Diffusion décentralisée d'information dans les systèmes distribués

This thesis is about information diffusion in networks. Diffusion consists in transmitting some information from a source node to every other node. It is ubiquitous in computer science for data transmission over Internet as well as for distributed computing. We consider protocols where each node participates in the diffusion process: in flooding, every informed node retransmits the information to its neighbors in one time step; in 1-port diffusion, every informed node transmits the information to one neighbor at each step.Cette thèse porte sur la diffusion d’informations dans les réseaux. La diffusionconsiste à transmettre une information à partir d’un noeud source vers tous lesautres noeuds. Elle est très présente en informatique, aussi bien pour transmettre ducontenu par internet que pour le calcul distribué ou parallèle. Dans les protocoles quenous considérons, chaque noeud informé participe à la diffusion d’information : dansl’inondation, un noeud informé transmet l’information à tous ses voisins en une seuleétape de temps, et dans la diffusion 1-Port chaque noeud informé communique, àchaque étape, avec un unique voisin

La Blockchain pour la gestion des informations au sein des administrations publiques marocaines : Opportunités et défis

to-day relationships of governments and citizens. With the evolution of information and communication technologies, Moroccan public administrations have been challenged to provide services more efficiently to citizens, while ensuring a high level of security, transparency, control and confidentiality of data. Information and communication technologies become an essential element for a successful public administration reform. As public administrations are responsible for the delivery of many services, they are obliged to integrate more technological tools to reduce the inefficiency of their current systems and, consequently, to clearly improve their services. Blockchain technology is one of the fundamental technological innovations in the development stage that has revolutionized the world of organizations, comparable to the invention of the Internet. It is a revolutionary potential technology with the ability to improve levels of efficiency and security within organizations, including public administrations. Based on an exploratory study, this article will aim to identify the potential changes that can be induced by the use of Blockchain for the development of information systems in Moroccan public administrations. The ultimate goal is to highlight the opportunities that can be offered to these administrations in terms of security and efficiency by transferring their informations through a distributed « Blockchain » register, without neglecting of course the challenges that may result.     JEL Classification : O32 Paper type: Empirical research L’intelligence artificielle, la technologie Blockchain, ainsi que d’autres progrès technologiques ont intensément changé les relations quotidiennes des gouvernements et des citoyens. Avec l’évolution des technologies de l’information et de la communication, les administrations marocaines nationales ont été mises au défi de fournir des services avec plus d’efficacité aux citoyens, et ce tout en garantissant un niveau élevé de sécurité, de transparence, de contrôle et de confidentialité des données.  Les technologies de l’information et de la communication deviennent un élément essentiel pour une réforme réussie de l’administration publique. En effet, les administrations publiques étant responsables de la délivrance d’une multitude nature de services se trouvent dans l’obligation d’intégrer plus d’outils technologiques leur permettant de réduire l’inefficacité de leurs systèmes actuels et, par conséquent, d’améliorer clairement leurs prestations de services.       La technologie Blockchain est l’une des innovations technologiques fondamentales en stade de développement ayant bouleversé le monde des organisations, comparable à l’invention d’Internet. C’est une technologie à potentiel révolutionnaire dotée d’une capacité d’amélioration des niveaux d’efficacité et de sécurité au sein des organisations, y compris les administrations publiques. Basé sur une étude exploratoire, cet article aura pour objectif d’identifier les changements potentiels qui peuvent être induits par l’usage de la Blockchain pour le développement des systèmes d’informations (SI) au sein des administrations publiques marocaines. Le but ultime étant de mettre le point sur les opportunités qui peuvent être offertes à ces administrations en matière de sécurité et d’efficacité en distribuant leurs informations via un registre distribué « Blockchain », sans négliger bien évidemment les défis qui peuvent y résulter.     Classification JEL : O32 Type de l’article : Recherche empirique

