Applications communautaires spontanées dynamiquement reconfigurables en environnement pervasif

Dynamically reconfigurable applications for spontaneous communities in pervasive environment

• Auteur / Autrice : Ghada Ben Nejma
• Direction : Philippe Roose
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 22/12/2015
• Etablissement(s) : Pau
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences exactes et leurs applications (Pau, Pyrénées Atlantiques ; 1995-)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Informatique -- Recherche

Web sémantique

Mots clés libres

Application communautaire

Informatique socio-pervasive

Technologies du web sémantique

Découverte de services

Sensibilité au contexte

Community application

Pervasive social computing

Semantic web technologies

Service discovery

Context-awareness

Résumé

Depuis quelques années, des évolutions importantes ont lieu en matière d’infrastructures technologiques. En particulier, la démocratisation des dispositifs mobiles (comme les PCs, Smartphones, Tablettes, etc.) a rendu l’information accessible par le grand public partout et à tout moment, ce qui est l’origine du concept d’informatique ubiquitaire. L’approche classique des systèmes de l’informatique ubiquitaire, qui répondent aux besoins des utilisateurs indépendants les uns des autres, a été bouleversée par l’introduction de la dimension sociale. Ce rapprochement est à l’origine d’une discipline naissante « le pervasive social computing » ou l’informatique socio-pervasive. Les applications socio-pervasives connaissent une véritable expansion. Ces dernières intègrent de plus en plus la notion de communauté. Le succès des applications communautaires se justifie par le but poursuivi par ces dernières qui est de répondre aux besoins des communautés et d’offrir un ‘chez soi’ virtuel, spécifique à la communauté, dans lequel elle va construire sa propre identité et réaliser ses objectifs. Par ailleurs, la notion de communauté représente une source d’informations contextuelles sociales. Elle est, aujourd’hui, au cœur des problématiques de personnalisation et d’adaptation des applications informatiques. Dans le cadre de cette thèse, nous étudions sous différents aspects les applications informatiques centrées communautés existantes et soulignons un certain nombre de carences au niveau même de la notion de communauté, des modèles de communautés, ou encore des architectures dédiées à ces applications communautaires, etc. Pour remédier à ces défauts, nous proposons trois principales contributions : Un nouveau type de communauté adapté aux exigences des environnements pervasifs qui vient rompre avec les traditionnelles communautés pérennes thématiques : des communautés éphémères, géolocalisées et spontanées (sans contrainte thématique). 
 Un modèle de communauté basé sur les standards du web sémantique pour répondre aux problèmes liés à l’hétérogénéité de conception des communautés. Une architecture dynamiquement reconfigurable pour promouvoir les communautés spontanées en aidant les utilisateurs nomades à intégrer des communautés environnantes et à découvrir les services dédiés. 
Nous montrons la faisabilité de nos propositions pour la conception et le développement d’applications communautaires spontanées grâce au prototype Taldea. Enfin, nous testons les approches proposées de découverte de communauté et de services à travers plusieurs scénarios caractérisés par la mobilité et l’ubiquité.

Advances in technology, in particular the democratization of mobile devices (PCs, smartphones and tablets), has made information accessible to anyone at any time and from anywhere while facilitating the capture of physical contextual data, thereby justifying the growing interest for pervasive computing. The classical approach of pervasive computing has been affected by the introduction of the social dimension. Ubiquitous systems do not meet the needs of users independently from each other but do take into account their social context. Fostering the social dimension has given rise to a fast growing research field called Pervasive Social Computing. Applications in this area are increasingly concerned by communities. The contextual information associated with a community can be harnessed for personalization, adaptability and dynamic deployment of services, which are important factors for Pervasive Computing. A community is considered in our approach as a set of distinct social entities that should be supported with services as a single user is. In this thesis, we look into different aspects of existing centered communities applications and we identify several weaknesses and shortcomings in the notion of community, the community models, and the architecture of communities’ applications. To overcome these shortcomings, we propose three main contributions: A new type of communities that fits better with the requirements of pervasive environments: short- lived, geolocated and spontaneous (without thematic constraint) community. Intuitively, it is the type of community that best matches with circumstantial, accidental, incidental or fortuitous situations. This kind of community has to meet specific needs, which are not taken into account by perennial thematic communities. A model for communities based on semantic web standards to overcome the problem of heterogeneity across definitions and models. The ontological representation allows us to organize and represent social data, to make information searches easier for users and to infer new knowledge. A dynamically reconfigurable architecture for fostering spontaneous communities in order to facilitate the user access to communities, information exchange between community members and service discovery. The proposed architecture for community and service discovery have been validated through a prototype called Taldea and have been tested through several scenarios characterized by mobility and ubiquity.