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Multi agent systems and their testing efforts
(University of Oum El Bouaghi, 2025) Kalache, Ayyoub; Mokhati, Farid
Software agent-based technology is a key approach to addressing the complex, distributed, and autonomous required nature of modern software systems. However, quality assurance remains a significant challenge that hindersits industry adoption. This research investigates the widely held assumption that agent-based systems are inherently hard to test by empirically studying their testability from the perspective of agent test writing effort. Focusing on JADE-based multi agent systems (MAS), the properties, attributes, and testing efforts of a sample of JADE agents are characterised and statistically analysed using correlation and regression techniques. This analysis allowed to identify and understand the relationship between agent attributes and properties, and testing effort. These insights are then leveraged to build agent testing effort prediction models using machine learning techniques.The study addressed key challenges including the absence of comprehensive agent measurement models, the lack of a thorough JADE testing framework, and the unavailability of open MAS testing cases that could serve as case studies. Overall, this research resulted in several significant contributions to the field of agent based system quality, particularly in testing and measurement. It enhanced the understanding of agent testability and the way agent characteristics and properties affect it at different testing levels. It proposes a high effectiveness prediction models. It introduces the Unified Framework for Agent Properties Measurement (UFAPM), to tailoring a context-specific agent measurement model. It proposes JADE Testing Framework (JTF), a comprehensive and effective solution for JADE agent testing, sustained with over 4,000 lines of agent test code that provide a valuable benchmark for future studies. La technologie des logicielsbasés sur les agents estuneapprocheclé pour répondre à la complexité, la distribution et l'autonomierequises par les systèmesmodernes. Cependant, l'assurancequalitéreste un défimajeur qui freine son adoption dansl'industrie. Cetterecherche examine l'hypothèselargementrépandueselonlaquelle les systèmesmulti-agents sontintrinsèquementdifficiles à tester, enétudiantempiriquementleurtestabilité sous l'angle de l'effortd'écriture des tests pour les agents. En se concentrant sur les systèmes multi-agents (MAS) basés sur JADE, les propriétés, les attributs et les efforts de test d'un échantillond'agents JADE sontcaractérisés et analysésstatistiquement à l'aide de techniques de corrélation et de régression. Cette analyse a permisd'identifier et de comprendre la relation entre les attributs et les propriétés des agents, et l'effort de test. Cesinformationssontensuiteexploitées pour construire des modèles de prédiction de l'effort de test des agents à l'aide de techniques d'apprentissageautomatique. L'étude a recontré des défis major, notammentl'absence de modèles de mesurecomplets pour les agents, le manque d'un outils de test approfondi pour JADE et l'indisponibilité de casd'étudeouverts sur le test des MAS, qui pouvantservir de référence. Generalement, cetterecherche a apportéplusieurs contributions significatives au domaine de la qualité des systèmes multi-agents, enparticulierdans les domaines du test et de la mesure. Elle a amélioré la compréhension de la testabilité des agents et de la manièredont les caractéristiques et propriétés des agents l'affectent à différentsniveaux de test. Elle propose des modèles de prédictiond'unegrandeefficacité. Elle introduit le Cadre Unifié pour la Mesure des Propriétés des Agents (UFAPM), permettant de concevoir un modèle de mesure des agents spécifique à un contexte. Elle propose également un outilsde Test JADE (JTF), une solution complète et efficace pour le test des agents JADE, soutenue par plus de 4 000 lignes de code de test d'agents qui offrentuneprécieuseréférences pour les études futures. تعد تكنولوجيا برمجيات الوكلاء طريقة ناجعة لمعالجة الطبيعة المعقدة والموزعة والمستقلة المطلوبة للأنظمة البرمجيات الحديثة. ومع ذلك، يظل ضمان الجودة تحديًا كبيرًا يعيق اعتماد هذه التكنولوجيا في الصناعة. ينظر هذا البحث في الافتراض الشائع بأن الأنظمة القائمة على الوكلاء يصعب اختبارها بطبيعتها، وذلك من خلال دراسة قابليتها للاختبار من منظور جهد اللازم لاختبار الوكلاء.لقد تم اختيارمجموعة من الأنظمة متعددة الوكلاء القائمة على منصت JADE كعينة للدراسة، اين تم قياس لكل وكيل من العينة كل من خصائصه ، قدراته و كذا الجهد اللازم لاختباره .البيانات المتحصل عليها تم تحليلها إحصائيًا باستخدام تقنيات الارتباط والانحدار. مما سمح بتحديد وفهم العلاقة بين كل من خصائص و قدرات من جهة وكذا جهود الاختبار من جهة اخرى . ثم تم استخدام هذه النتائج لبناء نماذج تنبؤ لجهد اختبار الوكلاء باستخدام تقنيات التعلم الآلي . واجهت الدراسة التحديات عديدة شمل غياب نماذج كاملة و موثوقة لقياس خصائص وقدرات الوكلاء، عدم وجود منصة متكاملة لاختبارهم، غياب اختبارات مفتوحة المصدر و التي يمكن استخدامها كعينات لدراسة. بشكل عام، نتج عن هذه الدراسة عدة مساهمات هامة في مجال جودة الأنظمة القائمة على الوكلاء، خاصة في مجالي الاختبار والقياس حيث عززة فهم قابلية اختبار للوكلاء وكيفية تأثير خصائصهم و قدراتهم على الجهد اللازم لاختبارهم، تقترح نماذج تنبؤ ذات فعالية عالية ، إطارموحد خاص بصياغة نمادج قياس متكاملة للوكلاء (UFAPM)و كذا منصة اختبارمتكاملة وفعالة(JTF)للأنظمة متعددة الوكلاء القائمة على JADE ، مدعوم بأكثر من 4,000 سطر من كود اختبار لوكلاء والذي يعتبر قاعدةبيانات قيمًة للدراسات المستقبلية.
Aide à la conception des systèmes embarqués intelligents
(Université d'Oum El Bouaghi, 2025) Mecibah, Zina; Boutekkouk, Fateh
De nos jours, de nombreux systèmes embarqués (SEs) doivent s'adapter automatiquement en cours d'exécution pour répondre aux conditions changeantes ou aux exigences évolutives, nécessitant ainsi la capacité d'auto-adaptation. Cette catégorie de SEs est largement utilisée dans des secteurs tels que les maisons intelligentes, les systèmes automobiles, les réseaux de communication, la surveillance environnementale, et bien plus encore. Malgré sa prévalence, les recherches sur la conception de haut niveau des systèmes embarqués auto-adaptatifs (SEAA) restent limitées, en particulier dans le domaine de l'ingénierie des exigences (IE). De plus, il n'existe actuellement aucune référence établie pour guider le développement de l'IE spécifiquement pour les SEs. Notre recherche vise donc à: 1. Développer un métamodèle (MM4SAES) définissant les concepts essentiels et les relations à prendre en compte dans le développement des SEAAs en s'appuyant sur le modèle MAPE-K. 2. Proposer, sur la base de MM4SAES, un processus complet d'ingénierie des exigences pour les systèmes embarqués auto-adaptatifs (REP4SAES). Ce processus intègre trois approches clés de l'ingénierie des exigences pour les systèmes auto-adaptatifs : la mitigation des incertitudes à travers des exigences flexibles, la modélisation des exigences pour le comportement adaptatif (objectifs d'adaptation) en tant que méta-exigences (exigences concernant les exigences régulières du système), et l'examen des exigences pour le comportement fonctionnel des boucles de rétroaction. 3. Propose, durant la phase de spécification des exigences, un nouveau profil SysML nommé SysML4SAS visant à enrichir les diagrammes d'exigences et le diagramme de définition de blocs avec de nouveaux stéréotypes et relations. 4. Faciliter notre processus grâce à une suited'outils permettant de rationaliser et simplifier le flux de travail de l'ingénierie des exigences. In today's world, many embedded systems (ESs) need to adapt dynamically at runtime in response to changing conditions or evolving requirements, necessitating the capability for self-adaptation. This class of ES is widely used across sectors such as smart homes, automotive systems, communication networks, environmental monitoring, and more. Despite its prevalence, there remains limited research into the high-level design of self-adaptive embedded systems (SAES), particularly within the field of requirements engineering (RE). Additionally, no established references currently exist to guide RE development specifically for ES. Our research thus seeks to: 1. Develop a metamodel (MM4SAES) that defines the essential concepts and relationships to consider in the development of SAES based on MAPE-K. 2. Proposes, based on MM4SAES, a comprehensive requirements engineering process for self-adaptive embedded systems (REP4SAES). This process incorporates three key approaches to requirements engineering for self-adaptive systems: mitigating uncertainties through relaxed requirements, modeling requirements for adaptive behavior (adaptation goals) as meta-requirements (requirements concerning the system's regular requirements), and examining requirements for the functional behavior of feedback loops. 3. Proposes, during the requirements specification phase, a new SysML profile named SysML4SAS aimed at enriching requirement diagrams and the block definition diagram with new stereotypes and relationships. 4. Facilitate this process through a suite of tools that streamline and simplify the requirements engineering workflow. في عالم اليوم، تحتاج العديد من الأنظمة المدمجةإلى التكيف ديناميكيًا أثناء التشغيل استجابةً للظروف المتغيرة أو المتطلبات المتطورة، مما يستدعي القدرة على التكيف الذاتي. يُستخدم هذا النوع من الأنظمة المدمجة على نطاق واسع في مجالاتمتعددة مثل المنازل الذكية، أنظمة السيارات، شبكات الاتصال، مراقبة البيئة، وغيرها. و على الرغم من انتشارها، لا تزال الأبحاث حول التصميم عالي المستوى للأنظمة المدمجة ذاتية التكيفمحدودة، خاصة في مجال هندسة المتطلبات.علاوة على ذلك، لا توجد مراجع معتمدة حاليًا لتوجيه تطوير هندسة المتطلبات الخاصة بالأنظمة المدمجة. تهدف أبحاثنا إلى: 1. تطوير ميتاموديل (MM4SAES) يحدد المفاهيم الأساسية والعلاقات التي يجب مراعاتها في تطوير الأنظمة المدمجة ذاتية التكيف، وذلك بناءً على نموذج MAPE-K. 2. اقتراح عملية شاملة لهندسة المتطلبات للأنظمة المدمجة ذاتية التكيف (REP4SAES) تعتمد علىMM4SAES.تدمج هذه العملية ثلاث مقاربات رئيسية لهندسة المتطلبات للأنظمة ذاتية التكيف: التخفيف من الشكوك من خلال متطلبات مرنة، ونمذجة المتطلبات للسلوك التكيفي (أهداف التكيف) كمتطلبات فوقية (متطلبات تتعلق بالمتطلبات الاعتيادية للنظام)، ودراسة المتطلبات للسلوك الوظيفي لدورات التغذية الراجعة. 3. اقتراح خلال مرحلة تحديد المتطلبات، تعريف جديد لـSysMLيُسمى SysML4SAS يهدف إلى إثراء مخططات المتطلبات ومخطط تعريف الكتل بأنماط جديدة وعلاقات جديدة. 4. تسهيل هذه العملية من خلال مجموعة من الأدوات التي تبسط وتسهل سير عمل هندسة المتطلبات.
