et Imen Ben Lahmar). Déploiement autonomique de systèmes répartis Nous nous sommes intéressés à l automatisation du déploiement de logiciels répartis dans des environnements ouverts et des systèmes grande échelle (tels les grilles et les systèmes P2P). Ces environnements sont par nature distribués, hétérogènes et de nature instable. Nos propositions concernent le déploiement décentralisé de composants logiciels en environnement instable. Pour un certain nombre de cadriciels de déploiement distribué, le domaine de déploiement doit être connu à l avance. Dans nos travaux, nous nous intéressons à un domaine de déploiement découvert dynamiquement et potentiellement instable. Nous avons proposé un langage dédié au déploiement autonomique pour exprimer des contraintes de déploiement sans connaissance préalable du domaine de déploiement. Nous avons conçu une infrastructure répartie pour découvrir le domaine de déploiement, collecter les propriétés des sites cibles afin de résoudre les contraintes de déploiement. Enfin, nous proposons un intergiciel à base d agents mobiles pour la réalisation et la supervision du déploiement autonomique. Ces travaux ont donné lieu à deux publications sur la période [124, 267]. Une thèse est en cours sur ce sujet (Mohamed Amine Matougui) Services, Workflows et Cloud Membres : Djamel Belaid, Bruno Defude (HDR), Walid Gaaloul, Kais Klai (Délégation CNRS dans l équipe en ) Samir Tata (HDR) ; 16

17 Doctorants : 9 dont 4 soutenues Post-doctorants : Zhang Bing Zhou (2011), Ngoc Chan Nguyen ( ), Mohamed Sellami ( ) L hétérogénéité des ressources des environnements distribués, pervasifs ou de type cloud ainsi que le déploiement et la gestion dynamiques et à la demande des applications à base de services représentent des défis majeurs. Il est donc indispensable de s appuyer sur des méthodologies et des outils de composition dynamique de ressources de plateforme virtuelle comme on effectue de nos jours la composition dynamique et autonomique d applications et de services. La principale question à laquelle nous nous intéressons ici est la suivante : Comment peut-on développer des plateformes permettant le déploiement, l exécution et la gestion de tout le cycle de vie d applications peu importe leurs langages de développement, leurs modèles de composants/services, leurs paradigmes de programmation ou leurs protocoles de communications applicatifs? Nous nous intéressons donc dans cet axe de recherche aux applications basées sur les services évoluant en environnements distribués, pervasifs ou de type cloud. Ces applications englobent les procédés d entreprise (ou encore workflows), les orchestrations de services (par exemple modélisées en BPEL) ou encore les architectures de services (par exemple modélisées en SCA). Dans ce contexte, nos travaux visent le développement de modèles, algorithmes et outils pour supporter tout le cycle de vie d applications couvrant les phases de (1) la modélisation, (2) l analyse, (3) la gestion (déploiement, surveillance et reconfiguration) et (5) la ré-ingénierie par la fouille de procédés d entreprise. Modélisation d applications à base de services Avec la démocratisation des procédés métier en entreprise, la modélisation/conception de procédés se base de plus en plus sur la réutilisation de services et de parties de procédés existants. Pour identifier les services à intégrer/réutiliser, de nombreux travaux de recherche, basés sur des techniques de découverte et/ou de recommandation de services, ont été conduits dans les milieux académiques ou industriels. D une part, les travaux existants font des recommandations sans tenir compte des données qui reflètent l intérêt des utilisateurs et peuvent demander des informations supplémentaires aux utilisateurs. D autre part, plusieurs techniques ont été élaborées pour rechercher des modèles de procédés métier similaires, ou à partir de modèles de référence (procédés configurables). Cependant, ces techniques sont lentes, source d erreurs et grandes consommatrices de ressources humaines. Nos contributions dans ce contexte ont porté sur (1) la description et la découverte de services, (2) la découverte d annuaires de services en environnements distribués (étape préalable à la découverte ou la recommandation de services). Pour améliorer la découverte de services, nous avons développé un langage de description sémantique de services qui enrichit