Equipe Web Technologie et Sécurité Informatique V.A.A.L

La technologie WEB constitue un noyau privilégié de développement et de déploiement de services. Ces services sont dynamiques et universels ce qui induit la problématique de leur découverte, leur composition et leur vérfication.. Notre intérêt est porté sur :

Les aspects liés à la sécurité : Les services fournis ne doivent pas contribuer à l’émergence d’une société d’individus anonymes. Il s’agit de renforcer la sécurité avec une meilleure identification (protocoles d’identification) en vue d’assurer l’intégrité et la confidentialité des services ainsi que le système sous-jacent.
Les aspects liés à composition de service : La composition de service doit s’appuyer sur des mécanismes de cohérence d’intégration de services. Cette composition est dictée par le concept d’identité numérique. Elle permet d’obtenir à l’avance les ressources nécessaires pour l’exécution d’un service composé qui n’est pas défini à priori.
Les aspects liés à la modélisation : De nos jours, la notion de service est devenue de plus en plus répandue dans différents domaines. La complexité de la problématique de d’adaptation et de composition de service est telle qu’il est nécessaire de développer des techniques de modélisation formelle adaptées aux besoins de telles applications. Un modèle formel pour les services devrait permettre de représenter tous les mécanismes d’adaptation et de composition de services, et doit proposer un mécanisme de validation des services obtenus ainsi modélisés.
Les aspects liés à l’interopérabilité des services : Par interopérabilité, on entend les moyens automatiques ou semi-automatiques qui permettent aux services déployés sur l’infrastructure d’être utilisables sur les différents composants de l’infrastructure. Pour cela, un profil de service sera défini et qui permettra de découvrir les services les plus appropriés à une requête utilisateur.

Equipe Modélisation et Vérification des Systèmes Parallèles M.O.V.E.S

Les travaux de l’équipe s’intéressent à la modélisation et à la vérification des systèmes temps réels complexes par l’utilisation de méthodes formelles rigoureuses. Notons que les systèmes temps réels sont souvent au coeur d’applications critiques telles que l’avionique, les systèmes intégrés sur puces, les centrales nucléaires,…etc. D’ailleurs, il est envisagé l’application de ces techniques pour la validation de systèmes spécifiques, types embarqués, tolérants aux fautes et multimédia. Pour ce besoin, différentes approches sont explorées par les membres de l’équipe :

MR HAMMAL propose dans le cadre de la formalisation du langage orienté objet UML, des méthodes et des modèles pour définir de manière rigoureuse la sémantique des différents diagrammes UML avec prise en considération des aspects temporels.

  • Cette formalisation vise la vérification de la consistance (sémantique et temporelle) des modèles UML.
  • Ses travaux s’intéressent aussi à l’analyse des systèmes concurrents à base de composants et en particulier aux problèmes de compatibilité et de substituabilité des composants.
  • Finalement, un dernier intérêt est porté à l’étude des méthodes générales et formelles de comparaison entre les langages et modèles du parallélisme.

Les travaux de MR ABDELLI tendent à définir un modèle unificateur à base de réseau de Pétri permettant de modéliser les systèmes temps réels à contraintes faibles ou fortes, proposant des synchronisations de différents nivaux, et des mécanismes de préemption temporelle voire de ressources. Cela implique de :

  • Définir rigoureusement la syntaxe et la sémantique du modèle.
  • D’analyser ces systèmes par énumération de leur espace d’état, en proposant aussi bien des algorithmes calculant des abstractions exactes préservant leurs propriétés linéaires voire de branchements, que des heuristiques de moindre coût calculant des approximations préservant un sous ensemble de propriétés inhérentes à leur sûreté.
  • A d’autres égards, d’exploiter ces approches pour la conception et la proposition de techniques adaptées pour la gestion et l’amélioration de la qualité de service des applications multimédia. Des techniques de pré-chargement et de gestion du buffer sont explorées pour être implémentées à différents niveaux (Client, proxy, ou Serveur).

