E-diagnostic de processus physiques à base des méthodes de haute résolution Application : machines éoliennes

The expansion of systems using intelligent sensors has prompted the study of physical processes E-diagnosis based on high resolution methods. The automated control of modern wind machines requires proactive maintenance. We proposed several indicators measuring the performance level of a wireless protocol for routing data packets to the monitoring station. A study to design a diagnosis system entitled IESRCM for local or remote monitoring for the mentioned machines is achieved. A comparison has been realized to appreciate the performance of this system when it is integrated with GPRS or Wi-Max wireless modules. The obtained results by simulation using Proteus ISIS and OPNET software have favored the incorporation of Wi-Max module in the proposed system because its advantages over GPRS. The high resolution spectral estimation methods are effectively used for detecting electromechanical wind turbine faults. In front of the diversity of these methods, an investigation of each algorithm separately has been performed with a composite signal of stator current containing several types of defects and under different noisy environments. It was deduced in therein that the accuracy of the spectral estimation depends on the degree of the signal disturbance, the severity level of the faults, the frequency sampling and the number of data samples. The comparison with simulation in Matlab that we have made between these algorithms has proved the superiority of ESPRIT algorithm. However, this algorithm has a relatively large computing time and requires an important memory size to be executed. To overcome this problem, an improvement of ESPRIT-TLS technique has been proposed to make it applicable in real time. A new version of this method is developed in this thesis entitled Fast-ESPRIT. The proposed development is made by combining pass band recursive filtering technique IIR of Yule-Walker and decimation technique. The evaluation of the proposed technique for wind turbine fault detection of various types is performed. The analysis of the obtained results confirms that the Fast-ESPRIT algorithm provides a very satisfactory spectral accuracy in discriminating the studied faults harmonics. It resulted in a reduced complexity with an eligible ratio, a reduction of the required memory size for its implementation 5 times lower and a decrease of calculation time about 14,25 times less. This method provides better spectral resolution even in presence of a significant number of harmonics of different faults. However, this new method has some limitations because it does not recognize the type and the severity level of a detected fault. Therefore, another real time control approach has been proposed. It combines the developed Fast-ESPRIT method, the fault classification algorithm called CAFH and a fuzzy inference system interconnected with vibration sensors located on various wind turbine components. A new indicator of severity level for each studied fault type was formulated. It allows avoiding unnecessary alarms. Matlab simulation of this approach under four failure types with a noise shows that it provides a good robustness of faults classification.L’expansion des systèmes utilisant des capteurs intelligents a incité l’étude d’E-diagnostic