La quantité d informations et de services disponibles sur l Internet est si importante qu il est très difficile de choisir ceux qui répondent bien à nos exigences. Dans cette thèse, l auteure présente un algorithme pour le calcul de la réputation de services en proposant un modèle amélioré du comportement des utilisateurs. Cette technique se révèle bien adaptée pour bâtir des modèles de comportement. De plus elle a travaillé sur les aspects concernant les similarités de services afin d obtenir des réponses appropriées aux demandes des services pour améliorer la qualité de l expérience. Dans ce cadre, un algorithme évaluant la proximité des services a été développé. A partir de cet algorithme, une version adaptative avec des intervalles variables pour les paramètres de services également a été proposée. Ces algorithmes ont été testés et validés sur des classes de services.

Les itérations chaotiques, un outil issu des mathématiques discrètes, sont pour la première fois étudiées pour obtenir de la divergence et du désordre. Après avoir utilisé les mathématiques discrètes pour en déduire des situations de non convergence, ces itérations sont modélisées sous la forme d un système dynamique et sont étudiées topologiquement dans le cadre de la théorie mathématique du chaos. Nous prouvons que leur adjectif chaotique a été bien choisi : ces itérations sont du chaos aux sens de Devaney, Li-Yorke, l expansivité, l entropie topologique et l exposant de Lyapunov, etc. Ces propriétés ayant été établies pour une topologie autre que la topologie de l ordre, les conséquences de ce choix sont discutées. Nous montrons alors que ces itérations chaotiques peuvent être portées telles quelles sur ordinateur, sans perte de propriétés, et qu il est possible de contourner le problème de la finitude des ordinateurs pour obtenir des programmes aux comportements prouvés chaotiques selon Devaney, etc. Cette manière de faire est respectée pour générer un algorithme de tatouage numérique et une fonction de hachage chaotiques au sens le plus fort qui soit. À chaque fois, l intérêt d être dans le cadre de la théorie mathématique du chaos est justifié, les propriétés à respecter sont choisies suivant les objectifs visés, et l' objet ainsi construit est évalué. Une notion de sécurité pour la stéganographie est introduite, pour combler l absence d outil permettant d estimer la résistance d un schéma de dissimulation d information face à certaines catégories d attaques. Enfin, deux solutions au problème de l agrégation sécurisée des données dans les réseaux de capteurs sans fil sont proposées

Le problème de tournées de véhicules est l un des problèmes d optimisation combinatoire les plus étudiés car il a de multiples applications en planification industrielle. La littérature associée est très riche, en variantes de problèmes et en approches de résolution. Face à un problème réel, il est difficile d identifier la classe de problème à laquelle il appartient, de recenser les travaux correspondants, et de déterminer le type de méthode de résolution le plus approprié. Cette thèse étudie la faisabilité d un projet destinée à faciliter ces démarches, en s intéressant plus particulièrement aux approches de résolution évolutionnaires. Il repose sur trois éléments : une notation des variantes de VRP, un recensement d opérateurs évolutionnaires de la littérature, et la construction d une base de règles liant les variantes de problèmes à l efficacité des opérateurs évolutionnaires. L objectif est de guider la conception d un algorithme en fonction des caractéristiques du problème, en proposant les opérateurs qui ont la plus grande probabilité d être efficaces. Appliquer la notation proposée à plusieurs articles montre qu elle permet à chacun de classifier les travaux de manière précise, et d identifier ainsi plus facilement les approches et résultats comparables aux siens. La méthode expérimentale proposée est illustrée en considérant 3 types de croisement et 3 types de mutation. Cette étude montre qu il est possible d estimer quels éléments de l algorithme ont un impact détectable sur les performances, et d établir des relations entre les choix de conception de l algorithme ou entre l instance de problème et l efficacité des opérateurs.

Les récentes avancées dans les divers domaines liés à la micro-électronique, à l'informatique et aux réseaux sans fil ont donné naissance à de nouvelles thématiques de recherche. Les réseaux de capteurs issus de ces nouveaux progrès technologiques constituent un axe de recherche très fertile. En effet, la capacité réduite des noeuds en teme de calcul, de mémoire et d'énergie génère de nombreuses problématiques intéressantes. Le but de cette thèse est la conception d'une architecture hiérarchique de réseaux de capteurs capables de s'adapter à différents contextes en prenant en compte les contraintes énergétiques et en permettant de fournir des informations riches comme le multimédia à l'utilisateur final. Nous proposons une architecture hiérarchique avec les différents noeuds qui la composent et les technologies sans fil qui les relient. L'économie d'énergie étant un fil conducteur de notre travail et le module de transmission la principale source d'énergie, nous proposons deux nouveaux algorithmes de compression de données permettant d'optimiser l'utilisation du canal de communication. nous présentons également une solution pour le stockage de grandes quantités d'informations sur les noeuds en integrant le système de fichiers FAT16 sous TinyOS-2.x

