TEMPOS : une plate-forme pour le développement d'applications temporelles au dessus de SGBD à objets

Temporal data handling is a pervasive aspect of many applications built on top of Database Management Systems (DBMS). Accordingly, most of these systems provide datatypes corresponding to the concepts of date and span. These datatypes are adequate for modeling simple temporal associations such as the date of birth or the age of a person. However, they are insufficient when it comes to model more complex ones, such as the history of an employeés salary, or the sequence of annotations attached to a video. Since no datatypes dedicated to these kinds of associations are currently provided by DBMS, type constructors such as ''list'' and ''tuple'' should be used instead to encode them. The semantics of this encoding must then be integrated into the application programs, thereby increasing their complexity. To address this issue, several ''temporal'' extensions of data models and query languages have been proposed by the database research community. This thesis aims at contributing to these efforts by proposing such an extension in the context of the ODMG object database standard. The outcome is a platform for temporal applications development, namely TEMPOS, based on a family of three data models of increasing sophistication levels: a time model, a history model and a model for temporal objects and properties. This latter model is designed so as to ensure a seamless transition of applications accessing ODMG-compliant databases, towards temporal variants of them. Based on the above family of models, two extensions of ODMG's data definition and query languages are defined. Furthermore, a temporal object browsing technique based on a novel navigation paradigm is developed. The overall proposal has been fully formalized, implemented on top of an object DBMS, and validated through case-studies.Les données temporelles sont présentes dans de nombreuses applications utilisant des Systèmes de Gestion de Bases de Données (SGBD). Aussi, la plupart de ces systèmes offrent des types correspondant aux concepts de date et de durée, grâce auxquels il est possible de modéliser des associations temporelles simples, comme par exemple la date de naissance ou l'âge d'une personne. Toutefois, à quelques nuances près, aucun de ces systèmes n'offre des abstractions dédiées à la modélisation d'associations temporelles plus complexes, telles que l'historique du salaire d'un employé, ou la séquence d'annotations attachées à une vidéo. Dès lors, ces associations doivent être codées au travers de constructeurs de type tels que ''liste'' et ''n-uplet'', et la sémantique de ce codage doit être intégrée dans la logique des programmes applicatifs, accroissant par là leur complexité. Pour combler ces lacunes, des extensions dites ''temporelles'' de modèles et de langages pour Bases de Données ont été proposées. Cette thèse analyse et unifie les contributions de ces travaux, dans le but de les intégrer dans une extension temporelle du standard pour SGBD à objets de l'ODMG. Le résultat est une plate-forme logicielle baptisée TEMPOS, fondée sur trois modèles de sophistication croissante : un modèle du temps, un modèle d'historiques et un modèle d'objets et de propriétés temporels. Ce dernier fournit des fonctionnalités facilitant la transformation de bases de données conformes à l'ODMG en des bases de données temporelles. à partir de ces trois modèles, des extensions des langages de spécification de schéma et d'interrogation de l'ODMG sont définies. Enfin, un outil de visualisation basé sur un nouveau paradigme de navigation interactive au travers d'objets temporels est développé. L'ensemble des propositions sont formalisées, implantées au dessus d'un SGBD commercial, et validées par des études de cas