de processus physiques à base des méthodes de haute résolution. Le contrôle automatisé des machines éoliennes modernes nécessite la maintenance proactive. On a proposé plusieurs indicateurs mesurant le niveau de performance d’un protocole d’acheminement sans fil des paquets de données vers la station de supervision. Une étude de conception d’un système de diagnostic IESRCM permettant la surveillance locale ou à distance des machines indiquées est réalisée. Une comparaison a été effectuée pour apprécier les performances de ce système lors de son intégration avec les modules sans fil GPRS ou Wi-Max. Les résultats obtenus avec simulation sous Proteus ISIS et OPNET ont favorisé l’incorporation du module Wi-Max dans le système proposé en raison de ses avantages par rapport au GPRS. Les méthodes d’estimation spectrale à haute résolution sont efficacement utilisées pour la détection de défauts électromécaniques d’éoliennes. Devant la diversité de ces méthodes, une investigation de chaque algorithme à part est réalisée avec un signal composite du courant statorique contenant plusieurs types de défauts et sous un environnement différemment bruité. On a déduit à cet égard que la précision de l’estimation spectrale dépend du degré de perturbation du signal, du niveau de sévérité d’un défaut, de la fréquence d’échantillonnage et du nombre d’échantillons de données. La comparaison avec simulation sous Matlab qu’on a effectuée entre ces algorithmes a prouvé la supériorité de l’algorithme ESPRIT. Cependant, cet algorithme présente un temps de calcul relativement grand et demande une taille mémoire importante pour être exécuté. Pour contourner cet obstacle, on a proposé une amélioration de la technique ESPRIT-TLS pour la rendre applicable en temps réel. Une nouvelle version est développée dans cette thèse intitulée Fast-ESPRIT. L’élaboration envisagée est effectuée en combinant la technique de filtrage passe bande récursif IIR de Yule-Walker et la technique de décimation. L’évaluation de la technique proposée dans la détection de quatre types de défauts d’une éolienne est réalisée. L’analyse des résultats obtenus confirme que l’algorithme Fast-ESPRIT offre une précision spectrale très satisfaisante dans la discrimination des harmoniques des défauts étudiés. On a abouti à une complexité réduite avec un rapport admissible, à une réduction de l’espace mémoire requis pour son exécution 5 fois inférieur et à la diminution du temps de calcul d’environ 14,25 fois moins. Cette méthode offre une meilleure résolution même en présence d’un nombre important d’harmoniques de défauts différents. Cependant, cette nouvelle méthode présente quelques limitations puisqu’elle ne permet pas de reconnaitre le type et le niveau de sévérité d’un défaut détecté. On a donc proposé une autre approche de contrôle en temps réel. Celle-ci combine la méthode Fast-ESPRIT développée, l’algorithme de classification de défauts intitulé CAFH et un système d’inférence flou interconnecté aux capteurs de vibration localisés sur les différentes composantes d’éolienne. Un nouvel indicateur du niveau de sévérité de chaque type de défaut a été formulé. Il permet d’éviter les alarmes inutiles. La simulation sous Matlab de cette approche avec quatre types de défaillances en présence d’un bruit montre qu’elle offre une meilleure robustesse dans la classification des défauts