Les travaux de Melle MAZOUZ s’inscrivent dans le cadre de la vérification modulaire des systèmes Informatiques et particulièrement les systèmes temps réels, afin de palier au problème d’explosion combinatoire de l’espace d’état. Cela implique :

  • De définir un modèle permettant une spécification modulaire à base de réseaux de Petri temporels ; ce dernier est basé sur une sémantique à temps discret.
  • De définir un algorithme calculant le graphe modulaire ; ce dernier est constitué des graphes d’états partiels des modules et un graphe de synchronisation qui capture les communications entre modules.
  • Ses travaux abordent aussi le problème de l’analyse modulaire proprement dit. Dans ce contexte, il a été développé une approche de vérification modulaire de certaines propriétés génériques telles que l’accessibilité, le blocage et la vivacité d’un réseau de Petri temporel modulaire.
  • Actuellement, une approche modulaire des réseaux de Petri temporels dans le cadre d’une sémantique dense est explorée.

Les travaux de MR BENKAOUHA s’intéressent, à définir et à valider des protocoles de détection de défaillances dans les systèmes répartis particulièrement dans les réseaux mobiles. En effet, la tolérance aux fautes est primordiale pour assurer la continuité du service et particulièrement dans le cas de la mobilité. Cet environnement est connu pour être très vulnérable aux pannes. Par conséquent, la proposition de solutions efficaces passe par la mise en oeuvre de techniques exploitant des mémoires stables et des protocoles de calcul de points de contrôle ainsi que le recouvrement.

Equipe Mobilité

Nous menons, à l’instar de nombreuses équipes de recherche dans le monde, des recherches sur la mobilité en général et les réseaux mobiles ad hoc en particulier. Nous avons commencé par étudier les protocoles de routage que nous avons évalués et comparés en utilisant des simulateurs de réseaux (GloMoSim puis NS2) puis étendus au développement de nouveaux protocoles de routage minimisant la consommation d’énergie. Nos travaux ont été orientés ensuite vers l’allocation de ressources dans les réseaux mobiles Ad Hoc et ont porté essentiellement sur l’exclusion mutuelle et l’allocation dynamique de canaux. Par la suite, nous avons focalisé nos travaux sur : la sécurité, la communication de groupes et la tolérance aux défaillances dans les réseaux mobiles ad hoc. Nos travaux sont organisés autour de plusieurs actions de recherche constituant les briques de base essentielles qui permettront de réaliser à terme un système pouvant assurer une communication fiable et sûre. Ces actions se composent comme suit :

