Aide à la conception de workflows personnalisés : application à la prise en charge à domicile

Aujourd'hui, les TIC sont reconnues comme un élément inéluctable pour améliorer les pratiques et les usages du secteur de la santé et particulièrement celui de la PAD. Cependant, malgré tout l'engouement et les avancés accomplies dans ce domaine, un problème de coordination et de continuité des soins personnalisés aux patients subsiste toujours. Un système de gestion de workflow semble approprié pour assurer cette coordination de la PAD. Toutefois, les caractéristiques des processus de la PAD, que nous avons identifié, compliquent la conception de ce workflow. En effet, le processus de la PAD a la particularité d'être un processus, personnalisé pour chaque patient, collaboratif évoluant dans un environnement très dynamique et incertain avec une forte contrainte temporelle. Dans le but d'améliorer la coordination en tenant compte des caractéristiques des processus de la PAD, nous avons proposé une approche de conception d'un workflow personnalisé basé sur les modèles de connaissances et guidée par une approche dirigée par les modèles. Cette approche préconise l'utilisation d'ontologies du domaine de la PAD et du BPMN dans un processus de transformations qui aboutit à la conception d'un workflow personnalisé pour un patient donnée selon son profil. Les travaux développés dans ce mémoire présentent une partie de cette approche qui consiste à construire un processus BPMN personnalisé. Les contributions, que nous y exposons sont : premièrement, la conception d'une ontologie du domaine de la PAD. Cette ontologie inclut : le profil patient (pathologie, entourage, environnement,...), l'aspect organisationnel de la PAD (le rôle de chaque intervenant) et le traitement ou les interventions nécessaires pour chaque pathologie. Deuxièmement une proposition de règles de correspondances entre les termes du domaine de la PAD et du BPMN. Finalement des requêtes permettant la conception d'un processus BPMN personnalisé. Cette approche a été testée sur un cas d'étude de la PAD qui montre son bon fonctionnement.Today, ICT is recognized as a requirement to improve the practices of the health sector and particularly the home care area. However, despite all the advances accomplished in this field, a problem of coordination and continuity of personalized care remains. A workflow management system seems appropriate to ensure the coordination of home care. However, the characteristics of the home care processes complicate the design of the workflow. Indeed, the processes of home care need to be customized for each patient, collaborative, evolving in a very dynamic and uncertain environment with a strong time constraint. In order to improve the coordination taking into account the characteristics of the home care process, we propose an approach to design a custom workflow models based on knowledge and guided by a model driven approach. This approach advocates the use of ontologies in the field of home care and BPMN into a process of transformation that leads to the design of a custom workflow for a given patient according to his profile. The work developed in this thesis are part of this approach is to build a customized BPMN process. Contributions are: first, the design of an ontology for home care. This ontology includes: patient profile (pathology, environment, ...), the organizational aspect of the home care (the role of each actor) and the treatment or interventions necessary for each pathology. Secondly, a proposal of correspondence rules between the terms in the field of home care and BPMN. Finally queries are performed to design a customized BPMN process. This approach has been tested on a significative case study