Tomographie acoustique du Léman

The main objective was to show that the acoustic tomography constitutes a new method to investigate the main hydrodynamical processes of the lake of Geneva. The work is based of the various related fields to the tomography, namely : acoustic wave propagation, signal processing and physical limnology. The development of a tomographic system was carried out so as to study the dynamics of the Great Lake by the analysis of the propagation along its small axis. This work is based on modelling of the sound propagation and its systematic comparison with experimental data. The constitution of a temperature profiles calendar is created starting from four orthogonal empirical functions constituting a fundamental information for the resolution of the tomographic problem. The modelling of the thermal destratification and of internal stationnary waves effects on the propagation validate winter measurements, which are correlated with the weather data. It is established that the qualification of the major processes controlling hydrodynamics (thermal stratification, internal waves) is possible by the analysis of sound travel times between two sites close to the banks. The main part of this work constitutes a reference for the adaptation of oceanic tomography to the case of great lakes. It suggests solutions for a best comprehension of the major processes during their phase of thermal destratification

JEP-TALN-RECITAL 2012, Atelier ILADI 2012: Interactions Langagières pour personnes Agées Dans les habitats Intelligents

National audiencePour résoudre le problème du maintien à domicile de la population vieillissante, les solutions retenues par les pays industrialisés s'appuient sur un développement massif des Technologies de l'Information et de la Communication (TIC) au travers de l'Assistance à la Vie Autonome (AVA) ou Ambient Assisted Living (AAL). Un des plus grands défis est de concevoir des habitats intelligents pour la santé qui anticipent les besoins de leurs habitants tout en maintenant leur sécurité et leur confort. Les Technologies du Traitement Automatique du Langage Naturel (TALN) et de la Parole ont un rôle significatif à jouer pour assister quotidiennement les personnes âgées et rendre possible leur participation à la " société de l'information " car elles se trouvent au cœur de la communication humaine. En effet, les technologies de la langue peuvent permettre une interaction naturelle (reconnaissance automatique de la parole, synthèse vocale, dialogue) avec les objets communicants et les maisons intelligentes. Cette interaction ouvre un grand nombre de perspectives notamment dans le domaine de la communication sociale et empathique (perception et génération d'émotions, agents conversationnels), de l'analyse de capacités langagières (accès lexical, paroles pathologiques), de la modélisation et de l'analyse de la production langagière de la personne âgée (modèle acoustique, modèle de langage), de la stimulation cognitive, de la détection de situations de détresse, de l'accès aux documents numériques, etc. Ces dernières années, un nombre croissant d'événements scientifiques ont eu lieu afin de réunir la communauté internationale autour de ces problématiques, nous pouvons citer notamment l'atelier ACL " Speech and Language Processing for Assistive Technologies (SLPAT 2011) " ou l'atelier de PERVASIVE 2012 " Language Technology in Pervasive Computing (LTPC 2012) " qui témoignent de la vitalité de ce domaine pour les technologies de la langue. C'est afin de réunir les chercheurs francophones s'intéressant à l'application des technologies de la langue dans le domaine de l'assistance à la vie autonome et désireux de les promouvoir que l'atelier " Interactions Langagières pour personnes Âgées Dans les habitats Intelligents (ILADI2012) " a été créé pour présenter et discuter des idées, projets et travaux en cours. Cet atelier se situe à l'intersection des thématiques des conférences spécialisées dans les domaines de la gérontechnologie, de l'intelligence artificielle, du traitement automatique de la parole et du langage naturel. Il est ouvert à la présentation de travaux de chercheurs et doctorants portant sur l'un ou plusieurs des thèmes suivants : reconnaissance de la parole en conditions distantes (rehaussement de la parole dans le bruit, séparation de sources, environnement multicapteur) ; compréhension, modélisation ou reconnaissance de la voix âgée ; applications de la parole pour le maintien à domicile (identification du locuteur, reconnaissance de mots-clés / ordre domotiques, synthèse, dialogue) ; reconnaissance des signes avant-coureurs d'une perte de capacité langagière, etc. La première édition de cet atelier s'est tenue en juin 2012 à Grenoble durant la conférence JEP-TALN-RECITAL 2012, avec le soutien des projets ANR Sweet-Home (ANR-2009-VERS- 011) et Cirdo (ANR-2010-TECS-012), ainsi que le support du pôle de compétitivité international MINALOGIC. Cinq soumissions présentant des travaux dans les différents champs cités ont été retenues. Les présentations correspondantes ont été précédées d'une conférence d'Alain Franco, Professeur Universitaire et Praticien Hospitalier au CHU de Nice et Président du CNR-Santé sur les nouveaux paradigmes et technologies pour la santé et l'autonomie. L'atelier c'est terminé par une discussion ouverte sur le rôle des technologies de la langue dans le cadre du maintien à domicile des personnes âgées avec la participation de plusieurs acteurs locaux. Nous remercions chaleureusement les participants à l'atelier et les membres du comité de programme, ainsi que l'ensemble du comité d'organisation de la conférence JEP-TALN- RECITAL 2012, sans lesquels cet évènement n'aurait pu se tenir. Michel Vacher & François Portet, équipe GETALP du LI

Conception d'une caméra électromagnétique pour la caractérisation du niveau d'exposition des personnes