Multimedia content access in context-aware pervasive systems
(University of Oum El Bouaghi, 2025) Smaala, Aziz; Laboudi, Zakaria
The rapid growth of mobile computing and ambient intelligence has transformed users’ interactions with devices and access digital content, fostering the emergence of context-aware pervasive systems. These systems aim to deliver personalized experiences, particularly by adapting multimedia content to dynamic user contexts, such as location, device features, and environment. Several context-aware multimedia adaptation approaches already exist; they belong to four main categories: client-side adaptation, server-side adaptation, proxy-based adaptation and peer-to-peer adaptation. However, most of these approaches primarily rely on real-time context data, often neglecting the potential of incorporating historical user data into the adaptation process. Indeed, historical data can significantly enhance multimedia adaptation by enabling informed decision-making and supporting personalization. This thesis addresses this gap by proposing a framework that incorporates historical user data into multimedia documents adaptation processes in context-aware systems. The main contributions of this work are threefold. The first contribution proposes an efficient adaptation framework that employs historical user data to enhance multimedia content accessibility, usability, and personalization in context-aware systems. The framework incorporates SQL and NoSQL databases for efficient data storage, develops processing functions for retrieving and analyzing historical data, and uses these insights to optimize content delivery. These functions support client-side, proxy-based, and server-side management options. This aim is to help enhance adaptation processes through machine learning and recommendation tasks. The second contribution of this work is a rule-learning mechanism that leverages machine learning algorithms – such as ECLAT, sequential covering, FP-Growth, and decision trees – to personalize adaptation rules, based on historical users data. Using unsupervised machine learning techniques, the system predicts adaptation actions based on past user behaviors with respect to context changes, without needing pre-trained datasets. The third contribution involves the application of latent semantic analysis to classify context situations and user behaviors. By treating historical user data as textual documents with context elements and adaptation actions serving as words, the system uncovers hidden semantic structures, improving content delivery and enhancing user experience personalization through deeper context understanding. These contributions are validated through real prototypes and applications, with a particular focus on the adaptation of learning materials in context-aware pervasive environments. The results demonstrate the effectiveness and potential of the proposed system to enhance multimedia document accessibility and personalization, offering promising improvements in user experience and adaptation efficiency. La croissance rapide de l'informatique mobile et de l'intelligence ambiante a transformé les interactions des utilisateurs avec les dispositifs et l'accès aux contenus numériques, favorisant l'émergence de systèmes pervasifs sensibles au contexte. Ces systèmes visent à offrir des expériences personnalisées, notamment en adaptant les contenus multimédias aux contextes dynamiques des utilisateurs, tels que la localisation, les caractéristiques des dispositifs et l'environnement. Plusieurs approches d'adaptation de contenus multimédias sensibles au contexte existent déjà; elles se répartissent en quatre grandes catégories : l'adaptation côté client, l'adaptation côté serveur, l'adaptation basée sur un proxy et l'adaptation de pair à pair. Cependant, la plupart de ces approches s'appuient principalement sur des données contextuelles en temps réel, négligeant souvent le potentiel d'intégration des données historiques des utilisateurs dans le processus d'adaptation. En effet, les données historiques peuvent considérablement améliorer l'adaptation multimédia en permettant une prise de décision éclairée et en soutenant la personnalisation. Cette thèse répond à ce besoin en proposant un cadre d'adaptation des documents multimédias dans les systèmes sensibles au contexte, intégrant les données historiques des utilisateurs. Les principales contributions de ce travail sont triples. La première contribution propose un modèle d'adaptation efficace qui utilise les données historiques des utilisateurs pour améliorer l'accessibilité, l'utilisabilité et la personnalisation des contenus multimédias dans les systèmes sensibles au contexte. Le modèle incorpore des bases de données SQL et NoSQL pour un stockage efficace des données, développe des fonctions de traitement pour la récupération et l'analyse des données historiques, et utilise ces informations pour optimiser la diffusion de contenus. Ces fonctions prennent en charge les options de gestion côté client, basé-proxy et côté serveur. L'objectif est d'améliorer les processus d'adaptation grâce à des tâches d'apprentissage automatique et de recommandation. La deuxième contribution de ce travail est un mécanisme d'apprentissage des règles qui exploite des algorithmes d'apprentissage automatique tels que ECLAT, le recouvrement séquentiel, FP-Growth et les arbres de décisionpour personnaliser les règles d'adaptation à partir des données historiques des utilisateurs. En utilisant des techniques d'apprentissage non supervisé, le système prédit les actions d'adaptation en fonction des comportements passés des utilisateurs face aux changements de contexte, sans nécessiter de jeux de données pré-entraînés. La troisième contribution concerne l'application de l'analyse sémantique latente pour classifier les situations contextuelles et les comportements des utilisateurs. En traitant les données historiques des utilisateurs comme des documents textuels, avec les éléments contextuels et les actions d'adaptation servant de mots, le système découvre des structures sémantiques cachées, améliorant la diffusion des contenus et la personnalisation de l'expérience utilisateur grâce à une compréhension approfondie du contexte. Ces contributions sont validées par des prototypes réels et des applications, en mettant particulièrement l'accent sur l'adaptation des supports d'apprentissage dans des environnements pervasifs sensibles au contexte. Les résultats démontrent l'efficacité et le potentiel du système proposé pour améliorer l'accessibilité et la personnalisation des documents multimédias, offrant des améliorations prometteuses de l'expérience utilisateur et de l'efficacité des processus d'adaptation. أدى النمو السريع للحوسبة المتنقلة والذكاء المحيطي إلى تغيير تفاعلات المستخدمين مع الأجهزة والوصول إلى المحتوى الرقمي، مما ساهم في ظهور أنظمة محيطية حساسة للسياق. تهدف هذه الأنظمة إلى تقديم تجارب مخصصة، خاصة من خلال تكييف المحتوى المتعدد الوسائط مع السياقات الديناميكية للمستخدمين مثل الموقع وخصائص الجهاز والبيئة. توجد العديد من مقاربات تكييف المحتوى المتعدد الوسائط الحساس للسياق، وتنقسم إلى أربع فئات رئيسية: التكييف من جانب العميل، التكييف من جانب الخادم، التكييف القائم على الوكيل، والتكييف من نظير إلى نظير. ومع ذلك، تعتمد معظم هذه المقاربات بشكل أساسي على البيانات السياقية في الوقت الفعلي، وغالباً ما تهمل إمكانية دمج البيانات التاريخية للمستخدمين في عملية التكييف .في الواقع، يمكن للبيانات التاريخية أن تعزز بشكل كبير تكييف المحتوى المتعدد الوسائط من خلال تمكين اتخاذ قرارات مستنيرة ودعم التخصيص. تسعى هذه الأطروحة إلى سد هذه الفجوة من خلال اقتراح إطار عمل يدمج البيانات التاريخية للمستخدمين في عمليات تكييف الوثائق المتعددة الوسائط في الأنظمة الحساسة للسياق .تتمثل المساهمات الرئيسية لهذا العمل في ثلاث نقاط رئيسية. أولاً، يقترح إطار عمل فعال لتكييف المحتوى يستخدم البيانات التاريخية للمستخدمين لتحسين الوصول إلى المحتوى المتعدد الوسائط، وسهولة استخدامه، وتخصيصه في الأنظمة الحساسة للسياق. يتضمن الإطار قواعد بيانات SQL و NoSQL لتخزين البيانات بكفاءة، ويطور وظائف معالجة لاسترجاع وتحليل البيانات التاريخية، ويستخدم هذه الرؤى لتحسين تقديم المحتوى .ثانياً، يساهم هذا العمل في تطوير آلية تعلم القواعد التي تعتمد على خوارزميات التعلم الآلي مثل: ECLAT, ، sequential covering ، FP-Growth، و decision trees لتخصيص قواعد التكييف بناءً على البيانات التاريخية للمستخدمين .ثالثاً، يتناول استخدام التحليل الدلالي الكامن لتصنيف الحالات السياقية وسلوكيات المستخدمين، من خلال معاملة البيانات التاريخية للمستخدمين كوثائق نصية .تمت المصادقة على هذه المساهمات من خلال نماذج تطبيقات حقيقية مع التركيز بشكل خاص على تكييف المواد التعليمية في البيئات المحيطية الحساسة للسياق.
Adaptability of computer vision and image processing algorithms to resource-constrained systems
(University of Oum El Bouaghi, 2025) Khelifi, Ramzi; Nini, Brahim
Adapting computer vision and image processing algorithms to resource-constrained systems is essential for enabling their deployment in diverse, real-world applications. Resource- constrained environments, such as embedded systems (ES), often face significant limitations in computational power, memory capacity, and energy availability. Extending hardware to address these limitations is often impractical due to cost and scalability concerns, making adaptability a more feasible and efficient solution. By adapting these algorithms, systems can overcome underlying limitations in physical resources, and power, enabling them to execute tasks effectively. Various domains are increasingly adopting embedded computer vision systems, which play a pivotal role in enabling advanced technologies such as autonomous vehicles and industrial automation. Their cost-effectiveness, compact size, and portability make them particularly well-suited for diverse implementations and operations. In real-time scenarios, these systems must process visual data with minimal latency, which is crucial for immediate decision-making. However, these solutions continue to face significant challenges related to computational efficiency, memory usage, and accuracy. This dissertation addresses these challenges by enhancing classification methodologies, specifically in Gray Level Co-occurrence Matrix (GLCM) feature extraction and Support Vector Machine (SVM) classifiers. To maintain a high level of accuracy while preserving performance, a smaller feature set is selected following a comprehensive complexity analysis and is further refined through Correlation-based Feature Selection (CFS). The proposed method achieves an overall classification accuracy of 84.76% with a feature set reduced by 79.2%, resulting in a 72.45% decrease in processing time, a 50% reduction in storage requirements, and up to a 77.8% decrease in memory demand during prediction. These improvements demonstrate the effectiveness of the proposed approach in improving the adaptability and capabilities of embedded vision systems (EVS), optimising their performance under the constraints of real-time limited-resource environments. L'adaptation des algorithmes de vision par ordinateur et de traitement d'images aux systèmes à ressources limitées est essentielle pour permettre leur déploiement dans diverses applications du monde réel. Les environnements à ressources limitées, tels que les systèmes embarqués, sont souvent confrontés à des limitations importantes en termes de puissance de calcul, de capacité mémoire et de disponibilité énergétique. atendre le matériel pour surmonter ces limitations est souvent impraticable en raison des coûts et des défis de scalabilité, rendant l'adaptabilité une solution plus pratique, viable et efficace. En adaptant ces algorithmes, les systèmes peuvent contourner les limitations sous-jacentes en ressources physiques et en énergie, leur permettant d’exécuter des tâches de manière efficace. Les systèmes de vision embarqués sont de plus en plus adoptés dans divers domaines, jouant un rôle clé dans la mise en luvre de technologies avancées telles que les véhicules autonomes et l’automatisation industrielle. Leur rapport coût- efficacité, leur taille compacte et leur portabilité les rendent particulièrement favorables à des implémentations et des opérations variées. Dans les scénarios en temps réel, ces systèmes doivent traiter les données visuelles avec une latence minimale, une exigence fondamentale pour une prise de décision immédiate. Cependant, ces solutions continuent de faire face à des défis importants liés à l’efficacité computationnelle, à l’utilisation de la mémoire et à la précision. Cette thèse aborde ces défis en améliorant les méthodologies de classification, notamment dans l'extraction de caractéristiques à l'aide de la matrice de cooccurrence des niveaux de gris (Gray Level Co- occurrence Matrix, GLCM) et les classificateurs à vecteurs de support (Support Vector Machine, SVM). Pour maintenir un niveau élevé de précision tout en préservant les performances, un ensemble de caractéristiques réduit est sélectionné à l'issue d'une analyse approfondie de la complexité et ensuite est affiné par une méthode de sélection de caractéristiques basée sur la corrélation (Correlation-based Feature Selection, CFS). La méthode proposée atteint une précision globale de classification de 84,76% avec un ensemble de caractéristiques réduit de 79,2%, entraînant une diminution de 72,45% du temps de traitement, une réduction de 50% des besoins en stockage et une diminution allant jusqu'à 77,8% de la demande en mémoire pendant la phase de prédiction. Ces améliorations démontrent l'efficacité de l'approche proposée pour renforcer l'adaptabilité et les capacités des systèmes de vision embarqués (Embedded Vision Systems, EVS), en optimisant leurs performances sous les contraintes des environnements à ressources limitées soumis aux exigences du temps réel. يعد تكييف خوارزميات الرؤية الحاسوبية وخوارزميات معالجة الصور للتشغيل على الأنظمة محدودة الموارد أمرًا ضروريًا لتمكين نشرها في تطبيقات متنوعة في العالم الحقيقي. غالبًا ما تواجه البيئات المحدودة الموارد مثل الأنظمة المدمجة قيودًا كبيرة في القدرة الحاسوبية وسعة الذاكرة وتوافر الطاقة. وغالبًا ما يكون توسيع نطاق الأجهزة لمعالجة هذه القيود غير عملي بسبب مخاوف تتعلق بالتكلفة وقابلية التوسع، مما يجعل خيار التكييف حلاً أكثر جدوى وفعالية. من خلال تكييف هذه الخوارزميات، يمكن للأنظمة التغلب على القيود المتأصلة في الموارد المادية والطاقة، مما يمكنها من تنفيذ المهام بفعالية. يتم اعتماد أنظمة الرؤية الحاسوبية المدمجة بشكل متزايد في مختلف المجالات، حيث تلعب دوراً محورياً في تمكين التقنيات المتقدمة مثل المركبات ذاتية القيادة والتشغيل الالي الصناعي. كما أنتكلفتها الاقتصادية وحجمها الصغير وقابليتها للنقل تجعلها مناسبة بشكل خاص للتطبيقات والعمليات المتنوعة. في سيناريوهات الوقت الحقيقي، يجب أن تعالج هذه الأنظمة البيانات المرئية بأقل قدر من التأخير في الوصول إلى البيانات، وهو أمر بالغ الأهمية لاتخاذ القرارات الفورية. ومع ذلك، لا تزال هذه الحلول تواجه تحديات كبيرة تتعلق بالكفاءة الحسابية واستخدام الذاكرة والدقة. تعالج الأطروحة هذه التحديات من خلال تعزيز منهجيات التصنيف، وتحديداً في استخراج ميزات مصفوفة التكرار المشترك للمستوى الرمادي (GLCM) ومصنفات آلة دعم المتجهات(SVM). من أجل الابقاء على مستوى عالٍ من الدقة مع الحفاظ على الأداء، يتم اختيار مجموعة ميزات أصغر بعد إجراء تحليل شامل للتعقيد ويتم تنقيحها بشكل أكبر من خلال اختيار الميزات القائمة على الارتباط (CFS) وتحقق الطريقة المقترحة دقة تصنيف إجمالية تبلغ 84.76% مع مجموعة ميزات مخفضة بنسبة 79.2%، مما يؤدي إلى انخفاض بنسبة 72.45% في وقت المعالجة وانخفاض بنسبة 50% في متطلبات التخزين وانخفاض يصل إلى 77.8% في الطلب على الذاكرة أثناء التنبؤ. تُظهر هذه التحسينات فعالية المنهجية المقترحة في تحسين قدرة أنظمة الرؤية المدمجة (EVS) على التكيف وتحسين أدائها في ظل قيود بيئات الوقت الحقيقي محدودة الموارد.