  • Sécurité dans les réseaux mobiles ad hoc : pour économiser l’énergie certains noeuds du réseau peuvent se comporter de manière égoïste (Selfish misbehavior). Un noeud égoïste est un noeud qui envoie ses propres paquets à d’autres noeuds pour les faire router, mais ne route pas les paquets des autres pour limiter sa consommation d’énergie. Ce comportement peut causer une dégradation importante de la qualité de service du réseau, à savoir le débit et la fiabilité de transmission, et peut même menacer un critère important de la sécurité ; la disponibilité de service (Availability).
  • Disponibilité de service : À cause de la topologie dynamique du réseau Ad Hoc, la déconnexion d’un hôte mobile ou le partitionnement du réseau sont engendrés fréquemment, ce qui diminuera le taux d’accès aux services et au partage des données. Une solution possible pour ce problème se résume à créer des instances de ces services et de répliquer les données sur plusieurs noeuds mobiles (répliquas), comme dans les protocoles de gestion de la mobilité, la gestion distribuée de clés cryptographiques et les services distribués d’adressage. Les protocoles de réplication peuvent être classés en deux catégories : la réplication des services et la réplication de données. Donc, nous considérons deux schémas de réplication : Dans le premier schéma : un ou plusieurs noeuds mobiles assurent un service au profit des autres noeuds (clients). Ces serveurs instancient leurs services sur plusieurs noeuds afin d’assurer que le service soit accessible par les clients. Dans le deuxième schéma : un ensemble de noeuds veulent partager leurs données avec les autres noeuds du réseau. Les opérations qui existent dans ce contexte : query qui demande d’accéder à une donnée et update qui fait la mise à jour de données. L’objectif général de cette action est de contribuer à résoudre le problème de réplication de service/données dans les réseaux Ad Hoc tout en déterminant : Le temps approprié pour lancer le processus de réplication, la complexité de l’approche, le taux d’accessibilité au service ou à la donnée (le nombre de requêtes réussies par rapport au nombre total de requêtes), le degré de consistance assurée (le nombre de noeuds qui ont la même copie) et le degré d’exactitude (le nombre de noeuds qui accèdent à la dernière version d’une donnée).
  • Communication de groupes : Quand un noeud envoie un message à un autre, ce dernier peut transiter par un ensemble de sites, voire tout le réseau, pour arriver à destination. Ce phénomène est dû au fait que les sites soient indépendants et aucun ne détient continuellement les informations de localisation des autres noeuds, notamment quand le degré de mobilité est élevé. Plusieurs problèmes surgissent suite à ce type de communication :
  • Une inondation dans le réseau,
  • Communication non efficace ( coût élevé ),
  • Epuisement de la batterie inutilement
  • Passage à l’échelle

Afin de résoudre ces problèmes, le concept de cluster a été introduit. Il s’agit en fait de partitionner le réseau en groupant des noeuds proches géographiquement en clusters. Un cluster est identifié par son “clusterhead”. Les clusterheads ont la responsabilité de router les messages aux éléments de leurs groupes. Ils jouent ainsi, le rôle des stations de base et constituent donc l’épine dorsale du réseau (backbone). Nous focalisons notre recherche sur la gestion des groupes dans les réseaux ad hoc, en particulier la construction et le maintien des clusters qui doivent obéir aux contraintes suivantes :

  • Etre distribuée et gérer le moins de trafic possible.
  • Etre stable face à la mobilité des noeuds afin de limiter le trafic de maintenance et de reconstruction.
  • Doit être stable face à l’ajout et suppression des noeuds ( le nombre de clusters formés ne doit pas exploser avec le nombre de nombre de noeuds).

Les membres d’un groupe doivent être choisis en se basant sur les distances afin d’atteindre une communication efficace.

Equipe Ingénierie des Systèmes d’information I.S.I

Les travaux de l’équipe s’intéressent aux environnements de développements de S.I, incluant la composante « coopération » à différents points de vue : managérial, organisationnel, et informatique. Nous utilisons deux techniques de modélisation : le paradigme objet et les systèmes multi-agents. Nous abordons les SI suivant deux niveaux : niveau opérationnel et niveau décisionnel illustré chacun respectivement par les technologies de Workflow et Datawarehouse. Les différentes approches que nous développons sont enrichies d’outils de vérification et de validation. Pour ce besoin différentes approches sont explorées par les membres de l’équipe :

« Systèmes d’information Coopératifs et Workflow appliqués au e-learning », traité par : BOUKHEDOUMA, MAHDAOUI, et OUAHRANI.

  • Développement d’une démarche de conception de S.I coopératifs utilisant le paradigme multi-agents.
  • Modélisation des processus de tutorat en e-learning par l’usage d’un méta-modèle.
  • Etude des workflows interorganisationnels (application à e-administration).
  • Etude de la flexibilité des systèmes workflow et du problème d’allocation de ressources.

« Systèmes Décisionnels et DataWareHouse », traité par : SELMOUNE, et BOUKHALFA.

  • Définition d’une démarche de conception des entrepôts de données.
  • Conception des tableaux de bord prospectifs en se basant sur le modèle multidimensionnel et les techniques du décisionnel.
  • Optimisation des requêtes pour les entrepôts de données multidimensionnels.