Modèle multi-agents pour le filtrage collaboratif de l'information

Les systèmes de recommandation sont nés de la volonté de pallier le problème de surcharge d'information du web. Combinant des techniques de filtrage d'information, personnalisation, intelligence artificielle, réseaux sociaux et interaction personne-machine, les systèmes de recommandation fournissent à des utilisateurs des suggestions qui répondent à leurs besoins et préférences informationnelles. En effet, les systèmes de recommandation sont particulièrement sollicités dans les applications de commerce électronique. Cependant, ce type de système a été en grande partie confiné à une architecture centralisée. Récemment, l'architecture distribuée a connu une popularité croissante, comme en témoigne par exemple, les réseaux pair-à-pair (« peer-to-peer »), le calcul distribué (« Grid computing »), le web sémantique, etc., et s'impose peu à peu comme une alternative à l'approche client/serveur classique. L'hypothèse des chercheurs est que les systèmes de recommandation peuvent tirer profit d'une architecture distribuée. Dans cette thèse, nous étudions les défis que posent les systèmes de recommandation distribués et nous proposons une nouvelle architecture pair-à-pair, de filtrage collaboratif, basée sur la discrimination du voisinage. Nous étudions l'évolution de la performance, de la couverture et de la qualité des prédictions pour différentes techniques de recommandation. En outre, nous identifions la méthode de recommandation la plus efficace pour cette nouvelle architecture pair-à-pair. Bien que cette thèse se concentre essentiellement sur le domaine décentralisé de système de recommandation, nos contributions ne se limitent pas strictement à ce domaine de recherche. En effet, ces contributions touchent des problèmes de recherche dans plusieurs autres domaines de recherche (système multi-agents, gestions profils utilisateurs, réduction de la complexité computationnelle, collecte des préférences utilisateurs, PageRank, etc.). ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Filtrage de l'information, Filtrage collaboratif, Système de recommandation, Système distribué, Agent social

Politiques des architectures numériques. Cheminements ethnographiques dans la conception d'alternatives à la centralisation des données

La thèse porte sur les architectures des systèmes et plateformes numériques dont elle s’attache à montrer la portée politique. Elle s'appuie sur un travail de terrain d'un an et demi dans le secteur agricole suisse, où deux projets de plateformes numériques sectorielles pour la gestion des données, l'une centralisée et l'autre distribuée, se sont opposés. Elle comprend cinq articles. Le 1er présente la démarche d’enquête, celle d'un discours non pas sur, mais avec les acteurs de terrain, dont l'ambition est de contribuer à la critique du discours des sciences sociales. Les articles 2 à 4 décrivent l'argument principal de la thèse. Les architectures des systèmes numériques sont politiques parce qu'elles incarnent des structures de gouvernance (article 2). Les architectures sont également politiques dans le sens où elles peuvent être utilisées pour favoriser ou prévenir des asymétries dans les relations de dépendance entre les acteurs appelés à utiliser ces systèmes (article 3). Enfin, elles sont politiques dans le sens où elles peuvent perturber les pratiques associées aux données des acteurs, jusqu'à menacer leur autonomie (article 4). Le 5ème et dernier article revient sur la notion d'architecture numérique et montre la portée d'une perspective processuelle sur celle-ci. L'originalité des contributions de la thèse réside dans cette perspective processuelle et sectorielle des architectures numériques. Elle ouvre sur un questionnement d'actualité sur le rôle des plateformes, et en particulier des plateformes alternatives, c'est-à-dire ne reposant ni sur la centralisation ni sur la standardisation des données, pour la constitution d'infrastructures informationnelles. -- The thesis focuses on the architectures of digital systems and platforms and explores their political significance. It is based on a year and a half of fieldwork in the Swiss agricultural sector, where two sectoral digital platform projects for data management, one centralised and the other distributed, were opposed. It consists of five articles. The first presents the research approach: a discourse not on, but with the actors in the field, whose ambition is to contribute to the critique of the social science discourse. Articles 2 to 4 describe the main argument of the thesis. The architectures of digital systems are political because they embody structures of governance (article 2). Architectures are also political in the sense that they can be used to promote or prevent asymmetries in the dependency relations between the actors called upon to use these systems (article 3). Finally, they are political in the sense that they can disrupt the practices associated with data of actors, to the point of threatening the latter’s autonomy (article 4). The fifth and last article returns to the notion of digital architecture and discusses the scope of its processual perspective. The originality of the contributions of the thesis lies in this processual and sectoral perspective of digital architectures. It opens up a questioning of the role of platforms for the constitution of information infrastructures, and in particular of alternative platforms, i.e., those that do not rely on the centralisation or the standardisation of data

