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Faculty Scholarship Celebration 2017
Program for Western Carolina University's annual Faculty Scholarship Celebration
Contributions aux systÚmes répartis en environnements ubiquitaires : adaptation, sensibilité au contexte et tolérance aux fautes
D'annĂ©es en annĂ©es, nous observons l'arrivĂ©e sur le marche d'ordinateurs personnels de plus en plus petits pour des utilisateurs de plus en plus nombreux, ainsi des assistants personnels numĂ©riques et des objets dits connectĂ©s, en passant par les tĂ©lĂ©phones mobiles. Tous ces dispositifs tendent Ă ĂȘtre interchangeables du point de vue des ressources en mĂ©moire, en calcul et en connectivitĂ© : par exemple, les tĂ©lĂ©phones mobiles sont devenus des Ă©quipements informatiques de moins en moins spĂ©cialisĂ©s ou de plus en plus universels et font dorĂ©navant office en la matiĂšre de portails d'accĂšs aux capteurs prĂ©sents dans l'environnement immĂ©diat de l'utilisateur. L'enjeu abordĂ© dans nos travaux est la construction de systĂšmes rĂ©partis incluant ces nouveaux dispositifs matĂ©riels. L'objectif de mes recherches est la conception des paradigmes d'intermĂ©diation gĂ©nĂ©riques sous-jacents aux applications rĂ©parties de plus en plus ubiquitaires. Plus particuliĂšrement, la problĂ©matique gĂ©nĂ©rale de mes travaux est la dĂ©finition du rĂŽle des intergiciels dans l'intĂ©gration des dispositifs mobiles et des objets connectĂ©s dans les architectures logicielles rĂ©parties. Ces architectures logicielles reposaient trĂšs majoritairement sur des infrastructures logicielles fixes au dĂ©but des travaux prĂ©sentĂ©s dans ce manuscrit. Dans ce manuscrit, je dĂ©cris mes travaux sur trois sujets : 1) l'adaptation des applications rĂ©parties pour la continuitĂ© de service pendant les dĂ©connexions, 2) la gestion des informations du contexte d'exĂ©cution des applications rĂ©parties pour leur sensibilitĂ© au contexte, et 3) les mĂ©canismes de dĂ©tection des entraves dans les environnements fortement dynamiques tels que ceux construits avec des rĂ©seaux mobiles spontanĂ©s. Sur le premier sujet, nous fournissons une couche intergicielle gĂ©nĂ©rique pour la gestion des aspects rĂ©partis de la gestion des dĂ©connexions en utilisant une stratĂ©gie d'adaptation collaborative dans les architectures Ă base d'objets et de composants. Sur le deuxiĂšme sujet, nous Ă©tudions les paradigmes architecturaux pour la construction d'un service de gestion de contexte gĂ©nĂ©rique, afin d'adresser la diversitĂ© des traitements (fusion et agrĂ©gation, corrĂ©lation, dĂ©tection de situation par apprentissage, etc.), puis nous adressons le problĂšme de la distribution des informations de contexte aux diffĂ©rentes Ă©chelles de l'Internet des objets. Enfin, sur le troisiĂšme sujet, nous commençons par la dĂ©tection des modes de fonctionnement pour l'adaptation aux dĂ©connexions afin de faire la diffĂ©rence, lorsque cela est possible, entre une dĂ©connexion et une dĂ©faillance, et ensuite nous spĂ©cifions et construisons un service de gestion de groupe partitionnable. Ce service est assez fort pour interdire la construction de partitions ne correspondant pas Ă la rĂ©alitĂ© de l'environnement Ă un instant donnĂ© et est assez faible pour ĂȘtre mis en oeuvre algorithmiquemen
IngĂ©nierie et Architecture dâEntreprise et des SystĂšmes dâInformation - Concepts, Fondements et MĂ©thodes