« Systèmes d’information géographique (SIG) et Systèmes Multimédia », traité par : ABDAT, ALLILI, DERBAL, et MAREDJ

  • Proposition d’une technique de modélisation de SIG basée sur un processus automatique de génération de schéma conceptuel.
  • Modélisation des processus de mise à jour des BD géographiques.
  • Définition d’une démarche d’intégration des BDG.
  • Définition d’un modèle de données pour les BD géographiques multi-représentées.
  • Proposition d’une approche pour la gestion du recouvrement spatial dans les documents multi-média.

« Systèmes de Recherche d’Information et DataMining », traité par : DJIROUNE, HAMDAH, ALIANE, et BESSAI.

  • Définition d’un modèle de données basé sur les réseaux bayésiens pour la recherche d’information structurée,
  • Définition d’une approche de recherche d’information en utilisant la composition dynamique des Web services.
  • Algorithmes de recherche de séquences fréquentes pour l’analyse des instances d’exécution de Workflow.
  • Définition d’une approche pour l’identification automatique des valeurs du temps et de l’aspect dans la langue arabe.
  • Conception d’une ontologie pour l’indexation et la recherche d’information multilingue.
  • Stockage et Interrogation dans une base de documents XML Hétérogènes.
  • Un modèle possibiliste pour la recherche d’information dans des documents structurés.

Equipe Génie Logiciel G.L

La complexité croissante des systèmes informatiques et leur évolution de plus en plus rapide ont motivé ces dix dernières années un intérêt accru pour le développement d’architectures logicielles à base de composants. Cet intérêt est motivé principalement par la réduction des coûts et des délais de développement des applications, l’augmentation de la réutilisation, la réduction de la complexité des systèmes, et enfin l’amélioration de la qualité des logiciels et de leur maintenance. Dans ce contexte, les travaux de l’équipe « Génie Logiciel » sont actuellement orientés vers l’étude et le développement de méthodologies et de modèles de développement à base de composants via des technologies caractérisées par leurs différents degrés d’ouverture et leurs architectures permettant la conception d’applications distribuées. Ces études sont renforcées par la mise en place d’un méta-modèle de procédé logiciel assurant l’intégrité des procédés logiciels à base de composants, leur intéropérabilité, leur évolution et leur assistance.

Les travaux de Mr AHMED-NACER portent plus précisément sur :

  • La formalisation d’outils de spécification, de conception et d’évolution d’architectures logicielles à base de composants architecturaux.
  • La généralisation de la maîtrise des concepts liés à l’ingénierie de production de produits logiciels, notamment à travers la mise en place d’une méthodologie de développement à base de composants logiciels et de composants modèles de procédé logiciels.

Les travaux de Mr BOUKRA étendent les études de l’équipe sur les aspects liés aux entrepôts de données (Datawarehouse), notamment à base de composants. Dans ce cadre, ses travaux se sont penchés sur

  • La matérialisation des vues dans les entrepôts de données : Il s’agit de trouver quel est l’ensemble optimal de vues à matérialiser sans que le coût de maintenance ne dépasse un certain seuil. Pour résoudre ce problème les algorithmes exactes de la recherche opérationnelle ne sont pas efficaces (explosion combinatoires), d’où l’orientation de ses recherches vers des solutions via des métaheuristiques et sa proposition d’une solution hybride (voir thèse de Doctorat d’Etat- Décembre 2007).

Mr DAOUDI s’intéresse plus particulièrement à l’ingénierie de la fiabilité des logiciels. Ses études sur les différentes approches proposées pour mesurer la fiabilité des logiciels ont orienté ses travaux vers :

  • La conception d’une approche modélisant la fiabilité en utilisant les chaînes de Markov. Cette approche calcule la fiabilité du système en utilisant des données sur les relations entre les composants, leur taux d’erreurs, les probabilités de transition entre composants, ainsi que d’autres informations statistiques.
  • L’étude d’un modèle de diffusion d’information dans les réseaux mobiles ad hoc utilisant le paradigme publish/subscribe. L’idée étant d’appliquer les modèles développés en épidémiologie mathématique (propagation d’épidémie dans une population) pour des simulations utilisant des paramètres de mobilité réalistes.