The generalization of wireless systems generates a constantly growing societal preoccupation concerning the electromagnetic waves effects on exposed persons. The main objective of this work is to contribute to design a radio wave camera. This camera consists in a system enabling a given user, to evaluate and visualize electromagnetic radiation sources detectable at a given location. Due to the multidisciplinary nature of the subject, in this work, we focuse on one key issue: Designing a wide scan Ulta Wide Band (UWB ) antenna array. The choice of the elementary antenna depends on the selected array solution and the required agility constraints in the covered area. We have chosen a log-periodic-like printed structure, as UWB antenna. Unlike conventional log- periodic antennas, which are printed on both sides of the substrate and excited on the top, the proposed antenna is uniplanar and excited by its base. We indetify the limitations of the radiations performances and propose solutions to address them. For a general use of the proposed antennta (i.e., for the general population), we select a configuration of a manually rotated system with a planar geometry (2D scanning system). We have modelled, studied and developed a new compact uni-planar printed log-periodic dipole antenna with a perpendicular plane reflector. Wa have also investigated a new broadband micro-strip to coplanar strip line transition on perpendicular substrates, to cover the overall frequency range. This antenna is used to study, design and develop UWB antenna arrays with a constant electrical distance between antenna phase centers positions with respect to frequency. The developed arrays offers wideband (BW>80%) and wide-scan (+/-45°) performances with minimized inter-element coupling effects.La généralisation des systèmes de télécommunications sans fil génère une préoccupation sociétale sans cesse grandissante vis-à-vis des effets des ondes électromagnétiques sur les personnes exposées. Cette thèse s'inscrit dans ce contexte et propose une contribution à la conception d'une caméra électromagnétique destinée à visualiser les sources de rayonnement dans un environnement donné. Le sujet par nature pluridisciplinaire s'est centré sur l'un des enjeux clés du système à l'étude : La conception d'un réseau antennaire ultra large bande (ULB) et agile en direction de pointage sur un large champ de vision. Le premier problème auquel nous nous sommes confrontés est la conception de l'élément rayonnant ULB. Notre choix s'est porté sur l'antenne dipôle log-périodique imprimée. La solution retenue est uniplanaire et excitée par sa base, contrairement aux antennes log-périodiques classiques qui sont imprimées sur les deux faces du substrat et excitées par le sommet. Les limitations de cette antenne en terme de rayonnement ont été identifiées et des solutions pour y remédier ont été proposées. Afin d'intégrer cette antenne sur un plan réflecteur nous avons été amenés à concevoir une transition ULB microruban-ruban coplanaire sur substrats orthogonaux. L'antenne développée a par la suite, été exploitée pour concevoir un réseau d'antennes ULB permettant de dépointer sur un secteur à +/-45° et sur une bande de fréquences supérieure à 80%, avec des niveaux de couplages inter-antennes particulièrement faibles

Musiques pour éponge : la composition pour un nouvel instrument de musique numérique

Cette thèse présente un instrument de musique numérique (IMN) que nous utilisons pour interpréter les œuvres que nous avons composées ou pour improviser avec d'autres musiciens. Cet instrument appelé l'éponge se présente comme un rectangle de mousse revêtu d'un tissu synthétique. Il est sans fil et est muni de capteurs qui détectent ses déformations. Les données des capteurs sont utilisées pour affecter les paramètres d'un synthétiseur logiciel. Les caractéristiques techniques de l'éponge sont présentées en détail. Les changements qui y ont été apportés au cours des neuf dernières années sont expliqués et justifiés. Les différentes stratégies de mappage qui ont été développées et utilisées sont décrites. Le mappage est approché à la fois d'un point de vue technique et d'un point de vue artistique. Nous introduisons les notions de "contrôle'' et de "jeu'', et expliquons comment elles peuvent nous aider à mieux comprendre l'art du mappage. Nous terminons en présentant trois pièces qui ont été composées et jouées avec l'éponge. Nous présentons deux pièces solos et un duo. Nous discutons aussi des particularités de l'improvisation avec un IMN comme l'éponge.This thesis presents a Digital Musical Instrument (DMI) used for the purpose of performing composed works or improvising with other musicians. This instrument is called the sponge and looks like a rectangular piece of foam covered with synthetic fabric. It is wireless and it contains sensors that detect its deformations. Sensor signals are then mapped to sound synthesis parameters. The technical specifications of the sponge are covered in depth and the changes made over the last nine years are explained and justified. The various mapping strategies developped for and used with the sponge are described. Mapping is discussed from both artistic and technical perspectives. We introduce the ideas of "controling'' versus "playing'' and explain how these concepts can help us further our understanding of the art of mapping. We conclude with the presentation of three pieces composed and played on the sponge. There are two solo pieces and one sponge duet. We also discuss the specificities of improvising with a DMI such as the sponge