Adaptation des composants centrée sur l'utilisation

Avec la notion de composant logiciel, la démarche de conception d'applications informatiques a vu apparaître une alternative intéressante à l'approche classique, où le développement est mené selon une approche centralisée. L'idée est en effet de permettre la construction d'applications adaptées aux besoins spécifiques de chaque utilisateur par assemblage de composants préexistants. Néanmoins, le choix de composants prédéfinis, sur étagère, pose le problème de leur adéquation à une utilisation spécifique. Dans ce contexte, la possibilité d'adapter les composants semble cruciale, si l'on souhaite rendre réellement effective l'approche de développement par assemblage de composants. Cette thèse introduit une nouvelle approche de l'adaptation de composants logiciels qui consiste à adapter le composant à ses contextes d'utilisation en se basant sur le point de vue de l'utilisateur. Nous décrivons le profil d'utilisation sous la forme d'un ensemble de triplets dont chacun spécifie les propriétés souhaitées, les réactions correspondantes à traiter dans le cas où une condition n'est pas vérifiée et les échéanciers d'évaluation des propriétés. Nous proposons aussi un service de supervision de composant (SSC) qui repose sur la surveillance de l'état des composants pour obtenir des clichés qui reflètent l'état actuel du composant et les changements récents. Nous définissons également le service de sûreté de service (SSS) qui intercepte les requêtes clientes et qui les délègue vers le composant le plus convenable, tout en gérant l'exécution du composant en fonction du profil d'usage. ABSTRACT : The concept of software component, provides an interesting alternative to the traditional way of designing data-processing applications, where the development is undertaken according to a centralized approach. The idea is indeed to allow the construction of applications adapted to the specific needs for each user by assembling preexistent components. Nevertheless, the choice of off-the-shelf components, raises the problem of their adequacy to a specific use. In this context, the ability to adapt components appears to be crucial, if one wishes to make really effective the approach of development by assembling components. This thesis introduces a new approach of the adaptation of software components which consists in adapting the component to its contexts of use centered on the point of view of the user. We describe a user profile as a set of triples, where each triple specifies the desired properties, the reactions to be run if a condition is not checked and the schedule of evaluation of properties. We propose also a service of supervision of component (SSC) which is based on the monitoring of the state of the components to obtain snapshots which reflect the current state of the component and the recent changes. We also define the service of safety of service (SSS) which intercepts the user requests and delegates them towards the most suitable component, while managing the execution of the component according to the profile of use

Langage contrôlé pour la spécification des règles métier dans le contexte de la modélisation des systèmes d'information

Our thesis focuses on controlled natural languages (CNL) for software engineering. It aims at facilitating the adoption of the business rule approach (BRA) by companies by creating a CNL in order to help business experts in the specification of their business rules. Our solution will allow reducing the semantic gap between business experts and system experts to meet not only the need for mutual understanding between them but also to achieve an automatic transfer of the description of business rules to information systems (IS). The CNL that we have created will also ensure the consistency and the traceability of these rules together with their implementationNotre thèse s’inscrit dans le cadre des langages contrôlés pour le génie logiciel. Elle a pour but de faciliter l’adoption de l’approche par règles métier (ARM) par les entreprises en créant un langage contrôlé en vue d’aider à la spécification des règles métier par les experts métier. Notre solution va permettre de réduire la distance sémantique entre les experts métier et les experts système afin de répondre non seulement au besoin d’intercompréhension entre ces derniers mais aussi pour réaliser un transfert automatique de la description des règles métier vers les systèmes d’information (SI). Ce langage contrôlé que nous avons créé permettra d’assurer en plus la consistance et la traçabilité de ces règles avec leur implantatio