Une Approche basée sur les cartes cognitives floues pour la prise de décision collective dans les systèmes d’information coopératifs
(Université d'Oum El Bouaghi, 2018) Maziz, Asma; Zarour, Nacer-Eddine
Actuellement, l'exécution du processus de la prise de décision est l'acte le plus important dans un système d'information; il devient plus difficile et plus complexe dans un contexte coopératif. Notre thèse a pour objectif de proposer la conception et le développement d'une approche basée sur l'outil d'aide à la décision nommé cartes cognitives floues (CCF) et le paradigme des systèmes multi-agents holonique dont le but d'améliorer le processus de prise de décision et éliminer les incohérences issues des décisions partielles dans les systèmes d'information coopératifs (SIC). De plus, le concept d'ontologie est utilisé pour enrichir sémantiquement notre architecture proposée. Nous modélisons chaque sous-SIC par un groupe d'agents holoniques où chacun utilisait une CCF afin de mieux modéliser et analyser les systèmes dynamiques complexes. Ce groupe va essayer de prendre une décision collective pour résoudre n'importe quel problème distribué. Le domaine de la sécurité routière a été choisi pour mettre notre approche en application, dont le but de voir comment éduquer les gens afin de réduire le nombre d'accidents mortels. Enfin, nous validons notre proposition à travers des expériences pour montrer comment elle améliore le processus de prise de décision dans un contexte coopératif. Currently, the execution of the decision-making process is the most important act in an information system; it becomes more difficult and more complex in a cooperative context. Our thesis aims to propose the design and development of an approach based fuzzy cognitive maps (FCM) tool and holonic multi-agent paradigm that enhance the decision making process in cooperative information system (CIS). Furthermore, the concept of ontology is used for semantically enrich our architecture. We modeled each sub-CIS by a holonic agents where everyone used a FCM for a more precise analysis of complex dynamic system decisions. This group will try to make a collective decision to solve any given distributed problem. The field of road safety has been chosen to put our approach into practice, whose purpose is to see how to educate people to reduce the fatal accidents number. Finally, we validated our proposition through experiments to show how it improves the decision making process in a cooperative context. حاليا، يعتبر تنفيذ عملية صنع القرار أهم عمل في نظام المعلومات؛ فإنه يصبح أكثر صعوبة وأكثر تعقيدا في سياق تعاوني.تهدف أطروحتنا إلى اقتراح تصميم وتطوير نهج يقوم على أداة مساعدة القرار تسمى الخرائط المعرفية الغامضة (CCF) ونموذج نظم متعددة العوامل (SMA) التي تهدف إلى تحسين عملية أخذ القرار والقضاء على أوجه عدم الاتساق الناشئة عن القرارات الجزئية في نظم المعلومات التعاونية (SIC).وبالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام مفهوم أونتولوجيا لإثراء بشكل منطقي الهندسة المقترحة. نقوم بتمثيل كل مجموعة فرعية من (SIC)بمجموعة من العوامل الهلونية حيث يستخدم كل منها نموذج CCF لتحليل النظم الديناميكية المعقدة بشكل أفضل. ستحاول هذه المجموعة اتخاذ قرار جماعي لحل أي مشكلة موزعة. تماختيارمجالالسلامةعلىالطرقلوضعنهجناموضعالتنفيذ،الغرضمنههومعرفةكيفيةتثقيفالناسللتقليلمنعددالحوادثالمميتة.وأخيرا، قمنا بالتحقق من صحة اقتراحنا من خلال التجارب لإظهار كيف يحسن عملية صنع القرار في سياق تعاوني.
Multi agent simulation for decision support in supply chains risk management
(University of Oum El Bouaghi, 2024) Meziani, Ahlem; Chebout, Mohamed Sedik; Bourouis, Abdelhabib
Supply chain risk management (SCRM) is a vital component of contemporary supply chain management. This is because supply chain disruptions (SC) can have significant and detrimental effects, such as financial losses, reputational damage, and even the failure of a business. Nonetheless, implementing SCRM can be difficult due to the intricate and unpredictable nature of SC operations. These operations involve a variety of entities, geographies, and processes, thereby introducing complexity and uncertainty to the task of SCRM. In order to implement effective SCRM, it is necessary to identify, evaluate, and mitigate various sources of risk in real-time, including control, process, demand, and supply risks. However, currently there is no comprehensive decision support system (DSS) that can assist decision-makers in all the stages of the SCRM process. Although several risk assessment mechanisms exist, they are not capable of handling the complexity of SCRM-related issues in real-time. Furthermore, existing DSSs tend to focus on specific aspects of SCRM and do not take into account the entire process. Therefore, there is a need for a more holistic approach that can deal with the intricacies and uncertainties of SCRM-related issues, and provide decision-makers with up-to-date information to make well-informed decisions. The proposed framework, NeutroMAS4SCRM, combines Neutrosophic Data AHP with a multi-agent system (MAS) to manage supply chain risks (SCRs) more effectively. It leverages the MAS for prompt coordination and response, and the NDAHP technique for event extraction from current datasets and risk evaluation. The framework can identify potential risks that require comprehensive risk management and classify them based on predefined criteria using the NDAHP approach, which surpasses the limitations of vagueness, uncertainty, and complexity. Moreover, it immediately notifies relevant individuals of unexpected changes and utilizes simulation methods to establish a quantitative risk assessment and control system. The proposed MAS for the supply chain is implemented on the JADE agent platform, where message content based on FIPA-ACL is specified using a dedicated AgentSCRM ontology. The simulation-based DSS evaluates the framework by assessing cost risks and harmful effects, determining its efficacy in assisting companies to manage risks efficiently. The simulation results demonstrated that the Neutro- MAS4SCRM framework can effectively decrease risk costs. In conclusion, NeutroMAS4SCRM is a promising tool for decision-makers seeking to enhance their SCRM strategies and improve their capabilities to address unforeseen risks. La gestion des risques de la chaîne d’approvisionnement (SCRM) est un élément essentiel de la gestion contemporaine de la chaîne d’approvisionnement. Cela s’explique par les perturbations de la chaîne d’approvisionnement (SC) qui peuvent avoir des effets significatifs et néfastes. Néanmoins, la mise en oeuvre de la SCRM peut être difficile en raison de la nature complexe et imprévisible des opérations de sc. Ces opérations impliquent une variété d’entités, de géographies et de processus, introduisant ainsi complexité et incertitude dans la tâche de la SCRM. Afin de mettre en oeuvre une SCRM efficace, il est nécessaire d’identifier, d’évaluer et de atténuer diverses sources de risque en temps réel, notamment les risques de contrôle, de processus, de demande et d’approvisionnement. Cependant, il n’existe actuellement aucun système complet de soutien à la décision (DSS) capable d’assister les décideurs à toutes les étapes du processus de la SCRM. Bien que plusieurs mécanismes d’évaluation des risques existent, ils ne sont pas capables de gérer la complexité des problèmes liés à la SCRM en temps réel. De plus, les DSS existants ont tendance à se concentrer sur des aspects spécifiques de la SCRM et ne tiennent pas compte de l’ensemble du processus. Il est donc nécessaire d’adopter une approche plus holistique qui puisse traiter les complexités et les incertitudes des problèmes liés à la SCRM et fournir aux décideurs des informations à jour pour prendre des décisions éclairées. Le cadre proposé, NeutroMAS4SCRM, combine Neutrosophic Data AHP avec un système multi-agent (MAS) pour gérer plus efficacement les risques de la chaîne d’approvisionnement. Il tire parti du MAS pour une coordination et une réponse rapides, ainsi que de la technique NDAHP pour l’extraction d’événements à partir de jeux de données actuels et l’évaluation des risques. Le cadre peut identifier les risques potentiels nécessitant une gestion complète des risques et les classer en fonction de critères prédéfinis en utilisant l’approche NDAHP, qui surpasse les limitations du flou, de l’incertitude et de la complexité. De plus, il informe immédiatement les personnes concernées des changements inattendus et utilise des méthodes de simulation pour établir un système d’évaluation quantitative des risques et de contrôle. Le MAS proposé pour la chaîne d’approvisionnement est implémenté sur la plate-forme d’agent JADE, où le contenu des messages basé sur FIPA-ACL est spécifié à l’aide d’une ontologie dédiée, AgentSCRM. Les résultats de la simulation ont démontré que le cadre NeutroMAS4SCRM peut réduire efficacement les coûts liés aux risques alors c’est un outil prometteur pour les décideurs cherchant à améliorer leurs stratégies de gestion des risques de SC et à renforcer leurs capacités à faire face aux risques imprévus.