Gossip et la convergence dans les réseaux d'équipements virtualisés

L'Internet du futur devra certainement utiliser la virtualisation, car elle permet un passage flexible vers de nouveaux modèles de réseau, offre une abstraction des ressources, permet une meilleure utilisation de ces ressources ainsi que le partage de ces ressources. La virtualisation des serveurs est déjà utilisée depuis plusieurs années dans les centres de données et sur Internet. L'abstraction du matériel, le partage des ressources et les facilités de déploiement ont permis d'évoluer vers le modèle des services infonuagiques. On pense donc que l'Internet du futur doit passer par une virtualisation des équipements de réseau pour emprunter un chemin similaire à celui des serveurs vers l'informatique en nuage. Pour faciliter la découverte des ressources d'un réseau d'équipements virtuels, il est préférable de ne pas contacter chaque équipement du réseau à tour de rôle. Pour accélérer la création d'un inventaire des ressources disponibles, il est nécessaire d'établir leur cartographie. Cette cartographie des ressources associées à leur nœud physique sera appelée topologie puisqu'elle tiendra compte des liaisons entre les ressources et les nœuds du réseau. Le contexte de cette recherche est une approche de stabilisation rapide de la topologie des ressources mises en commun pour des réseaux dont les équipements ont été virtualisés. La centralisation d'une topologie globale d'un réseau comme Internet ne pourrait être possible. La fréquence des mises à jour et la quantité d'opérations de lecture demanderaient une infrastructure incroyablement puissante pour supporter des millions de clients concurrents. La décentralisation est une approche qui permet de répondre à cette demande en puissance par la distribution massive de la charge de travail entre plusieurs ordinateurs. De plus, elle permet d'accroitre la tolérance aux fautes, l'autoadaptation de la topologie, la réplication d'une large quantité de données et rapproche les informations vers les clients. À première vue, le modèle semble parfait, mais pour maintenir une telle topologie qui soit structurée autour d'un réseau, qui est lui-même en constante évolution, le modèle présente une complexité supplémentaire. En effet, pour maintenir une telle structure, il faut la mettre à jour à chaque changement. La décentralisation seule peut alors entraîner des connexions lentes entre deux nœuds qui sont relativement éloignés l'un de l'autre géographiquement et dont la latence entre ces liens peut être élevée. Ces connexions lentes peuvent ralentir les mises à jour de la topologie et donc ralentir la convergence (voir lexique) de l'information. L'utilisation d'une approche non structurée peut éliminer cette limitation. Chaque nœud participant à un système non structuré prend ses propres décisions. Ces décisions n'affectent pas les autres nœuds du système. Le travail présenté dans ce mémoire utilise un réseau qui reflète une des directions d'exploration des projets de GENI [1], PlanetLab [2], VINI [3], Cabo [4], etc. Ce réseau utilise des routeurs virtuels dont les nœuds physiques partagent leurs ressources informatiques. Une approche de mises à jour décentralisées et non structurées sera utilisée dans le but de gérer la topologie et de répondre aux exigences de distribution, de robustesse, de croissance et d'extensibilité de cette dernière. Dans le réseau de routeurs virtuels du présent travail, chaque nœud physique possède sa propre copie de la topologie des ressources partagées par les autres nœuds physiques du réseau. Le défi principal que relève ce mémoire est la convergence rapide de cette topologie des ressources partagées, appliquée à un grand réseau. Afin de réaliser les mises à jour de la topologie des ressources partagées, deux modèles d'architecture de système distribué ont été étudiés : le P2P (voir lexique) et le Gossip (voir lexique). Dans un premier temps, il sera démontré comment le modèle Gossip paraît être le mieux adapté au contexte du présent travail. Dans un deuxième temps, l'expérience du protocole P2P Gnutella a fait ressortir qu'il est préférable de profiter de la topologie du réseau sur lequel on s'exécute. Le protocole Gossip sera amélioré en ce sens. Cette nouvelle version démontrera comment l'utilisation de la topologie du réseau physique peut être utilisée comme levier pour améliorer sa performance. Finalement, il sera démontré en quoi l'amélioration apportée permet de stabiliser le temps de convergence d'une topologie décentralisée et non structurée indépendamment de la taille et de la latence d'un réseau, pourvu qu' il soit fortement maillé.\ud _____________________________________________________________________________