Suite à l'évolution des technologies et des connaissances, le développement des réseaux de communication et des supports numériques a encouragé l'utilisation des réseaux informatique pour la transmission des informations médicales. Conscient de l'importance de ces informations, ces donnés et en particulier les images médicales doivent être protégées de toute falsification. Le tatouage fragile se présente ainsi comme étant la meilleure solution. C'est dans ce contexte que s'inscrit cette thèse. Elle consiste à élaborer une nouvelle approche de tatouage fragile réversible et de la valider dans le cadre du projet Européen DECOPREME (DEpistage COllaboratif PREcoce des MElanomes). Cette approche est capable de détecter toute modification que peut subir l'image lors de son transfert et de localiser les zones modifiées et il a l'avantage de retrouver l'image originale à partir de l'image tatouée dont l'intégrité est vérifiée. Cette réversibilité est nécessaire dans tous les secteurs d'imagerie sensible, surtout pour le secteur médical.

Avec l'émergence de nouvelles architectures distribuées, comme les grappes de calcul distantes et les architectures de calcul volontaire, il apparaît important de définir des algorithmes et des intergiciels bien adaptés à ces architectures. En effet, l'utilisation de ces plate-formes introduit plusieurs nouvelles contraintes par rapport à un contexte de grappes locales homogènes : hétérogénéité des machines, hétérogénéité des réseaux, volatilité des noeuds de calcul, etc. Dans ce contexte, plusieurs travaux montrent que pour les algorithmes itératifs il peut être préférable d'utiliser les algorithmes IACA (Itérations Asynchrones avec Communications Asynchrones) pour lesquels les communications sont recouvertes par du calcul et la perte des messages de données est tolérée. Les travaux présentés dans cette thèse concernent la conception et la mise en oeuvre d'une plate-forme dédiée à l'exécution d'algorithmes IACA sur des architectures distribuées, hétérogènes et volatiles. Cette plate-forme, JACEP2P-V2, est tolérante aux pannes et décentralisée. Elle offre un mécanisme de communications asynchrones et un mécanisme de détection de la convergence globale adapté aux caractéristiques des algorithmes IACA. De plus, nous reportons des expérimentations sur grappes hétérogènes volatiles et distantes afin de tester l'efficacité et la robustesse de notre plate-forme. Les résultats obtenus, avec plus de 1000 coeurs de calculs, sont très encourageants et montrent que JACEP2P-V2 est extensible et performante. Nous terminons ce document par la présentation d'une étude comparative de plusieurs méthodes de résolutions de systèmes non linéaires (comme la multi-décomposition et la relaxation d'ondes) implémentées avec JACEP2P-V2.

Au cours de ces dernières années, la technologie des réseaux sans fil n'a cessé de croître grâce aux développements technologiques dans divers domaines liés à la micro-électronique et à l'informatique. La mise en réseaux des capteurs sans fil permet d'étendre la couverture de la zone et la diffusion pour couvrir un territoire plus important, obtenir des résultats plus rapidement, plus fiables et permettre la tolérance aux fautes. Au niveau de la diffusion, nous avons proposé un algorithme pour la diffusion dans un environnement réaliste basé sur l'approche MPR (Multi Points Relais) puis un algorithme d'auto-organisation appelé CSOS basé sur le concept de clustering. Ce dernier permet d'organiser les capteurs en 2-clusters homogènes en taille et de confier aux cluster-heads la responsabilité de communiquer et de transmettre les données collectées par les capteurs à la station de base. L'élection des cluster-heads se fait périodiquement selon leur poids qui est fonction de leur capacité à supporter cette tâche. Le poids d'un noeud est calculé grâce aux métriques suivantes: k-densité, énergie restante et mobilité. Nous avons impliqué ces facteurs dans le calcul des poids des capteurs afin de générer des clusters stables. Au niveau de la couverture de zone, nous avons proposé un algorithme pour assurer la couverture totale de la zone d'intérêt à des degrés différents. Ce protocole se base sur le même concept que CSOS mais il implique plus de capteurs actifs pour la couverture de zone. En effet, le nombre de capteurs actifs augmente en fonction du degré de couverture de zone appelé k-couverture ou couverture multiple. Pour tester les performances de nos contributions, nous avons réalisé plusieurs simulations et nous avons comparé 1es résultats obtenus relativement aux résultats d'autres protocoles. Afin de tester notre protocole de couverture de zone nous avons développé une application de surveillance dans un parc d'une maison de retraite pour les personnes dépendantes.