Modèle à Composant pour Plate-forme Autonomique

In the last decades, computing environments have been getting more and more complex, filled with miniaturized and sophisticated devices that can handle mobility and wireless communications. Ubiquitous computing, as envisioned by Mark Weiser in 1991, promote the seamless integration of those computing environments with the real world in order to offer new kinds of applications. However, writing software for ubiquitous environments raises numerous challenges, mainly the problem of how to make an application adapt itself in an ever changing context. From another perspective, as classical softwares were growing in size and complexity, IBM proposed the concept of autonomic computing to help to contain the burden of administering massive and numerous systems. This PhD thesis is based on an approach where applications are designed in terms of components using and providing services. A development model based on a reference architecture for the conception of ubiquitous applications is proposed, greatly inspired by researches in the autonomic computing field. In this model, the application is managed by a hierarchy of autonomic managers, that base their decisions on a central representation of the system. The fulfilment of this contribution requires to make the underlying middleware more reflexive, in order to support new kinds of runtime adaptations. We also provide a model that depicts the running system and its dynamics in a uniform way, based on REST principles. Applications relying on this reflexive middleware and represented by this model are what we called Autonomic-Ready. Implementations of our proposals have been integrated in the Apache Felix iPOJO service-oriented component model. The system representation, named Everest, is provided as a OW2 Chameleon subproject. Validation is based on the iCASA pervasive environment development and simulation environment.Ces dernières décennies, les environnements informatiques sont devenus de plus en plus complexes, parsemés de dispositifs miniatures et sophistiqués gérant la mobilité et communiquant sans fil. L'informatique ubiquitaire, telle qu'imaginée par Mark Weiser en 1991, favorise l'intégration transparente de ces environnements avec le monde réel pour offrir de nouveaux types d'applications. La conception de programmes pour environnements ubiquitaires soulève cependant de nombreux défis, en particulier le problème de rendre une application auto-adaptable dans un contexte en constante évolution. Parallèlement, alors que la taille et la complexité de systèmes plus classiques ont explosé, IBM a proposé le concept d'informatique autonomique afin de réduire le fardeau de l'administration de systèmes imposants et largement disséminés. Cette thèse se base sur une approche où les applications sont conçues sous la forme de composants utilisant et fournissant des services. Un modèle de développement fondé sur une architecture de référence pour la conception d'applications ubiquitaires est proposée, fortement inspiré des recherches dans le domaine de l'informatique autonomique. Dans ce modèle, les applications sont prises en charge par une hiérarchie de gestionnaires autonomiques, qui appuient leurs décisions sur une représentation centrale du système. La mise en œuvre de cette contribution requiert de rendre la couche d'exécution sous-jacente plus réflexive, en vue de supporter de nouveaux types d'adaptations à l'exécution. Nous proposons également un modèle qui décrit le système à l'exécution et reflète sa dynamique de manière uniforme, suivant les principes du style d'architecture REST. Les applications reposant sur ce cette couche d'exécution réflexive et représentées par ce modèle sont qualifiées d'Autonomic-Ready. L'implantation de nos propositions ont été intégrées dans le modèle à composant orienté service Apache Felix iPOJO. Le modèle de représentation du système, nommé Everest, est publié en tant que sous-projet d'OW2 Chameleon. Ces propositions ont été évaluées et validées par la conception et l'exécution d'une application ubiquitaire sur iCASA, un environnement de développement et de simulation

Prédiction et reconnaissance d'activités dans un habitat intelligent basées sur les séries temporelles et la fouille de données temporelles

