Élaboration d'un banc d'essai pour la comparaison de SGBDR de modèles différents

Ces dernières années, le domaine des bases de données a beaucoup évolué. De nombreux modèles ont émergé de part et d'autre : XML, ODBMS, Map Reduce... Ces modèles ont pour objectif de résoudre les problèmes existants du modèle relationnel. Et pourtant, aucun n'a réussi à détrôner SQL, la variante la plus connue du modèle relationnel. Cela révèle tout d'abord un problème vis-à-vis du modèle relationnel tel qu'implémenté par SQL qui ne s'adapte pas à toutes les applications. Cela révèle aussi l'incapacité des nouveaux modèles à pallier les lacunes de SQL tout en conservant ses forces : son expressivité et sa capacité à assurer l'intégrité des données. Ces caractéristiques restent primordiales pour de nombreuses applications et ne peuvent donc pas être ignorées. Notre intuition est donc qu'il ne faut pas totalement mettre de côté le modèle relationnel de Codd [10], mais plutôt l'améliorer. Étant donné que seul le langage relationnel SQL a su s'imposer, l'évaluation des SGBD relationnels s'est toujours faite en ne considérant que celui-ci. De plus, les bancs d'essai existants considèrent le facteur de l'efficience comme le plus important à évaluer, probablement car c'est le critère qui dépend davantage de l'implémentation du langage faite par les SGBD que des variantes dialectiques du langage. Nous nous sommes donc donnée [i.e. donnés] pour objectif de définir un banc d'essai plus large permettant d'évaluer des modèles relationnels différents en prenant en compte des critères plus variés et tout aussi importants tels que la validité, la disponibilité, la sécurité et l'expressivité. Le banc d'essai ainsi défini a été implémenté pour deux SGBDR basés sur SQL : Oracle et PostgreSQL. L'implémentation pour des SGBDR basés sur des modèles différents étant laissée pour des travaux futurs. Les résultats obtenus nous ont tout d'abord permis de démontrer la pertinence de notre banc d'essai. Malgré le fait que les deux SGBD soient basés sur le langage SQL, le banc d'essai a révélé des différences pour la majorité des critères définis. Ainsi, Oracle se démarque en ce qui concerne la validité des données. Contrairement à PostgreSQL, il ne présente pas de lacunes pouvant compromettre l'intégrité des données. Oracle se démarque aussi en ce qui concerne la sécurité. Les mécanismes présents y sont plus complets et plus flexibles. PostgreSQL, lui, se démarque par rapport à l'expressivité du dialecte SQL utilisé. Des fonctionnalités primordiales sont présentes tandis qu'elles sont absentes sous Oracle. Au niveau de l'efficience, nos résultats révèlent une différence quant à la gestion des optimisations, car selon les fonctionnalités testées, le SGBD le plus efficient est différent. Cependant, aucun des SGBD ne se démarque. Pour finir, en ce qui concerne le critère de disponibilité des données, les résultats sont identiques pour les deux SGBD. Cette identification des lacunes propres à ces deux SGBD nous permettra par la suite de tirer des enseignements de ces problèmes de manière à ne pas les reproduire pour notre nouveau modèle

Véhicules connectés contributions à la communication véhicule-réseau mobile et la localisation coopérative