Les travaux de Mr H. KHEMISSA portent principalement sur la modélisation des procédés logiciels utilisant UML, notamment sur l’aspect d’assistance dans la modélisation des composants procédés logiciels. Ses études portent sur :

  • La conception et le développement d’un modèle générique d’assistance. Ce modèle permet actuellement de décrire différents systèmes d’assistance. adaptés à tout type de procédé logiciel (centralisé ou distribué, divers domaines d’application, etc)
  • L’extension du méta-modèle SPEM pour l’assistance à la modélisation des procédés logiciels.

Les travaux de Mr BERBAR s’inscrivent dans le cadre de la vérification et de la validation des logiciels, particulièrement pour les systèmes temps réels. Ses études portent actuellement sur :

  • La proposition d’un modèle de faute permettant l’identification accélérée des causes de l’échec des tests afin de permettre une correction plus rapide du système testé.
  • La conception d’un vers correcteur intelligent polymorphique capable de migrer et de se dupliquer dans le système afin de corriger les erreurs existantes en fournissant des mécanismes de tolérance aux fautes.

Concernant la planification des tâches relatives aux modèles de procédés logiciels, MR DJOUADI concentre actuellement ses travaux sur le « General Crew Scheduling Problem », notamment à travers :

  • Le développement d’heuristiques associées et le développement d’algorithmes pour la linéarisation des contraintes.

Les travaux de Mme AOUSSAT portent sur les aspects de modélisation et de représentation des procédés logiciels en exploitant différents concepts (concept agent et concept composant). Son travail s’oriente actuellement vers la proposition d’une nouvelle approche pour la modélisation des procédés logiciels à base d’agents.

Acceuil

Le Laboratoire des Systèmes Informatiques (L.S.I) du département informatique de l’Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumédiène (USTHB)d’Alger a été créé 07 juillet 2000 avec le numéro d’agrément : 88. Le laboratoire est composé de cinq équipes de recherche : Equipe Génie Logiciel, Equipe Ingénierie des Systèmes d’information I.S.I, Equipe Modélisation et Vérification des Systèmes parallèles M.O.V.E.S, Equipe Web Technologie, Sécurité Informatique V.A.A.L, Equipe Mobilité

Le programme des recherches en cours traitent :

  • Le développement de concepts de modélisation et d’évolution de procédés logiciels.
  • L’Environnement de développement de systèmes d’information coopératifs basé sur la modélisation objet.
  • Le développement d’outils de spécification et de validation pour les systèmes parallèles utilisant les modèles basés sur les réseaux de Pétri temporisés ou les graphes temporisés.
  • Le développement d’environnement basé WEB validé par des preuves de programmes ainsi que la prise en charge de sa sécurité.
  • Le développement d’un environnement de mise en œuvre d’applications réparties sur des réseaux informatiques avec des sites mobiles.

Le mot du directeur

Les thèmes de recherche du laboratoire couvrent un large spectre de l’informatique et incluent à la fois des aspects fondamentaux et des aspects appliqués : algorithmique, génie logiciel, vérification et preuves, parallélisme, réseaux, bases de données, fouille de données, multimédia, sécurité informatique, interaction homme-machine, etc. Cette diversité est l’une des forces du laboratoire car elle favorise les recherches aux frontières, là où le potentiel d’innovation est le plus grand. Le laboratoire est présent dans de nombreux projets nationaux et internationaux, notamment les projets cnepru, PNR, CMEP.

Pr BELKHIR Abdelkader, directeur du LSI.