Analyse/conception par points de vue : le profil VUML

L'objectif de la thèse est de proposer une extension du langage de modélisation unifié (UML) orientée points de vue. Cette extension, appelée VUML (View based Unified Modeling Language) offre un formalisme (extension d’UML) pour modéliser un système logiciel par une approche combinant objets et points de vue. Le principal ajout à UML est celui du concept de classe multivues. Une classe multivues est une unité d’abstraction et d’encapsulation qui permet de stocker et restituer l'information en fonction du profil de l'utilisateur. Elle offre des mécanismes de gestion des droits d’accès aux informations, de changement dynamique de points de vue et de gestion de la cohérence entre les vues dépendantes. De plus, VUML propose un modèle de composant multivues qui permet de représenter une classe multivues au niveau du diagramme de composants. Sur le plan sémantique, VUML étend le métamodèle d’UML et introduit un certain nombre de stéréotypes regroupés sous forme d’un profil UML. A l’instar d’UML, la sémantique VUML comprend un aspect statique et un aspect dynamique. La sémantique statique de VUML est définie par le métamodèle, des règles de bonne modélisation (well-formedness rules) exprimées en langage formel OCL (Object Constraint Language) et des descriptions textuelles informelles. La sémantique dynamique quant à elle est décrite d’une manière informelle. Sur le plan méthodologique, VUML propose un noyau d’une démarche qui permet d’intégrer de façon logique et consistante la notion de point de vue dans le processus de développement dans le contexte de l’approche MDA (Model Driven Architecture). L’outil support à VUML a été conçu et réalisé en adaptant l’atelier Objecteering/UML par la technique des profils. Cet outil permet de mener une modélisation à base de vues, de vérifier la cohérence des modèles élaborés et de générer du code objet (Java,...) en appliquant un patron d’implémentation générique sur un diagramme de classes VUML. ABSTRACT : This thesis proposes a viewpoint oriented extension of the Unified Modelling Language. This extension, called VUML (View based Unified Modelling Language) provides a formalism for modelling software systems through objects and viewpoints. The main UML extension is the concept of multiviews class whose goal is to encapsulate and deliver information according to the user profile (viewpoint). VUML allows the dynamic change of viewpoint and offers mechanisms to manage consistency among dependent views. Moreover, VUML proposes a multiviews component model. Such a component allows to represent a multiviews class in a component diagram. On the semantic level, VUML extends the metamodel of UML and introduces a set of stereotypes grouped in a UML profile. As in UML, the VUML semantics includes static and dynamic aspects. The VUML static semantics is defined by the metamodel, the well-formedness rules expressed in the formal language OCL (Object Constraint Language), and informal textual descriptions. The VUML dynamic semantics is described so far in an informal manner. On the methodological level, VUML proposes a process that makes possible a logical and consistent integration of the viewpoint concept in the development process according to the MDA approach. A VUML tool has been designed and implemented by adapting the Objecteering/UML tool through the profile technique. This tool allows to carry out a view based modelling, to check the consistency of the elaborated models and to generate object code (Java...) by applying a generic implementation pattern to a VUML class diagram

Mapping entre un référentiel d’exigences et un modèle de maturité : application à l’industrie pharmaceutique

Les systèmes d'information de l'industrie pharmaceutique sont maintenant tenus de respecter des exigences réglementaires imposées par le secteur d'activité. Ces exigences sont listées dans des documents, comme par exemple les GxP pour l'Europe, auxquels les autorités réglementaires se réfèrent. De manière concomitante, l'entreprise peut avoir mis en œuvre des démarches d'amélioration, basées sur des référentiels de bonnes pratiques, comme le sont les modèles de maturité. Le Capability Maturity Model Integration (CMMI) est l’un d’entre eux et est souvent utilisé dans le domaine des systèmes d'information. Ces deux catégories de documents, provenant d'expertise sectorielle pour l'un et d'expertise métier pour l'autre, se recouvrent. Dans un souci d’efficience, leur déploiement ne peut s'imaginer sans une analyse de ce recouvrement, et nécessite la production d'une directive issue des deux sources documentaires pour l'assurance qualité. L'objectif de nos travaux est de mesurer le niveau de correspondance entre ces deux types de référentiels qualité. Pour apporter une réponse à cette question, nous appliquons une démarche d'ingénierie dirigée par les modèles. Un mapping est réalisé entre des modèles de ces deux types de documents. Il a pour but de mettre en relation des connaissances comparables. Nous proposons ensuite une méthode de génération du référentiel cible basée sur des opérateurs logiques, et ce afin de retenir un ensemble minimal de pratiques à déployer assurant le respect des exigences imposées. L'approche est déployée sur un cas d'application industrielle mobilisant 175 exigences des GxP et plus de 800 pratiques issues du CMMI, mais aussi d'autres sources de bonnes pratiques (ISO 9000, ITIL, ...). ABSTRACT : Information systems for pharmaceutical industry are now obliged to respect regulatory requirements imposed by this branch of industry. These requirements are listed in documents, as for example the GxP for Europe. In a concomitant way, organization can have deployed software process improvement methods, based on good practices repositories. The Capability Maturity Model Integration (CMMI) is one of them. It is often used in the area of information systems. These two types of documents, coming from sectorial expertise for the first one and from business expertise for the second one, are overlapping. To be efficient, their deployment can not be done without analysing this overlapping and needs the realization of a policy stemming from the two documentary sources for quality assurance. The aim of our researches is to measure the degree of correspondences between these two quality repositories. To bring an answer to this question, we apply a model driven engineering method. We realize a mapping between models of those two categories of documents. Its aim is to put into relation comparable knowledge. Then, we propose a method to build the target repository, based on logical operators use in order to identify a minimal set of good practices required by pharmaceutical regulation. The approach is deployed on an industrial study case composed by 175 regulatory requirements and more than 800 practices, coming from MMI but also from other repositories (ISO 9000, ITIL, ...)