RÉSUMÉ Véhicules connectés, ou « connected vehicles », est un nouveau paradigme des systèmes de transport intelligents (STI) qui vise à améliorer la sécurité et l’efficacité du trafic routier en utilisant les communications sans fil. Les communications des véhicules connectés (ou, V2X) englobent les communications sans fil entre véhicules et infrastructures (V2I), entre véhicule et véhicule (V2V), et entre les véhicules et les dispositifs sans fil (V2D). Considéré comme la norme de facto pour les communications V2X, le DSRC/WAVE est le principal standard de communication sans fil spécifiquement conçu pour les communications véhiculaires. L’efficacité du DSRC/WAVE pour les communications V2V et V2I a été prouvée par de nombreuses études et bancs d'essai dans le monde réel. En ce qui concerne la communication V2V, le passage au stade de déploiement à grande échelle est prévu à l’horizon 2020. En ce qui a trait à la communication V2I, bien que le déploiement d’une infrastructure DSRC (RSU) soit critique pour plusieurs applications STI, il n'y a toujours pas de plan pour son déploiement à grande échelle, essentiellement en raison de la nécessité d'investissements publics considérables. Avec les progrès réalisés au niveau des dernières versions du réseau mobile 4G LTE-A, les réseaux mobiles émergent comme l'une des principales technologies pour les communications V2I. En effet, le réseau mobile LTE-A permet aujourd’hui un plus grand débit (100Mb/s - 1Gb/s) avec relativement un faible délai (10ms) grâce à une évolution au niveau de l’architecture du réseau et l’introduction de nouvelles technologies telles que la densification du réseau à l'aide de petites cellules, relais (fixes et mobiles), la connectivité double (Dual Connectivity, DC), l’agrégation de porteuses (Carrier Aggregation, CA), etc.; des évolutions qui ouvrent la voie vers la 5G à l’horizon 2020 avec la promesse d’un débit encore plus élevé (10Gb/s) et d’un plus faible délai (1ms), ce qui renforce ainsi la tendance pour une future intégration véhicule et réseau mobile. Afin d’atteindre une plus grande efficacité spectrale, les petites cellules sont largement adoptées par les opérateurs de réseaux mobiles, dans les réseaux dits hétérogènes (HetNets), comme une solution clé pour désengorger le trafic au niveau des macrocellules et améliorer la capacité et la couverture du réseau d’accès. Cependant, bien que l’utilisation des petites cellules soit une solution intéressante pour les communications V2I, étant donné leur faible portée, cela provoque des relèves fréquentes qui mènent à une surcharge élevée de signalisation vers le réseau cœur. De plus, étant donné que les petites cellules sont généralement connectées au réseau cœur via une connexion Internet, celle-ci devient le goulot d'étranglement pour la relève et le transfert de données. D’où l’importance de compléter un maximum de relève localement. Cette thèse s'inscrit dans le cadre de l’étude de l’intégration véhicule infrastructure. L'objectif général est de proposer une architecture pour véhicule connecté basée sur la localisation coopérative, la communication V2I et la gestion de relève pour une meilleure intégration VANET – réseau mobile. Cette thèse fait état de trois principales contributions. 1. La première contribution concerne la proposition d’algorithmes de localisation coopérative, basés sur une approche ensembliste, qui permettent d’améliorer la précision de localisation. Le premier algorithme appelé (CLES) est un algorithme générique pour la localisation coopérative basée sur une approche ensembliste. Le deuxième algorithme, appelé (CLEF), est une application de l’algorithme CLES à la localisation par approche des signatures. De plus, nous caractérisons leur précision en évaluant la réduction du diamètre maximal et l’aire du polygone en fonction de différents paramètres tels que le nombre de polygones, la configuration géométrique, la proximité du nœud par rapport à la frontière de son polygone, et l’incertitude sur les mesures de distances. 2. La deuxième contribution porte sur la sélection des passerelles mobiles pour connecter efficacement les véhicules aux petites cellules du réseau mobile. Nous formulons le problème de sélection des passerelles mobiles sous forme d’un problème de programmation linéaire binaire multi-objectif (MO-BIP). Ensuite, nous évaluons l’efficacité de l’algorithme au niveau du temps de calcul pour différents degrés de connectivité et un nombre variable de véhicules. 3. La troisième contribution concerne la gestion de la relève dans les petites cellules du réseau mobile (LTE-A) afin de supporter efficacement les communications des véhicules connectés et réduire la surcharge de signalisation vers le réseau cœur. Pour ce faire, nous proposons un nouveau schéma basé sur le transfert local de trafic en utilisant les liens X2 et les nœuds d’ancrage. Trois procédures sont proposées, à savoir: 1) intra-domaine, 2) inter-domaines, 3) et K-sauts inter-domaines. Ensuite, en utilisant un modèle analytique, nous évaluons l’efficacité du schéma proposé.