Etude du problème des datasets déséquilibrés dans les algorithmes d'apprentissage automatique
(Université d’Oum El Bouaghi, 2023) Soualem, Maamoune; Hdouci, Adnane
Ce travail se concentre sur l'étude du problème de Dataset déséquilibrés dans les algorithmes d'apprentissage automatique. Les dataset déséquilibrés sont courants dans de nombreux domaines, où les exemples de la classe minoritaire sont rares par rapport à ceux de la classe majoritaire. Cela entraîne des défis pour les modèles d'apprentissage automatique, car ils ont tendance à être biaisés en faveur de la classe majoritaire, ce qui conduit à des performances médiocres pour la classe minoritaire. Dans cette étude, nous proposons d'utiliser trois techniques de pré-traitement des données pour équilibrer les dataset : - Le Sous-échantillonnage (RUS - Radom UnderSampling) - Le Sur-échantillonnage (ROS - Radom Over-Sampling) - La technique SMOTE (SyntheticMinority Over-sampling Technique) Le sous-échantillonnage consiste à supprimer aléatoirement des exemples de la classe majoritaire afin d'équilibrer les classes, tandis que le sur-échantillonnage duplique aléatoirement des exemples de la classe minoritaire. SMOTE génère quant à lui de nouveaux exemples synthétiques de la classe minoritaire en interpolant les caractéristiques des exemples existants. L'objectif de cette étude est de comparer l'efficacité de ces techniques de pré-traitement sur des dataset déséquilibrés. Nous évaluerons les performances des modèles d'apprentissage automatique, tels que la régression logistique, Les réseaux de neurones et les forêts aléatoires, sur ces datasetpré-traités. Les mesures de performance, telles que la précision, le rappel, le score AUC et le F1-score, seront utilisées pour évaluer la capacité des modèles à classer correctement les exemples des classes minoritaires. Les résultats de cette étude permettront de mieux comprendre l'impact des dataset déséquilibrés sur les performances des modèles d'apprentissage automatique, ainsi que l'efficacité des techniques de pré-traitement pour résoudre ce problème. Mots clés : L'apprentissage automatique, Dataset déséquilibrés, Les techniques de pré-traitement des données Summary : This work focus on the study of the problem of unbalanced datasets in machine learning algorithms. Unbalanced datasets are common in many fields, where examples of the minority class are sparse compared to those of the majority class. This leads to challenges for models machine learning because they tend to be biased towards the majority class, leading to poor performance for the minority class. In this study, we propose to use three data pre-processing techniques to balance the dataset: - Under-sampling (RUS - Radom UnderSampling) - Over-sampling (ROS - Radom Over-Sampling) - The SMOTE technique ( Synthetic Minority Over-sampling Technique) Undersampling consists of randomly removing examples from the majority class in order to balance the classes, while oversampling randomly duplicates examples from the minority class. SMOTE generates new synthetic examples of the minority class by interpolating the characteristics of the existing examples. The objective of this study is to compare the effectiveness of these pre-processing techniques on unbalanced datasets. We will evaluate the performance of machine learning models, such as logistic regression, neural networks, and random forests, on these pre-processed datasets. Performance measures, such as precision, recall, AUC-score and F1-score, will be used to assess the ability of the models to correctly classify examples of minority classes. The results of this study will provide insight into the impact of unbalanced datasets on the performance of machine learning models, as well as the effectiveness of pre-processing techniques to address this issue. Keywords: Machine learning, Unbalanced dataset, Data pre-processing techniques ملخص يركزهدا العمل على دراسة مشكلة مجموعات البيانات غير المتوازنة في خوارزميات التعلم الآلي. مجموعات البيانات غير المتوازنة ش ائعة في العديد من المجالات ، حيث تكون أمثلة فئة الأقلية متفرقة مقارنة بتلك الخاصة بفئة الأغلبية. هذا يؤدي إلى تحديات لنماذج التعلم الآلي ، لأنها تميل إلى أن تكون منحازة نحو طبقة الأغلبية ، مما يؤدي إلى أداء ضعيف لفئة الأقلية. في هذه الدراسة ، نقترح استخدام ثلاث تقنيات للمعالجة المسبقة للبيانات لموازنة مجموعة البيانات: - تقنية التخفيف (RUS - Radom UnderSampling) - تقنية التحميل (ROS - Radom Over-Sampling) - تقنية SMOTE (تقنية الإفراط في أخذ العينات الاصطناعية للأقليات الاصطناعية) يتكون RUS من إزالة أمثلة عشوائية من فئة الأغلبية من أجل تحقيق التوازن بين الفئات ، في حين أن ROS يؤدي إلى تكرار لأمثلة من فئة الأقلية. يولد SMOTE أمثلة تركيبية جديدة لفئة الأقلية من خلال استيفاء خصائص الأمثلة الموجودة. الهدف من هذه الدراسة هو مقارنة فعالية تقنيات ما قبل المعالجة هذه على مجموعات البيانات غير المتوازنة. سنقوم بتقييم أداء نماذج التعلم الآلي ، مثل الانحدار اللوجستي ، والشبكات العصبية ، والغابات العشوائية ، على مجموعات البيانات التي تمت معالجتها مسبقًا. سيتم استخدام مقاييس الأداء ، مثل الدقة والاستدعاء ودرجة AUC ودرجة F1 ، لتقييم قدرة النماذج على تصنيف أمثلة فئات الأقليات بشكل صحيح. ستوفر نتائج هذه الدراسة نظرة ثاقبة حول تأثير مجموعات البيانات غير المتوازنة على أداء نماذج التعلم الآلي ، فضلاً عن فعالية تقنيات المعالجة المسبقة لمعالجة هذه المشكلة. الكلمات المفتاح: التعلم الآلي ، مجموعات البيانات غير المتوازنة ، تقنيات المعالجة المسبقة للبيانات
Système biométrique basé sur la fusion de l’iris et de visage
(Université d'Oum El Bouaghi, 2023) Abdennebi, Samia; Younsi, Meriem; Taouche, Cherif
La biométrie est l'identification automatique d'une personne sur la base de caractéristiques physiologiques ou comportementales, telles que le visage ou la voix. Toutefois, les systèmes biométrique unimodaux souffrent de certaines limitations, telles que l'absence d'universalité. Pour surmonter ces problèmes, des informations provenant de différentes sources biométriques sont combinées dans ces systèmes, connus sous le nom de biométrie multimodale. On parle alors de systèmes biométriques multimodaux. Dans ce mémoire, nous fusion deux modalités biométriques le visage et l’iris, pour reconnaître un individu. Notre approche de l'intégration de ces modalités se base sur l’utilisation de La transformée en cosinus discrète (DCT) et l'analyse en composantes principales (PCA) pour l'extraction des caractéristiques de chaque modalité. Ensuite, les niveaux de fusion de modalités sur décision et caractéristique et la classification sont utilisés par mesures de distance Euclidienne.
A Reinforcement learning based intrusion detection system for MANETs
(University of Oum El Bouaghi, 2023) Laala, Youcef; Nasri, Ahlem
The attention given to mobile ad hoc networks (MANET) is currently significant owing to their potential to significantly influence various real-world applications, including banking, medicine, and even the military sector. With the increasing use of MANETs in various applications, securing these networks against malicious intrusions has become a major concern. Intrusion detection systems (IDS) are among the best solutions to address intrusions and malicious behaviors. However, traditional intrusion detection systems often struggle to cope with the dynamic and decentralized nature of MANETs. In this thesis, we propose a new approach to intrusion detection in MANETs using reinforcement learning (RL). We leverage RL capabilities to enable the system to learn from its interactions with the environment and improve its detection accuracy over time. The obtained results demonstrate its effectiveness in detecting several categories of intrusions while minimizing false positives. Moreover, the system exhibits adaptability and robustness to changes in network conditions and attack strategies.
Approche pour l'amélioration de la sécurité des systèmes informatiques
(Université d'Oum El Bouaghi, 2023) Akoud, Fatima; Kabouche, Amel; Benghida, Amira
La sécurité des systèmes informatiques est une problématique d’une importance majeure aussi bien pour les individus que pour les entreprises. Elle repose sur la mise en place d’une politique de sécurité autour de ces systèmes. Aujourd'hui, le système d'accès intelligent est devenu le moyen idéal pour gérer l'accès de tous les utilisateurs via des technologies avancées telles que la technologie de carte RFID et Arduino qu'on a adopté dans notre projet ainsi que l'attribution d'un mot de passe à chaque utilisateur pour améliorer davantage la précision et la sécurité du processus de vérification de la validité d’accès
Extension du framework NorJADE Pour supporter la programmation organisationnelle
(Université d'Oum El Bouaghi, 2023) Ounadi, Ala Eddine; Zoghmar, Badis; Marir, Toufik
La plateforme JADE est l'une des plateformes les plus connues pour le développement des systèmes multi agent. Cette plateforme focalise sur les concepts d'agents et leurs interactions. Cependant, les concepts organisationnels sont quasi ignorés dans cette plateforme. Dans ce contexte, le frameworkNorJADE propose une extension de JADE pour prendre en considération les concepts normatifs. Ce framework propose la possibilité de manipuler les comportements des agents par des normes. Considérant les normes comme une façade des organisations multi-agents, nous pensons qu'un enrichissement de NorJADE par des concepts organisationnels va offrir une meilleure expressivité. Ce travail propose une extension de NorJADE pour supporter la programmation des concepts organisationnels.
Contribution à l’interaction 3D collaborative en réalité virtuelle
(Université d'Oum El Bouaghi, 2023) Messaci, Assia; Belhocine, Mahmoud
La réalité virtuelle est une discipline qui se situe à la croisée de plusieurs domaines tels que l’Interaction Homme Machine (IHM), la Vision par Ordinateur et le Travail Collaboratif Assisté par Ordinateur. L’interaction 3D est la composante motrice de la réalité virtuelle. Elle permet à l’homme d’être un acteur capable de changer le cours des évènements dans un environnement synthétique et ainsi d’interagir avec des entités virtuelles. Il existe différentes techniques d’interaction 3D qui sont dédiées aux différentes tâches d’interaction 3D à savoir la navigation, la sélection, la manipulation et le contrôle d’application. Dans la plupart des cas, les techniques d’interaction 3D traitent l’interaction d’une manière générale et ne répondent pas aux exigences de certaines applications telles que la précision en particulier avec des objets distants, occultés et se trouvant dans un milieu encombré. Les environnements collaboratifs quant à eux, sont des mondes peuplés, dans lesquels les utilisateurs interagissent entre eux pour réaliser des objectifs ensemble. La complexité de ces environnements est liée à l’interaction d’un groupe d’utilisateurs avec des entités partagées. Dans ce travail, nous avons développé dans un premier temps une technique d’interaction 3D "Zoom-fwd" basée sur la reconnaissance de gestes, cette dernière permet à l’utilisateur de sélectionner et/ou manipuler précisément des objets virtuels distant et occultés sans avoir à se déplacer. Dans un second temps, nous avons présenté un formalisme d’interaction 3D collaborative, ce denier coordonne les actions d’un groupe d’utilisateurs sur un environnement partagé tout en gardant la cohérence de ce dernier. Notre technique d’interaction 3D peut être considérée comme un moyen de contourner les limitations de certaines techniques d’interaction 3D classiques afin de les rendre utilisables dans des contextes différents. Virtual Reality is a research domain that is situated at the crossing of several domains as Human Computer Interaction (HCI), computer aided design and collaborative work, etc. The 3D interaction is a core component of virtual reality. It allows the user to be an actor able to interact with virtual entities. There exists different 3D interaction techniques that are dedicated to the different tasks of 3D interaction that are navigation, selection, manipulation and command control. In most cases, the 3D interaction techniques are only used to perform one of the 3D interaction tasks without taking into account the requirements of some applications such as precision especially with distant, occluded objects in a crowded environment. The collaborative environments are populated worlds, in which users interact between them to accomplish goals together. The complexity of these environments is related to the interaction of a group of users with shared entities. In this work, the "Zoom-fwd" which is an efficient 3D interaction technique is presented. The proposed technique uses gesture recognition for different 3D interaction tasks like selection and manipulation. This new approach allows an efficient interaction with distant and occluded objects, while providing a precise selection, even when the environment is crowded. On the other hand, we presented a collaborative 3D interaction formalism, which coordinates the group of user’s actions on a shared environment. Our 3D interaction assistance system is considered as a mean to bypass the limitations of some 3D interaction classical techniques in order to make them usable in different contexts.