Composition adaptative de services pour l’Internet des objets

L'internet des objets (IoT) est une technologie émergente, qui représente l’intégration ou la fusion de l'espace d'information et de l'espace physique. Au fil du temps, l’IoT est devenu de plus en plus populaire dans plusieurs endroits. Afin de répondre à la demande compliquée des utilisateurs, la plupart des appareils IoT ne fonctionnent pas seuls, une composition de services multiples doit être effectuée et elle est définie comme la composition de services. Pour des raisons de conductivités, pannes, batterie, charge et autres, la disponibilité des services IoT est imprévisible. Cette imprévisibilité de la disponibilité et l'évolution dynamique des besoins des utilisateurs, font que la composition du service doit gérer cette dynamique et s'adapter à de nouvelles configurations non prévues à la conception. La composition adaptative des services consiste à modifier le système pour lui permettre de se comporter correctement dans différents contextes afin d'assurer la disponibilité des services offerts, afin de répondre à une situation non prévue lors de la phase de conception. De ce fait, notre objectif est de proposer une méthode de composition de services IoT adaptative et sensible au contexte afin de satisfaire les besoins des utilisateurs. Dans notre travail, nous considérons que la croissance de l'Internet des Objets (IoT) implique la disponibilité d'un très grand nombre de services qui peuvent être similaires ou identiques, la gestion de la Qualité de Service (QoS) permet de différencier un service d'un autre. La composition de services offre la possibilité d'effectuer des activités complexes en combinant les fonctionnalités de plusieurs services au sein d'un seul processus. Très peu de travaux ont présenté une solution de composition de services adaptative gérant les attributs de QoS, en plus dans le domaine de la santé, qui est l'un des plus difficiles et délicats car il concerne la précieuse vie humaine. Dans cette thèse, nous présenterons une approche de composition de services adaptative sensible aux QoS basée sur un algorithme génétique multipopulation dans un environnement Fog-IoT. Notre algorithme P-MPGA implémente une méthode de sélection intelligente qui nous permet de sélectionner le bon service. En outre, PMPGA implémente un système de surveillance qui surveille les services pour gérer le changement dynamique des environnements IoT. Les résultats expérimentaux montrent les excellents résultats du P-MPGA en termes de temps d'exécution, de valeurs de fitness moyennes et de rapport temps d'exécution / meilleure valeur de fitness malgré l'augmentation de la population. P-MPGA peut rapidement obtenir un service composite satisfaisant les besoins de QoS de l'utilisateur, ce qui le rend adapté à un environnement IoT à grande échelle