----------ABSTRACT Connected Vehicles are a new intelligent transportation paradigm that uses wireless communications to improve traffic safety and efficiency. It has received a great deal of attention in recent years, across many communities. While the DSRC is widely recognized as the de facto standard for V2V, other wireless technologies are required for large-scale deployment of V2I communications. Thanks to its high data rates and large scale deployment, the LTE-A enhanced by small cells densification, is positioned as one of the major candidate technologies for V2I communications. However, using LTE-A small cells for V2I communications is challenging due to their small coverage which lead to frequent handoffs and more signaling overhead. Thanks to recent advances in LTE-A Releases-10/11/12, the 4G LTE-Advanced (LTE-A) mobile network appears as one of the major candidate technologies for V2I communications. In fact, the LTE-A promises to deliver reduced connection setup time and lower latency (10ms) and higher data rates (up to 1Gbps) by using new physical layer technologies and new network elements and functions such as, network densification using Small Cells (SCs), Dual Connectivity (DC), Relaying functionality, Carrier Aggregation (CA), Device to Device (D2D) communication, etc.; developments that pave the way to 5G in the Horizon 2020, with the promise of an even higher data rates (more than 10 Gbps) and even much lower latency (1ms), which reinforces the trend for future integration between VANET and mobile networks for V2I communications. Although the macrocell will remain the major Radio Access Network (RAN) element for wide-area coverage and high-mobility users, it is no longer sufficient to meet user's demand in many high-density areas. Indeed, due to the proliferation of mobile devices and applications, mobile data demand continues to grow exponentially. Small cells, which include microcells, picocells, and femtocells, are widely recognized as a key solution for enhancing RAN capacity and coverage. They are increasingly used by mobile operators, in the so-called Heterogeneous Network (HetNet), to offload traffic from their macrocells. A HetNet is typically composed of several layers (macrocells, small cells), and in some cases different access technologies (e.g., LTE-A, UMTS, WiFi). SCs densification involves deploying more small coverage base stations in high demand areas to bring higher spectral efficiency per coverage area. Nevertheless, the SCs deployment faces a number of problems relevant to mobility handling that have to be addressed. More specifically, the use of SCs with limited coverage causes frequent handovers that lead to high signaling overhead toward the core network. In addition, since the small cells are generally connected to the EPC via a network Internet connection, this one becomes the bottleneck for handovers and data forwarding, hence the importance of completing a maximum of handover locally. This thesis therefore aims to propose solutions for VANETs and mobile networks integration. The main contributions of this thesis are summarized as follows: The first contribution concerns the proposed cooperative localization algorithms, based on a set-membership approach which improves the location accuracy. The first algorithm called (CLES) is a generic algorithm for cooperative localization based on a set-membership approach. The second algorithm called (CLEF) is an application of CLES algorithm to fingerprinting localization. In addition, we characterize their accuracy by evaluating the reduction of the maximum diameter and the area of the polygon depending on various parameters such as the number of polygons, the geometric configuration, the nearest node in relation to the boundary of the polygon, and the uncertainty of distance measurements. The second contribution concerns the selection of mobile gateways to effectively connect vehicles to small cells of the mobile network. In fact, while each vehicle may directly uses its LTE-A interface for V2I communications, we argue that by selecting a limited number of GWs, we can effectively reduce the mobility signaling overhead. Hence, we propose a new network-based mobile gateway selection scheme with one-hop clustering to efficiently relay the traffic from neighbouring vehicles toward the serving SC. The selection problem is formulated as a multi-objective binary linear programming problem. Using linear programming solver, we show that, for realistic number of vehicles per small cell and GW connectivity degree, the execution time is relatively short. As a third contribution of this thesis, we focus on challenges relevant to mobility for VANETs using LTE-A network. Specifically, a novel architecture that integrates VANET and 4G LTE-A Heterogeneous Network for enhanced mobility in LTE-A small cells is introduced. First, we propose a new network-based mobile gateway selection scheme with one-hop clustering to efficiently relay traffic from neighbouring vehicles toward the serving SC. The problem is formulated as a multi-objective binary programming problem. Then, for seamless mobility of connected vehicles, we propose a local k-hops anchor-based mobility scheme with three procedures, namely intra-domain, k-hops inter-domain and inter-domain procedures. Numerical results show the effectiveness of the proposed mobility schemes for reducing the generated signaling load towards the core network