Offline handwritten signature verification and forgery detection
(Université De Larbi Ben M’hidi Oum EL Bouaghi, 2022) Bouamra, Walid; Mekhlouf, Derdour
Handwritten signature is widely accepted as a means of verifying a person's identity. As a result, an automatic signature verification system would allow for more efficient verification and lowering the possibility of falsification. Several approaches have been presented in order to provide as much reliable signature verification as possible. This thesis attempts to shed the light on the difficult issue of distinguishing a genuine signature from a forged one. In this context, it presents a novel offline verification system for handwritten signature verification that uses handcrafted techniques as signature textural descriptors. The dissertation introduces three techniques for the signature verification: (i) run-length features, (ii) the multidirectional run-length features and (iii) the spiral run-length features. Run-length method is a technique applied on signature images based on counting neighboring pixels having the same value; the set of these pixels constitutes a run. Then, the number of runs with the same length will be regrouped in a matrix M, which composes the run-length matrix. This technique has been applied to binary images, and the computation of the runs is done in the four main directions by counting the black pixels as well as the white ones. The other two techniques are inspired from the run-length distributions. The multidirectional run-length features reinforce the use of run-length features by adding to the four main directions four other directions and supporting each one by its direct neighborhood, ultimately comprising eight composite directions. Therefore, the spiral run-length features are presented as a fifth direction of the classic run-length distributions, following spiral browsing of the signature, including the horizontal and vertical directions permanently. For a concrete evaluation, we performed many experimentations. We applied our algorithms on well-known databases such as GPDS960, MCYT-75, and CEDAR. For the classification phase, we employed the One Class Support Vector Machine (OC-SVM) to simulate the real case where we do not have enough genuine samples. Compared with the state-of-the-art, the obtained results are promising. Moreover, we had satisfactory rankings against other algorithms. La signature manuscrite est largement acceptée comme moyen de vérifier l'identité d'une personne . Par conséquent, un système de vérification automatique des signatures permettrait une vérification plus efficace et réduire la possibilité de falsification. Plusieurs approches ont été présentées afin de fournir une vérification de signature aussi fiable que possible. Cette thèse tente d'éclairer la difficile question de distinguer une signature authentique de celle fasilfiée. Dans ce contexte, il présente un nouveau système de vérification hors ligne pour la vérification de signature manuscrite qui utilise des techniques artisanales comme descripteur textural de la signature. Cette thèse introduit trois techniques pour la vérification de la signature : : (i) les distributions run-length features, (ii) les distributions Run-Length Multidirectionnelles et (iii) les distributions Run-Length Spirales. La méthode Run-length est une technique appliquée sur des images de signature basée sur le comptage des pixels ayant la même valeur ; l'ensemble de ces pixels constitue un segment. Ensuite, le nombre de segments de même longueur sera regroupé dans une matrice M, qui compose la matrice Run-Length. Cette technique a été appliquée à des images binaires, et le calcul des segments se fait dans les quatre directions principales en comptant les pixels noirs ainsi que les blancs. Les deux autres techniques sont inspirées des distributions de Run-Lengths. Les fonctions Run-Length multidirectionnelles renforcent l'utilisation des fonctions Run-Lengths; en ajoutant aux quatre directions principales quatre autres directions et en soutenant chacune par son voisinage direct, comprenant finalement huit directions composites. Par conséquent, les Runs-Length Spirales sont présentées comme une cinquième direction des distributions de longueur de plage classiques, suivant la navigation en spirale de la signature, y compris les directions horizontale et verticale en permanence. Pour une évaluation concrète, nous avons effectué de nombreuses expérimentations. Nous avons appliqué nos algorithmes sur des bases de données bien connues telles que GPDS960, MCYT-75 et CEDAR. Pour le phase de classification, nous avons utilisé la One Class Support Vector Machine (OC-SVM) pour simuler le cas réel où nous n'avons pas assez d'échantillons authentiques. Par rapport à l'état de l'art, Les résultats obtenus sont prometteurs. De plus, nous avons eu des classements satisfaisants par rapport à d'autres algorithmes. الإمضاء بخط اليد مقبول على نطاق واسع كوسيلة للتحقق من هوية الشخص. ونتيجة لذلك، سيسمح نظام التحقق التلقائي من التوقيع بمزيد من الفعالية في التحقق من صدقيته وتقليل احتمالية التزوير. تم تقديم العديد من الأنظمة من أجل توفير أكبر قدر ممكن من التحقق من التوقيع الموثوق. تحاول هذه الأطروحة إلقاء الضوء على المسألة الصعبة المتمثلة في التمييز بين التوقيع الحقيقي والتوقيع المزور. في هذا السياق، نقدم نظامًا جديدًا للتحقق دون اتصال من صحة التوقيع بخط اليد والذي يستخدم تقنيات يدوية كوصف نصي للتوقيع. تقدم الأطروحة ثلاث تقنيات للتحقق من صحة التوقيع: (1) توزيعات أطوال القطع، (2) توزيعات أطوال القطع متعددة الاتجاهات و (3) توزيعات أطوال القطع اللولبية. طريقة توزيعات أطوال القطع هي تقنية يتم تطبيقها على صورة التوقيع بناءً على حساب وحدات البيكسل المتجاورة التي لها نفس القيمة؛ تشكل هذه المجموعة من البيكسل قطعة. بعد ذلك، يتم إعادة تجميع عدد القطع التي لها نفس الطول في مصفوفة M ، والتي تشكل مصفوفة أطوال القطع. تم تطبيق هذه التقنية على الصور ثنائية اللون، وتتم عمليات الحساب في الاتجاهات الأربعة الرئيسية عن طريق حساب نقاط البيكسل السوداء وكذلك البيضاء. التقنيتان الأخريان منبثقتان من توزيعات أطوال القطع. تعزز توزيعات أطوال القطع متعددة الاتجاهات استخدام ميزات أطوال القطع من خلال إضافة أربعة اتجاهات إضافية إلى الاتجاهات الأربعة الرئيسية, ودعم كل اتجاه من خلال جواره المباشر ، والذي يشتمل في النهاية على ثمانية اتجاهات مركبة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقديم توزيعات أطوال القطع اللولبية كاتجاه خامس لتوزيعات أطوال القطع الكلاسيكية ، بعد التصفح اللولبي للتوقيع ، بما في ذلك الاتجاهات الأفقية والرأسية بشكل متناوب. لتقييم ملموس، أجرينا الكثير من التجارب. طبقنا خوارزميات على قواعد بيانات معروفة مثل GPDS960 و MCYT-75 و CEDAR. بالنسبة لمرحلة التصنيف، استخدمنا حامل فواصل ذو هامش واسع بفئة واحدة (OC-SVM) لمحاكاة الحالة الحقيقية حيث لا يتوفر لدينا عادة عينات أصلية كافية. بالمقارنة مع أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا، فإن النتائج التي تم الحصول عليها واعدة. علاوة على ذلك، حصلنا على تصنيفات مرضية مقابل الأنظمة الأخرى
Quality assurance for embedded systems
(Université De Larbi Ben M’hidi Oum EL Bouaghi, 2022) Tamrabet, Zouheyr; Mokhati, Farid
The research presented in this thesis addresses the problem of embedded systems quality assurance. The main motivation for our contributions is the absence of standard quality models that include and cover concepts specific to embedded systems. In addition to the importance of representing the quality of embedded systems because of its impact on the complexity and dependability of these types of systems. Our contributions in this thesis focus on the representation of software quality in the context of embedded systems. Through our study, we have proposed an Embedded Software Quality Model ESQuMo that is based on the standard ISO/IEC 25010 quality model. The importance of the proposed model lies in the ability to cover the relevant characteristics of the embedded software, in addition to the general characteristics that the embedded software share with the rest of the ordinary software. As a second step in our contribution, we have applied the proposed ESQuMo quality model to the medical imaging embedded software category, by providing a set of quality measures that comply with the ISO/IEC 25023 the complementary standard to the ISO/IEC 25010 adopted as the basis for the proposed quality model. These quality measures are primarily intended to control and supervise the overall quality of embedded systems. La recherche présentée dans cette thèse aborde le problème de l'assurance qualité des systèmes embarqués. La motivation principale de nos contributions est l'absence des modèles de qualité standard qui incluent et couvrent des concepts spécifiques aux systèmes embarqués. En outre, l'importance de représenter la qualité des systèmes embarqués en raison de son impact sur la complexité et la fiabilité de ces types de systèmes. Nos contributions dans cette thèse se concentrent sur la représentation de la qualité logicielle dans le contexte des systèmes embarqués. Au cours de notre étude, nous avons proposé un modèle de qualité du logiciel embarqué ESQuMo qui est basé sur le modèle de qualité standard ISO/IEC 25010. L'importance du modèle proposé réside dans la capacité à couvrir les caractéristiques pertinentes du logiciel embarqué, en plus des caractéristiques générales que le logiciel embarqué partage avec le reste des logiciels ordinaires. Dans une deuxième étape de notre contribution, nous avons appliqué le modèle de qualité ESQuMo proposé à la catégorie des logiciels embarqués d'imagerie médicale, en fournissant un ensemble de mesures de qualité conformes au standard ISO/IEC 25023, le standard complémentaire à l'ISO/IEC 25010 adoptée comme la base du modèle de qualité proposé. Ces mesures de qualité visent principalement à contrôler et superviser la qualité globale des systèmes embarqués. البحث المقدم في هذه الأطروحة يعالج إشكالية ضمان جودة الأنظمة المدمجة. الدافع الرئيسي لمساهمتانا هو غياب نماذج الجودة القياسية التي تشمل وتغطي المفاهيم الخاصة باالأنظمة المدمجة. بالإضافة لأهمية تمثيل جودة الأنظمة المدمجة لما لها من تأثير على تعقيد ومصداقية هذا النوع من الأنظمة. مساهمتانا في هذا البحث تركز على تمثيل جودة البرمجيات في سياق األنظمة المدمجة. من خالل دراستنا هذه، قمنا باقتراح نموذج جودة خاص ببرمجيات الأنظمة المدمجة ESQuMo الذي يرتكز على نموذج الجودة القياسي ايزو 01252 .تكمن أهمية النموذج المقترح في القدرة على تغطية المميزات الخاصة بالبرمجيات المدمجة، بالإضافة للمميزات العامة التي تشترك فيها البرمجيات المدمجة مع باقي البرمجيات العادية. كخطوة ثانية في مساهمتنا، قمنا بتطبيق نموذج الجودة المقترح ESQuMo على فئة البرمجيات المدمجة للتصوير الطبي، وذلك من خلال تقديم مجموعة من مقاييس الجودة التي تتوافق مع التقييس ايزو 01202 المكمل للتقييس 01252 المعتمد كأساس لنموذج الجودة المقترح. تهدف مقاييس الجودة هذه بشكل أساسي في التحكم والإشراف على الجودة العامة للأنظمة المدمجة.