Un système de composants distribué pour les réseaux de capteurs sans-fils

L'utilisation de réseaux de capteurs sans-fils (RCSF) se développe dans de nombreux domaines où l'informatique doit être intégrée au plus proche de l'environnement. Ce principe appelé informatique omniprésente se popularise par des applications dans de multiples domaines, de la domotique à l'étude d'environnements naturels en passant par la régulation des transports ou encore la surveillance de bâtiments à risques. Si les RCSF présentent de bonnes perspectives pour le domaine de l'informatique omniprésente, le matériel utilisé présente souvent des capacités très limitées et il est souvent compliqué de développer des applications ou de configurer de tels réseaux. Des travaux récemment réalisés au laboratoire DOMUS amènent la vision d'une informatique omniprésente autonome qui permettrait à plusieurs éléments d'un réseau de s'organiser entre eux pour limiter les interventions humaines. Dans cette vision, la reprogrammation dynamique des noeuds est utilisée pour simplifier et alléger le processus de reconfiguration du réseau. Le présent projet s'est donc intéressé à la problématique de la reprogrammation des noeuds du réseau dans une optique future d'informatique omniprésente autonome adaptée aux RCSF. Le présent projet de maîtrise a permis dans un premier temps de mettre en place un cadriciel de programmation par composants adapté aux ressources contraintes des RCSF. Ce système de programmation par composants (POC) appelé Nodecom se place comme une amélioration par rapport aux solutions de POC déjà existantes. En effet, Nodecom présente la première architecture hybride permettant à la fois de programmer en utilisant des composants statiques et à la fois de pouvoir charger de nouveaux composants de manière dynamique. Cette architecture hybride a permis d'alléger l'impact du système de programmation par composants tout en conservant la possibilité de reprogrammer dynamiquement certains composants. Dans un second temps, le projet a consisté à réaliser un dépôt distribué de composants qui permet à chaque noeud de charger dynamiquement n'importe quel composant publié à travers le réseau. Dans ce dépôt distribué, chaque noeud peut se voir attribuer le rôle de conserver une copie d'un fichier de composant dans sa mémoire locale. Pour ce faire, l'implémentation réalisée repose sur un algorithme de routage par clé inspiré des réseaux pair-à-pair traditionnels et adapté aux contraintes des plateformes utilisées. Les résultats de l'évaluation de ce système de composants distribué pour les réseaux de capteurs sans-fils sont encourageants puisqu'ils mettent en évidence les faibles besoins en mémoire du système. L'implémentation réalisée dans ce projet se place alors comme un bon support pour les travaux futurs qui chercheront à adapter la vision d'informatique omniprésente autonome au contexte des réseaux de capteurs sans-fils

Modélisation multi-agents de la coopération au sein des chaînes logistiques à deux échelons : application à la distribution de produits pharmaceutiques au Maroc

AThis thesis is composed by two papers focusing on two-level supply chains with a monopoly supplier and N clients whose demands for the same products are correlated. The first paper studies the simultaneous impact of vertical and horizontal cooperation on the overall performance and the stability of the chain. It proposes an individual-centered multi-agents approach for studying the impact on performance of different kinds of customer behaviors associated with overstock risk and their interaction rules under possible distortion of the exchanged information. The second paper deals with pharmaceutical distribution and studies the influence of the cooperation between wholesale distributors and a unique supplier to reduce overstocks and wastes. More generally, this thesis has shown the relevance of a connectionist approach of complex supply chains with heterogeneous agents exchanging information.Cette thèse sur travaux composée de quatre articles s’intéresse aux chaînes logistiques à deux échelons comportant un fournisseur en situation de monopole et de N clients dont les demandes pour un même produit sont corrélées. Les trois premiers articles étudient l’impact simultané des coopérations verticale et horizontale sur la performance globale. L’article 1 propose des extensions du modèle d’optimisation des stocks de Zhu et Thonemann (2004) en complétant notamment la coopération verticale entre le fournisseur et ses clients par une alliance horizontale et un échange d’informations entre clients. L’article 2 propose une modélisation multi-agents individu-centrée afin d’étudier l’impact sur la performance et la stabilité de la chaîne, de la diversité des comportements des clients face au risque et de leurs règles d’interaction dans le cadre d’une possible distorsion de l’information échangée. Nous proposons ensuite deux articles à visée plus applicative. L’article 3 s’intéresse à l’industrie pharmaceutique et étudie l’influence de la coopération entre grossistes-répartiteurs socialement responsables et leur laboratoire fournisseur pour réduire les surstocks et les gaspillages. L’article 4 consiste à comparer un pilotage centralisé à un pilotage décentralisé des stocks suite à un choc important de demande d’un produit alimentaire périssable. Les résultats de simulation font ressortir des conditions d’équilibre ainsi que des recommandations sur le pilotage global de ce type de chaînes. Plus généralement, cette thèse a permis de montrer l’intérêt d’une approche connexionniste de chaînes logistiques complexes avec agents hétérogènes s’échangeant de l’information