Modélisation des connaissances normatives en vue l'évaluation de la recyclabilité d'un produit en conception : des normes aux contraintes

Un des principes de l'ingénierie concourante consiste à prendre en compte des contraintes liées à des étapes aval du cycle de vie d'un produit. Une meilleure prise en compte de ces exigences peut être obtenue par la mise à disposition d'outils d'aide à la décision permettant de vérifier rapidement la satisfaction des contraintes sur l'état actuel de description du produit. L'intégration des contraintes environnementales lors de la conception d'un produit est un excellent exemple de cette problématique, car représentative du problème général de la modélisation des connaissances, puis de leur interprétation au sein d'un système informatisé. En effet, les critères que le produit doit satisfaire sont contenus dans des normes et standards rédigés en langage naturel ; ces derniers peuvent être parfois ambigus, donc difficiles à interpréter, aussi bien par un humain que par un logiciel. Dans cette thèse, notre travail vise à proposer puis valider une démarche de traduction des connaissances normatives sous une forme exploitable pour l'évaluation de la recyclabilité d'un produit lors de sa conception. Nous proposons tout d'abord de définir un modèle « étendu » de produit à partir de l'analyse d'un échantillon représentatif d'éco-labels ; ces derniers étant considérés comme corpus de connaissances contenant des règles permettant d'évaluer la recyclabilité. Un langage de modélisation à base d'ontologies est pour cela utilisé afin de faciliter le passage du langage naturel à un modèle semi-formel. Il s'agit ensuite de propager les contraintes de recyclabilité extraites du corpus considéré dans la nomenclature du produit ; celle-ci étant choisie comme cadre de définition des paramètres de la recyclabilité. La démarche proposée est alors validée à partir d'un algorithme basé sur des techniques de CSP, tandis qu'une implémentation à l'aide du langage objet CLAIRE est décrite

GalCon 2010 : une approche collaborative dédiée à la modélisation et à la réutilisation de la mémoire l'entreprise

In order to propose a methodological approach for the construction of a model to reuse the project’s memory of organisation, we have analyzed a number of capitalization methods of knowledge present in the literature. Some of these methods were conceived to help in the definition of a project of an organization and the others are more global. The objective of proposing a set of models dedicated to the realization of project memory so that this one has to answer of the needs identified by the designers in situation of reuse to reach the results of the past projects and the logic of conception which led to the conception of the product or the service.In fact, it is only a question of going back into the historic of realization to trace and to understand the choices of arguments accepted or ejected by the designers during the steps of conception. This traceability becomes, besides, a requirement of the quality steps.Dans le but de proposer une démarche méthodologique pour la construction d’un modèle permettant de réutiliser la mémoire de projet de l’entreprise, nous avons analysé plusieurs méthodes de capitalisation de connaissances présentes dans la littérature. Certaines de ces méthodes ont été conçues pour aider à la définition d'une mémoire de projet d'une organisation. D’autres sont plus globales. Il s’agit donc de proposer un ensemble de modèles dédiés à la réalisation d’une mémoire de projet de telle sorte que celle-ci réponde à au moins deux besoins identifiés des concepteurs en situation de réutilisation pour accéder aux résultats des projets passés et à la logique de conception qui a conduit à la conception du produit ou du service. En fait, il s’agit de remonter dans l'historique de réalisation pour tracer et pour comprendre les choix d'arguments acceptés ou rejetés par les designers pendant les étapes de conception. Cette traçabilité devient, en plus, une exigence pour des étapes de qualité

Méthodes et outils pour la réactivité et la proactivité des systèmes et des organisations

Le parcours de recherche présenté dans le dossier présente des contributions portant sur la réactivité et la proactivité des systèmes et des organisations. Ces contributions portent sur une méthode pour la surveillance en fabrication mécanique par une mise en œuvre du concept de capteur intelligent. Puis, l’exploitation des données de surveillance est réalisée par une architecture distribuée de surveillance et de conduite des machines et des processus accroissant la réactivité et la productivité de la ressource de production. Un retour d’expérience cognitif permet, par la capitalisation d’expériences passées, à une organisation de réagir plus vite face à une situation courante. La proactivité a été traitée par une méthode de pronostic des systèmes multi-composants fournissant des indicateurs d’aide à la décision ainsi que par la méthode les exploitant pour la planification conjointe de la production et de la maintenance. Le projet recherche porté doit contribuer à deux domaines d’application que sont l’ingénierie des systèmes et « l’industrie 4.0 ». En ingénierie des systèmes, le projet porte notamment sur les phases de conception par de l’aide à la recherche d’architectures répondant aux exigences de nouveaux cahier des charges mais aussi par des contributions à l’évaluation d’architectures éligibles, notamment, par la définition d’une architectures d’objets simulant l’environnement, la physique des composants, les fonctions, les scénarios assurant les échanges des différents types de flux. Dans le domaine de « l’industrie 4.0 », le projet porte sur la définition d’architectures fonctionnelles de ressources techniques pour accroître leur réactivité à leur état de santé et à celui du procédé mais aussi sur la définition de méthodes réactives et des services nécessaires pour (re)planifier la production et la maintenance selon la santé actuelle ou future des procédés et ressources techniques