les descriptions de services par des références qui portent sur des concepts techniques de services tels que la pré-condition, l effet, l opération, etc. Ces concepts proviennent d une ontologie dite technique que nous avons définie en nous basant sur l intégration des concepts de services de modèles sémantiques de services existants (WSMO, OWL-S, etc.) [189]. De plus, nous avons défini et implémenté trois algorithmes d appariement de services. Les expérimentations que nous avons menées ont montré l efficacité (en termes de précision et temps de réponse) de notre technique de découverte de service [190]. Ce travail a été réalisé dans le cadre de la thèse de Y. Chabeb [313]. En ce qui concerne la découverte d annuaires de services en environnements distribués (étape préalable à la découverte ou la recommandation de services), nous avons développé une approche de recommandation qui se compose de deux grandes étapes : la sélection d un groupe d annuaires et la recommandation d un (ou plusieurs) annuaire(s) de ce groupe [13, 174]. La sélection d un groupe se base sur un appariement sémantique entre la requête de l utilisateur et les descriptions sémantiques des groupes d annuaires. Toutefois, le groupe sélectionné peut contenir un nombre important d annuaires de services. Pour cibler un annuaire, la recommandation est basée sur l appariement entre la caractérisation du demandeur de service et la caractérisation de l annuaire. Cette dernière est calculée en fonction des caractérisations des différents demandeurs de services ayant dans le passé sélectionné un service de cet annuaire (Thèse de Mohamed Sellami). Ces travaux se sont continués dans le contexte de services de gestion de données (Data as a Service ou DaaS, services encapsulant des accès à des sources de données) accessibles à travers un réseau pair-à-pair [15]. Chaque service est annoté relativement à une ontologie locale de référence. Pour permettre l interopérabilité entre les pairs, des correspondances entre ontologies locales sont définies au niveau de chaque pair. Une requête d interrogation est formulée comme une requête SPARQL sur une ontologie locale et son évaluation est faite par invocation d une composition de services sur une ou plusieurs sources (impliquant le cas échéant les correspondances entre ontologies). Pour réaliser cette composition, les sources doivent pouvoir être 17

18 découvertes et nous avons proposé une organisation à base de clustering permettant à la fois de mieux structurer l espace de recherche et de pouvoir également remplacer un service défaillant par un autre [6]. Puisque les services ne sont pas forcément décrits de manière homogène, de la médiation est nécessaire pour transformer les sorties d un service en entrées compatibles syntaxiquement et sémantiquement d un autre service. Nous avons proposé un mécanisme de médiation basé sur des services et des ontologies de médiation et fonctionnant dans un contexte pair-à-pair [90]. Ces travaux sur la modélisation d applications à base de services ont été réalisés avec le support des projets ANR INFRA SemEUsE (coordonné par Thales) et ANR INFRA PAIRSE (coordonné par l équipe SOC du laboratoire LIRIS). Vérification formelle de propriétés La vérification des applications à base de services, des procédés métier ou workflows est un problème difficile et représente un enjeu crucial pour leurs mises en œuvre, déploiements et managements. En effet, il est primordial de définir formellement des propriétés spécifiques, de développer des techniques de vérification adaptées aux applications à base de services, procédés métier ou workflows et en particulier à leurs environnements de déploiement. En particulier nous nous sommes intéressés à la modélisation formelle et la vérification de procédés interentreprises. Ces travaux ont été réalisés en collaboraion avec Kais Klai de l université Paris 13/LIPN qui a passé un an de délégation dans l équipe en La conception d un procédé inter-entreprise (PIE) est généralement effectuée de façon modulaire. Chaque procédé est conçu séparément avant que le PIE soit obtenu par composition. Le comportement correct de chaque procédé (analysé indépendamment des autres) n apporte aucune garantie sur la correction du comportement du procédé obtenu par composition (i.e., la plupart des bonnes propriétés ne sont pas préservées par composition). Par ailleurs, le caractère