Actes des 2èmes journées sur l’Ingénierie Dirigée

National audienceL’ingénierie dirigée par les modèles (IDM), appelée en anglais MDE (Model-Driven Engineering) ou aussi MDD (Model-Driven Development) place le modèle au centre du processus de conception et permet à cette notion de modèle de passer d’un rôle contemplatif à un rôle unificateur vis-à-vis des autres activités du cycle de développement du logiciel. L’IDM doit alors être vu non pas comme une révolution, mais comme un moyen d’intégrationde différents espaces techniques pour aller vers une production automatisée des logiciels.L’ingénierie dirigée par les modèles apporte alors des solutions à la construction de ces nouveaux logiciels en proposant des approches de modélisation, de métamodélisation, de détermination du domaine, de transformation et de prise en compte des plates-formes. Ces approches sont accompagnées de démarches de conception et de moyens de génération de code, mais également de validation et de vérification de la conformité des modèles produits vis-à-vis des métamodèles. Elles sont proches des idées actuelles comme la programmation générative, les langages spécifiques de domaine (DSL), le MIC (Model Integrating Computing) ou encore les usines à logiciels (Software factories). Après le succès des journées IDM à Paris en 2005, la seconde édition de ces journées se déroule à Lille et a pour objectif de rassembler les chercheurs francophones intéressés par ce domaine et souhaitant participer à la structuration de cette communauté scientifique émergente

Aide à la conception de Système d'Information Collaboratif , support de l'interopérabilité des entreprises

Dans un contexte de collaboration industrielle ou inter-organisationnelle, la qualité de l'intégration des différents partenaires dépend grandement de la capacité de leurs systèmes d'information (SI) à interagir efficacement. C'est pourquoi nous proposons dans ce manuscrit d'aborder cette problématique selon l'angle de l'interopérabilité des systèmes d'information. Dans notre approche, l'interopérabilité des SI des partenaires s'appuie conceptuellement sur deux caractéristiques : (i) la faculté de ces SI à se conformer à une orientation services (SOA pour Service-Oriented Architecture) et (ii) le positionnement au sein du réseau de partenaires d'un système d'information médiateur destiné à assurer l'intégration du "système de systèmes" ainsi créé. Ces travaux de thèse traitent précisément de la conception de ce médiateur selon une démarche MDA (Model Driven Architecture). Notre approche consiste à étudier la traduction d'un modèle des besoins situé au niveau "métier" en un modèle d'architecture spécifique situé au niveau "logique". Pour cela, nous allons considérer que la connaissance contenue dans un modèle de processus collaboratif (formalisé en BPMN, au niveau CIM de l'approche MDA) pourrait permettre d'alimenter une démarche de modélisation de ce SI médiateur (formalisé en UML, au niveau PIM de l'approche MDA). Ce travail comporte et après avoir exposé les fondements théoriques de ces propositions, une présentation des principes de traduction de ces modèles, ainsi que les règles de transformation qui les concrétisent. Enfin, la maquette outil logiciel supportant cette démarche et permettant d'assurer cette modélisation du médiateur a été réalisée. ABSTRACT : In a collaborative context, the integration of industrial partners deeply depends of the ability of their Information Systems (IS) to interact efficiently. In this document we propose to tackle this point according to the point of view of IS interoperability. Interoperability of partners' IS is based on two main aspects: (i) the fact that partners' IS respect SOA (Service-Oriented Approach) concepts and (ii) the support of a Mediation Information System (MIS) able to put IS together in one single merging System of Systems (SoS). We propose to design such a MIS according to MDA (model-Driven Approach) principles. We aim at using business model (the needs) to design a logical model of a solution (logical architecture). The business model is a collaborative business model (in BPMN, at the CIM level), while the logical model is a MIS model (using UML, at the PIM level). This document presents the theoretical aspects of this subject, the mechanisms of transformation and the dedicated translation rules. Finally, we show the prototype of a demonstration tool embedding the transformation rules and running those principle