L'ingĂ©nierie des systĂšmes d'information s'est longtemps cantonnĂ©e Ă la modĂ©lisation du produit (objet) qu'est le systĂšme dâinformation sans se prĂ©occuper des processus d'usage de ce systĂšme. Dans un environnement de plus en plus Ă©volutif, la modĂ©lisation du fonctionnement du systĂšme dâinformation au sein de l'entreprise me semble primordiale. Pendant les deux derniĂšres dĂ©cennies, les pratiques de management, dâingĂ©nierie et dâopĂ©ration ont subi des mutations profondes et multiformes. Nous devons tenir compte de ces mutations dans les recherches en ingĂ©nierie des systĂšmes dâinformation afin de produire des formalismes et des dĂ©marches mĂ©thodologiques qui sauront anticiper et satisfaire les nouveaux besoins, regroupĂ©s dans ce document sous quatre thĂšmes:1) Le systĂšme dâinformation est le lieu mĂȘme oĂč sâĂ©labore la coordination des actes et des informations sans laquelle une entreprise (et toute organisation), dans la diversitĂ© des mĂ©tiers et des compĂ©tences quâelle met en Ćuvre, ne peut exister que dans la mĂ©diocritĂ©. La comprĂ©hension des exigences de coopĂ©ration dans toutes ses dimensions (communication, coordination, collaboration) et le support que lâinformatique peut et doit y apporter deviennent donc un sujet digne dâintĂ©rĂȘt pour les recherches en systĂšme dâinformation.2) Le paradigme de management des processus dâentreprise (BPM) est en forte opposition avec le dĂ©veloppement traditionnel des systĂšmes dâinformation qui, pendant plusieurs dĂ©cennies, a cristallisĂ© la division verticale des activitĂ©s des organisations et favorisĂ© ainsi la construction dâĂźlots dâinformation et dâapplications. Cependant, les approches traditionnelles de modĂ©lisation de processus ne sont pas Ă la hauteur des besoins dâingĂ©nierie des processus dans ce contexte en constant changement, que ce dernier soit de nature contextuelle ou permanente. Nous avons donc besoin de formalismes (i) qui permettent non seulement de reprĂ©senter les processus dâentreprise et leurs liens avec les composants logiciels du systĂšme existant ou Ă venir mais (ii) qui ont aussi lâaptitude Ă reprĂ©senter la nature variable et/ou Ă©volutive (donc parfois Ă©minemment dĂ©cisionnelle) de ces processus.3) Les systĂšmes dâinformation continuent aujourdâhui de supporter les besoins classiques tels que lâautomatisation et la coordination de la chaĂźne de production, lâamĂ©lioration de la qualitĂ© des produits et/ou services offerts. Cependant un nouveau rĂŽle leur est attribuĂ©. Il sâagit du potentiel offert par les systĂšmes dâinformation pour adopter un rĂŽle de support au service de la stratĂ©gie de lâentreprise. Les technologies de lâinformation, de la communication et de la connaissance se sont ainsi positionnĂ©es comme une ressource stratĂ©gique, support de la transformation organisationnelle voire comme levier du changement. Les modĂšles dâentreprise peuvent reprĂ©senter lâĂ©tat actuel de lâorganisation afin de comprendre, de disposer dâune reprĂ©sentation partagĂ©e, de mesurer les performances, et Ă©ventuellement dâidentifier les dysfonctionnements. Ils permettent aussi de reprĂ©senter un Ă©tat futur souhaitĂ© afin de dĂ©finir une cible vers laquelle avancer par la mise en Ćuvre des projets. Lâentreprise Ă©tant en mouvement perpĂ©tuel, son Ă©volution fait partie de ses multiples dimensions. Nous avons donc besoin de reprĂ©senter, a minima, un Ă©tat futur et le chemin de transformation Ă construire pour avancer vers cette cible. Cependant planifier/imaginer/se projeter vers une cible unique et, en supposant que lâon y arrive, croire quâil puisse exister un seul chemin pour lâatteindre semble irrĂ©aliste. Nous devons donc