L'assistance traditionnelle d'une personne atteinte de la maladie d'Alzheimer est une tâche difficile, coûteuse et complexe. La nécessité d’avoir une personne aidante presque tout le temps avec le patient épuise les ressources humaines et financières du système de santé. De plus, la relation est souvent compliquée entre l'aidant et le patient qui souhaite préserver son intimité. L'émergence du domaine de l'intelligence ambiante a permis la conception d’une assistance technologique où un agent artificiel, appelé aussi agent ambiant, vient aider et diminuer le temps passé par l’aidant dans l’habitat du patient. Comme dans l’assistance traditionnelle, l’agent ambiant observe le patient ou son environnement en analysant les mesures envoyées par les différents senseurs installés dans la maison qui est nommée par ce fait un habitat intelligent. Préférablement d’une façon non supervisée, l’agent ambiant se doit d’apprendre le comportement normal du patient qui peut se traduire par la création d’une structure qui définit les différentes activités de la vie quotidienne (AVQ) que le patient est habitué à effectuer. Ensuite, grâce à l’heure courante et aux récentes actions détectées, l’agent ambiant va essayer de reconnaître l’activité entamée par le patient pour être en mesure de détecter des erreurs et proposer de l’aide en comparant les comportements normaux aux récentes actions détectées. Plusieurs problèmes caractérisent cette nouvelle assistance, mais le plus grand défi de cette solution, qui réside dans l’étape de reconnaissance d’activités, est causé par le nombre très élevé des AVQs que nous appelons aussi le nombre d'hypothèses. En effet, comme chaque activité se compose de plusieurs actions, la reconnaissance d’activités se traduit donc par la recherche des récentes actions détectées parmi toutes les actions de toutes les AVQs, et ce, en temps réel. Dans cette thèse, nous proposons des contributions dans les différentes étapes de l’assistance technologique. Nous répondons essentiellement à la problématique de la reconnaissance d’activités par la réduction maximale, à un instant précis, du nombre d'hypothèses. Tout d’abord, nous explorons la fouille de données temporelles et nous présentons notre propre algorithme de création de comportements normaux d’une façon non supervisée. L’algorithme analyse l'historique des senseurs activés afin de découvrir les motifs fréquents fermés qui représentent les modèles d’activités. Ensuite, nous explorons les séries temporelles pour choisir la technique de prédiction la plus adéquate à la prédiction des temps de débuts des différentes AVQs. Une méthode probabiliste est détaillée par la suite pour réduire le nombre d’hypothèses et reconnaître l’activité entamée. Nous terminons notre approche par l’utilisation des séries temporelles multivariées pour la prédiction du temps d’activation de chaque senseur de l’activité reconnue, ce qui aide l’agent ambiant à bien choisir le moment d’intervention pour proposer de l’aide, si nécessaire. Notre approche se base essentiellement sur l'aspect temporel et n'offre pas juste une solution à la problématique de la reconnaissance d'activités, mais elle répond aussi à différentes erreurs, dont celles susceptibles d'être commises par les malades d’Alzheimer comme les erreurs d'initiations qui les empêchent d’amorcer des activités. La validation de notre approche et les tests de ses différentes étapes ont été effectués avec des données réelles enregistrées dans le Laboratoire d’Intelligence Ambiante pour la Reconnaissance d’Activités (LIARA) et les résultats sont satisfaisants

Repousser les limites de l'informatique ubiquitaire par l'utilisation des smartphones

Les smartphones occupent une place de plus en plus importante dans notre quotidien. Ils permettent d’accéder, en tout temps et en tout lieu, à de nombreux services facilitant la vie de l’utilisateur et jouent ainsi un rôle important dans nos modes de vie à l’ère de l’informatique ubiquitaire. De nombreux travaux ont montré par exemple qu’il était possible de proposer avec ces dispositifs mobiles bien plus que ce que l’on peut faire avec un simple ordinateur. L’espace des services qu’ils offrent s’est ainsi grandement étendu dans des domaines extrêmement variés. Cependant, leur mise en œuvre présente souvent des limites en raison des importantes contraintes importantes d’utilisation qu’elles font peser sur l’utilisateur, du déploiement infrastructurel qu’elles requièrent ou de la précision limitée qu’elles permettent d’atteindre. Dans cette thèse, nous nous proposons de repousser ces limites. Nous avons retenu la condition d’utilisation la condition d’utilisation la moins contraignante : celle d’un téléphone simplement tenu dans la main. Nous proposons alors HandRate, le premier système capable de suivre la fréquence cardiaque d’un utilisateur dans ce contexte d’utilisation. Nous exploitons ensuite ce même signal vibratoire de la main pour construire HoldPass, un système capable d’authentifier un utilisateur dans ces mêmes conditions d’utilisation. HandRate et HoldPass peuvent ainsi jouer un rôle important dans la lutte contre les maladies cardio-vasculaires et une authentification biométrique plus sûre et plus difficile à outrepasser. Pour ajouter du contexte à ces informations médicales, nous mettons à profit les avancées récentes du standard WiFi et proposons un algorithme, FUSIC, permettant de fournir une localisation plus précise à l’intérieur des bâtiments. Des prototypes de chacune de ces solutions ont été implantés sur du matériel réel et ont donné lieu à des expérimentations en vraie grandeur, incluant parfois la participation de centaines d’utilisateurs. Elles montrent des améliorations sensibles des performances tout en minimisant les contraintes d’utilisation