Un cadriciel pour la vérification en ligne, générique, flexible et évolutive de configurations de systèmes communicants complexes

Les systèmes communicants complexes constituent une base fondamentale de la vie d'aujourd'hui. Ils supportent de plus en plus de services et d'usages critiques, essentiels tant aux entreprises et administrations qu'à la société en général. L'exemple-type est celui d'Internet avec l'ensemble de ses services et usages variés, architectures et média allant de petits équipements mobiles comme les smartphones aux systèmes critiques à grande échelle comme les clusters de serveurs et le cloud. Il devient dès lors indispensable d'en garantir le fonctionnement effectif et continu. Pour ce faire, une vision consiste en la mise en œuvre de systèmes de gestion autonomes et adaptifs, capables de reconfigurer dynamiquement et en permanence ces systèmes afin de maintenir un état de fonctionnement désiré face à des conditions opérationnelles, instables et de moins en moins prévisibles. Un frein à l'exploitation effective des solutions de reconfiguration dynamique réside dans le manque de méthodes et de moyens garantissant l'effectivité et la sûreté de ces changements dynamiques de configurations. La contribution générale des travaux de cette thèse fournit des concepts, des méthodes et des outils qui favorisent la mise en œuvre d'une vérification en ligne de configurations. Notre démarche pour construire ce cadriciel a consisté dans un premier temps à définir un langage de haut niveau dédié à la spécification et la vérification de configurations. Nous avons architecturé dans un deuxième temps, un service de vérification générique, flexible et évolutive at runtime capable de manipuler les concepts définis dans ce langage. Enfin, nous avons défini une architecture de composants intermédiaires d'intégration de l'existant. Ce cadriciel permet de supporter un processus de vérification opérationnelle de configurations qui commence, en phase de conception par une spécification rigoureuse de modèles de configurations, puis se poursuit en phase d'exécution du système de gestion à travers une vérification automatique de configurations basée sur ces modèles. Le cadriciel a fait l'objet d'un prototype que nous avons expérimenté sur une série de cas issus de deux contextes applicatifs différents : la vérification de configurations d'un middleware orienté messages dans un environnement JMX et la vérification de configurations de machines virtuelles dans un environnement CIM/WBEM (standards du DMTF). Les résultats ont montré la faisabilité de l'approche ainsi que la capacité du cadriciel à soutenir une vérification en ligne, flexible et évolutive de configurations favorisant l'intégration de l'existant.Complex networked systems are a fundamental basis of today's life. They increasingly sup- port critical services and usages, essential both to businesses and the society at large. The evident example is the Internet with all its services and usages in a variety of forms, architectures and media ranging from small mobile devices such as smartphones to large-scale critical systems such as clusters of servers and cloud infrastructures. It is therefore crucial to ensure their effective and continuous operation. A vision to do this consists in the development of autonomous and adaptive management solutions, capable of dynamically and continuously reconfiguring these systems in order to maintain a desired state of operation in the face of unstable and unpredictable operational conditions. A main obstacle to the effective deployment of dynamic reconfiguration solutions is the lack of methods and means to ensure the effectiveness and safety of these dynamic con- figuration changes. The overall contribution of this thesis is to provide concepts, methods and tools to enable an online configuration verification. Our approach to build this framework was first to define a high-level language dedicated to the specification and verification of configurations. Second, we designed a generic flexible and adaptable runtime verification service, able to manipulate the concepts defined in this language. Finally, we defined an architecture of adapters for integrating existing systems and platforms. This allows our framework to support a runtime configuration verification process that starts at design time with a rigorous specification of configuration models and continues at runtime through automatic checking of configurations based on these models. The framework has been implemented in a prototype that has been experienced on a series of experiments from two different application domains: the verification of a messaging middle- ware's configurations in a JMX environment and the verification of virtual machines' configurations in a CIM/WBEM (DMTF standards) environment. The results showed the feasibility of our approach and the framework's ability to support a flexible and adaptable online verification of configurations that can be integrated with existing management solutions