privé de certaines informations d une entreprise rend difficile l accès au modèle global du PIE pour prouver la correction de son comportement. En effet, un procédé qui cherche un partenaire doit rendre disponible certaines informations nécessaires à la vérification d une collaboration éventuelle tout en respectant des critères de confidentialité internes. Nous avons proposé une technique de vérifications des PIE basée sur les Graphes d Observation Symboliques (GOS). Le GOS représente une technique de vérification efficace puisqu elle est largement basée sur le principe d abstraction. Les données internes à un procédé qui ne sont pas nécessaires à la preuve de la correction du système sont cachées. Nous nous sommes alors intéressés à la propriété d absence de blocage et à la propriété de "soundness" et ses variantes (weak, relaxed, easy). Nous avons identifié les informations locales à rattacher aux états locaux du GOS qui nous permettrons de détecter des situations où ces propriétés ne sont pas respectées dans un PIE global du fait de la composition. Ce travail a donné lieu à plusieurs publications dans des conférences internationales de renom [31, 238]. Si l absence de blocage et la soundness sont des propriétés génériques, il est aussi possible de vouloir exprimer des propriétés spécifiques exprimées avec des logiques temporelles (e.g. LTL ou CTL). Nous avons donc proposé d étendre le critère de compatibilité entre procédés à des propriétés spécifiques exprimées avec la logique LTL [81, 22]. Nous avons par ailleurs défini une nouvelle structure appelée TAG pour abstraire le graphe d accessibilité d un réseau temporisé. Cette nouvelle structure nous permettra de vérifier des propriétés temporisées dans les PIE d une façon efficace [83]. Par ailleurs, nous nous sommes aussi intéressés, toujours en collaboration avec Kais Klai, à la vérification des propriétés non fonctionnelles des procédés relatives à leur comportement transactionnel pour assurer une exécution fiable [163]. D un autre côté, dans le cadre d une collaboration avec les universités de Monastir et de Sfax en Tunisie nous avons proposé une approche formelle de vérification des propriétés structurelles liées à la médiation dans une composition de services en utilisant une approche dirigée par les modèles [19]. Gestion d applications à base de service dans le cloud Nos résultats de recherche sur la gestion d applications à base de service en environnements distribués, pervasifs ou de type cloud concernent le déploiement, la supervision et la configuration d applications. Ils ont été supportés par les projets FSN OpenPaaS (Fond National pour la société Numérique coordonné par LINAGORA), ITEA Easi-Clouds (projet européen coordonné par Thales) et FUI CompatibleOne (coordonné par BULL). 18

19 Nous avons développé un framework pour le déploiement d applications à base de services en environnement Cloud. Etant donné un service et son descripteur de déploiement, le framework génère un micro-conteneur dédié au service métier à déployer muni des services techniques adéquats (communication, mobilité [131], monitoring et configuration [86], etc.). L expérimentation de ce conteneur a prouvé son efficacité en termes de consommation de ressources, de temps de réponse et de passage à l échelle [178]. A la base de ce Framework, nous avons développé une approche pour le déploiement automatique des processus BPEL et des applications SCA [14, 94]. Ce travail a été réalisé dans le cadre de la thèse de S. Yangui. Nous avons également proposé une approche de supervision et de configuration générique d applications à base de services (typiquement décrites en SCA [87]). Concrètement, nous avons conçu et réalisé un framework permettant à un architecte d exprimer les besoins de monitoring et de configuration de services d une application à base de composants répartis [85]. Ce framework permet à partir de cette description d ajouter dynamiquement les fonctionnalités de monitoring et de reconfiguration aux services à déployer. Les expérimentations ont montré son efficacité en termes de consommation de temps et de ressources mémoire. Dans le même cadre, nous avons proposé une approche de monitoring et de reconfiguration des ressources dans un environnement Cloud [88]. Cette approche se base sur une extension du standard OCCI et est indépendante du niveau du service (IaaS, PaaS ou SaaS). Ce