Résumé : L’exposé présente certains aspects des méthodologies de recherche en science informatique. Il s’adresse principalement aux étudiants du troisième cycle, en master ou préparant une thèse. Comme introduction, on donne les définitions de base du domaine de la recherche scientifique, une brève comparaison entre la science et la recherche ainsi qu’une typologie de la recherche. La deuxième partie de cet exposé présente l’organisation de la recherche en Tunisie, en se basant sur le JORT du 10 mars 2009 N° 20. Le reste de la présentation sera consacrée à la proposition d’une méthodologie de recherche (d’une manière intrinsèque) en explicitant, à travers des exemples, chaque étape de la méthodologie. Quelques conclusions et certaines remarques clôtureront la présentation.

La capacité d’auto-adaptation représente un besoin grandissant dans les systèmes à haute disponibilité. Ces systèmes, dits auto-adaptables, évoluent dans un environnement variable avec une intervention humaine réduite. Préserver la consistance d’un système suite à une adaptation devient dès lors une tâche difficile. En effet, il devient critique de pouvoir s’assurer que les adaptations ne sont pas une menace quant à la cohérence du système.

Afin d’offrir des réponses à cette problématique, de nombreux travaux adressent l’adaptation de structure en attachant une importance relativement faible à l’adaptation de comportement. Au cours de notre étude, nous nous sommes focalisés sur les solutions issues de travaux sur l’adaptation comportementale. De notre étude il ressort que la plupart des solutions sont ad hoc et dépendantes de la plate-forme cible. Contrairement à ces solutions, la contribution de nos travaux repose sur la proposition d’une approche réutilisable et extensible permettant de fiabiliser différents processus d’adaptation comportementale.

Dans cette perspective, nous avons adressé le problème d’adaptation au niveau individuel d’un seul composant et au niveau global de multiples composants dépendants. Notre approche s’articule autour de deux tâches principales.

• La description de divers processus d’adaptation : A la différence des travaux qui proposent un seul processus d’adaptation à la fois, nous introduisons des alternatives de processus.
• La description d’un protocole de coordination : Le protocole permet de régir la communication entre les adaptateurs des composants impliqués dans une adaptation. La coordination que requiert le protocole dépend du processus d’adaptation choisi.

En vue de prouver la préservation de consistance, notre approche nécessite la rigueur issue des méthodes formelles. Nous nous intéressons au formalisme des réseaux de Petri colorés et à l’outil CPN Tools pour la modélisation et l’analyse. Les résultats obtenus confirment que les modèles exhibent les propriétés désirées.

L’un des avantages importants des services web est la possibilité de leur composition afin de construire des services plus complexes. Dans le processus de composition, l’étape de sélection des services permet de choisir les services web concrets qui seront, avec le client, les entités participantes à la composition de services. En fait, chacune de ces entités reçoit et fournit des données afin d’accomplir le service requis. De point de vue sécurité des messages, chaque entité possède sa propre politique concernant la protection de ses données entrantes et sortantes. Ainsi, outre les contraintes fonctionnelles, l’étape de sélection de services doit tenir compte des contraintes sécuritaires de chaque entité participante. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés aux contraintes liées à la confidentialité des messages. Nous avons proposé une approche de sélection de services qui se base sur le modèle data-flow de la composition et qui permet d’avoir une politique de confidentialité satisfaisant les exigences sécuritaires de toutes les entités participantes à ce flux de données.

Le déploiement des systèmes publier/souscrire sur les réseaux ad hoc pose divers problèmes liés à la nature même du réseau. Toutefois, ces réseaux introduisent un grand nombre de contraintes tel que la mobilité des noeuds, la topologie dynamique, l’absence d’infrastructure. D’où on voit apparaitre un réel besoin de gestion de qualité de service QdS. Dans ce cadre, se situe nos travaux de recherche qui abordent la problématique de QdS globale des systèmes publier/souscrire déployés sur un MANET. Notre objectif principal est de fournir une vision globale du réseau à fin de le superviser et d’agir quand le besoin se présente (en cas de dégradation de QdS). Nous nous focalisons dans nos travaux sur la construction d’un système auto-adaptatif qui supervise le comportement de l’application au cours de son fonctionnement, détecte les dégradations de QdS et finalement adapte le système afin d’améliorer ses performances. Nous définissons pour cela une approche couvrant toute la boucle de la gestion d'adaptation allant du monitoring de la QdS jusqu'aux actions d’adaptation. Notre architecture globale, selon l’autonomic architecture, fait que chacun des noeuds éparpillés sur le réseau porte un composant logiciel assurant les différentes phases du processus d’auto-adaptabilité proposé par cette architecture. Nous construisons dans un premier temps ce composant logiciel en introduisant la notion d’interaction verticale entre les différentes couches du réseau ‘cross layer’. Puis, nous coopérons ces différents composants horizontalement à fin de garantir la QoS globale.

Fondamentalement, un système d'information est constitué d'un ensemble de composants, d'un environnement, d'une suite d'interactions possibles entre composants et éventuellement d'une structure organisationnelle explicite. La prise en compte de tous ces paramètres d'une manière cohérente lors de l'informatisation du SI a été l'objet de nombreuses recherches. Celles-ci ont débouché à une multitude de démarches, de modèles, d'architectures, de langages, etc. Ce faisant, la problématique majeure vers laquelle convergent ces recherches porte sur l'efficacité de la modélisation des divers composants logiciels mis en jeu. Aujourd'hui, bien qu'on constate un grand savoir-faire méthodologique de ces approches, des questions liées à la fiabilité des systèmes qui en découlent sont encore ouvertes.