Vision- based human activities recognition in supervised or assisted environment
(Université De Larbi Ben M’hidi Oum EL Bouaghi, 2022) Beddiar, Djamila Romaissa; Nini, Brahim
Human Activity Recognition HAR has been a hot research topic in the last decade due to its wide range of applications. Indeed, it has been the basis for implementa- tion of many computer vision applications, home security, video surveillance, and human-computer interaction. We intend by HAR, tools, and systems allowing to detect and recognize actions performed by individuals. With the considerable progress made in sensing technologies, HAR systems shifted from wearable and ambient-based to vision-based. This motivated the researchers to propose a large mass of vision-based solutions. From another perspective, HAR plays an impor- tant role in the health care sector and gets involved in the construction of fall detection systems and many smart home-related systems. Fall detection FD con- sists in identifying the occurrence of falls among other daily life activities. This is essential because falling is one of the most frequent serious health issues encoun- tered by seniors. FD systems are especially used in elderly homes and workplaces to enable elderly isolated populations to live alone for as long as possible, enhance their security and remote assistance. In this thesis, gaps in HAR field and current challenges are identified. This was performed by reviewing the most prominent state-of-the-art techniques, analyzing and evaluating them. Based on the literature review, new algorithms are intro- duced and embedded to explore the multi-modal HAR by combining different modalities that allowed us to highlight the spatial and temporal evolution of the actions. The proposed approach based on deep learning and video representation is quite simple and achieves state-of-the-art results. Afterwards, to address some issues related to FD, we combine human body ge- ometry available at different frames of the video sequence with pose estimation. The proposed approach relies on deep learning architectures and transfer learning to achieve high accuracy while identifying falls from daily life activities and is intended to be used for elderly assistance. Finally, the thesis identifies manda- tory extensions regarding our proposed frameworks for HAR and FD and future research directions. La reconnaissance des actions humaines est devenue un sujet scientifique en pleine effervescence grace à ses divers domaines d’application. Elle est à la base du développement de nombreuses applications d’interaction homme-machine, vision artificielle, sécurité, vidéosurveillance et assistance à domicile. La reconnaissance des actions humaines est l’ensemble des outils et systèmes permettant de détecter et de reconnaitre l’action réalisée par l’individu. L’évolution remarquable qu’ont connu les technologies de détection ces dernières années a influencé de manière directe le développement des systèmes de reconnaissance des activités humaines. Ceci a permis de passer des systèmes à base de contact aux systèmes à base de vision, ce qui a motivé les chercheurs à proposer une grande masse de solutions. Par ailleurs, la reconnaissance des actions humaines joue un rôle primordial dans le secteur de la santé et l’assistance à domicile. Elle est exploitée dans la construc- tion des systèmes de détection de chutes ainsi que d’autres systèmes relatifs aux maisons intelligentes. La détection des chutes consiste à identifier l’occurrence de chutes parmi les différentes actions de vie quotidienne. Ceci est essentiel car la chute est considérée comme l’un des problèmes de santé auxquels les seniors sont fréquemment exposés. Les systèmes de détection de chutes sont particulièrement utilisés dans les maisons et les bureaux des seniors pour leur permettre de vivre independament de façon autonome aussi longtemps que possible, optimiser leur sécurité et améliorer les services d’assistance à distance. A l’issue de notre synthèse de l’état de l’art relatif au domaine de la reconnaissance des actions humaines, il nous a été possible d’identifier les challenges y afférent, d’analyser et d’évaluer les techniques existantes et par conséquent, mettre en avant quelques lacunes de recherche que nous proposons d’étudier dans ce travail. A cet effet, de nouveaux algorithmes sont proposés et sont introduits pour explorer la reconnaissance des actions humaines en combinant différentes modalités de données. Ceci nous a permis également de mettre en évidence la combinaison de l’évolution spatiale et temporelle de l’action. L’approche que nous proposons est basée sur l’apprentissage profond et la représentation de vidéo. Elle est simple et démontre de très bonnes performances. Par ailleurs, pour résoudre quelques problèmes liés à la détection de chutes, nous combinons la géométrie du corps humain, disponible à travers les différentes séquences vidéo, avec l’estimation de poses. L’approche proposée, fondée sur l’apprentissage profond et le transfert d’apprentissage, permet d’atteindre un haut niveau de précision par une meilleure identification des chutes liées à l’exercice des activités quotidiennes. Elle est ainsi destinée à l’assistance des seniors dans leur vie quotidienne. Enfin, cette thèse identifie d’autres perspectives futures de recherche et des extensions triviales aux approches proposées pour la reconnais- sance des actions humaines et des chutes. في العقد الأخير، كان مجال التعرف على النشاط البشري موضوع بحث ساخن بسبب استعمالاته في مجموعة واسعة من التطبيقات. وبالفعل، لقد كان الأساس لتنفيذ العديد من تطبيقات الرؤية الحاسوبية، الأمن المنزلي، المراقبة بالفيديو، او التفاعل بين البشر والحاسوب. نقصد من خلال مجال التعرف على النشاط البشري الأدوات او الأنظمة الملحقة التي تسمح باكتشاف والتعرف على النشاط الذي يقوم به الفرد. مع التقدم الـكبير الذي تم إحرازه في تقنيات الاستشعار، تحولت أنظمة التعرف على النشاط البشري من الأجهزة القابلة للارتداء والمحيطة بالأسناد الى تلك القائمة على مجال الرؤية. هذا ما حفز الباحثين على اقتراح مجموعة كبيرة من الحلول القائمة على مجال الرؤية. من منظور آخر، يلعب مجال التعرف على النشاط البشري دورًا هاما في قطاع الرعاية الصحية، كما أستعمل أيضا في بناء أنظمة الـكشف عن السقوط والعديد من الأنظمة المتعلقة بالمنازل الذكية. يكمن نظام الـكشف عن السقوط من تحديد دقيق لحالة السقوط بين باقي أنشطة الحياة اليومية. يعتبر هذا النظام جد ضروري خاصة أن السقوط هو أحد أكثر المشاكل الصحية الخطيرة التي يواجهها كبار السن. ت ُستخدم أنظمة الـكشف عن السقوط بشكل خاص في دور المسنين وأماكن العمل لمساعدة المسنين المعزولين عن ب ُعد وتعزيز امنهم وتمكينهم من العيش بمفردهم لأطول فترة ممكنة. في هذه الأطروحة، تم تحديد الفجوات في مجال التعرف على النشاط البشري فيما يخص جميع التحديات الحالية. وقد تم إجراء ذلك من خلال مراجعة أبرز البحوث العلمية وأيضا جميع التقنيات الحديثة مع تحليلها وتقييمها. و بناء ً على ما تحصلنا عليه من مراجعتها، تم تقديم خوارزميات جديدة ودمجها لاستكشاف متعدد الوسائط، مجال التعرف على النشاط البشري وذلك من خلال الجمع بين الطرق المختلفة التي سمحت لنا بتسليط الضوء على التطور المكاني والزماني للأنشطة التي يقوم بها الأشخاص. ومن هنا اقترحنا النهج المتبع في هذا البحث والذي هو قائم على استعمال التعلم العميق وتمثيل بالفيديو. الطريقة المقترحة تعتبر بسيطة للغاية وأيضا توصلنا من خلالها الى تحقيق نتائج جيدة. بعد ذلك، ولغرض معالجة بعض المشكلات المتعلقة بأنظمة الـكشف عن السقوط، نقوم بدمج هندسة جسم الإنسان المتوفرة في أوقات مختلفة من تسلسلات الفيديو مع تقدير للوضعية. يعتمد النهج المقترح على معماريات التعلم العميق وأيضا تقنية نقل التعلم وذلك لتحقيق دقة عالية أثناء تحديد السقوط من أنشطة الحياة اليومية الأخرى ويهدف من استخدامه خاصة لمساعدة المسنين. في الأخير، نحدد من خلال البحوث المنجزة في هذه الأطروحة إلى الامتدادات الإلزامية فيما يتعلق بالأطر المقترحة سوآءا ً في مجال التعرف على النشاط البشري، في أنظمة الـكشف عن السقوط، أو اتجاهات البحث المستقبلية.
Une Ontologie de domaine pour l'aide à la décision dans un cadre juridique Dr. Benaboud
(Université de Larbi Ben M’hidi-Oum Oum El Bouaghi, 2022) Benlaharche, keltoum; Meslati, Djamel; Laboudi, Zakaria
Le style du raisonnement par analogie qui est généralement utilisé dans le domaine de la législation a une qualité particulière appelée raisonnement à base de cas. Il s'agit de résoudre un nouveau problème en réutilisant la solution d'un problème précédent similaire à celui-ci, stockée dans la mémoire des cas. Dans cette étude, nous nous intéressons à l'application de ce type de raisonnement dans le domaine de la législation islamique comme outil de recherche d'informations pouvant être utilisées dans le domaine de l'émission de fatwas. Et l'utilisation de l'ontologie pour déduire et résoudre le problème de l'inadéquation des mots à l'écrit et de leur congruence morale (portant le même sens ou portant le même jugement). L’objectif de cette thèse est, de construire un système de raisonnement à partir de cas basé une ontologie de domaine des transactions bancaires islamiques pour l’aide à la décision dans le domaine de la législation islamique. En effet, il s’agit d’un domaine où les questions sont fréquentes et la recherche de réponses reste dans la majeure partie du temps basée sur l’expertise humaine uniquement. Pour atteindre les objectifs tracés, nous adoptons la méthodologie (NeOn Methodology) pour la construction de notre ontologie du domaine des transactions bancaires islamiques. L’ontologie résultante nommée (IFBO ontology) est partageable et réutilisable publiquement afin de contrôler les connaissances communiquées sémantiquement. Ensuite, nous utilisons le paradigme du raisonnement à base des cas (CBR) pour construire notre système d’aide à la décision. Le système résultant, baptisé (AFIF 1.0), nous a présenté de bons résultats encourageants et satisfaisants lors de l’opération de récupération des fatwas, notamment en ce qui concerne l'aspect sémantique. L’ontologie développée nous a donc apporté une valeur ajoutée indéniable à l’efficacité globale du système. The analogy reasoning mode, naturally used in the legal domain, possesses a variant, called case-based reasoning (CBR). It consists in solving a new problem by reusing the solution of a similar problem already met, and stored in a memory of cases. In this study, we are interested in applying this style of reasoning in the Islamic legislation field as a tool for