Composition dynamique de services sensibles au contexte dans les systèmes intelligents ambiants

With the appearance of the paradigms of the ambient intelligence and ubiquitaire robotics, we attend the emergence of new ambient intelligent systems to create and manage environments or intelligent ecosystems in a intuitive and transparent way. These environments are intelligent spaces characterized in particular by the opening, the heterogeneousness, the uncertainty and the dynamicité of the entities which establish(constitute) them. These characteristics so lift(raise) considerable scientific challenges for the conception(design) and the implementation of an adequate intelligent system. These challenges are mainly among five: the abstraction of the representation of the heterogeneous entities, the management of the uncertainties, the reactivity in the events, the sensibility in the context and the auto-adaptationAvec l'apparition des paradigmes de l'intelligence ambiante et de la robotique ubiquitaire, on assiste à l'émergence de nouveaux systèmes intelligents ambiants visant à créer et gérer des environnements ou écosystèmes intelligents d'une façon intuitive et transparente. Ces environnements sont des espaces intelligents caractérisés notamment par l'ouverture, l'hétérogénéité, l'incertitude et la dynamicité des entités qui les constituent. Ces caractéristiques soulèvent ainsi des défis scientifiques considérables pour la conception et la mise en œuvre d'un système intelligent adéquat. Ces défis sont principalement au nombre de cinq : l'abstraction de la représentation des entités hétérogènes, la gestion des incertitudes, la réactivité aux événements, la sensibilité au contexte et l'auto-adaptation face aux changements imprévisibles qui se produisent dans l'environnement ambiant. L'approche par composition dynamique de services constitue l'une des réponses prometteuses à ces défis. Dans cette thèse, nous proposons un système intelligent capable d'effectuer une composition dynamique de services en tenant compte, d'une part, du contexte d'utilisation et des diverses fonctionnalités offertes par les services disponibles dans un environnement ambiant et d'autre part, des besoins variables exprimés par les utilisateurs. Ce système est construit suivant un modèle multicouche, adaptatif et réactif aux événements. Il repose aussi sur l'emploi d'un modèle de connaissances expressif permettant une ouverture plus large vers les différentes entités de l'environnement ambiant notamment : les dispositifs, les services, les événements, le contexte et les utilisateurs. Ce système intègre également un modèle de découverte et de classification de services afin de localiser et de préparer sémantiquement les services nécessaires à la composition de services. Cette composition est réalisée d'une façon automatique et dynamique en deux phases principales: la phase offline et la phase online. Dans la phase offline, un graphe global reliant tous les services abstraits disponibles est généré automatiquement en se basant sur des règles de décision sur les entrées et les sorties des services. Dans la phase online, des sous-graphes sont extraits automatiquement à partir du graphe global selon les tâches à réaliser qui sont déclenchées par des événements qui surviennent dans l'environnement ambiant. Les sous-graphes ainsi obtenus sont exécutés suivant un modèle de sélection et de monitoring de services pour tenir compte du contexte d'utilisation et garantir une meilleure qualité de service. Les différents modèles proposés ont été mis en œuvre et validés sur la plateforme ubiquitaire d'expérimentation du laboratoire LISSI à partir de plusieurs scénarii d'assistance et de maintien de personnes à domicil