proposer des formalismes qui permettront de spĂ©cifier des scenarii Ă la fois pour des cibles Ă atteindre et pour des chemins Ă parcourir. Nous devons aussi dĂ©velopper des dĂ©marches mĂ©thodologiques pour guider de maniĂšre systĂ©matique la construction de ces modĂšles dâentreprise et la rationalitĂ© sous-jacente.4) En moins de cinquante ans, le propos du systĂšme dâinformation a Ă©voluĂ© et sâest complexifiĂ©. Aujourdâhui, le systĂšme dâinformation doit supporter non seulement les fonctions de support de maniĂšre isolĂ©e et en silos (1970-1990), et les activitĂ©s appartenant Ă la chaĂźne de valeur [Porter, 1985] de lâentreprise (1980-2000) mais aussi les activitĂ©s de contrĂŽle, de pilotage, de planification stratĂ©gique ainsi que la cohĂ©rence et lâharmonie de lâensemble des processus liĂ©s aux activitĂ©s mĂ©tier (2000-201x), en un mot les activitĂ©s de management stratĂ©gique et de gouvernance dâentreprise. La gouvernance d'entreprise est l'ensemble des processus, rĂ©glementations, lois et institutions influant la maniĂšre dont l'entreprise est dirigĂ©e, administrĂ©e et contrĂŽlĂ©e. Ces processus qui produisent des âdĂ©cisionsâ en guise de âproduitâ ont autant besoin dâĂȘtre instrumentalisĂ©s par les systĂšmes dâinformation que les processus de nature plus opĂ©rationnels de lâentreprise. De mĂȘme, ces processus stratĂ©giques (dits aussi âde dĂ©veloppementâ) nĂ©cessitent dâavoir recours Ă des formalismes de reprĂ©sentation qui sont trĂšs loin, en pouvoir dâexpression, des notations largement adoptĂ©es ces derniĂšres annĂ©es pour la reprĂ©sentation des processus dâentreprise.Ainsi, il semble peu judicieux de vouloir (ou penser pouvoir) isoler, pendant sa construction, lâobjet âsystĂšme dâinformationâ de son environnement dâexĂ©cution. Si le sens donnĂ© Ă lâinformation dĂ©pend de la personne qui la reçoit, ce sens ne peut ĂȘtre entiĂšrement capturĂ© dans le systĂšme technique. Il sera plutĂŽt apprĂ©hendĂ© comme une composante essentielle dâun systĂšme socio-technique incluant les usagers du systĂšme dâinformation technologisĂ©, autrement dit, les acteurs agissant de lâentreprise. De mon point de vue, ce systĂšme socio-technique qui mĂ©rite lâintĂ©rĂȘt scientifique de notre discipline est lâentreprise. Les recherches que jâai rĂ©alisĂ©es, animĂ©es ou supervisĂ©es , et qui sont structurĂ©es en quatre thĂšmes dans ce document, visent Ă rĂ©soudre les problĂšmes liĂ©s aux contextes de l'usage (l'entreprise et son environnement) des systĂšmes dâinformation. Le point discriminant de ma recherche est l'intĂ©rĂȘt que je porte Ă la capacitĂ© de reprĂ©sentation :(i) de l'Ă©volutivitĂ© et de la flexibilitĂ© des processus d'entreprise en particulier de ceux supportĂ©s par un systĂšme logiciel, dâun point de vue microscopique (modĂšle dâun processus) et macroscopique (reprĂ©sentation et configuration dâun rĂ©seau de processus) : thĂšme 2(ii) du systĂšme dâentreprise dans toutes ses dimensions (stratĂ©gie, organisation des processus, systĂšme dâinformation et changement) : thĂšme 3Pour composer avec ces motivations, il fallait :(iii) sâintĂ©resser Ă la nature mĂȘme du travail coopĂ©ratif et Ă lâintentionnalitĂ© des acteurs agissant afin dâidentifier et/ou proposer des formalismes appropriĂ©s pour les dĂ©crire et les comprendre : thĂšme 1(iv) se questionner aussi sur les processus de management dont le rĂŽle est de surveiller, mesurer, piloter lâentreprise afin de leur apporter le soutien quâils mĂ©ritent du systĂšme dâinformation : thĂšme
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