Deux problématiques principales ont guidé les travaux de cette thèse: (a) comment supporter efficacement les interactions (navigation) dans les présentations multimédias streamées et (b) comment améliorer la disponibilité des données dans un système de streaming P2P ? Afin de permettre une navigation rapide au sein d une présentation multimédia, diffusée en continu, nous avons proposé une approche exploitant les informations disponibles sur son contenu (les objets la constituant). Ces informations permettent, entre autres, de préserver la cohérence sémantique de la présentation lors des interactions utilisateurs. Dans un deuxième temps, nous avons étudié les performances de notre approche en proposant une stratégie de pré-chargement, nommé CPS (Content-Based Prefetching Strategy), qui a permis de réduire considérablement les temps de latence des interactions utilisateurs. La disponibilité des données dans les systèmes de streaming P2P diffère fondamentalement de celle observée dans les systèmes PSP classiques, dans le sens où les données consommées sont dépendantes du temps. Ainsi, cette problématique se pose en terme de possibilité au pair destinataire (consommateur) de pouvoir terminer le visionnage du contenu vidéo dans sa totalité i.e., durant toute la durée de la vidéo. Or, les systèmes P2P spontanés sont essentiellement caractérisés par leur volatilité fréquente, ce qui pose le problème de la disponibilité des pairs sources pendant le streaming. Nous avons étudié cette problématique en mettant en oeuvre, dans un premier temps, un mécanisme de cache centralisé permettant de réduire les effets de la volatilité des pairs et en préservant uniquement les suffixes des vidéos en cours d accès. Dans un deuxième temps, nous avons étendu notre approche vers un cache virtuel distribué. Les résultats des simulations ont montré la pertinence des approches proposées. Enfin, nous avons décrit la conception et la mis en œuvre d un prototype qui démontre la faisabilité d un système de streaming P2P spontané.

Les plates-formes distribuées sont hétérogènes dans un grand nombre de domaines, comme le calcul hétérogène sur la grille ou les usines reconfigurables dans l'industrie. Il est primordial de contrôler et d'optimiser le coût économique de telles ou telles plates-formes face à des objectifs d performance. Dans le cas de la grille de calcul, il convient de réserver des processeurs à moindre coût afin de traiter des flux de calcul comme le traitement d'images médicales. Dans l'industrie, une telle plate-forme est par exemple une micro-usine modulaire. Le problème est alors de concevoir cette micro-usine en choisissant les fonctions permettant la fabrication de lots de produits de taille micrométrique à moindre coût, à un débit donné. Cette thèse est une étude de cas dont le but est le dimensionnement, à moindre coût, de telles plates-formes hétérogènes, sous des contraintes de performances imposées en entrée. Dans certains cas, que nous caractérisons, il existe des configurations optimales. Des algorithmes issus de la programmation dynamique sont proposés pour calculer ces configurations. Lorsque les solutions optimales ne peuvent pas être données à cause de leur caractère combinatoire, des solutions heuristiques sont proposées.

La limitation d'énergie et la mobilité des nœuds dans les réseaux ad hoc constituent un défi majeur pour la communauté scientifique de réseaux et télécommunications. Malgré la mobilisation permanente et les avancées significatives dans ce domaine, force est de constater que ces problèmes demeurent importants. La plupart des solutions élaborées jusqu'à présent reposent sur des techniques de généralisation. En d'autres termes, ces solutions supposent que les nœuds mobiles sont homogènes en terme de capacité de traitement et de réserve d'énergie, alors que la réalité montre le contraire. De ce constat, nous nous sommes intéressés à l'étude des méthodes de conservation d'énergie afin de prolonger la durée de vie du nœud et maintenir une communication sans interruption. Dans ce contexte, nous avons présenté un algorithme de réserve d'énergie qui repose sur une technique d'adaptation du rayon de transmission. Cette technique se révèle mieux adaptée pour intégrer le besoin des nœuds dans la conservation d'énergie. Nous nous sommes également attachés au problème de maintien de la connectivité de communication et de la gestion de la mobilité pour apporter plus de stabilité au réseau et pour favoriser l'acheminement du trafic vers l'utilisateur mobile sans dégrader les performances de routage. Dans ce cadre, un algorithme de clustering dans les réseaux mobiles ad hoc a été développé. L'objectif de cet algorithme consiste à concevoir une approche flexible qui tient compte de la métrique de l'hétérogénéité des nœuds dans l'élection des clusters head. Ces algorithmes sont testés et comparés par rapport à des travaux existants en utilisant le simulateur Network Simulator (NS-2).