travail a été réalisé dans le cadre de la thèse de Mohamed Mohamed. Nous avons défini un service générique de gestion de la provenance pour le cloud. La provenance d un objet représente toutes les opérations qui lui ont été appliquées depuis sa création. La généricité est assurée par un modèle métier défini par spécialisation d un modèle minimal et propre à chaque application. L existence d un modèle minimal commun permet une interrogation de toutes les sources de provenance quel que soit leur modèle métier. Il est également possible de lier et d interroger des sources de provenance distribuées portant sur les mêmes objets. Une implémentation efficace de ce service a été réalisée sur un système NoSQL CouchDB et a montré ses capacités de passage à l échelle en utilisant du partitionnement sur plusieurs serveurs [57, 310]. Ce travail a été réalisé dans le cadre d une thèse CIFRE avec la société Novapost. Aide à la conception de procédés d entreprises et fouille Pour aider un concepteur de procédé métier, nous avons utilisé une approche de recommandation prenant en compte les relations entre services du procédé métier et le contexte de voisinage d un service. Par ailleurs, nous avons développé un langage de requête pour permettre aux analystes métier d exprimer formellement des contraintes de filtrage. Enfin, nous avons développé trois applications afin de valider notre approche. Nous avons effectué des expérimentations sur des données recueillies par nos applications et sur deux grands ensembles de données publiques. Les résultats expérimentaux montrent que notre approche est faisable, précise et performante dans des cas d utilisation réels. Ce travail a été réalisé dans le cadre de la thèse de Ngoc Chan Nguyen et a donné lieu à plusieurs publications (e.g. [307, 128, 170, 171]). Il est aussi important de faire la ré-ingénierie des procédés à partir de leur utilisation réelle. Pour cela, les techniques de fouille de procédés à partir de leurs traces d exécution permettent de détecter et corriger des lacunes de conception/modélisation. Cependant, les traces d exécution utilisées par les travaux existants sont purement syntaxiques et présentent plusieurs ambiguités. En se basant sur des traces d exécution sémantiquement enrichies, nous avons proposé une approche de découverte des structures organisationnelles. Concrètement, avons défini un nouveau format de traces d exécution annotées sémantiquement par une ontologie générique à base d agents qui décrit la structure organisationnelle et la communication entre les différents acteurs au sein d un procédé donné. Cette annotation sémantique nous a permis de créer une base de connaissances organisationnelle en peuplant l ontologie par des données existant dans les traces d exécution annotées. [137]. Par conséquent, nous avons pu découvrir les relations existant entre les acteurs dans un procédé en utilisant des règles d inférence sur la base de connaissances construite Intelligence collective et sociale Membres : Sadok Ben Yahia (HDR, depuis le 1/1/2012), Amel Bouzeghoub (HDR), Bruno Defude (HDR), Alda Gancarski, Daqing Zhang ; Doctorants : 12 dont 3 soutenues Post-doctorants : Pablo Samuel Castro Rivadeneira ( ), Bin Guo ( ), Vaskar Raychoudhury (2011), Zhiyong Yu ( ), Daqiang Zhang ( ) 19

20 La construction d applications personnalisées ou adaptées aux utilisateurs est devenue incontournable ces dernières années. Cela passe par la prise en compte de ce que l on appelle généralement le contexte. L essor des réseaux sociaux et la multiplication des sources d acquisition d informations (capteurs de tout type) ont élargi le contexte et permettent d acquérir de l information sur l utilisateur beaucoup plus riche et plus dynamique. Les travaux que nous menons dans cet axe se situent dans la modélisation, l apprentissage et le raisonnement en vue de faire de la prédiction basée sur ce contexte élargi au monde physique (capteurs) et aux interactions sociales, ce que nous nommons l intelligence collective et sociale (ICS). C est un domaine de recherche à l intersection de plusieurs disciplines (réseau de capteurs, informatique mobile et ubiquitaire, apprentissage automatique, fouille de données et sciences sociales) visant à révéler les modèles d individus, de groupe et des comportements sociaux. Cela permet de construire des services complètement novateurs dans des domaines comme la