information retrieval, which can be used during the process of Fatwa generation. This ontology will be used for inference through a CBR system and for solving the problem of the mismatch of words in writing and their congruence morally (carrying the same meaning or carrying the same ruling). The aim of this thesis is, to build a case-based reasoning system supported by an ontology of Islamic banking transactions for decision assist in the field of Islamic legislation. Indeed, this is an area where questions are frequent and the search for answers remains in most of the time based on human expertise only. To achieve the stated objectives, we adopt the methodology (NeOn Methodology) for building an ontology related to the field of Islamic banking transactions. The resulting ontology, called IFBO ontology, is publicly shareable and reusable in order to control semantically communicated knowledge. The resulting system, named AFIF 1.0, presented us with encouraging and satisfactory results during the fatwas retrieval operation, especially with regard to the semantic aspect. The developed ontology therefore brought us undeniable an added value to the overall efficiency of the system. ان نمط التفكير بالتطابق والمستعمل عموماً في مجال التشريع لديه نوعية خاصة تسمى التفكير بالحالات. وهو عبارة عن حل مسألة جديدة بإعادة استعمال حل مسألة سابقة مشابهة لها، مخـُـزنة في ذاكرة الحالات. وفي هذه الدراسة، يهمنا أن نطبق هذا النمط من التفكير في مجال التشريع الإسلامي كأداة للبحث عن المعلومات الممكن استعمالها في ميدان إصدار الفتاوى. واستعمال الانطولوجيا للاستدلال وحل مشكل عدم تطابق الكلمات كتابيا وتطابقها معنويا (تحمل نفس المعنى او تحمل نفس الحكم). الهدف من هذه الأطروحة هو بناء نظام التفكير القائم على الحالة (CBR) يستند على أنطولوجيا المجال للمعاملات المصرفية الإسلامية من أجل المساعدة في اتخاذ القرار في مجال التشريع الإسلامي. أين تتكرر الأسئلة بكثرة ويظل البحث عن الإجابات في معظمه قائمًا على الخبرة البشرية وحدها. لتحقيق هذه الأهداف، نعتمد المنهجية (Methodology NeOn) لبناء الأنطولوجيا الخاصة بنا في مجال المعاملات المصرفية الإسلامية. الأنطولوجيا الناتجة المسماة (IFBO ontology) قابلة للمشاركة وإعادة الاستخدام. بعد ذلك، نستخدم نموذج التفكير القائم على الحالة (CBR) لبناء نظام المساعدة في اتخاذ القرار الخاص بنا. النظام الناتج المسمى (AFIF 1.0) قدم لنا نتائج جيدة ومشجعة ومرضية خلال عملية استعادة الفتاوى، خاصة فيما يتعلق . بالجانب الدلالي .وبالتالي، جلبت لنا الأنطولوجيا المقترحة قيمة مضافة جلية إلى الكفاءة الكلية للنظام
Multipath Multichannel Routing for Wireless Multimedia Sensor Networks
(Université de Larbi Ben M’hidi-Oum Oum El Bouaghi, 2022) Kettouche, Souhila; Derdouri, Lakhdar; Maimour, Moufida
The Internet of Multimedia Things (IoMT) has undergone unprecedented development in recent years. This is confirmed by the massive use of multimedia applications in various fields such as smart homes and industrial monitoring. However, IoMT has stringent requirements compared to traditional IoT in terms of quality of service (QoS) as well as quality of experience (QoE). The design of a routing protocol can be hampered by the underlying limitations and challenges of which motivate the quest for efficient solutions. Firstly, this thesis investigated the feasibility of real video streaming using RPL (Routing Protocol for Low power and lossy network) focusing on the impact of radio duty cycling on the quality of received video and the network energy footprint. To do so, we adopted a low complexity compression technique that is more suitable for LLNs and used Cooja simulator in the Contiki Operating System to carry out our experiments. We mainly showed that RPL along with ContikiMAC, the Contiki default radio duty cycling, is not able to handle real-time video transmission in the context of constrained networks. To deal with such a shortcoming, We proposed to extend RPL to enable simultaneous use of disjoint multiple paths. This is done on top of the already maintained DODAG structure with the least induced overhead. Once again, we made use of a low-complexity encoding method on the captured images. Based on both QoS and QoE metrics, we evaluated the performance of our disjoint multipath RPL (DM-RPL) for video transmission using both a network emulator and a real testbed. Our results showed that our multipath extension provides more bandwidth as the packet delivery ratio is increased. Video quality is further improved thanks to the adopted data reduction at the source along with a priority-based mechanism. All of this translates into less energy being consumed and a longer network lifetime. L’Internet des objets multimédias (IoMT) a connu un développement inédit ces dernières années. Ceci est confirmé par l’utilisation massive d’applications multimédias dans divers domaines tels que la maison intelligente et la surveillance industrielle. Cependant, l’IoMT a des exigences strictes par rapport à l’IoT traditionnel en termes de qualité de service et d’expérience (QdS/E). La conception d’un protocole de routage peut être entravée par les limitations et les défis sous-jacents motivant la recherche de solutions efficaces. D’abord, cette thèse s’est intéressée à la faisabilité d’un streaming vidéo en temps réel en utilisant RPL (the Routing Protocol for Low power and lossy network) en se concentrant sur l’impact du RDC (radio duty cycling) sur la qualité de la vidéo reçue et la consommation énergétique. Pour ce faire, nous avons adopté une technique de compression de faible complexité plus adaptée aux réseaux à fortes contraintes et avons utilisé le simulateur Cooja fourni par Contiki pour réaliser nos expériences. Nous avons principalement montré que RPL avec ContikiMAC, le RDC par défaut de Contiki, ne permet pas la transmission vidéo en temps réel dans les réseaux contraints. Pour faire face à ce problème, nous avons proposé d’étendre RPL permettant l’utilisation simultanée de plusieurs chemins disjoints. Ceci est fait par-dessus la structure du DODAG déjà maintenue par RPL avec un minimum de surcharge. Nous avons utilisé une méthode de codage à faible complexité sur les images capturées. L’évaluation de performances de DM-RPL (Disjoint Multipath RPL), notre extension de RPL, pour la transmission vidéo a été menée à la fois sur un émulateur de réseau et une plate-forme de capteurs réelle. Nos résultats, selon des métriques de QdS/E, ont montré que notre extension fournit plus de bande passante vu que le taux de réception des paquets augmente. la qualité de la vidéo est, en outre, améliorée due à la réduction des données effectuée à la source en plus du mécanisme des priorités adopté. Tout cela se traduit par une consommation d’énergie moindre et une durée de vie du réseau plus longue. L’Internet des objets multimédias (IoMT) a connu un développement inédit ces dernières années. Ceci est confirmé par l’utilisation massive d’applications multimédias dans divers domaines tels que la maison intelligente et la surveillance industrielle. Cependant, l’IoMT a des exigences strictes par rapport à l’IoT traditionnel en termes de qualité de service et d’expérience (QdS/E). La conception d’un protocole de routage peut être entravée par les limitations et les défis sous-jacents motivant la recherche de solutions efficaces. D’abord, cette thèse s’est intéressée à la faisabilité d’un streaming vidéo en temps réel en utilisant RPL (the Routing Protocol for Low power and lossy network) en se concentrant sur l’impact du RDC (radio duty cycling) sur la qualité de la vidéo reçue et la consommation énergétique. Pour ce faire, nous avons adopté une technique de compression de faible complexité plus adaptée aux réseaux à fortes contraintes et avons utilisé le simulateur Cooja fourni par Contiki pour réaliser nos expériences. Nous avons principalement montré que RPL avec ContikiMAC, le RDC par défaut de Contiki, ne permet pas la transmission vidéo en temps réel dans les réseaux contraints. Pour faire face à ce problème, nous avons proposé d’étendre RPL permettant l’utilisation simultanée de plusieurs chemins disjoints. Ceci est fait par-dessus la structure du DODAG déjà maintenue par RPL avec un minimum de surcharge. Nous avons utilisé une méthode de codage à faible complexité sur les images capturées. L’évaluation de performances de DM-RPL (Disjoint Multipath RPL), notre extension de RPL, pour la transmission vidéo a été menée à la fois sur un émulateur de réseau et une plate-forme de capteurs réelle. Nos résultats, selon des métriques de QdS/E, ont montré que notre extension fournit plus de bande passante vu que le taux de réception des paquets augmente. la qualité de la vidéo est, en outre, améliorée due à la réduction des données effectuée à la source en plus du mécanisme des priorités adopté. Tout cela se traduit par une consommation d’énergie moindre et une durée de vie du réseau plus longue. شهدت إنترنت الأشياء متعددة الوسائط (IoMT) تطورا غير مسبوق في السنوات الأخيرة. وهذا ما يؤكده الاستخدام المكثف لتطبيقات الوسائط المتعددة في مختلف المجالات مثل المنزل الذكي والمراقبة الصناعية. إلا ان loMT لديها متطلبات صارمة مقارنة بإنترنت الأشياء التقليدية من حيث جودة الخدمة والخبرة ، هذه القيود تؤدي إلى إعاقة تصميم بروتوكولات التوجيه الأمر الذي حفز الباحثين للبحث عن حلول فعالة. هذه الأطروحة تدرس تدفق الفيديو في الوقت الفعلي باستخدام ( RPL (the Routing Protocol for Low power and lossy network مع التركيز على تاثير ( RDC (radio duty cycling على جودة الفيديو المستلم واستهلاك الطاقة. للقيام بذلك، اعتمدنا تقنية ضغط منخفضة التعقيد أكثر ملاءمة للشبكات عالية القيود واستخدمنا المحاكي Cooja لإجراء تجاربنا. لقد أظهرنا بشكل أساسي أن RPL معRDC ، ContikiMAC الافتراضي النظام التشغيل Contiki ، لا يسمح بنقل الفيديو في الوقت الفعلي في الشبكات المقيدة. للتعامل مع هذه المشكلة ، اقترحنا تمدید RPL للسماح بالاستخدام المتزامن لعدة مسارات منفصلة. يتم ذلك فوق هيكل DODAG الذي تم صيانته بواسطة RPL و ذلك بأقل قدر من النفقات العامة . استخدمنا طريقة ترميز منخفضة التعقيد على الصور الملتقطة. تم إجراء تقييم مقترحنا DM-RPL (Disjoint Multipath RPL) ، لنقل الفيديو على كل من محاكي الشبكة ومنصة استشعار حقيقية . أظهرت نتائجنا، أن امتدادنا يوفر مزيدا من النطاق الترددي مع زيادة معدل استقبال الحزم. تم تحسين جودة الفيديو بشكل أكبر بسبب تقليل البيانات التي يتم إجراؤها في العقدة الصدر بالإضافة إلى آلية الأولوية المعتمدة. كل هذا يترجم إلى استهلاك أقل للطاقة وعمر أطول للشبكة.