Dans ce cadre s'inscrit ce travail de thèse qui vise proposer une démarche assistée par des outils, en vue d'étudier voire prouver la fiabilité des divers composants implantés dans le système.

Un système logiciel embarqué est dit reconfigurable, s’il peut modifier son comportement et son architecture selon l’évolution des exigences de son contexte d’utilisation et la variation des contraintes de son environnement d’exécution. La croissance constante de la complexité afférente et l’autonomie indispensable à la gestion des systèmes logiciels embarqués rendent la reconfiguration de plus en plus importante. Les défis concernent autant le niveau modèle de conception que le niveau environnement de support d’exécution.

Les contributions envisagées par nos travaux portent sur la reconfiguration dynamique guidée par les modèles dans le processus de développement des systèmes logiciels embarqués. Elles cibleront à la fois le niveau modélisation et le niveau plate-forme d’exécution (middleware). Par ailleurs, nous s’intéressons au support du processus de raffinement pour le passage automatisé et fiable des modèles vers l’implantation sans rupture de chaîne. Il est envisagé de réaliser une plate-forme ouverte intégrant processus, méthodologies, outils de modélisation, de production, de validation et d’exécution des systèmes logiciels embarqués à architecture dynamique.

L’architecture logicielle est une discipline récente qui promeut la compréhension et la réutilisation dans le développement des systèmes logiciels distribués. Elle se focalise essentiellement sur la structure, le comportement et les propriétés globales d’un logiciel et s’adresse plus particulièrement à la conception de systèmes logiciels dynamiques complexes ou de familles de systèmes logiciels. Bien que la dynamique consiste à évoluer et adapter une architecture aux changements, elle peut créer des perturbations et de l’inconsistance de la structure et du comportement du système. Dans ce cas, il est intéressant d’adopter des modèles architecturaux réutilisables nommés “styles architecturaux” afin d’exprimer des contraintes d’ordre structurel pouvant orienter l’évolution des architectures vers des états corrects et consistants. Il est intéressant aussi de traiter les propriétés comportementales puisqu’elles visent à assurer la fiabilité des systèmes et leur bon fonctionnement. Vu que la description formelle lève toute ambiguïté, des bénéfices peuvent être obtenus derrière l’utilisation du formalisme dans la construction correcte de familles d’architectures logicielles d’un point de vue structurel et comportemental.

Un réseau personnel est constitué par des équipements et des services personnels localisés autour d’un utilisateur. Les réseaux personnels peuvent se fédérer pour partager des services ou des données. Ce travail s'intéresse en particulier au partage de contenus multimédia entre les utilisateurs.

Un contenu multimédia produit par un utilisateur ne doit être livré qu'aux utilisateurs intéressés par ce contenu. Pour assurer cette livraison sélective, nous construisons dans un premier temps un système publier/souscrire basé contenu et orienté utilisateur permettant la localisation des utilisateurs intéressés. Nous avons définit une modélisation sémantique des souscriptions des utilisateurs, exprimant leurs profils et leurs préférences. Nous avons définit également un système publier/souscrire orienté équipement pour la sélection des équipements capables de supporter les contenus à recevoir.

Les environnements d’exécution des applications distribuées se caractérisent par une grande hétérogénéité et ils sont soumis à des variations importantes. Dans ce cadre, notre objectif est de définir un canevas d’adaptation pour la conception et le développement d’applications distribuées auto-adaptables. Pour illustrer la démarche, nous nous intéressons à la spécialisation de notre modèle d’adaptation pour un système distribué de réplication de données.

Notre présentation portera sur nos travaux autour d'une plate-forme pour l'adaptation dynamique d’applications distribuées. Nous commencerons d’abord par présenter un modèle architectural pour la réplication de données et montrer le besoin d’adaptation de la stratégie de gestion des données selon le contexte. Ensuite, nous détaillerons un modèle pour structurer les fonctionnalités assurant l’adaptation.

Nous avons implémenté ces deux modèles sous forme de deux canevas logiciels à composants. Nous décrirons la manière de spécialiser ces deux canevas pour construire un système adaptable de réplication de données médicales. Le prototype réalisé sera décrit et les résultats de son évaluation présentés. Nous conclurons notre présentation avec une discussion sur les coûts et les bénéfices de l’adaptation dynamique et distribuée, ainsi que sur les perspectives ouvertes par ce travail.

We propose a novel approach to non-functional safety properties, combining formal methods and Aspect-Oriented Programming. The approach supports both the formal specification and the enforcement of such properties through runtime monitoring. We applied our approach for three different applications. In the first one, we are interested in architectural invariants for object oriented applications. As an example, we consider systems supporting collaborative authoring of structured documents. The second application consists to specify and enforce access control policies and specially RBAC policy, extended by the separation of duties and delegation policies. As proof of concept, we applied our application in a loan bank process example. The third application describes the specification and the enforcement of the temporal properties in Web services compositions. A travel agency scenario is used to verify the proposed application.