ASAP approche orientée : services pour un support agile et flexible des processus de conception de produit dans les systèmes PLM

To cope with market dynamic and shortened time to market, industrial companies need toimplement an effective management of their design processes (DPs) and product information.Unfortunately, Product Lifecycle Management (PLM) systems which are dedicated to support designactivities are not efficient as it might be expected. Indeed, DPs are changing, emergent and nondeterministic, due to the business environment under which they are carried out. The aim of this workis to propose an alternative approach for flexible process support within PLM systems to facilitate thecoupling with the environment reality. The purpose of a support system is to accelerate the process byautomating the notification and dispatching of information and activities between actors. It also allowsto keep track of transactions and decisions made and to increase processes standardization. Our goal isto propose a solution which allows process change at run-time without having to redefine and restartthe whole of process activities. To achieve this, we proposed an approach based on service-orientedarchitectures (SOA). These architectures allow defining modular applications, using loosly coopledservices. They are mainly exploited for software systems and Web development. Our goal is to declinesuch architectures at the business level of a company in order to perform flexible DPs deploymentbased on services reuse and composition. We propose an identification approach for business levelservices (product design services) and functional PLM services. These services are organized in twocatalogs of business and functional services. Our approach is based on Model Driven Approach withthree levels which propose alignment mechanisms between business, functional and technical levels.These alignment mechanisms between levels allow integrating change and automating design processdeployment.La dynamique de l’offre et de la demande des produits manufacturiers ainsi que leraccourcissement de leurs cycles de vie obligent les entreprises industrielles à se doter de processus dedéveloppement produit dynamiques et agiles. Nos travaux se positionnement sur le supportinformatisé de ces processus de développement qui sont actuellement gérés par les systèmes PLM.L’objectif d’un support informatisé est d’accélérer le processus en automatisant la notification et ladiffusion des informations. Il permet également de garder trace des opérations et décisions effectuéeset d’accroître la standardisation des processus. Face à la rigidité des solutions actuellement proposéespour gérer les processus vis-à-vis des modifications survenant dans le processus, notre objectif est deproposer une approche permettant de modifier un processus en cours d’exécution sans devoir leredéfinir et le relancer dans son ensemble. Pour y parvenir, nous avons proposé, une approche quidécline une orientation services inspirée des architectures orientées services (SOA). Ces architecturespermettent de définir des applications modulaires, en utilisant des services faiblement couplés. Notreobjectif est de décliner une telle architecture exploitée essentiellement pour les systèmes logiciels et leWeb, au niveau métier de l’entreprise afin de modéliser et d’exécuter de manière flexible desprocessus de conception de produits par composition de services réutilisables. Nous proposons unedémarche d'identification des services du domaine métier des processus de conception produit et dudomaine fonctionnel du PLM. Ces services sont organisés dans deux catalogues de services métiers etfonctionnels. Notre approche s'inscrit dans le cadre de l'Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM) avecune architecture de réference à trois niveaux et des mécanismes d’alignement entre les niveaux métier,fonctionnel et logiciel. Ces mécanismes d'alignement entre les niveaux permettent d’intégrerl’évolution et d'automatiser le déploiement d’un processus de conception du niveau métier auxniveaux fonctionnel et logiciel