santé, le transport, la sécurité, la gestion des ressources de la ville ou l environnement. L architecture générale d un tel système s articule autour de 4 couches : La couche physique (application internet et web social, dispositifs mobiles, capteurs physiques ou logiques, réseau ambiant, Internet des objets,...), la couche données (passage du monde physique à des données brutes, avec des opérations éventuelles d échantillonnage, de lissage, de fusion,...), la couche sémantique (transforme les données brutes en connaissances exploitables par les applications) et la couche application (inclut notamment des fonctions assistance aux utilisateurs construites à partir des résultats de la couche sémantique). Cette décomposition est complétée par une dimension transversale qui est la distribution. Nos travaux couvrent essentiellement les couches sémantique et application. Les points clés de ces propositions portent sur la nature des données modélisées et analysées (données spatiales, temporelles, avec dépendances causales, sociales), l hétérogénéité (diversité des sources, fusion,...), l échelle et le caractère centralisé ou distribué de tout ou partie du processus de transformation des données (couche sémantique) ou des fonctions d assistance (couche application). Reconnaissance d activités humaines Une première catégorie de nos travaux porte sur la reconnaissance d activités humaines à partir d informations élémentaires (données d accéléromètres par exemple). Cela concerne d une part la reconnaissance d activités simples telles que marcher, courir, monter ou descendre des marches d escalier, être à l arrêt, à vélo, en voiture, etc. Nous avons pour cela utilisé un algorithme de classification pour exploiter les données issues d une source de données unique, des téléphones portables dotés d un accéléromètre que les utilisateurs gardent dans leur poche. Ces travaux concernent d autre part l extraction de patrons d association intra et inter activités. Nous avons utilisé des règles d association pour extraire des motifs fréquents à partir de traces spatio-temporelles d activités quotidiennes de personnes âgées. Ces patrons d associations sont ensuite utilisés pour générer un modèle d activité humaine [158, 35]. Ces travaux ont été supportés par les projets du pôle Systematic et FEDER AQUEDUC (Améliorer la Qualité DU service à la personne et au Citadin) et le projet européen FP7 Societies (Self-orchestrating Community ambient Intelligence Spaces). Une variante de ce problème est l identification de situations. L un des défis pour un grand nombre d applications est d identifier en temps réel la situation de l utilisateur pour des actions d adaptation ou d assistance et des notifications de recommandation. Nos travaux ont dans un premier temps consisté à proposer un modèle formel basé sur les ontologies pour représenter le contexte et les situations. Nous utilisons des règles logiques et un mécanisme de raisonnement à partir de cas pour la reconnaissance de situations [231]. Cette modélisation formelle offre une spécification commune partagée des données de contexte facilitant l interopérabilité, la réutilisabilité et la portabilité des modèles entre différents systèmes et domaines d application. Elle permet en outre de vérifier l intégrité et la cohérence des situations et fournit un haut niveau d abstraction et un formalisme pour la spécification des situations. Cependant, elle requièrt l intervention humaine pour la spécification des situations et des règles d inférence. Pour réduire cette limite, nous avons proposé des modèles hybrides soit en combinant cette approche avec une approche de fouille de données (règles d association) pour de la recherche d information contextuelle basée sur la prédiction des intérêts des utilisateurs et leurs relations sociales [51], soit en la combinant avec une approche orientée processus qui apporte un gain notamment en terme de temps de réponse car les processeurs de contexte COSMOS fournissent la donnée de contexte la plus récente sans avoir besoin d interroger les sources de données [186]. Systèmes de recommandation sensibles au contexte Nous avons également travaillé sur les systèmes de recommandation sensibles au contexte. Ces systèmes doivent recommander aux utilisateurs des actions en tenant compte d une part du contexte spatio-temporel et 20

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