Dynamic reconfiguration of composite web services
(Université De Larbi Ben M’hidi Oum EL Bouaghi, 2022) Messiaid, Abdessalam; Mokhati, Farid
توفر البنية الموجهة نحو الخدمات (SOA) القدرة على دمج العديد من خدمات الويب من أجل تحقيق متطلبات خاصة بالمستخدم. في البيئات الديناميكية ، يمكن أن يؤدي ظهور العديد من الأحداث غير المتوقعة إلى زعزعة استقرار خدمة الويب المركبة والتأثير على جودتها. تعتبر إعادة التكوين الديناميكي لخدمة الويب المركبة ضرورية للتعامل مع مثل هذه التحديات. إعادة التكوين الديناميكي هي القدرة على تغيير بنية خدمة الويب المركبة أو سلوكها في وقت التشغيل دون إيقافها. يأتي البحث المقدم في هذه الأطروحة في سياق توفير إعادة تكوين ديناميكي محسن لخدمات الويب المركبة. على الرغم من أهميتها ، لم يتم بعد دراسة هذا المجال بشكل كاف. في هذه الأطروحة ، نقترح نهجا لإعادة التكوين الديناميكي لخدمات الويب المركبة بناءً على التنبؤ بالتدهور الوشيك في جودة الخدمة لخدمات الويب المرشحة. تم اقتراح نهج آخر لاستبدال الخدمات الفاشلة مع الحفاظ على خصائص جودة الخدمة الأصلية. يبحث النهج الثاني في صعوبة اختيار خدمة ويب بديلة مثالية ، خاصة إذا كان هناك العديد من الأخطاء في نفس الوقت ، فقد تعترض خدمة إعادة التكوين الديناميكي لعدة عقبات. تظهر التقييمات التجريبية التي أجريناها على مجموعات بيانات واقعية أن مناهجنا المقترحة تتفوق على العديد من الأساليب الحديثة من حيث الدقة في النهج الأول والكفاءة في النهج الثاني. L’architecture orient´ee services offre la possibilit´e d’int´egrer plusieurs services Web afin de r´epondre a` une exigence sp´ecifique `a l’utilisateur. Dans les environnements dynamiques, l’apparition de plusieurs ´ev´enements impr´evus peut d´estabiliser le service Web composite et affecter sa qualit´e. La reconfiguration dynamique du service Web composite est es- sentielle pour faire face a` de tels d´efis. La reconfiguration dynamique est la possibilit´e de modifier la structure du service Web composite ou son comportement au moment de l’ex´ecution sans l’arrˆeter. La recherche pr´esent´ee dans cette th`ese s’inscrit dans le contexte du d´eveloppement d’une reconfiguration dynamique am´elior´ee aux services Web compos- ites. Malgr´e son importance, ce domaine n’a pas encore ´et´e suffisamment ´etudi´e. Dans cette th`ese, nous proposons une approche de reconfiguration dynamique de services Web composites bas´ee sur la pr´ediction de la d´egradation imminente de la QoS des services Web candidats. Une autre approche est propos´ee pour remplacer les services d´efaillants et maintenir les contraintes de bout en bout d’origine. La deuxi`eme approche ´etudie la diffi- cult´e de s´electionner un service web de substitution optimal, notamment s’il y a plusieurs erreurs en mˆeme temps, le service de reconfiguration dynamique peut pr´esenter plusieurs obstacles. Les ´evaluations exp´erimentales que nous avons men´ees sur des ensembles de donn´ees r´ealistes montrent que nos approches propos´ees surpassent plusieurs m´ethodes de pointe en termes de pr´ecision dans la premi`ere approche et d’efficacit´e dans la seconde approche. Service-oriented architecture provides the ability to incorporate several web services in or- der to achieve a user-specific requirement. In dynamic environments, the appearance of multiple unforeseen events can destabilize the composite web service and affect its quality. The dynamic reconfiguration of the composite web service is essential to dealing with such challenges. Dynamic reconfiguration is the capacity to modify the composite web service structure or behavior while it is operating. The research presented in this thesis takes place in the context of providing enhanced dynamic reconfiguration to composite web services. Despite its importance, this area has not yet been adequately studied. In this thesis, we propose an approach for dynamic reconfiguration of composite web services based on pre- dicting the imminent degradation in QoS of the candidate or partner web services. Another approach is proposed to replace failed services and maintain the original end-to-end con- straints. The second approach investigates the difficulty of selecting an optimal substitute web service, especially if there are many errors at the same time, the dynamic reconfigu- ration service may present several obstacles. The experimental evaluations we conducted on realistic datasets show that our proposed approaches outperform several state-of-the- art methods in terms of accuracy in the first approach and efficiency in the second approach
Une Approche de maintenance préventive des systèmes multi-agents
(Université De Larbi Ben M’hidi Oum EL Bouaghi, 2022) Ghrieb, Nawel; Mokhati, Farid
La maintenance préventive des logiciels est une activité logicielle importante qui consiste à inclure des modifications et des mises à jour afin d'éviter de futurs problèmes graves du logiciel. Dans le contexte des systèmes multi-agents, une telle activité est complètement omise. Les spécificités inhérentes aux systèmes multi-agents (ex : autonomie, proactivité, réactivité, adaptabilité, etc.) rendent leur maintenance difficile à réaliser. Nous proposons, dans cette thèse, deux approches différentes de maintenance préventive conditionnelle. La première approche proposée, permet la maintenance préventive conditionnelle des applications multi-agents et consiste à mesurer deux métriques de qualité (autonomie et sociabilité) de l'application en cours d'exécution de manière dynamique et continue en utilisant le code AspectJ et à avertir le mainteneur en cas de détection de régression anormale de la qualité MAS, afin d'éviter d'éventuels dommages. L'approche proposée est soutenue par un outil logiciel que nous avons développé et appelé PMMAS (Preventive Maintenance of Multi-Agent Systems). En revanche, la seconde approche de maintenance proposée concerne les systèmes multi-agents organisationnels (OCMAS) et consiste à mesurer d'autres métriques de qualité spécifiques à l'organisation de ces systèmes telle que l'efficacité des agents à exécuter leurs rôles. Dès qu'une régression de l'efficacité est détectée notre système permet d'intervenir en utilisant les techniques de la réorganisation afin de préserver la qualité de l'application. L'applicabilité du système MAINOMACS proposé pour les systèmes se basant sur le modèle organisationnel OMACS a été validée par une étude de cas. Preventive software maintenance is an important software activity that involves including changes and updates to prevent serious software problems in the future. In the context of multi-agent systems, such activity is completely omitted. The specificities inherent to multi-agent systems (eg: autonomy, proactivity, reactivity, adaptability, etc.) make their maintenance difficult to achieve. In this thesis, we propose two different approaches to conditional preventive maintenance. The first proposed approach allows conditional preventive maintenance of multi-agent applications and consists To measure two quality metrics (autonomy and sociability) of the running application in a dynamic and continuous manner using AspectJ code and to warn the maintainer in case of detection of abnormal regression of the MAS quality, in order to avoid possible damage. The proposed approach is supported by a software tool we have developed and baptized PMMAS (Preventive Maintenance of Multi-Agent Systems). On the other hand, the second proposed maintenance approach concerns multi-agent organizational systems (OCMAS) and consists in measuring other quality metrics specific to the organization of these systems, such as the efficiency of agents in performing their roles. As soon as a decrease in efficiency is detected, our system allows us to intervene using the techniques of reorganization in order to preserve the quality of the application. The applicability of the proposed MAINOMACS system for systems based on the OMACS organizational model was validated by a case study.تعد صيانة البرامج الوقائية نشاطًا مهمًا للبرامج يتضمن التغييرات والتحديثات لمنع حدوث مشكلات البرامج الخطيرة في المستقبل. في سياق الأنظمة متعددة الوكلاء، تم تجاهل هذا النشاط تمامًا. الخصائص المتأصلة في الأنظمة متعددة العوامل (على سبيل المثال: الاستقلالية، الاستباقية، التفاعلية والقدرة على التكيف، وما إلى ذلك) تجعل من الصعب تحقيق صيانتها. في هذه الرسالة، نقترح طريقتين مختلفتين للصيانة الوقائية المشروطة. النهج الأول المقترح، يسمح بالصيانة الوقائية المشروطة للتطبيقات متعددة الوكلاء ويتكون من قياس مقياسين للجودة (الاستقلالية والتواصل الاجتماعي) للتطبيق قيد التشغيل بطريقة ديناميكية ومستمرة باستخدام كود AspectJوتحذير مهندس الصيانة في حالة اكتشاف تراجع غير طبيعي في جودةMAS ، من أجل تجنب الضرر المحتمل. النهج المقترح مدعوم بأداة برمجية قمنا بتطويرها وأطلقنا عليها اسم PMMAS (الصيانة الوقائية للأنظمة متعددة العوامل). من ناحية أخرى، يتعلق نهج الصيانة المقترح الثاني بالأنظمة التنظيمية متعددة الوكلاء (OCMAS) ويتكون من قياس مقاييس الجودة الأخرى الخاصة بتنظيم هذه الأنظمة، مثل كفاءة الوكلاء في أداء أدوارهم. بمجرد اكتشاف انخفاض في الكفاءة، يسمح نظامنا بالتدخل باستخدام تقنيات إعادة التنظيم من أجل الحفاظ على جودة التطبيق. تم التحقق من قابلية تطبيق نظام MAINOMACS المقترح للأنظمة القائمة على النموذج التنظيمي OMACS من خلال دراسة حالة.
Optimisation multiobjectif et son application aux problèmes bioinformatique
(Université de Larbi Ben M’hidi-Oum El Bouaghi, 2021) Mahdi, Samir; Boutekkouk, Fateh
L'activité de recherche de cette thèse s'inscrit dans deux thèmes principaux : l'optimisation multiobjectif et la bioinformatique. Nombreux problèmes rencontrés en bioinformatique peuvent être formulés comme problèmes d'optimisation. L'approche multiobjectif apporte de nombreux avantages aux biologistes en termes de qualité et de choix de la solution à retenir. Il s'agit d'une part, de tirer parti de l'aspect contradictoire des objectifs pour parvenir à un bon compromis (un équilibre) améliorant la qualité (biologique) des solutions et, d'autre part, la possibilité d'obtenir plusieurs solutions en une seule exécution donnant ainsi plus de choix au décideur pour des solutions biologiquement significatif. Dans cette thèse, nous allons établir un état de l'art décrivant l'avantage de l'application potentielle de l'optimisation multiobjectif dans différents problemes de bioinformatique. Comme étude de cas, nous avons choisi le problème le plus traité en bioinformatique : L'alignement multiple de séquences (MSA). Le but est de préciser les différentes problématiques, de proposer de nouveaux schémas de résolution et de valider les méthodes développées sur des benchmarks. La motivation principale de ce travail de recherche est de contribuer au développement des algorithmes d'optimisation multiobjectif de façon à rendre leur application aux problèmes bioinformatique la plus efficace possible en temps de calculs (raisonnable), en qualité de solutions produites et pouvant traiter des problèmes de grande tailles. Nous nous sommes intéressés au développement de méthode hybride méta-exacte. Nous avons conçu une méthode de recherche locale GPLS qui fonctionne sur les positions des gaps pour améliorer tous les descendants produits par NSGA-II : l'algorithme de référence d'optimisation multiobjectif. Pour augmenter la précision de l'algorithme produit M-NSGA-II, nous allons appliquer l'algorithme exact de Needleman et Wunsch sur des sous-alignements de quelques solutions du front de Pareto. يندرج النشاط البحثي لهذه الأطروحة تحت موضوعين رئيسيين: التحسين متعدد الأهداف والمعلوماتية الحيوية. يمكن صياغة العديد من المشكلات التي تمت مواجهتها في المعلوماتية الحيوية على أنها مشكلات تتعلق بالتحسين يجلب النهج متعدد الأهداف العديد من المزايا لعلماء الأحياء من حيث الجودة واختيار الحل الذي سيتم اعتماده. يتضمن ذلك، من ناحية، الاستفادة من الجانب المتناقض للأهداف للوصول إلى حل وسط جيد )توازن( تحسين الجودة )البيولوجية( للحلول، ومن ناحية أخرى، إمكانية الحصول على عدة حلول واحدة. وبالتالي، فإن الحلول تعطي مزيدًا من الخيارات لصانع القرار للحصول على حلول ذات مغزى بيولوجيًا. في هذه الأطروحة، سننشئ حالة من الفن تصف ميزة التطبيق المحتمل للتحسين متعدد الأهداف في مشاكل المعلوماتية الحيوية المختلفة. كدراسة حالة، اخترنا المشكلة الأكثر مناقشة في المعلوماتية الحيوية: محاذاة التسلسل المتعدد )MSA(. الهدف هو تحديد القضايا المختلفة، واقتراح مخططات حل جديدة والتحقق من صحة الأساليب التي تم تطويرها على أساس المعايير. الدافع الرئيسي لهذا العمل البحثي هو المساهمة في تطوير خوارزميات متعددة الأغراض لجعل تطبيقها على مشاكل المعلوماتية الحيوية بأكبر قدر ممكن من الكفاءة من حيث الوقت الحسابي )المعقول(، كحلول منتجة وقادرة على التعامل مع المشاكل الكبيرة. الأحجام. نحن مهتمون بتطوير الطريقة exacte-meta الهجينة. لقد صممنا طريقة بحث محلية لـ GPLS تعمل على مواضع الفجوات لتحسين جميع الأحفاد التي تنتجها II-NSGA: خوارزمية التحسين المعيارية متعددة الأهداف. لزيادة دقة خوارزمية منتج II-NSGA-M، سنطبق الخوارزمية الدقيقة لـ Needleman و Wunsch على المحاذاة الفرعية لبعض حلول .front Paret

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